因為 ESD 和 EFT 瞬態的頻率帶寬較寬(大約 3MHz 至 3GHz),因此在 PCB 設計過程中必須應用高頻布局技術。
為確保 PCB 設計成功,首先考慮從保護電路的設計入手。
- 將保護電路放置在靠近總線連接器的位置,以防止噪聲瞬變穿透電路板。
- 使用 Vcc 和接地層來提供低電感。請注意,高頻電流會選擇電感最小的路徑,而非阻抗最小的路徑。
- 將保護元件設計成信號路徑的方向。不得將瞬態電流從信號路徑強行轉移至保護器件。
- 盡可能靠近電路板上收發器、UART 和控制器 IC 的 VCC 引腳放置 100nF 至 220nF 的旁路電容器。
- 當旁路電容器和保護器件連接 VCC 和接地端時,應至少使用兩個過孔以最大限度地減小有效過孔電感。
- 為使能線路使用 1k 至 10k 的上拉或下拉電阻器,從而在瞬態事件期間限制這些線路中的噪聲電流。
- 如果 TVS 鉗位電壓高于收發器總線端子的規定最大電壓,則在 A 和 B 總線線路中插入防脈沖電阻器。這些電阻器可限制進入收發器的剩余鉗位電流并防止其鎖存。
- 雖然純 TVS 保護足以應對高達 1kV 的浪涌瞬態,但更高的瞬態需要金屬氧化物壓敏電阻 (MOV) 將瞬態降低到幾百伏的鉗位電壓,而瞬態阻斷單元 (TBU) 將瞬態電流限制在 200mA 左右。