- 易迪拓培训,专注于微波、射频、天线设计工程师的培养
基于无线模块接口静电防护的参考设计
录入：edatop.com 点击：
最近基于定位的物联网应用铺天盖地，市场上普遍应用SIM868这个无线模块的应用，已经应用在共享单车上了，发现了他的强大功能之外，其参考设计的ESD控制设计比较合理，本文基于此模块的ESD控制逐一做些分解，科普下ESD在通信应用的重要性和一些方案。
图1：SIM868无线模块功能框图
图2：SIM868无线模块规格书
首先看到这个模块的功能框图，虽然个头很小，但是功能却非常强大，所以对周边参考设计电路也比较周全。
规格书也详细说明了通信接口必须考虑静电ESD放电，接下来看各接口推荐保护电路。
- SIM 卡接口2个
- GSM/GNSS天线接口
- Audio 接口包含麦克和扬声器
- SD 卡接口
- USB 接口
-通用串口
-I2C 接口
1. SIM卡静电保护
这个模块集成2个SIM卡，所以推荐一种器件能同时保护6路信号的集成ESD器件。
图3：SIM卡接口
图4：低容值ESD器件ESDA6V1W6
ESDA6V1W6 是SOT-363 5V 同时保护5路信号的低容值ESD器件，由于信号接口集中，所以比分立器件使用更加便于布置。
2. GSM天线静电保护
对于天线的高频信号保护，可以采用0402或0201的超低电容 ESD器件PESD0542U015，可以节约布板空间，且因为0.05PF的电容，可以保证高频、高速信号的完整传输。
图5：超低电容ESD器件PESD0542U015
3. SPEAKER扬声器静电保护对于扬声器的静电保护，可以采用0402或0201的超低电容 ESD器件PESD0542U015，可以节约布板空间，且因为0.05PF的电容，可以保证此模拟信号的完整传输。
图6：超低电容 ESD器件PESD0542U015
4. Microphone静电保护
Microphone和扬声器的应用类似，采用PESD0542U015
图7：PESD0542U015器件
5. SD卡静电保护
SD卡重点保护data数据线和CLK，要确保选择的ESD器件是低容值和小封装的产品：LC0504F SOT-563
图8：LC0504F SOT-563
6. USB静电保护
此模块USB经常用来配置数据，插拔容易被静电损坏，本方案可以采用分立器件或者集成器件，但要确保选择的器件结电容小于3PF。
图9：分立器件LC05CI
图10：集成器件SR05
LC05CI SOD-323 5V 单路 Cj=1pf SR05 SOT-143 5V 多路 Cj=1pf
7. GPIO静电保护
对于普通的IO口的静电防护，因为其速率较低，采用普通的TVS器件即可满足8KV的防护需求。
图11：普通TVS器件
总而言之，模块虽小，接口众多，静电威胁无处不在，但是针对各接口的特性，设计不同的静电保护方案，选择合适的ESD器件，可以花较少的成本完成功能、可靠性、EMC测试的各方面需求，雷卯致力于从客户应用端解决问题，不但为客户提供各种EMC方案，同时也为PCB的设计提供各种新思路，新案例。
EMC电磁兼容设计培训套装，视频教程,让您系统学习EMC知识...
射频工程师养成培训教程套装，助您快速成为一名优秀射频工程师...
上一篇：微电子设备防雷及电涌保护介绍
下一篇：开关电源MOS管被静电击穿的原因分析
