CN106356831A - 一种静电防护和静电检测的装置 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种静电防护和静电检测的装置，包括ESD保护电感、ESD敏感电路射频开关、ESD保护检测电路和仪器信号链路，其中，所述ESD保护电感接地，所述ESD敏感电路射频开关与所述ESD保护检测电路、仪器信号链路中的任意一个连接。本发明的有益效果是：可以实现高频的ESD防护，当出现ESD损坏时，能够实现检测。

Description

一种静电防护和静电检测的装置
技术领域
本发明涉及静电防护，尤其涉及一种静电防护和静电检测的装置。
背景技术
静电是一种客观存在的自然现象，产生的方式多种，如接触、摩擦、电器间感应等。静电的特点是长时间积聚、高电压、低电量、小电流和作用时间短的特点。人体自身的动作或与其他物体的接触，分离，摩擦或感应等因素，可以产生几千伏甚至上万伏的静电。
ESD（静电放电, Electro-Static discharge）对电子产品造成的破坏和损伤有突发性损伤和潜在性损伤两种。所谓突发性损伤，指的是器件被严重损坏，功能丧失。这种损伤通常能够在生产过程中的质量检测中能够发现，因此给工厂带来的主要是返工维修的成本。而潜在性损伤指的是器件部分被损，功能尚未丧失，且在生产过程的检测中不能发现，但在使用当中会使产品变得不稳定，时好时坏，因而对产品质量构成更大的危害。
一般而言，ESD保护元件的分类可以通过其保护策略与方向性来进行，主要包括压敏电阻、聚合物和瞬态电压抑制器(TVS, TRANSIENT VOLTAGE SUPPRESSOR)等。这几种保护措施，虽然ESD防护等级能做到比较高，但是高频特性比较差，寄生电容比较大，对于一些高速应用，尤其是射频微波频段，而一般的射频端口器件都是GaAs器件，对于ESD等级一般比较低，极其容易被静电打坏，需要着一种既能提高ESD防护能力同时又能对正常工作信号没有影响的防护措施；同时对于一般的射频电路防护措施，当ESD超出防护等级时，对电路造成一定损伤，可以又没有彻底损坏时，往往使用则很难发现，这样则会出现性能的恶化，且没有检测告警；通过如图1的保护检测电路能在静电打坏后及时检测发现。
对于一般的电路来说，这几种保护电路都能够起到预期的效果，但是对于高频电路则对于ESD保护电路的寄生电容则要求比较严苛，但是还是有一些高性能的TVS管能够选择，一些高性能的寄生电容能够达到1pf，对于一般的高速数字接口基本没有影响。但是对于高频射频微波电路来说，尤其是宽带电路，对于射频电路来说，1pf的电容，会对端口驻波产生很大的影响，因此常规的这些ESD保护电路都没有用武之地。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种静电防护和静电检测的装置。
本发明提供了一种静电防护和静电检测的装置，包括ESD保护电感、ESD敏感电路射频开关、ESD保护检测电路和仪器信号链路，其中，所述ESD保护电感接地，所述ESD敏感电路射频开关与所述ESD保护检测电路、仪器信号链路中的任意一个连接。
作为本发明的进一步改进，所述ESD敏感电路射频开关接地。
作为本发明的进一步改进，所述静电防护和静电检测的装置还包括电容C，所述电容C的一端分别与所述ESD保护电感、ESD敏感电路射频开关连接。
作为本发明的进一步改进，所述电容C的另一端连接有射频器件。
本发明的有益效果是：通过上述方案，可以实现高频的ESD防护，当出现ESD损坏时，能够实现检测。
附图说明
图1是传统ESD防护电路。
图2是ESD能量和电感对地阻抗示意图。
图3是本发明一种静电防护和静电检测的装置的示意图。
具体实施方式
下面结合附图说明及具体实施方式对本发明进一步说明。
如图3所示，一种静电防护和静电检测的装置，包括ESD保护电感1、ESD敏感电路射频开关2、ESD保护检测电路3和仪器信号链路4，其中，所述ESD保护电感接地1，所述ESD敏感电路射频开关2与所述ESD保护检测电路3、仪器信号链路4中的任意一个连接。
如图3所示，所述ESD敏感电路射频开关2接地。
如图3所示，所述静电防护和静电检测的装置还包括电容C，所述电容C的一端分别与所述ESD保护电感1、ESD敏感电路射频开关2连接。
如图3所示，所述电容C的另一端连接有射频器件（Rf port）。
一般的射频端口器件都是GaAs器件，对于ESD等级一般比较低，极其容易被静电打坏，而通过在端口处，并联合适的电感到地，只要感值合适,则能实现ESD释放，同时对正常信号不产生影响；如图2所示，ESD能量主要集中在比较低的频率，而电感的低频阻抗很低，可以让低频能量快速释放，同时在高频的阻抗很高，对于高频信号基本不形成影响；同时需要注意选取电感的谐振点，当电感的谐振频率低于使用频率则对使用信号无影响；从而实现ESD防护同时对信号无影响。
但是对于电感对于直流是直接短路的，所以会产生很大的电流(但是持续时间会很短)，当静电电压比较高时，会使得电感烧坏，这时通过串接一个电阻能够减弱这种效应。但是这种防护电路，当有比较大的直流电压，会使得电感或是电阻烧毁。此时通过串接一个电容；提到直流保护作用；
对于一些性能要求比较高，可靠性要求比较高的射频仪器，静电防护等级可以接受相对较低，但是一旦被ESD损坏，能够被及时的检测出来是非常重要的；
如图3所示，当可同通采用一个DC-高频的开关（即ESD敏感电路射频开关2），其在DC有一个稳定的阻抗，当正常工作时，ESD敏感电路射频开关2打向仪器信号链路4；每天开机时做ESD检测：把ESD敏感电路射频开关2打向ESD保护检测电路3，设置一个预先计算好的一个DAC输出直流电压，通过电阻，以及射频开关和ESD保护，产生一个固定的压降，把ADC读出的值和出厂时记录下的值进行对比，当值相差较大，则是前级电路已经损毁，否则电路正常；从而实现了ESD防护和检测功能；
本发明提供的一种静电防护和静电检测的装置具有以下优点：
1.可以实现高频的ESD防护。
2.当出现ESD损坏时，能够实现检测并且告警。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (4)

1.一种静电防护和静电检测的装置，其特征在于：包括ESD保护电感、ESD敏感电路射频开关、ESD保护检测电路和仪器信号链路，其中，所述ESD保护电感接地，所述ESD敏感电路射频开关与所述ESD保护检测电路、仪器信号链路中的任意一个连接。
2.根据权利要求1所述的静电防护和静电检测的装置，其特征在于：所述ESD敏感电路射频开关接地。
3.根据权利要求1所述的静电防护和静电检测的装置，其特征在于：所述静电防护和静电检测的装置还包括电容C，所述电容C的一端分别与所述ESD保护电感、ESD敏感电路射频开关连接。
4.根据权利要求2所述的静电防护和静电检测的装置，其特征在于：所述电容C的另一端连接有射频器件。
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