将USB4重新驱动到超高速
为了利用usb4™（或thunderbolt™ 4）的完整数据速率，通常在超高速数据线上使用重定时器或转接驱动器设备。这对esd保护方法有影响，这可能并不完全明显。典型的usb3.2系统的走线长度可能超过100 mm。重定时器或转接驱动器器件的放置将导致走线长度显著缩短，从而对信号走线电感产生积极影响。根据经验，10 mm走线长度大约相当于3-3.5 nh的电感。虽然从信号完整性的角度来看，降低走线电感肯定是可取的，但降低esd保护和受保护系统之间的电感也会增加受保护系统看到的峰值电压。
esd失效机制和走线长度
受保护ic有两种主要的esd故障机制。一种是由流入ic的剩余电流引起的热故障。在准静态情况下，该电流取决于进入ic的路径的导通电阻比与通过esd保护的接地路径的导通电阻比。
第二种esd故障机制超过了受保护系统收发器中栅极氧化物上的最大电场强度。为了降低电场强度，应将受保护芯片看到的峰值钳位电压降至最低。这种动态效应不能通过准静态考虑来捕捉。减小信号走线长度可减小电路板电感lb在外部esd保护和受保护芯片之间。对于其他不变的系统，这将增加危险的esd峰值电压。
确定峰值抑制性能
为了应对这种影响，nexperia刚刚发布了首款采用最新treos技术的产品，这些产品针对峰值电压降低进行了优化。但是，如何发现哪种保护设备适合保护哪种系统呢？为支持设计工程师为其系统选择合适的保护器件，nexperia为其高速esd器件提供了全动态系统高效esd设计（seed）仿真模型。与准静态模型相反，全动态 seed 模型还允许对峰值电压抑制进行系统级仿真。
确定esd保护器件的峰值抑制性能并不像人们想象的那么简单。esd枪设计用于测试完整系统的鲁棒性，但缺乏显示敏感收发器系统中峰值电压的精度。即使在未更改的系统中的两次测量之间，差异也可能很大。与esd喷枪测量相比，传输线脉冲（tlp）测量可以显示出显着更高的再现性。但是，数据手册通常仅显示保护器件导通时采样的标准tlp i（v）曲线。选择100 ns脉冲长度来评估iec61000-4-2 esd脉冲的热故障模式。
为了评估峰值电压，需要进行非常快速的tlp（vftlp）测量。这是对脉冲开始时发生的短过电压的最准确测量，可以在第一个纳秒内研究超过瞬态触发效应。
重新定时器在运行
为了举一个实际的例子，我们比较了两个具有相当电容的esd保护器件的钳位。虽然两个器件的标准tlp钳位电压相当，因此esd脉冲的第二个峰值的能量抑制，但我们直观地假设红色器件比蓝色器件具有更好的峰值电压抑制。上升时间选择为600 ps，以表示iec61000-4-2脉冲的第一个快速峰值。
a） 100 ms tlp i（v） 测量和 b） 0.6 / 5 ns vftlp i（v） 测量
在第一种情况下，尽管tlp触发电压更高vt1蓝色曲线表示，同一器件在保护范围内提供较低的vftlp峰值电压，从而导致ic上的峰值电压较低。另一个好处是，蓝色器件的反向关断电压更高 vrwm允许在 usb 类型 c® 环境中直接放置在连接器后面。这样做的好处是在保护和ic之间增加了更多的电感，从而进一步降低了峰值电压。在白皮书《为 usb4 选择 esd 保护器件》中，我们讨论了 usb type-c 可以将具有更高电压规格限制的 usb3.2 系统连接到 usb4 系统。因此，usb4 的保护器件应该向后兼容 usb3.2 关于 vrwm当放置在连接器的正后方时。在此位置，它还为交流耦合电容提供保护。
提供实用的解决方案
在usb4环境中使用重定时器或转接驱动器器件将缩短esd保护和受保护ic之间的信号走线，从而降低电路板走线电感lb.虽然较短的走线肯定有利于信号完整性，但在比较其他不变的系统时，其较低的电感会增加峰值esd电压。为了应对这种影响，nexperia可以提供采用最新treos技术的器件，这些器件针对峰值电压抑制进行了优化。
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