7.4 高频信号传输线路中ESD 保护
随着线路数据传输速度的不断提高，保护抑制器电容带来的影响，成为静电放电保护设计中不容忽视的问题。合理的参数选择对保证信号的稳定性和完整性十分重要。对于低频电路，大的保护抑制器电容是有益的，因为它可以滤去高频干扰而使低频信号顺利通过。而对于高频电路则完全相反，大的保护抑制器电容会导致信号恶化，降低电路对信号的识别能力。在通用串行总线标准USB 2.0 所支持的最高传输率为480 Mbps 的数据传输线中，加入电容量仅为10pF 的ESD 保护抑制器，就足以使其信号的上升和下降时间增加140%，从而限制了它们的线路应用。

在高速信号线，如果是USB2.0 接口和IEEE1394 中，它们的电容量分量可使波形衰退，从而限制了它们的线路应用。

因此，高频信号传输线路中的ESD 保护器必须具有足够小的电容量，以保证传输数据的连续和完整，这必然要求片式压敏电阻向低电容化的方向发展。

目前，片式压敏电阻的标准电容值为数十pF 到几千pF不等，可适用于从普通的音频、视频信号到符合USB1.1 标准，即数据传输率最高为12Mbps 的电子线路。可以考虑在原料中添加Sb2O3 以降低材料表观电容率和在片式压敏电阻内部设计制作串联微间隙，来降低片式压敏电阻的电容量。

电容量小于3pF 的多层片式压敏电阻器、符合IEC 61000-4-2 标准中规定的静电放电试验时的接触放电和空气放电4 级水平的要求，可以用在USB2.0 接口和IEEE1394 中。随着设备频率的增加，ESD 保护器元件还需要进一步降低其电容量。

7.5 片式压敏电阻器参数选取
     （1）最大直流工作电压Udc
      压敏电阻器的最大直流工作电压Udc 必须大于信号线的直流工作电压Un，即Udc ≥ Un。
     （2）电容Cp
      适合不同频率信号，对于高频传输信号，电容Cp 应小些，反之亦些。
     （3）瞬态电阻匹配
      压敏电阻瞬态电阻Rv 与被保护元器件及IC 线路等效内阻R（R ≥ 2Ω）匹配关系：Rv ≤ 1/5R。对于内阻较小的被保护元器件，在不影响信号传输速率的情况下，尽量采用大电容压敏电阻。
    （4）空间位置
      因地制宜，选取合适尺寸的压敏电阻。
    （5）放置位置
      接近过电压及ESD 源，即离接口部位越近越好。
    （6）接地设计
      良好的接地，尽可能大的接地面积。
      表13 列出了推荐电容选择。

8 结束语

       静电放电保护，包括ESD 浪涌抑制静电过电压、吸收浪涌能量、抑制浪涌噪声、高频信号传输线路信号的稳定性。片式氧化锌压敏电阻器具有快速反应速度，与反应后的低导通阻抗，唯有如此才能提供低箝制电压来保护系统的正常运行。通过严格的IEC 61000-4-2 标准规定的静电放电试验时的4 级水平要求，即接触放电8kV 和空气放电15kV 的ESD 吸收能力，可以达到优良的静电放电保护效果。

      参考文献

      [1] 王洪博. 静电放电(ESD) 原理. 2010-06-09
      [2] 浙江大学. ESD 模型和测试标准.
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      [4] GB/T 17626.2-1998 电磁兼容 试验和测量技术 静电放电抗扰度试验
      [5] 贾广平. 电子元器件应用，2008 年第10 卷第3 期，26~29
      [6] 李吉晓，李建英. 电子元器件应用，2008 年第10 卷第2 期，74~77
      [7] 王兰义，吕呈祥，景志刚，唐国翌. 传感器与微系统，2006年第25 卷第5 期，1~4
      [8] 陈佑学，张俊峰，夏波，石微静. 中国电子学会敏感技术分会第十一届电压敏学术年会暨海峡两岸首次技术研讨会专刊，49~52