1.TVS
TVS二极管主要在电路中起到浪涌电压抑制作用,容易在使用中因瞬态功耗超过额定值而出现热击穿短路,应用中的主要关注点如下。
(1)依据脉冲功率降额曲线,见图2.15(a),浪涌脉冲占空比越大,降额幅度越大。因为TVS吸收的浪涌能量将转变为热能耗散,占空比越大,浪涌产生的热耗散越大,导致TVS结温越高。
(2)浪涌波形不规则,但基本上类似于图2.15(b)。浪涌来到后,线路的电容效应导致浪涌曲线快速上升,浪涌消失后,储存在储能元器件(电感器或电容器)上的能量放出,出现一个较缓慢的下降过程,一般以下降到最大值一半时的时间作为浪涌脉冲时间。
(3)元器件外部环境温度过高,散热难度增加,此时也应降额,见图2.15(c)。否则超过一定温度后,元器件不能承受浪涌功率,将导致永久损坏。
(4)TVS二极管静态热耗散功率很小,不能用于稳压电路中。
图2.15 TVS二极管性能曲线
2.晶振
晶振是利用石英晶体的压电效应制作的元器件。切削成特定尺寸的两面晶片制成两个银电极,真空封装形成晶振。加上外部电路激励可产生持续稳定的振荡信号,其振荡频率由晶体的特征尺寸决定,只要晶体的工作温度稳定,就能产生稳定的振荡频率。由于真空封装,且属于机电结合品,其本身固有可靠性并不高,应用时需要留意如下三点:
(1)晶振结构设计合理,最好能二次封装。
(2)避免单板和元器件跌落。
(3)不能过激励。
3.磁珠
磁珠利用导电磁性材料将高频涡流以热的形式消耗,以阻止高频信号通过磁珠。因自身发热且受磁性材料“居里温度”的影响,容易出现高温性能退化而不能恢复的情况。应用注意事项如下:
(1)最高环境温度降额。
(2)高频功率降额。
(3)关注器件结构设计,高低温会导致绕线长度变化。
4.电容器等滤波电路元器件的选择
电源滤波是电源完整性关注的一个重要内容,它与芯片对电源供电要求相关,滤波元器件依据这些要求储存足够的能量,以满足数据电路的浪涌供电要求。重点关注以下内容:
(1)确定IC是模拟器件还是数字器件。模拟器件需要减少干扰信号的输入,数字器件是浪涌的产生根源,可就近放入储能电容器以满足其浪涌供电要求。
(2)储能电容器实际上是一个串联 LCR 电路,高频时 LR 越小越好,这样有利于将储存的浪涌电流及时馈送到芯片。
(3)对不同频段配置不同频率特性的电容。