Yapılacak birkaç yöntem vardır ve başarılı bir yaklaşım genellikle aynı anda birkaçını gerektirir. Onlar:
PCB'nin kendisinde bir kıvılcım aralığı kullanın. Bu normalde PCB üzerinde yaklaşık 0.008 inç veya daha az ayrılmış iki elmas şeklindeki ped kullanılarak yapılır. Bu lehim maskesiyle kaplanamaz. Bir ped GND'ye (veya daha iyisi, şasi topraklamasına) bağlanır ve diğeri korumak istediğiniz sinyaldir. Bunu, geldiği konektöre koyun. Bu kıvılcım aralığı aslında ESD voltajını yaklaşık 600 volta düşürebileceğinden çok iyi çalışmıyor - PCB'deki nem ve kir nedeniyle LOT verin veya alın. Bunun 1 numaralı amacı, diyotlar ve dirençler gibi diğer koruyucu cihazlarda kıvılcım sıçraması olasılığını ortadan kaldırmaktır. Bir kıvılcım boşluğunu tek başına kullanamaz ve işlerin çalışmasını bekleyemezsiniz.
PCB kıvılcım boşluğuna bir örnek.
Kaynak NXP AN10897 ESD ve EMC için tasarım kılavuzu. rev. 02 (şek.33 içeride).
Kıvılcım ve hassas bileşenleriniz arasında bir seri direnç. Bu direnç, sinyalinize müdahale etmeden mümkün olduğunca büyük olmalıdır. Bazen sinyaliniz herhangi bir dirence izin vermez veya bazen 10K ohm kadar büyük bir şeyle kurtulabilirsiniz. Bir ferrit boncuk da burada çalışabilir, ancak mümkünse bir direnç tercih edilir, çünkü bir direnç daha geniş bir frekans aralığında daha öngörülebilir bir performansa sahiptir. Bu direncin amacı, diyotların veya diğer cihazların korunmasına yardımcı olabilecek ani akım akımını azaltmaktır.
- Koruma diyotları (biri sinyalinizi GND'ye, diğeri VCC'ye bağlar). Bunlar umarım güç veya yer düzlemine herhangi bir ani yükselme getirecektir. Bu diyotları hassas bileşenleriniz ile 2 numaralı seri direnciniz arasına yerleştirin. Burada bir TVS kullanabilirsiniz, ancak bu normal diyotlar kadar iyi değil.
- Sinyaliniz ve GND (veya Şasi Gnd) arasındaki 3 nF'lik kapak, herhangi bir ani yükselmeyi büyük ölçüde emmeye yardımcı olabilir. En iyi ESD koruması için seri direnciniz ve yonga arasına yerleştirin. En iyi EMI filtrelemesi için direnci ve konektörünüz arasına yerleştirin. Sinyalinize bağlı olarak, bu iyi çalışmayabilir. Bu kapak ve seri direnç, sinyal kalitesini olumsuz etkileyebilecek düşük geçişli bir filtre oluşturacaktır. Devrenizi tasarlarken bunu aklınızda bulundurun.
Her durum muhtemelen bu 4 şeyin farklı bir kombinasyonunu gerektirecektir.
ADC girişiniz oldukça yavaşsa, bir kıvılcım aralığı, 500 ila 1k direnç ve belki de bir kapakla giderdim. PCB'de odanız varsa, diyotlar da kötü olmazdı (ama yine de aşırı kilolu).
Bir an için kıvılcım boşluğunu biraz açıklayayım. Diyelim ki 0402 paketindeki bir direnç, sahip olduğunuz tüm korumaydı ve bir sivri uç geliyor. Bu direnç 1 meg ohm olsa bile, sivri küçük direnç üzerinden atlayabilir (direnci etkili bir şekilde atlayabilir) ve yine de çipinizi öldürebilir . Kıvılcım boşluğundaki boşluk, direncin pedleri arasındaki mesafeden daha küçük olduğundan, ESD başlığının kıvılcım boşluğu boyunca dirence göre atlaması daha olasıdır. Tabii ki, pedler arasında daha fazla mesafeye sahip bir direnç kullanabilirsiniz ve bazı durumlarda sorun yoktur, ancak yine de uğraşmanız gereken enerjiye sahipsiniz. Bir kıvılcım boşluğu ile, onu iyi hissettirmek için yeterince dağıtmasanız bile, bu ESD enerjisinin bir kısmını dağıtırsınız. Ve en iyisi, ÜCRETSİZ!