我们来复习一下原理知识，一个二极管是由一个PN节组成，其中包含一个正掺杂的P区和一个负掺杂的N区，在PN节的中心还有一个高电阻率的耗尽层，由于P和N掺杂区具有相对较低的电阻，如电容器的极板，并且耗尽区具有如电容器百思特网的电介质那样的高电阻 。所以二极管具有电容特性，并且可视为一个电容，如果二极管的寄生电容过高，则可能增加信号通过的上升和下降时间，这会对信号完整性造成伤害 。
举个例子，对于一些高速的接口比如USB 3.0或者HDMI 2.0眼图测试是一项必须的测试，用来确保接口百思特网符合标准 。但是，增加的电容值会增加信号的上升与下降时间，从而导致眼睛闭合使得信号失真，无法满足信号标准的要求 。
那么选择ESD二极管时应该选择哪种电容？由于每种设计都有自己的电容预算，因此不存在适合每种接口的最大ESD电容要求 。但是这张表给出的几种常用接口的一般电容和ESD选型的建议 。
如何选择ESD二极管
ESD保护的第一步是量化接口电压范围，以确定ESD二极管的工作电压；第二步是选择极性单向还是双向二极管；第三步是确定二极管在不干扰二极管信号接受完整度的情况下可以达到的最大电容；第四步是决定受保护系统的IC的钳位电压；最后一步是确定ESD为IEC 61000-4-2 4级 8千伏接触放电和15千伏空气放电 。
【ESD定义是什么 esd是什么意思】让我们以USB 2.0为例介绍一个简单的例子，您已经选择了USB 2.0开关和电池充电器，但都需要ESD保护，因为它们直接放置在容易受到ESD冲击的USB插座旁边 。第一步是确认接口的电压范围，对USB2.0而言 Vbus 可能达到5伏，所以我们可以确定的是，需要选取的ESD保护二极管的工作电压需要达到5伏或略微高于5伏 。正常工作中D 和D-负责传输叉分信号幅值范围在0到3.6伏之间 。所以我会选择工作电压在3.6伏，或者更高的ESD保护二极管 。
接下来我们需要确定ESD二极管的极性配置，在我们希望的应用中，因为Vbus和D 、D-都是大于等于零的正向信号，所以单向和双向的二极管都是有的 。选择单向二极管有助于提供更好的提供负压保护，而选择双向二极管，可以提供更灵活的设计空间，因为pin脚可以自定义接地、后接I/O口 。同理适用于D 与D- 。
接下来，我们需要确定ESD二极管应该具有的电容，因为Vbus线路是直流电信号，电容对信号无影响，但对于D 和D-而言，在高速USB中信号速率可以达到480兆，所以我们需要考虑对电容的影响 。虽然最大的ESD电容还取决于整个系统的电容总预算，但一般而言我们推荐该接口的电容小于2.5pF，如果系统中其他器件具有更高的电容值，那么此处可能需要选择更小电容的二极管 。
接下来，我们看看保护系统所需的钳位电压 。在这种情况下我们需要考虑USB switch和Battery Charger能承受的最大电压冲击，我们假设battery charger在TLP脉冲20伏时会发生故障，USB switch在TLP16脉冲16伏时会发生故障，这意味着为了保护battery charger顺利通过8000伏的IEC ESD冲击，ESD二极管必须在16安 TLP有小于20伏的钳位电压 。同理，为了保护USB switch ESD二极管必须在 16安TLP时有小于16伏的钳位电压 。请记住，设备的TLP的故障电压与设备的绝对最大额定电压不相同，绝对最大电压是一个直流电压，而TLP是一个100ns的瞬态 。
我想指出，很快找到系统所需的钳位电压并非那么容易 。所以各家元件厂商包括TI已经创建了几种选择工具和指南，来推荐基于接口的解决方案 。
我们即将完成我们的选型任务下面我们要做的确保我们选择的芯片，最小能满足IEC61000—4—2四级的标准，也就是至少千伏的接触放电和15千伏的空气放电 。
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