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[参考译文] TMDS1204:ESD 串联电阻器

Guru**** 2381850 points
Other Parts Discussed in Thread: TMDS1204, DS280MB810, TDP2004
请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/interface-group/interface/f/interface-forum/1463612/tmds1204-esd-serial-resistor

器件型号:TMDS1204
Thread: StrikeTDP2004中讨论的其他器件

工具与软件:

我将在我的项目中使用 TMDS1204、我看到了数据表中的一条建议、即在高速通道上使用串联电阻器作为与 ESD TVS 二极管相关的额外保护。

让我介绍一下我的理解、如果我错过了什么、请告诉我:

a:高速布线上的任何附加串行元件均具有不匹配的阻抗源和反射源、这会增加回波损耗和插入损耗。

b.更常见的 ESD 保护级别是  IEC 61000-4-2 4级。 15kV/8kV
在 ESD 事件期间、即使使用 ESD TVS 二极管、也会有一些过压脉冲、如数据表中所述"高于4.3V 的钳位电压将需要在每个高速差分引脚上具有 RESD。"  
根据我的理解、TVS 二极管会将初始 ESD 脉冲削减至 VCLAMP (Vsnapback)、并且由于电压源(ESD)仍与过压脉冲(TVS 之后)的持续时间相同、因此应该与 ESD 初始脉冲的持续时间相同。  

c. TMDS1204自己具有  高达4kV 的 ESD 保护"人体放电模型(HBM)"、因为我记得 HBM 模型具有与 ESD 事件相似的时域、并且由于点"b"看起来内部 ESD HBM 保护应该足以通过 VCLAMP (Vsnapback)进行保护

那么、让我来问:

1.您是否对串联电阻器(0402)对高速信号完整性的影响有任何估计?

2.您能在此处说明使用串联电阻器的好处吗?

3. 数据表中有:
"建议 ESD 保护元件具有≥4.5V 的击穿电压和≤4.3V 的钳位电压。 大于4.3V 的钳位电压将需要在每个高速差分引脚上有一个 RESD。"
建议使用 PUSB3FR4。
最后一个是 快速复位器件、 正如我看到的、它具有 VCLAMP 4V (7A 时)和  Vbreak 9V (典型值)。  
我的理解是否正确、即使用 PUSB3FR4不需要使用 ESD 串联电阻器?

谢谢!

  • 请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

    您好!

    a:高速布线上的任何附加串行元件均具有不匹配的阻抗源和反射源、这会增加回波损耗和插入损耗。

    正确、因此我们通常建议 Resd 为1或2欧姆、以更大限度地减少回波损耗和插入损耗影响。

    c. TMDS1204自己具有  高达4kV 的 ESD 保护"人体放电模型(HBM)"、因为我记得 HBM 模型具有与 ESD 事件相似的时域、并且由于点"b"看起来内部 ESD HBM 保护应该足以通过 VCLAMP (Vsnapback)进行保护

    不可以、HBM 和 IEC 61000-4-2是两种不同的标准。  TMDS1204数据表中列出的 HBM 和 CDM 旨在确保 IC 能够承受制造过程。 HBM 通常足以应对受控环境、但不适合系统级测试。 所需的系统级测试符合 IEC 61800-4-2标准、比 HBM 更严格。 这两者之间的主要区别是:

    • 罢工期间释放的电流量
    • 电压冲击的上升时间
    • 测试中重复的电压冲击次数  

    对于 IEC 61000-4-2、有四个级别、即2kV、4kV、6kV 和8kV。  IEC61000-4-2是一项系统级测试、因此需要有一套完整的系统级 ESD 保护解决方案。 由于我们无法控制特定的 IEC 电平要求或所选的 ESD 保护二极管、因此我们在数据表中给出了 Resd 建议值。  除了 ESD 保护二极管之外、Resd 的作用是限制 ESD 电流的大小、以提供额外级别的 ESD 保护。 因此、除了 ESD 保护二极管之外、客户还可以调整 Resd 、以满足:

    • 特定 IEC 等级要求
    • 能够符合 HDMI TX 和 RX 电气合规性要求
    • 无法通过 HDMI 功能测试

    谢谢

    David

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    感谢您发送编修。

    不要误解我、确切地说关于串行电阻器的   建议让我感到困惑、因为我不记得我曾见过此类 针对转接驱动器高速通道(例如 TI 的 DS280xxxx、DS280xxxx 、DS125xxxx、TDP2004xxxx)的建议。 尤其是最后一个、 它是一个非常新的元件、并且我有没有串联电阻器的 EVB。

    所以、我只是想了解 TMDS1204是否有特定的内部电路、或者 建议只是 编写文档的另一种方法。 因为我没有充分的理由不会增加损耗。 说实话、我不知道串联电阻器可产生多少损耗、我也可以忽略这一点、所以我也问 TI 的估算方法。

    让我再问一个问题。

    几乎任何 ESD TVS 二极管都会极大地限制电压脉冲。 如果连接器上有8kV (IEC-61000-4-2)、则"ESD VTS 之后的电压脉冲将是... 比如说在大多数情况下、始终不增加10V 的电压。  IEC-61000-4-2定义  

    按照 IEC61000-4-2时域(我看到它是电流而不是电压):

    那么、我们可以说 ICE-61000-4-2、8kV 脉冲具有类似的持续时间、但电压受 TVS 的限制。 让我以非常图表的方式  在电流线上绘制一条电压线(无快速复位器件):

    我想 TMDS 的内部 ESD HBM 保护也是一种 TVS。 我知道两个没有电阻的并联 TVS 不能作为单独的器件使用。 但是、 对于这种快速上升沿(ESD 脉冲)、电感的抗阻可能甚至比0r...2R 电阻更强。  转接驱动器引脚上的最终最大电压可能大于10V、但我很确定它比 HBM 定义的500V 小得多。

    在我看来、内部 ESD HBM 保护应足以 "在"我知道的任何高速 TVS 之后"阻止其余 ESD 脉冲能量。
    这就是 
    我不理解并询问"建议 ESD 保护元件的击穿电压为≥4.5V、Clampvoltage 为≤4.3V 的原因。 大于4.3V 的钳位电压需要在每个高速差分引脚上有一个 RESD"

    如果我错过了什么、请告诉我。  

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    您好!

    这里的问题是、我们无法控制 ESD 保护二极管选择、ESD 布局设计或实际 ESD 事件等、因为它是系统级设计和事件。 但同时、我们需要确保 TMDS1204本身不会因 ESD 冲击而损坏。 例如、如果有人选择一个钳位电压为12V 的 ESD 保护二极管、而 ESD 事件为10V、则该 ESD 保护二极管不会钳位并出现一个低阻抗路径来将 IESD 分流至 GND。 在这种情况下、TMDS1204输出将出现10V ESD。  我们在 TMDS1204数据表中列出的 HBM 和 CDM 旨在确保 IC 能够承受制造工艺、HBM 通常足以满足受控环境、但不足以进行系统级测试。 TMDS1204输出 I/O 也未设计为能够承受10V ESD 冲击、因此 TMDS1204 IC 很可能会因这一特定的 ESD 冲击而损坏。  

    因此、我们在 TMDS1204数据表中输入了"建议 ESD 保护元件具有≥4.5V 的击穿电压和≤4.3V 的钳位电压"建议、作为限制 ESD 保护二极管选择的方法。  对于" 大于4.3V 的钳位电压需要在每个高速差分引脚上有 RESD"、旨在确保 TMDS1204输出 I/O 不会因低于4.3V 的 ESD 冲击而损坏、在这种情况下、Resd 提供了大部分 ESD 保护。  

    Resd 会产生额外的插入损耗和回波损耗、因此建议的 Resd 为1或2 Ω、以尽可能减少插入损耗和回波损耗。 Resd 的选择如下:

    • 符合特定的 IEC 级别要求
    • 能够符合 HDMI TX 和 RX 电气合规性要求
    • 无法通过 HDMI 功能测试

    谢谢

    David

      

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    你好大卫,谢谢你的快速回应!

     在系统中使用 TMDS1204、DS280MB810、TDP2004  、您的评论是否 意味着此要求仅是该列表中 TMDS1204的特定要求?  

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    您好!

    不同的器件会有不同的工艺和 ESD 设计结构、因此 TMDS1204数据表中的建议特定于 TMDS1204。

    谢谢

    David  

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    你好、大卫、好的、我明白、谢谢你!

    我将进行一些计算、可能会在几天内再次提出问题。 请保持此主题处于打开状态。  

    感谢您的服务。

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    TI 是否有任何材料可以在哪里找到 0欧姆电阻器或任何类似器件的回波损耗的任何仿真/估算?  

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    您好!

    我们不这样做、但通常对于高速信号、我们建议电容器和电阻器使用201尺寸。

    谢谢

    David