對于大部分工程師來說，ESD是一種挑戰(zhàn)，不僅要保護(hù)昂貴的電子元件不被ESD損毀，還要保證萬一出現(xiàn)ESD事件后系統(tǒng)仍能繼續(xù)運行。這就需要對ESD沖擊時發(fā)生了什么做深入的了解，才能設(shè)計出正確的ESD保護(hù)電路。

　　我們的手都曾有過靜電放電(ESD)的體驗，即使只是從地毯上走過然后觸摸某些金屬部件也會在瞬間釋放積累起來的靜電。我們許多人都曾抱怨在實驗室中使用 導(dǎo)電毯、ESD靜電腕帶和其它要求來滿足工業(yè)ESD標(biāo)準(zhǔn)。我們中也有不少人曾經(jīng)因為粗心大意使用未受保護(hù)的電路而損毀昂貴的電子元件。

　　對某些人來說ESD是一種挑戰(zhàn)，因為需要在處理和組裝未受保護(hù)的電子元件時不能造成任何損壞。這是一種電路設(shè)計挑戰(zhàn)，因為需要保證系統(tǒng)承受住ESD的沖擊，之后仍能正常工作，更好的情況是經(jīng)過ESD事件后不發(fā)生用戶可覺察的故障。

　　與人們的常識相反，設(shè)計人員完全可以讓系統(tǒng)在經(jīng)過ESD事件后不發(fā)生故障并仍能繼續(xù)運行。將這個目標(biāo)謹(jǐn)記在心，下面讓我們更好地理解ESD沖擊時到底發(fā)生了什么，然后介紹如何設(shè)計正確的系統(tǒng)架構(gòu)來應(yīng)對ESD。

　　 簡單的ESD模型

　　將一個電容充電到高電壓(一般是2kV至8kV)，然后通過閉合開關(guān)將電荷釋放進(jìn)準(zhǔn)備承受ESD沖擊的“受損”器件(圖1)。電荷的極性可以是正也可以是負(fù)，因此必須同時處理好正負(fù)ESD兩種情況。

　　圖1：板級ESD通常涉及機器模型(MM)和人體模型(HBM)

　　破壞受損電路的高瞬態(tài)電壓一般具有幾個納秒的上升時間和大約100納秒的放電時間。受損電路不同，對正負(fù)沖擊的敏感性可能也有很大的不同，因此你需 要同時處理好正負(fù)沖擊。人體模型(HMB)和機器模型(MM)這兩種常見模型之間的區(qū)別主要在于串聯(lián)電阻。人體模型的導(dǎo)電性沒有金屬那么好。

　　防止過壓損壞的佳保護(hù)措施是用非線性電路進(jìn)行限壓或鉗位(圖2)。常用的是專門的二極管，當(dāng)它們在前向偏置或處于齊納擊穿區(qū)時具有很低的阻抗。引入限壓器可以快速引起某些別的事件，因為通過電容放電會有大的浪涌電流經(jīng)過限壓器。

　　圖2：基本的限壓電路可以防止過壓損壞。