高速信号线的保护
发布时间:2014/7/7 18:35:36 访问次数:603
一个有电源和接地层的多层PCB将比单层或双层板提供更大的瞬态抗扰度。这是与SFM-130-02-S-D-LC层间电容串联的较低的接地阻抗和低电感的结果。如11.4.6节所讨论的嵌入式PCB电容技术也能用于有效增加瞬态抗扰度。足够大体积的去耦电容也能有效提高瞬态抗扰度,因为它将减小由瞬态电荷+产生的电源电压的变化。电压、电荷和电容之间的关系如式(15-1)所示。从该式可看出,对于由瞬态电流所产生的固定电荷Q的变化,电压变化的数值由电容所确定。电容越大,当额外电荷被注入系统时,电压改变得越小。
图14-13表示瞬态电流人口保护和敏感设备加固的结合。注意到输入电缆上的瞬态抑制器接到底盘地,其目的是分流瞬态电流远离PCB。然而,在敏感设备输入端的保护滤波器接到电路的地,其目的是消除或最小化设备输入插脚和地插脚之间出现的任何瞬态电压。
注意:保护设备必须以使任伺串联电感最小化的方式接地
高速I/O接口用lOOMB/s的数据速率或更通用的串行总线,例如(USB)2.0、高速以太网和IEEE Std 1394(FireWire和iLink),会出现与高电压瞬态保护相关的一个特有问题。为了避免影响期望的信号,在许多这样的接口线上的电容性负载必须保持的小于几pF。除了气体放电管,大多数TVS二极管和其他瞬态抑制设备具有太多的电容。但是,气体放电管被用于ESD或EFT防护响应太慢。大部分TVS二极管的电容在几十到几百pF之间。鹫劳的低电容TVS二极管的电容在l~lOpF之间。这些二极管通常用于高达约lOOMb/s的数据速率,但不能更高了。
特有的聚合物压敏电阻(VVR)已被改进专门适用这些高速应用”。它们是双极型器件,典型电容范围是0. 1~0. 2pF,断态电阻是l010Q,通态电阻是几欧姆。然而,触发电压比大部
分TVS二极管高得多。压敏电阻是导通后钳位电压低于触发电压的消弧器件。典型的触发电压是150V,而钳位电压大约是35V,额定峰值瞬态电流为30A。这些聚合物VVR可用于信号频率高达2GHz昀数据线上。
一个有电源和接地层的多层PCB将比单层或双层板提供更大的瞬态抗扰度。这是与SFM-130-02-S-D-LC层间电容串联的较低的接地阻抗和低电感的结果。如11.4.6节所讨论的嵌入式PCB电容技术也能用于有效增加瞬态抗扰度。足够大体积的去耦电容也能有效提高瞬态抗扰度,因为它将减小由瞬态电荷+产生的电源电压的变化。电压、电荷和电容之间的关系如式(15-1)所示。从该式可看出,对于由瞬态电流所产生的固定电荷Q的变化,电压变化的数值由电容所确定。电容越大,当额外电荷被注入系统时,电压改变得越小。
图14-13表示瞬态电流人口保护和敏感设备加固的结合。注意到输入电缆上的瞬态抑制器接到底盘地,其目的是分流瞬态电流远离PCB。然而,在敏感设备输入端的保护滤波器接到电路的地,其目的是消除或最小化设备输入插脚和地插脚之间出现的任何瞬态电压。
注意:保护设备必须以使任伺串联电感最小化的方式接地
高速I/O接口用lOOMB/s的数据速率或更通用的串行总线,例如(USB)2.0、高速以太网和IEEE Std 1394(FireWire和iLink),会出现与高电压瞬态保护相关的一个特有问题。为了避免影响期望的信号,在许多这样的接口线上的电容性负载必须保持的小于几pF。除了气体放电管,大多数TVS二极管和其他瞬态抑制设备具有太多的电容。但是,气体放电管被用于ESD或EFT防护响应太慢。大部分TVS二极管的电容在几十到几百pF之间。鹫劳的低电容TVS二极管的电容在l~lOpF之间。这些二极管通常用于高达约lOOMb/s的数据速率,但不能更高了。
特有的聚合物压敏电阻(VVR)已被改进专门适用这些高速应用”。它们是双极型器件,典型电容范围是0. 1~0. 2pF,断态电阻是l010Q,通态电阻是几欧姆。然而,触发电压比大部
分TVS二极管高得多。压敏电阻是导通后钳位电压低于触发电压的消弧器件。典型的触发电压是150V,而钳位电压大约是35V,额定峰值瞬态电流为30A。这些聚合物VVR可用于信号频率高达2GHz昀数据线上。
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