Onsemi MG2040和SZMG2040 ESD保護(hù)二極管：高速視頻接口的守護(hù)者
Onsemi MG2040和SZMG2040 ESD保護(hù)二極管：高速視頻接口的守護(hù)者
在高速視頻接口設(shè)計(jì)中，靜電放電（ESD）保護(hù)是至關(guān)重要的一環(huán)。Onsemi的MG2040和SZMG2040 ESD保護(hù)二極管為HDMI和Display Port等高速接口提供了可靠的ESD防護(hù)。下面我們就來(lái)詳細(xì)了解一下這兩款器件。
文件下載：MG2040-D.PDF
產(chǎn)品概述
MG2040 ESD保護(hù)二極管專為HDMI和Display Port接口設(shè)計(jì)，具備完整的ESD保護(hù)功能，還能對(duì)VCC線路提供反向驅(qū)動(dòng)電流保護(hù)。其超低電容和低ESD鉗位電壓特性，使其成為保護(hù)電壓敏感高速數(shù)據(jù)線的理想選擇。同時(shí)，直通式封裝便于PCB布局，能確保高速TMDS線路的阻抗一致性。
產(chǎn)品特性
功能特性
- 全功能HDMI/Display Port解決方案：提供單連接、直通式TMDS線路布線，簡(jiǎn)化設(shè)計(jì)。
- 低電容特性：典型電容為0.35 pF（I/O到地），對(duì)高速信號(hào)的影響極小。
- 符合IEC標(biāo)準(zhǔn)：滿足IEC 61000 - 4 - 2 Level 4（±8 kV接觸）標(biāo)準(zhǔn)，提供可靠的ESD保護(hù)。
- UL阻燃等級(jí)：達(dá)到94 V - 0，保證產(chǎn)品的安全性。
- 汽車級(jí)應(yīng)用：SZ前綴適用于汽車及其他有特殊要求的應(yīng)用，符合AEC - Q101標(biāo)準(zhǔn)且具備PPAP能力。
- 無(wú)鉛器件：符合環(huán)保要求。
電氣特性
| 參數(shù) | 符號(hào) | 條件 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 單位 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 反向工作電壓 | VRWM | I/O引腳到地 | - | - | 5.0 | V |
| 擊穿電壓 | VBR | $I_T = 1 mA$，I/O引腳到地 | 5.5 | - | - | V |
| 反向漏電流 | IR | VRWM = 5 V，I/O引腳到地 | - | - | 1.0 | aA |
| 鉗位電壓（注1） | VC | Ipp = 1 A，I/O引腳到地（8 x 20 μs脈沖） | - | - | 10 | V |
| 鉗位電壓（注2） | Vc | IEC61000 - 4 - 2，±8 kV接觸 | 見(jiàn)圖表3和4 | - | - | V |
| 鉗位電壓TLP（注3） | Vc | PP = 8A | - | 11.4 | - | - |
| PP = 16A PP = - 8A PP = - 16A |
- | 15.3 - 4.6 - 8.1 |
- | - | ||
| 結(jié)電容 | CJ | VR = 0 V，f = 1 MHz，I/O引腳之間 | - | 0.15 | 0.20 | pF |
| VR = 0 V，f = 1 MHz，I/O引腳到地 | - | 0.35 | 0.42 | |||
| 結(jié)電容差值 | ΔCJ | $V_R = 0 V$，f = 1 MHz，I/O引腳之間 | - | 0.02 | - | pF |
| VR = 0 V，f = 1 MHz，I/O引腳到地 | - | 0.04 | - |
注：
- 浪涌電流波形見(jiàn)圖7。
- 測(cè)試程序見(jiàn)圖5和6以及應(yīng)用筆記AND8307/D。
- ANSI/ESD STM5.5.1 - 使用傳輸線脈沖（TLP）模型進(jìn)行靜電放電敏感度測(cè)試。TLP條件：$Z_0 = 50 Omega$，$t_p = 100 ns$，$t_r = 4 ns$，平均窗口：$t_1 = 30 ns$到$t_2 = 60 ns$。
典型應(yīng)用
MG2040和SZMG2040主要應(yīng)用于HDMI和Display Port接口，能有效保護(hù)這些高速接口免受ESD損害，確保信號(hào)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性。
最大額定值
| 額定值 | 符號(hào) | 值 | 單位 |
|---|---|---|---|
| 工作結(jié)溫范圍 | TJ | - 55到 + 125 | °C |
| 存儲(chǔ)溫度范圍 | Tstg | - 55到 + 150 | °C |
| 引腳焊接溫度（最大，10秒） | TL | 260 | °C |
| IEC 61000 - 4 - 2接觸（ESD） | - | ±15 | kV |
| IEC 61000 - 4 - 2空氣（ESD） | - | ±15 | kV |
需要注意的是，超過(guò)最大額定值可能會(huì)損壞器件，影響其功能和可靠性。如需了解更多生存能力規(guī)格，請(qǐng)參考應(yīng)用筆記AND8308/D。
訂購(gòu)信息
| 器件 | 封裝 | 包裝 |
|---|---|---|
| MG2040MUTAG | UDFN18 | 3000/卷帶（無(wú)鉛） |
| SZMG2040MUTAG | UDFN18 | 3000/卷帶（無(wú)鉛） |
有關(guān)卷帶規(guī)格的詳細(xì)信息，請(qǐng)參考Tape and Reel Packaging Specification Brochure，BRD8011/D。
測(cè)試與評(píng)估
ESD電壓鉗位
對(duì)于敏感電路元件，在ESD事件期間將IC所承受的電壓限制在盡可能低的水平至關(guān)重要。ESD鉗位電壓是指在ESD事件期間，ESD保護(hù)二極管兩端的電壓降。Onsemi通過(guò)示波器截圖的方式，展示ESD保護(hù)二極管在ESD脈沖時(shí)域內(nèi)的整個(gè)電壓波形，具體信息可參考AND8307/D。
傳輸線脈沖（TLP）測(cè)量
TLP測(cè)量提供電流 - 電壓（I - V）曲線，每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)由100 ns長(zhǎng)的矩形脈沖從充電傳輸線獲得。TLP I - V曲線能準(zhǔn)確展示ESD保護(hù)器件的ESD能力，因?yàn)槠潆娏魉胶蜁r(shí)間尺度與ESD事件相匹配。通過(guò)TLP I - V曲線，可以了解器件的開(kāi)啟電壓以及在不同電流水平下的鉗位能力。
封裝與尺寸
MG2040和SZMG2040采用UDFN18封裝（CASE 517CP），詳細(xì)的封裝尺寸和機(jī)械輪廓信息可參考文檔。同時(shí)，文檔還提供了推薦的焊接 footprint和引腳配置圖。
總結(jié)
Onsemi的MG2040和SZMG2040 ESD保護(hù)二極管以其低電容、高ESD防護(hù)能力和良好的電氣特性，為高速視頻接口提供了可靠的保護(hù)。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，工程師可以根據(jù)具體應(yīng)用需求，合理選擇和使用這兩款器件，確保系統(tǒng)的穩(wěn)定性和可靠性。大家在使用過(guò)程中，有沒(méi)有遇到過(guò)ESD保護(hù)方面的問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見(jiàn)解。
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