靜電電荷注入問題分析

解決電荷注入問題的一個方法是在人體和器件之間放置一塊絕緣屏障。只要這個屏障不被擊穿，就不會發(fā)生放電。另一個方法是在人體與器件之間放置一塊金屬擋板。當然，這個金屬擋板與器件之間必須有良好的絕緣，使它與器件之間不會發(fā)生放電。這時，靜電放電事件是向金屬板注入電荷，而不是器件。無論使用哪種屏障，靜電場的問題都不能解決。使用金屬擋板時的不同點是，當放電發(fā)生后，電場是在擋板和器件之間，而不是在人體和器件之間。要徹底解決靜電場的問題和電荷注入問題，必須將系統(tǒng)（包括電纜）完全包圍起來，或者將金屬擋板接地。當金屬板與大地連接后，金屬板上的電荷會泄放掉，從而消除靜電場。將系統(tǒng)完全包圍起來的金屬殼體可以保證沒有任何電場到達系統(tǒng)，即使殼體的外表面充滿了電荷也沒有關系。（這相當于系統(tǒng)中所有的設備都有金屬外客，電纜也是屏蔽的場合）在前面的靜電放電模型中，放電脈沖中的高頻成分主要是由手、臂和鍵盤的電容產(chǎn)生的放電電流引起的。這些高頻電流是金屬板內(nèi)的電荷再分布電流。另外，在這個模型中，由人體對地電容形成的放電電流主要導致低頻成分，并攜帶了大部分放電能量。這些低頻電流是地通路電流。金屬板上的高頻再分布電流的物理路徑取決于人體和金屬板的位置，并呈現(xiàn)輻射狀，如下面左圖所示。人體上的低頻放電電流的路徑是選擇一條電阻最小的路徑直接到地，如下面右圖所示。當然這個描述是近似的，實際情況要更復雜一些。在了解放電電流的路徑和頻率的基礎上，可以分析它們對系統(tǒng)性能的影響。在本例中，低頻電流被旁路到地，因此鍵盤和系統(tǒng)的其它部分可以免受這種高能電流的損害。對于設計而言，防止電荷注入和損壞是最基本的要求。但是，這些電流（特別是高頻電流）產(chǎn)生的場仍然會有嚴重的影響。在分析靜電放電的影響時，還要記住，場不僅對系統(tǒng)內(nèi)的電路會產(chǎn)生直接的影響，而且還會產(chǎn)生間接的影響。這是通過場在導體上感應出電流或電壓，然后導體將電流或電壓傳導到場本身達不到的地方產(chǎn)生的。一個典型的例子是場在電纜屏蔽層上感應出電流。如果電纜屏蔽層沒有良好端接，感應電流會穿進本來屏蔽良好的機殼。這時，盡管原始的場不能穿透機殼，但通過電纜上的感應電流，場還是會對機殼內(nèi)的電路造成影響。另一個需要注意的問題是共模噪聲會轉化為差模噪聲。這一點很重要。因為如果共模噪聲在整個系統(tǒng)中都保持共模形態(tài)，則對系統(tǒng)的實際影響很小。不幸的是，由于幅度、相位和頻率成分的變化不同，原始的共模噪聲總是會在系統(tǒng)的某一點變?yōu)椴钅Ｔ肼?。例如，如果電纜中每一條線端接方式不是完全相同，電纜上的共模噪聲會在電路輸入端變?yōu)椴钅Ｔ肼暋?/p>