RS
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RS-
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-232
232232
232 接口电路的
接口电路的接口电路的
接口电路的 ESD
ESDESD
ESD 保护
保护保护
保护
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RS
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232232
232 接口电路的
接口电路的接口电路的
接口电路的 ESD
ESDESD
ESD 保护
保护保护
保护
MAXIM 北京办事处 栾成强
RS-232 接口标准是由电子工业协会
EIA 和电信工业协会 TIA 制定的 已广泛应
用于低速短距离的计算机终端和外设之间的连接
RS-232 标准规定正负电源代表逻辑 0 和1
而计算机和终端内部的高低电平来表示逻辑状态 所以需要 RS-232 接口电路提供电平转换
RS-232 接口电路的关键特性包括可靠性 低功耗和 ESD 保护 MAXIM 公司最早将自动关断功
能引入 RS-232 接口电路
把静态功耗降低到 1 A 94 年首创带有 15KV 静电保护 ESD
的 RS-232 接口电路 随后将这种 ESD 保护结构应用在 3V 供电的 RS-232 接口电路中 在接
口电路方面 MAXIM 处于业内领先地位
所生产的接口器件具备高可靠性和高品质 下面介绍
MAXIM 公司在 ESD 保护方面的特殊优势和产品
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ESD
ESDESD
ESD 是如何产生的
是如何产生的是如何产生的
是如何产生的
当两个物体碰撞或分离时就会产生静电放电
ESD 即静态电荷从一个物体移动到另一
个物体
两个具有不同电势的物体之间产生静态电荷的移动类似于一次很小的闪电过程 当
具有足够高的能量时
将造成半导体器件的损坏 静电放电 ESD 可能随时发生 例如插
拔电缆或人体接触器件的 I/O 端口
或者是一个带电的物体接触半导体器件 半导体器件触
地
以及静电场和电磁干扰产生足够高的电压引起静电放电 ESD ESD 可损坏与之相连的
接口器件
这种故障将导致较高的维修费用并降低产品的内在质量
为了保护 I/O 口
使之免受 ESD 的冲击 传统的解决方案是使用昂贵的外部保护器件
如 TransZorbs
TM
正是认识到对廉价 ESD 保护方案的市场需求 MAXIM 研制开发了能够严格
满足 ESD 测试标准的接口芯片
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ESD
ESDESD
ESD 保护的测试标准
保护的测试标准保护的测试标准
保护的测试标准
欧洲共同体所规定的 ESD 保护有其严格的测试标准
从1996 年1月已经开始实行 这
些标准包括
对于正常工作方式下 ESD 结构必须完全透明
ESD 过程中不能发生闭锁现象
必须通过所有相关 ESD 测试标准
15kV ESD 人体模式测试标准
8kV ESD IEC 1000-4-2 接触放电模式测试标准
15kV ESD IEC 1000-4-2 空气间隙放电模式测试标准
4kV ESD IEC 1000-4-4 电气快速瞬变/猝发模式测试标准
其中
IEC 1000-4-2 与 15kV 人体模式测试标准之间的主要差别在于峰值电流 相同电压
下
IEC 1000-4-2 冲击的吸收电流要比人体模式高出 5 倍以上 4kV ESD IEC 1000-4-4
电气快速瞬变/猝发模式测试标准是模拟产生开关和继电器的电弧放电结果
MAXIM 器件可
提供
4kV 的保护 两倍于 IEC 1000-4-4 标准的 2kV 指标
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ESD
ESDESD
ESD 冲击后可能存在不易被发现的问题
冲击后可能存在不易被发现的问题冲击后可能存在不易被发现的问题
冲击后可能存在不易被发现的问题
RS-232 接口电路中的 ESD 保护结构不仅要通过以上的测试标准
而且需保证通过实际
检测时不发生交调和反向驱动
一般用户和 IEC 测试机构使用传统的 环路反馈方法 和 插
入方法
进行测试 通常检测不出这两个问题
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RS-232 接口电路中接收器对发送器产生交调
同类产品 RS-232 接口电路中的 ESD 保护结构可能对某种波形的 ESD 或某个 ESD 冲击电
压失效
经过 ESD 冲击后造成接收器输入端和发送器输出端之间形成通路 从而导致接收器
对发送器产生交调
图一 如果 RS-232 接口电路中有关断电路 那么关断期间经过 ESD
冲击后更容易产生交调
产生交调后将导致通信失败 而且即使关断工作状态下发送器仍有
输出
导致关断失效 使对方 RS-232 处在接收状态