简 介：本文测试了安森美TVS/ESD保护芯片NUP4302MR6的功能特性。该SOT-23-6封装芯片集成肖特基二极管阵列，用于高速接口（如USB、差分信号）的静电防护，具有超低寄生电容特点。通过搭建测试电路，对比了510Ω限流电阻与磁珠（实测参数：38Ω电阻+10μH电感）对信号的影响。实验表明：在1MHz方波信号下，磁珠方案仅产生10ns延迟，远优于电阻方案的50ns延迟和明显波形畸变，验证了磁珠在高速信号保护中的优势——既能有效限幅又最小化信号失真。
关键词：TVS，ESD
TVS保护芯片：NUP4302
- NUP4302MR6
AD\MiscLib\lib\JLCLIB.SchLib
01【TVS/ESD保护芯片】
一、测量背景
这是一块实验电路板上的接口电路， 可以看到上面有两个丝印文字为67派的文字， 经过网络检索，可以看到它是一个肖特基二极管阵列，用于保护高速数字接口， 在下面还有一排瓷珠连接在输入端口上。 那究竟这些磁珠的特性是什么？ 下面我们对它来进行测测试。 查看一下他们具体的参数。
二、芯片信息
完整型号
NUP4302MR6T1G（安森美 onsemi），封装：SOT-23-6，芯片表面丝印「67π」（π是厂家内部批号/版本标识）。
核心器件类型
集成肖特基二极管阵列的TVS/ESD静电保护芯片，属于电路防护类器件。
主要功能
- 高速数据线静电防护：保护USB、差分信号线、DVI、各类高速数字接口，泄放ESD静电、EFT电快速脉冲、小型浪涌电压，避免后端芯片被静电击穿损坏。
- 超低寄生电容：肖特基结构结电容很低，不会干扰高速信号完整性，适合高频、高速通信线路防护。
- 一颗芯片内部集成多路保护二极管，单颗即可同时防护4路差分/单端信号线，电路板上两颗该器件一般用于多路数据总线、差分对的全链路静电防护。
典型应用场景
USB数据线、以太网、摄像头信号、电机控制信号线、板间通信排线的静电浪涌保护。
三、测试电路
在豆包中给出了这个芯片的具体型号， 它的型号为NUp4302。 设计一个测试电路，简单的将输入信号经过限流电阻接入到该芯片的保护端口。 铺设单面PCB一分钟得到测试电路板， 下面对它进行焊接测试， 首先我们测试一下电路板上这颗黑色的器件， 使用手持Lcr镊子进行测量， 测量频率为1K赫兹。 这颗看起来像磁珠的芯片， 它的导通电阻为38欧姆， 等效串联电感为10微亨。
焊接电路板，对电路板使用高压水蒸气进行清洗之后，再进行测量。 使用DG1062产生峰峰值为10伏的正弦波信号频率为1千赫兹。 信号的中心偏移量为2.5伏， 这样，信号最高峰值为7.5伏， 最低峰值为-2.5伏。 将信号加入一路510欧姆限流电阻的保护通道。 电路施加正5伏的工作电压， 其实这个不是工作电压， 应该是保护电路的上限5伏， 测量输入信号以及限流之后的输出信号， 可以看到黄色信号为输入信号， 青色信号为限速后的信号， 它的最高值被限制在5.25伏左右， 它的最低点被限制在负0.25伏左右， 由此也验证了这颗瞬变电压保护芯片的基本功能。
将输入信号的频率提高到一兆赫兹， 此时可以看到输入输出信号之间有了延迟， 延迟时间大约为50纳秒， 这应该是输入限流电阻510欧姆， 与TVS保护芯片寄生电容造成的延迟。
将输入信号修改为方波信号， 可以明显看到由于输入电阻510欧姆所产生的 RC充电和放电效应， 对保护后的方波信号有了比较明显的上升沿和下降沿， 这里将510欧姆修改为刚才测量的磁珠， 可以看到输入信号和输入信号之间延迟就非常小了， 大约在10纳秒左右，因此， 对于这样的一个二极管保护阵列， 使用磁珠，效果比使用普通的电阻更好。
※总结 ※
本文测试了TVS保护芯片NUP4302的基本功能 对比了使用普通的限流电阻以及磁珠， 在信号保护方面，该芯片对信号的影响， 使用磁珠，不仅能够对输入信号进行限幅， 同时对信号的延迟和波形影响最小。
■ 相关文献链接:
- NUP4302MR6
