用AZ1065构成的USB 3.0的保护电路

　　USB是目前各式影音电子产品中使用最广泛的接口。因为它的应用广泛，所以使用者对它的要求就越来越多。其中最直接的要求就是传输速度．从USBl.l的12Mbpa到USB2．O的480Mbps，乃至于最新的USB3.0的4.8Gbps。除了传输速度的要求，另一最普遍的要求就是随插即用、随拔即关。
　　
　　然而这个热插拨动作却也是经常造成电子系统工作异常、甚至造成USB连接端口有元件毁坏的元凶．因为热插拨动作将导致瞬时噪声，如静电放电(ESD)等。
　　
　　为实现10倍于USB2.0的传输速度．USB3.0控制芯片必须使用更先进的制程来设计与制造．但这也造成USB3.0的控制芯片对ESD的耐受能力快速下降。此外，USB3.0会被大量用来传输影音数据．对数据传输的容错率会要求越严。因此，得使用额外的ESD保护元件来防止ESD事件对数据传输的干扰变得很必要。
　　
　　USB3.0连接端口的ESD保护元件必须同时符合三个要求：第一．ESD保护元件引脚本身的寄生电容必须要小．为不影响到USB3.0的4.8Cbps传输速率，其寄生电容必须小于0.3pF;第二．ESD保护元件本身对ESD事件的耐受能力必须要高，最少要能承受IEC61000-4-2接触模式8kV的ESD冲击：第三，也是最重要的．ESD保护元件在ESD事件发生期间所提供的箝制电压必须要低，不能造成传输数据的损坏。以上三个要求缺一不可，否则就无法完善地保护，USB3.O。然而，要同时符合以上三个要求的ESD保护元件，其本身的设计难度就非常高。
　　
　　晶焱科技特别针对USB3.0的保护需求推出了AZ1065系列的ESD保护元件，内部电路见下图。AZ1065引脚本身的寄生电容低于0.3pF，对USB3.0的4.8Gbps传输速率不会造成任何影响。此外．AZ1065的每一个引脚在室温时可以承受IEC61000-4-2接触模式lOkV的ESD冲击．不会有任何损坏发生。

　　
　　最重要的是，以相同寄生电容来比较．AZ1065拥有最低的ESD箝制电压，可有效防止数据传输时被ESD事件所干扰。这样，拥有USB3.0端口的电子系统才会有机会通过Class-A的IEC61000-4-2系统级静电放电保护测试。在IEC61000-4-2接触模式6KV的ESD冲击下(TIP电流等效约为17A)，箝制电压仅有13.4V。
　　
　　AZ1065系列产品提供了六个极低电容的引脚，可同时保护USB3.0的两组差动对(TX和RX)及USB2.0的差动对(D+和D-)．具有减小PCB面积和降低布局复杂度等优点，并可大幅节省系统成本。更特别的是．AZ1065-06F率先采用交错型的引脚．以便PCB布局时可利用穿透式(Feedthrough)方式实现完美设计。
　　
　　这种首创的组件接脚方式可免除绕线时的诸多困扰．不但对简化产品设计阶段的PCB布局工作有相当大的帮助，同时差动信号线的布局也将更为对称，从而减少信号传输错误的机会。

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