接口电路布线与抗ESD干扰能力

   【现象描述】 IMH11A

   在某设各的某个模块上有一个维护窗口,里面有网口、2S时钟信号口、串行口等对外通信接口。这些对外通信接口的作用在于设各实际应用时可进行监控和维护。在进行ESD测试时,对⒛时钟信号口(采用一个SMB接插件输出)的金属插座进行±2kV放电测试,设备工作正常;放电强度增加到±4kⅤ时,模块出现告警,传输数据出现许多误码;进行±6kⅤ放电测试时,模块误码急剧增加,并最终出现复位现象c

   【原因分析】

   模块上的2s时钟信号是通过一个SMB的同轴连接器与外部进行联系。接插件的金属外壳与PCB的工作地相连,工作地与模块的金属外壳相连,PCB上没有独立的保护地。2s信号进人PCB以后连接到一个′rⅤs保护器件和一个与非门,经过与非门整形后进人时钟处理芯片。这个2s时钟是PCB的参考时钟,所有时钟信号均以这个源作为同步参考。所以,这个信号出现错误,整个模块的时钟就会全部出错,导致这个模块功能丧失,而这个模块又是这个设备系统的基础模块,它的控制功能丧失,必将导致整个模块瘫痪。从测试结果看,对同轴连接器外壳进行放电时,有二种情况可能导致2s时钟信号受到干扰:第一种情况是,同轴连接器没有接地或接地不良,对其放电时会产生强大的电磁场干扰,影响时钟电路;第二种情况是,可能ESD电流直接注入器件引脚,虽然同轴连接器已经接地,但是这个地不是保护地,干扰会直接进人PCB对2s信号产生影响,而日^2s信号进入PCB后没有进行ESD保护;第=种情况是,虽然2s信号上并联了TⅤS,但是TⅤS在电路中并没有起到保护作用。