Mga Solusyon sa Disenyo para sa USB, HDMI, at Integridad ng Senyas ng RJ45

1. Likuran at mga Hamon sa Disenyo

   Sa mga interface ng mataas na bilis na komunikasyon tulad ng USB, HDMI, at RJ45, ang mga pangyayari ng electrostatic discharge (ESD) ay isa sa mga pinakamalubhang banta sa katiyakan.

Ayon sa IEC 61000-4-2, ang mga peak discharge ay maaaring umabot sa ±8kV (kontak) at ±15kV (hanging)

Kung walang tamang proteksyon, ang mga transient surge ay maaaring agad na masira ang mga IC ng interface, magdulot ng mga kamalian sa datos, o maikliin ang buhay ng produkto.

2. Mga Pangunahing Layunin sa Disenyo

Ang perpektong solusyon sa proteksyon sa ESD ay dapat makamit ang mababang kapasitansya, mabilis na tugon, at mababang clamping voltage — upang maprotektahan ang maramihang linya habang pinapanatili ang kalidad ng senyas sa mga rate ng datos mula 480Mbps (USB2.0) hanggang 10Gbps (USB3.1, HDMI2.1).

3. Portfolio ng Proteksyon sa ESD ng JARON

Ang JARON ay nag-aalok ng isang kompletong portfolio ng mga produktong proteksyon laban sa ESD na idinisenyo para sa mataas na bilis na mga linyang signal, na sumasaklaw sa iisang channel, dalawang channel, at apat na channel na mga istrukturang array.

Ang portfolio ng JARON para sa ESD ay nag-aalok ng napakababang kapasidad (mababa hanggang 0.3pF) at sub-nanosegundong oras ng tugon, na angkop para sa proteksyon ng USB3.1, HDMI2.1, at Gigabit Ethernet.

4. Mga Prinsipyo sa Pagdidisenyo para sa Mataas na Bilis na Interface

Panatilihing Intact ang Signal

Siguraduhing ang mga ESD device na may kapasidad na ≤ 0.5pF ang gamit, at panatilihin ang pare-parehong differential impedance sa buong mga landas upang maiwasan ang pagre-reflect at pagkabago ng signal.

Paliitin ang Return Path

Ilagay ang ESD protection malapit sa konektor (<5mm ang layo) at tiyaking may maramihang ground vias para sa mabilis na discharge return path.

Layout at Simetria

Ang simetrikong pagkakalagay at pagtutugma ng haba sa mga differential pairs ay nagpapanatili ng kawastuhan ng timing at binabawasan ang jitter sa mataas na bilis na mga koneksyon.

5. Mga Resulta ng Pagpapatibay at Pagsusuri

Mga kondisyon ng pagsubok:

Standard ng Pagsusuri sa ESD: IEC 61000-4-2 ±8kV Contact Discharge

Bilis ng Senyas: 10Gbps (HDMI 2.1)

Kagamitan: JARON ESD3V3D5U (SOD-923)

Gamit ang JARON ESD arrays, bumaba ang residual voltage mula 54V patungong 12V, nabawasan ang jitter ng 71%, at napabuti ang bit error rate ng 1,000,000 beses — nagpapatunay ng mas mataas na ESD performance na may buong pagpapanatili ng signal.

6. Mga Halimbawa ng Aplikasyon

USB Type-C High-Speed Interface

Gumagamit ng JARON ESD9L5V0ST para sa apat na channel na common-mode protection;

Kayang makatiis ng ±15kV na air discharge;

Suportado ng signal bandwidth ay hanggang 10Gbps.

HDMI 2.1 Video Interface

Gumagamit ng ESD3V3D5U array;

Ang kapasitor ay 0.3pF lamang, hindi nakakaapekto sa TMDS differential signals;

EMI noise reduction na 16dB.

RJ45 Ethernet Interface

Gumagamit ng ESD5V0D3B;

Bidirectional na istraktura ng proteksyon, tugma sa mga sistema ng PoE;

Pinipigilan ang kidlat at mga elektrostatikong surge.

7. Talahanayan ng Sanggunian sa Pagpili

8. Mga Pamantayan at Tugma

Lahat ng bahagi ng ESD mula sa JARON ay sumusunod sa internasyonal na mga pamantayan, kabilang ang IEC 61000-4-2 at JEDEC A114, na nagagarantiya ng katugma sa global na OEM qualification processes.

9. Halaga sa Engineering at Mga Benepisyo sa Disenyo

Ang ultra-low-capacitance na ESD device ng JARON ay nagbibigay ng mataas na integridad ng signal na may matibay na proteksyon na ±15kV—pinapaliit ang espasyo, gastos, at oras ng pag-verify.

10. konklusyon

Sa mga high-speed na interface ng data transmission, ang tradisyonal na ESD diode ay hindi na kayang magbigay nang sabay ng proteksyon at integridad ng signal.

Ang ultra-mababang kapasidad na ESD array ng JARON ay nagtataglay ng balanse sa pagitan ng proteksyon at pagganap sa pamamagitan ng mataas na bilis ng tugon at napakaliit na parasitic effects.

Ito ay malawakang ginagamit sa mga disenyo ng high-speed interface tulad ng USB Type-C, HDMI, Ethernet, at DisplayPort, na naging standard na solusyon sa proteksyon para sa mga komunikasyong device sa susunod na henerasyon.