【经验】如何为汽车天线调谐器(RF Tuner)选择一款合适的ESD保护器件?

2018-08-02 世强
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汽车天线调谐器(RF Tuner)是连接发射机与天线的一种阻抗匹配网络,它能使发射机与天线之间阻抗匹配,从而使天线在任何频率上有最大的辐射功率。


不过,因汽车天线一般是外置在车体外面,非常容易被静电ESD打到(人体触摸、雷击等),而静电ESD可通过天线传输到天线调谐器内,导致相关的敏感电子器件被高压静电ESD打死,为同时兼顾有效保护和高频讯号传输的完整性及线性度,符合RF讯号线的需求,必须在天线调谐器前端和RF天线间加入一款防ESD保护器件,其典型应用电路参考如下图1所示。

图1:汽车天线调谐器ESD防护设计示意图


针对如上的RF Tuner ESD保护器件一般选择具有超低容值、可承受 IEC61000-4-2业界标准规格的多次 ESD 冲击的双向TVS二极管,此双向TVS管选型时一定要考虑以下几个因素:

1、 具有高ESD电压抵御能力,且可承受多次ESD震击

2、 具有低漏电流特性(建议小于1μA)

3、 具有低的电容值特性(建议小于1.5pF)

4、 通过AEC-Q101认证

 

针对如上的设计要求,本文推荐一款LITTELFUSE推出的汽车级超低容值的SP4024系列双向TVS二极管,型号为SP4024-01FTG-C,它可保护灵敏的电子装置免受ESD损坏—最低30kV接触/空气放电的极端条件,同时适用于高达24VDC的高额定电压应用,其极低的电容(低至1.3pF)确保了高速数据线应用的兼容性,具体电性参数可参考如下图2所示。


图2:SP4024-01FTG-C 双向TVS管典型参数对照表


通过如上图示易知:

SP4024-01FTG-C双向TVS管典型容值为1.3pF,标定在二极管反向偏压0V时,f=1MHz频率下测得。那么,更高的反向偏置电压下,其容值是否也是这么低呢?下面提供下SP4024-01FTG-C在0~24V不同反向偏置电压下容值特性曲线,参考如下图3所示,从图中不难看出,SP4024-01FTG-C容值在2~24V反向偏压下频率下几乎没有变化,即表明全范围反向偏置电压下仍可保持极低的容值特性,确保了高速数据线应用的兼容性。


图3:SP4024-01FTG-C双向TVS管在不同反向偏置电压下容值特性参数


SP4024-01FTG-C采用小型SOD323封装,适用805封装尺寸,其封装尺寸参考如下图4所示。


图4:SP4024-01FTG-C 双向TVS管封装尺寸图

 

最后,总结下SP4024-01FTG-C 双向TVS管关键优势:

  • 满足IEC61000-4-2国际耐受ESD电压测试标准,最低值均达到为±30kV(接触),±30kV(空气);

  • 在保持性能不下降的前提下,可以安全吸收满足IEC61000-4-5(tP=8/20μs)国际标准的高达7A的电流;

  • 满足IEC61000-4-4国际标准的EFT耐受电流值为40A(5/50ns);

  • 具有低的泄露电流特性(0.5μA@24V),可降低能耗;

  • 具有低电容特性(典型值1.3pF),是高频、高速数据、视频、天线和I/O电路的理想选择;

  • 采用小型SOD323封装可实现更加紧凑的电路板设计;

  • 双向TVS,可吸收超过IEC61000-4-2国际标准中最大ESD的反复震击而不会发生性能退化;

  • 通过汽车级AEC-Q101认证

 

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  • 流水 Lv7. 资深专家 2018-11-01
    学习了
  • 江城搬砖工 Lv7. 资深专家 2018-10-30
    加油
  • 用户33876284 Lv3. 高级工程师 2018-10-29
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  • jishizhong Lv9 2018-10-26
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  • NASA911 Lv8. 研究员 2018-10-26
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  • 核达高级电源工程师 Lv3. 高级工程师 2018-10-23
    学习了,不错不错
  • 先天二极管 Lv8. 研究员 2018-10-22
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  • 小夏 Lv7. 资深专家 2018-10-22
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贴片LED二极管/灯珠定制

可定制LAMP LED、 CHIP LED、 PLCC LED、 汽车用车规级LED、COB LED的尺寸/电压/电流等参数,电压1.5-37V,电流5-150mA,波长470-940nm。

最小起订量: 30000 提交需求>

贴片灯珠定制

可定制单色光灯珠、双色灯珠、全彩灯珠、发光二极管、贴片灯珠、贴片LED等产品,尺寸:0.6*0.3mm-3.2*2.7mm,波长:405-940nm,亮度:24-750mcd,电压:1.5-3.5V。

最小起订量: 3000 提交需求>

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