对于所有电气设备，静电放电（ESD）保护和电磁干扰（EMI）越来越重要。

消费者要求智能手机和其他便携式/无线设备具有更多功能和纤薄的工业设计，这要求设计人员更加关注采用小尺寸封装的ESD和EMI性能。

本文将分析电路保护要求，比较不同的电路保护技术和滤波技术，介绍安森美半导体在典型电路保护和滤波应用中使用的产品，并帮助设计工程师设计更可靠的便携式和消费类产品。

关键芯片组外部ESD保护要求业界正在采用最先进的技术来制造先进的片上系统（SoC）。

为了优化功能和芯片尺寸，设计人员正在不断减小其芯片设计的最小功能尺寸。

但是相应的价格是：随着功能部件尺寸的减小，该器件更容易受到ESD损坏。

当今的集成电路（IC）为保护功能留下的设计窗口已被缩小。

ESD保护必须在安全的过电压和过电流区域中工作。

随着行业倾向于制造具有更小的几何形状和更低电压的更先进的IC，IC的安全工作范围正在缩小。

有效的ESD保护的关键是在ESD事件期间限制电压，使其处于给定芯片组的安全电压范围之内。

ESD保护产品通过在ESD事件期间提供接地的低阻抗电流路径来实现有效的ESD保护；新集成电路中使用的保护产品要求较低的动态阻抗（Rdyn），以避免可能引起损坏的电压。

随着保护功能的设计窗口减小，选择低动态阻抗的ESD保护产品以确保钳位电压不超过新芯片组的安全保护窗口更为重要。

因此，ESD保护产品供应商必须提供有关保护产品有效性的信息，而不仅仅是保护产品本身的生存水平。

硅ESD保护技术与无源ESD保护技术的比较：安森美半导体的保护和滤波解决方案基于先进的硅技术。

相比之下，其他几种低成本的无源解决方案则结合使用陶瓷，铁氧体和多层压敏电阻（MLV）材料。

这些类型的设备传统上具有较弱的ESD钳位性能。

在某些无源解决方案中，下游设备的电压将比安森美半导体的硅解决方案高一个或多个数量级。

如下图的ESD屏幕截图所示，它将安森美半导体的硅解决方案与竞争技术进行了比较。

在8 kV ESD应力条件下的性能。

竞争技术的导通电压很高，以至于根本无法激活，所测得的电压仅为50和50伏安上的电压降。

欧米茄测量电路。

一些其他较旧的技术甚至会在受到几次ESD冲击后性能下降。

由于材料成分的原因，一些无源器件在不同温度条件下的性能通常会不一致，因此在恶劣环境下的可靠性较低。

图1：安森美半导体硅器件和无源竞争器件在50安培和60安培时的ESD钳位性能比较。

欧米茄系统在8 kV下测量。

PicoGuard XS ESD保护技术消除了信号完整性问题。

传统的ESD保护产品安装在信号走线上。

地面与地面之间的信号路径没有中断。

为了最小化高速数据线的信号完整性劣化，必须最小化电容，如图2所示。

图2：传统ESD保护设计方法与PicoGuard XS的比较。

安森美半导体出色的PicoGuard XS技术允许信号路径通过保护产品，从而提供阻抗匹配的信号路径，从而消除了信号完整性问题。

PicoGuard XS技术平衡了封装串联电感和保护性二极管电容，从而提供了出色的100＆amp;A。

欧米茄信号路径，与PCB走线的阻抗匹配。

此外，这种设计实际上节省了与保护二极管串联的电感，从而最大程度地减小了在ESD事件初期由封装引起的电压尖峰。

电磁干扰（EMI）过滤：单端滤波器和共模滤波器（CMF）–安森美半导体提供两种类型的EMI滤波器，即单端滤波器和共模滤波器。

单端滤波器以不同的阵列配置制造