不同品牌/型號(hào)的信號(hào)發(fā)生器在防靜電設(shè)計(jì)上的差異主要體現(xiàn)在防護(hù)器件選擇、電路設(shè)計(jì)策略、結(jié)構(gòu)布局優(yōu)化三個(gè)維度,針對(duì)性防護(hù)需結(jié)合設(shè)備特性與使用場(chǎng)景綜合實(shí)施。以下是具體分析:
高端型號(hào)(如是德科技、羅德與施瓦茨):
采用低電容TVS二極管(如ESD9X3.3ST5G)作為核心防護(hù)器件,其結(jié)電容低至0.3pF,可避免對(duì)高速信號(hào)(如500MHz以上)產(chǎn)生畸變,同時(shí)瞬態(tài)功率處理能力達(dá)數(shù)百瓦,能有效吸收靜電放電(ESD)的瞬態(tài)高能量。
示例:羅德與施瓦茨SMW200A在信號(hào)輸出端口集成雙向TVS管,可抑制±15kV接觸放電和±8kV空氣放電。
中端型號(hào)(如普源精電、泰克):
使用壓敏電阻(MLV)與TVS管復(fù)合防護(hù),壓敏電阻(如0.02美元/路的基于壓敏電阻的EMI濾波器)提供基礎(chǔ)電壓鉗位,TVS管處理剩余高能量脈沖。此方案成本較低,但防護(hù)效果略遜于純TVS方案,且壓敏電阻存在壽命老化問(wèn)題。
示例:普源精電DG7000P在電源輸入端采用“壓敏電阻+磁珠”組合,限制ESD放電電流至1A以下。
入門型號(hào)(如鼎陽(yáng)科技、固緯電子):
依賴電阻限流與電容濾波,通過(guò)串聯(lián)1kΩ電阻(如0402封裝)限制ESD電流,并聯(lián)1000pF電容濾除高頻噪聲。此方案成本極低(電阻成本可忽略),但僅適用于低速信號(hào)(如GPIO、音頻輸入)。
示例:鼎陽(yáng)科技SDG1000X系列在信號(hào)輸入端采用“1kΩ電阻+1000pF電容”防護(hù),可承受±4kV HBM(人體模型)靜電測(cè)試。
高頻信號(hào)防護(hù):
高端型號(hào)針對(duì)微波信號(hào)(如900MHz-18GHz)采用電感放電通道設(shè)計(jì),在信號(hào)路徑上并聯(lián)22nH電感(如手機(jī)天線接口常用方案),為靜電提供低阻抗放電路徑,同時(shí)對(duì)信號(hào)衰減小于0.1dB。
示例:是德科技MXG系列在射頻輸出端集成22nH電感,可吸收90%以上的ESD能量。
多層板防護(hù):
中端型號(hào)通過(guò)多層PCB布局優(yōu)化靜電泄放路徑,將敏感信號(hào)層與地層之間設(shè)置完整隔離帶,并在連接器周圍鋪地,使ESD電流快速耦合到低阻抗地平面。
示例:泰克AFG31000系列采用4層板設(shè)計(jì),地平面靠近信號(hào)層,ESD響應(yīng)時(shí)間縮短至1ns以內(nèi)。
軟件防護(hù):
部分型號(hào)(如羅德與施瓦茨SMW200A)集成自動(dòng)復(fù)位功能,當(dāng)檢測(cè)到ESD干擾導(dǎo)致設(shè)備工作異常時(shí),自動(dòng)觸發(fā)系統(tǒng)復(fù)位,避免人工干預(yù)恢復(fù)時(shí)間。
接口防護(hù):
高端型號(hào)在信號(hào)接口處采用金屬屏蔽罩+放電齒設(shè)計(jì),屏蔽罩距離板邊≥2mm,360°包地阻斷ESD直接接觸;放電齒尖端曲率半徑≤0.1mm,可優(yōu)先觸發(fā)空氣放電,保護(hù)內(nèi)部電路。
示例:是德科技MXG系列在SMA接口周圍設(shè)置金屬屏蔽罩,并通過(guò)放電齒將空氣放電電壓從8kV降低至4kV。
關(guān)鍵信號(hào)隔離:
中端型號(hào)對(duì)MCU、晶振等敏感元件采用“五層防護(hù)”策略: