一種iic總線接口的靜電防護(hù)電路的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及含IIC總線接口的電子電路，特別是一種對元件的IIC接口進(jìn)行靜電防護(hù)電路。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，在嵌入式系統(tǒng)中大量使用具有IIC接口的外圍器件與微處理器通信，例如EEPROM芯片、Flash芯片、時(shí)鐘芯片等，都提供了 IIC總線接口。實(shí)際應(yīng)用中使用微控制器(MCU)的IIC接口與外圍器件的IIC接口連接，以實(shí)現(xiàn)主從式的通信功能。
[0003]目前，對于外部元件的抗干擾錯(cuò)失非常匱乏，通常主要使用上拉電阻、去耦電容和PCB板地網(wǎng)絡(luò)包裹IIC通信線的措施，來增加抗干擾能力，如圖1。然而，設(shè)置上拉電阻、去藕電容和地網(wǎng)絡(luò)包裹等措施，僅可適當(dāng)?shù)脑鰪?qiáng)抗EMC干擾能力，但對靜電沖擊的防護(hù)效果不大。上拉電阻只是將不確定的信號通過一個(gè)電阻嵌位在高電平，電阻同時(shí)起限流作用，其對靜電沖擊的防護(hù)效果不大。去耦電容的雖能濾除電源線上的高頻雜波，但對IIC總線的兩條通信線并沒有保護(hù)作用。PCB板地網(wǎng)絡(luò)包裹IIC通信線的措施，雖然可以防止附近線路和空間的產(chǎn)生電磁干擾，但如果靜電時(shí)產(chǎn)生的高壓是通過傳導(dǎo)的方式到達(dá)通信線路的，包裹措施將失效。即使采用上述的措施后，在實(shí)際的使用中和進(jìn)行靜電放電測試時(shí)，發(fā)現(xiàn)MCU或外圍器件的IIC接口還是經(jīng)常會(huì)被靜電損壞。并且這種損壞通常都是永久性的，即使斷電后再次上電也無法恢復(fù)。因此在靜電現(xiàn)象經(jīng)常發(fā)生的場合或需要進(jìn)行嚴(yán)格靜電放電測試的產(chǎn)品，還需要對IIC接口增加其它更有效的保護(hù)措施。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于提供一種可有效的防止IIC總線接口在使用中和做靜電測試實(shí)驗(yàn)時(shí)損壞的IIC總線接口靜電防護(hù)電路，以使IIC總線接口通信更加實(shí)用、可靠。
[0005]本發(fā)明所述的IIC總線接口的靜電防護(hù)電路，在IIC總線的串行時(shí)鐘線(SCL)和串行數(shù)據(jù)線(SDA)兩條線均對地設(shè)置一個(gè)瞬態(tài)抑制二極管(TVS管)，該TVS管的擊穿電壓要小于受保護(hù)的IIC接口的極限電壓，且大于IIC接口正常工作的電壓。
[0006]本發(fā)明所述的IIC總線接口的靜電防護(hù)電路，當(dāng)靜電傳導(dǎo)到IIC接口時(shí)，IIC接口會(huì)對地產(chǎn)生高壓，由于SCL (串行時(shí)鐘線)和SDA (串行數(shù)據(jù)線)均設(shè)置有連地的TVS管，且由于TVS管的響應(yīng)速度極快，為納秒級，因此當(dāng)靜電傳導(dǎo)過來時(shí)，IIC接口對地產(chǎn)生高壓，此電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于TVS管的擊穿電壓，TVS 二極管便發(fā)生雪崩，提供給瞬時(shí)電流一個(gè)超低電阻通路，其結(jié)果是瞬時(shí)電流通過二極管被引開，避開被保護(hù)的IIC器件，防止IIC接口電壓升高使接口損壞，因而對Iic總線接口起到了靜電防護(hù)作用。
【附圖說明】
[0007]圖1是一種現(xiàn)有IIC總線接口的靜電防護(hù)電路示意圖。
[0008]圖2是本發(fā)明所述IIC總線接口的靜電防護(hù)電路示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0009]如圖2，IIC總線接口的靜電防護(hù)電路，其特征在于:在IIC總線的SCL (串行時(shí)鐘線)和SDA (串行數(shù)據(jù)線)兩條線均對地設(shè)置一個(gè)瞬態(tài)抑制二極管(TVS管)，該TVS管的擊穿電壓值小于受保護(hù)的IIC接口的極限電壓，且大于IIC接口正常工作的電壓。如:當(dāng)24C512芯片應(yīng)用在3.3V電壓下時(shí)，其IIC接口最大極限電壓為6V，此時(shí)可以選擇TVS管的保護(hù)電壓值為5V。相應(yīng)的TVS管型號可以是GBLC05C，它的擊穿電壓值為5V，并且結(jié)電容在IMHz時(shí)為3pF，結(jié)電容的容值不會(huì)影響IIC正常的通信。
[0010]當(dāng)靜電傳導(dǎo)到IIC接口時(shí)，IIC接口會(huì)對地產(chǎn)生高壓，該高壓會(huì)對芯片的IIC接口產(chǎn)生不可恢復(fù)的破壞。如果增加了 TVS管，由于TVS管的響應(yīng)速度極快(納秒級)，當(dāng)靜電傳導(dǎo)過來時(shí)，IIC接口對地產(chǎn)生高壓，此電壓遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于TVS管的擊穿電壓，TVS 二極管便發(fā)生雪崩，提供給瞬時(shí)電流一個(gè)超低電阻通路，其結(jié)果是瞬時(shí)電流通過二極管被引開，避開被保護(hù)的Iic器件，防止IIC接口電壓升高使接口損壞，因此起到了靜電防護(hù)作用。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種IIC總線接口的靜電防護(hù)電路，其特征在于:在IIC總線的串行時(shí)鐘線(SCL)和串行數(shù)據(jù)線(SDA)均對地設(shè)置一個(gè)瞬態(tài)抑制二極管(TVS管)，該TVS管的擊穿電壓要小于受保護(hù)的IIC接口的極限電壓，且大于IIC接口正常工作的電壓。
【專利摘要】本發(fā)明公開了IIC總線接口的靜電防護(hù)電路，其在IIC總線的SCL和SDA兩條線均對地設(shè)置一個(gè)TVS管。當(dāng)靜電傳導(dǎo)到IIC接口時(shí)，IIC接口對地產(chǎn)生高壓時(shí)， TVS管能立刻起到保護(hù)作用，防止IIC接口電壓升高使接口損壞，因而對IIC總線接口起到了靜電防護(hù)作用。
【IPC分類】H02H9-04
【公開號】CN104821574
【申請?zhí)枴緾N201510273764
【發(fā)明人】廖志梅
【申請人】廣州正力通用電氣有限公司
【公開日】2015年8月5日
【申請日】2015年5月26日