香港天微應用於智能手環射頻(RF)介面的ESD保護方案

智能手環的整體ESD防護,猶如一層層精密的「防禦體系」,由感應器到電路板,每一環都在與靜電這個「隱形殺手」較量。在這些防護環節當中,射頻(RF)介面可謂智能手環的「數據咽喉」——它既要穩定傳輸藍牙訊號、同步運動數據,又要直面靜電最容易入侵的薄弱點。

今次,我們就聚焦這個關鍵介面,拆解射頻(RF)介面的靜電防護方案,看看這道「咽喉防線」是如何煉成的。

射頻(RF)介面靜電防護

射頻(Radio Frequency,簡稱RF),即高頻電磁波。在智能手環與手錶電路中,射頻介面主要指無線藍牙或WiFi介面,負責無線傳輸訊號或實現訊號連接。

一般而言,射頻RF的無線訊號耦合及其防護電路示意如下:

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射頻介面防護電路示意圖

射頻介面防護器件選型

天微電子推出的TT0501SB,是一款低電容瞬態電壓抑制器(TVS),專為高速數據介面提供靜電放電(ESD)保護而設。TT0501SB的典型電容僅為0.35pF,能有效保護對寄生電容敏感的系統,免受過電壓及過電流瞬態事件的影響。它符合IEC 61000-4-2(ESD)標準,達到4級防護(±25kV空氣放電、±20kV接觸放電),同時通過極速充電設備模型(CDM)ESD及電纜放電事件(CDE)等測試。

TT0501SB採用超小型DFN1006-2L封裝,每顆器件可保護一條高速數據線,為系統設計人員提供極大靈活性,尤其適用於空間極其有限的應用場景。其低電容、超小尺寸及高ESD韌性的組合特性,令TT0501SB成為高速數據端口及高頻線路(如USB 2.0與天線線路)應用的理想選擇,廣泛用於手機及高清視覺設備等產品。

TT0501SB的VRWM(反向工作電壓)為5V,即當反向電壓為5V時,二極管陣列處於關斷狀態;VBR(最低雪崩電壓)為6V,即在25°C環境下,若反向電壓低於6V,保護陣列不導通,一旦超過6V即啟動保護;VC(鉗位電壓)為13V,意味著在峰值電流通過時,其兩端電壓可被鉗制在13V以內;Cj(結電容)為0.35pF,即二極管陣列的寄生電容值。

以下為TT0501SB的主要性能參數、內部電路圖及引腳配置圖:

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TT0501SB主要性能參數


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TT0501SB內部電路圖


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TT0501SB引腳配置圖


透過今次的拆解,我們深入瞭解了智能手環射頻(RF)介面的靜電防護方案,其精密設計為數據的穩定傳輸築起了一道堅實屏障。

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