半導體二極管在以太網端口的應用研究

摘要：利用半導體二極管的單向導電原理和嵌位電壓特性作為保護電路，該電路具有結構簡單，實用性強、電壓低、容性小、時間短等特點。用它來保護高速發展的以太網端口，特別是千兆的以太網端口，高性能的集成塊具有很強大的保護作用，能夠使精密的儀器免受瞬態電壓的破壞。本文網絡版地址：http：//xvww.eepxv.com.cn/article/274758.htm

關鍵字：瞬態二極管；鉗位電壓；以太網；浪涌DOI：10.3969/j.issn.1005-5517.2015.5.017

在當今網絡快速發展的情況下，以太網到處可見，以太網設備的啟動和驅動要求其集成電路比以前更先進。現在使用的以太網物理層收發器（PHYS）是采用65納米工藝的高性能收發器。這種新的以太網收發器平臺給系統設計帶來了優良的性能優勢，但是令人擔心的是集成芯片的保護等級在降低。現在的集成電路芯片的尺寸變得越來越小，而性能指標越來越高。這樣芯片的輸出輸入保護標準就要求更高，而設計師們往往在這一方面沿用老的保護電路。特別是在大量電器瞬態威脅下使以太網的端口能夠正常工作提出了更嚴更高的要求。

在以太網基礎設施中雙絞線需要對抗各種各樣的瞬態過壓所帶來的危害，像電纜放電（CDE）、靜電放電（ESD）和電器快速瞬變（EFT），這就需要以太網端口有一個防御設施來保護端口。瞬態危害的特征有兩個方面：第一方面是快速上升時間的危害，像電纜放電（CDE）、靜電放電（ESD）和電器快速放電（EFT），屬于快速上升時間的危害，他們通常的上升時間都在1納秒的時間范圍內，如圖1所示，可以看出三種情況下脈沖特征上的不同點：第二個方面是緩慢上升時間的危害，也就是浪涌危害。……