剩余電流和動態(tài)阻抗

　　流經(jīng)ASIC的電流量依賴于整個保護(hù)電路的動態(tài)阻抗與ASIC和其余電路的動態(tài)阻抗的比。隨著保護(hù)電路阻抗的增加，其流經(jīng)被保護(hù)電路的電流量也相應(yīng)增加，也相應(yīng)地增加了對ASIC產(chǎn)生ESD損害的可能性。相反地，隨著ASIC的動態(tài)阻抗增大，流經(jīng)ASIC的剩余電流將會增加。因?yàn)槭Ｓ嚯娏魇桥c系統(tǒng)相關(guān)聯(lián)的，這一值不專門在ESD防護(hù)資料表中列出。遺憾地是，很少有ESD保護(hù)廠商會標(biāo)明他們生產(chǎn)產(chǎn)品的動態(tài)阻抗，但是有近似估算剩余電流和動態(tài)阻抗值的技術(shù)方法。

　　大多數(shù)的二極管廠商提供電流與電壓的關(guān)系曲線圖。雖然這些曲線圖通常使用8/20 μs脈沖而非IEC 61000-4-2 準(zhǔn)規(guī)定的脈沖，但是他們可用作電路阻抗的一般指標(biāo)。對于8/20μs脈沖，電流和電壓關(guān)系曲線完全是線性的，而且直線的斜率就是動態(tài)電阻值（Rdyn）。典型的ESD二極管動態(tài)電阻值（Rdyn）的變化范圍從低于一個歐姆到三個歐姆。聚合體也有非常低的電阻。

　　另一方面，用于高速輸入／輸出端口的低電容抑制器具有很高的動態(tài)電阻，其變化范圍是20歐姆或者更高值，這導(dǎo)致了被保護(hù)的ASIC電流值相對較高。事實(shí)上抑制器和變阻器從“被保護(hù)”的ASIC分流了很少的電流。因此上大部份的電流實(shí)際上傳到了ASIC。顯然，這一個特性使得他們很少被選用作ESD防護(hù)。

　　確保ESD防護(hù)的可靠性在傳統(tǒng)的ESD防護(hù)技術(shù)中，雖然半導(dǎo)體二極管提供了最好的ESD保護(hù)，但它們不能夠保護(hù)當(dāng)前采用的亞微米幾何尺寸制造的最新ASICs。通過采用傳統(tǒng)手段進(jìn)一步的減少這些裝置的箝位電壓和動態(tài)電阻則意味著增加電容量－這在高速應(yīng)用中是個無法接受的取舍。一種新的ESD防護(hù)基本方法是利用新型雙箝位結(jié)構(gòu)，這種結(jié)構(gòu)與電感、電阻一起集成了兩級低電容二極管連同電感和一個電阻器，通過這種方式能在保持信號完整性的同時，顯著地減少剩余電流、箝位電壓并提供有效地ESD保護(hù)，如下圖：

　　ESD防護(hù)電路圖

　　當(dāng)ESD沖擊發(fā)生時，電路結(jié)構(gòu)中的第一級開始抑制，分流大部份的電流并減小電壓。剩余電流經(jīng)過一個電阻后，沖擊第二級電路，這將進(jìn)一步減小電壓，最終使流到ASIC的電流最小。

　　這種電路結(jié)構(gòu)能為高速USB，高清多媒體和個人計算機(jī)設(shè)計提供ESD保護(hù)。通過片上匹配、減小偏差和EMI并改進(jìn)由于集總電感引起的TDR（時域反射計效應(yīng)），信號完整性得到改進(jìn)。