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eSATA接口靜電放電防護(hù)方案
eSATA，全稱(chēng)為External Serial ATA（外部串行ATA），是SATA接口的一種外部應(yīng)用標(biāo)準(zhǔn)。SATA接口的設(shè)計(jì)僅供作為使用于系統(tǒng)機(jī)箱內(nèi)，而eSATA則是其“外部化”版本，用來(lái)連接那些安裝在機(jī)箱外部的SATA設(shè)備。借助eSATA接口，用戶(hù)能夠便捷地將SATA硬盤(pán)直接連接到機(jī)箱外部的相應(yīng)接口上，省去了打開(kāi)機(jī)箱更換硬盤(pán)的繁瑣步驟。eSATA接口優(yōu)勢(shì)在于其高傳輸速度和低CPU占用率，其理論傳輸速度可達(dá)到1.5Gbps或3Gbps，甚至更高版本SATA-IO可支持6Gbps，使得eSATA接口非常適合進(jìn)行大文件的傳輸、備份和存儲(chǔ)。
eSATA接口支持熱插拔功能，用戶(hù)可以在不關(guān)機(jī)的情況下隨時(shí)接上或移除SATA裝置，提高了使用的便捷性。如何避免因頻繁的插拔線(xiàn)纜所造成的ESD管損害，怎么讓產(chǎn)品穩(wěn)定可靠的運(yùn)行，成為我們迫切需要處理的問(wèn)題。此方案信號(hào)部分采用集成四通道保護(hù)、超低容值、低漏電的ESD防護(hù)器件，在不影響數(shù)據(jù)傳輸的前提下滿(mǎn)足IEC61000-4-2 Level 4靜電放電防護(hù)需求，讓后端的電路得到有效防護(hù)。
引腳配置及工作原理
| 引腳 | 名稱(chēng) | 功能 |
| 1 | GND | 地線(xiàn) |
| 2 | A+ | 數(shù)據(jù)發(fā)送+ |
| 3 | A- | 數(shù)據(jù)發(fā)送- |
| 4 | GND | 地線(xiàn) |
| 5 | B- | 數(shù)據(jù)接收- |
| 6 | B+ | 數(shù)據(jù)接收+ |
| 7 | GND | 地線(xiàn) |
SATA采用串行數(shù)據(jù)傳輸方式，即數(shù)據(jù)以逐位（bit）的形式進(jìn)行傳輸,且使用差分信號(hào)和特定的數(shù)據(jù)協(xié)議來(lái)管理和控制數(shù)據(jù)傳輸，差分信號(hào)通過(guò)一對(duì)相互補(bǔ)償?shù)男盘?hào)線(xiàn)（差分對(duì)）來(lái)傳輸數(shù)據(jù)，接收端通過(guò)檢測(cè)兩個(gè)信號(hào)之間的差異來(lái)恢復(fù)原始信號(hào)，提高了信號(hào)的抗干擾能力和傳輸距離。
我們?yōu)閑SATA接口提供了兩種封裝相同電氣特性相似的十引腳ESD防護(hù)器件，專(zhuān)為保護(hù)高速差分線(xiàn)路而設(shè)計(jì)，可同時(shí)保護(hù)兩個(gè)差分?jǐn)?shù)據(jù)對(duì)，其型號(hào)分別為SEUC10F3V4U和SEUC10F3V4UB。器件的流通式封裝設(shè)計(jì)簡(jiǎn)化了 PCB 布局，減少布線(xiàn)過(guò)程中的不連續(xù)性，促進(jìn)了信號(hào)完整性和系統(tǒng)穩(wěn)定性的提升。
SEUC10F3V4U結(jié)電容為0.6pF，鉗位電壓為13V，符合IEC 61000-4-2 (ESD) 規(guī)范，可在 ±17kV（空氣）和 ±12kV（接觸）下提供瞬變保護(hù)。SEUC10F3V4UB結(jié)電容為0.5pF，鉗位電壓僅為3.5V，符合IEC 61000-4-2 (ESD) 規(guī)范，可在 ±23kV（空氣）和 ±22kV（接觸）下提供瞬變保護(hù)?？蛻?hù)可根據(jù)線(xiàn)路實(shí)際情況選擇器件。
| 規(guī)格型號(hào) | 方向 | 工作電壓(V) | IPP(A) | 鉗位電壓(V) | 結(jié)電容(pF) | 封裝 |
| SEUC10F3V4U | Uni | 3.3 | 8 | 13 | 0.6 | DFN2510-10L |
| SEUC10F3V4UB | Uni | 3.3 | 8 | 3.5 | 0.5 | DFN2510-10L |
電氣特性表
At TA = 25℃ unless otherwise noted
| Parameter | Symbol | Conditions | Min. | Typ. | Max. | Units |
| Reverse stand-off voltage | VRWM | 3.3 | V | |||
| Reverse Breakdown Voltage | VBR | IT= 1mA | 4.0 | V | ||
| Reverse Leakage Current | IR | VRWM=3.3V | 1 | uA | ||
| Clamping Voltage | VCL | IPP=1A; TP=8/20us | 7.0 | 9.0 | V | |
| Clamping Voltage | VCL | IPP=8A; TP=8/20us | 13.0 | 15.0 | V | |
| Junction capacitance | CJ | I/O pins to ground;
VR=0V; f = 1MHz |
0.6 | 1.0 | pF | |
| Between I/O pins; | ||||||
| VR=0V; f = 1MHz | 0.3 | 0.5 |
表1 SEUC10F3V4U電氣特性表
| Parameter | Symbol | Conditions | Min. | Typ. | Max. | Units |
| Reverse Stand-off Voltage | VRWM | 3.3 | V | |||
| Reverse Breakdown Voltage | VBR | IT=1mA | 5.0 | 7.3 | V | |
| Reverse Leakage Current | IR | VRWM=3.3V | 100 | nA | ||
| Clamping Voltage | VCL | IPP=1A; tp=8/20us | 1.0 | 3.0 | V | |
| Clamping Voltage | VCL | IPP=8A; tp=8/20us | 3.5 | 5.0 | V | |
| Dynamic Resistance | Rdyn | IR= 16A; Tamb = 25℃ | 0.2 | Ω | ||
| Junction Capacitance | CJ | VR=0V; f=1MHz；IO-GND | 0.50 | pF | ||
| VR=0V; f=1MHz；IO-IO | 0.22 |
表2 SEUC10F3V4UB電氣特性表
總結(jié)與結(jié)論
由于eSATA接口在現(xiàn)實(shí)生活中對(duì)于需要高速、穩(wěn)定數(shù)據(jù)傳輸?shù)膶?zhuān)業(yè)用戶(hù)以及追求高效數(shù)據(jù)處理體驗(yàn)的消費(fèi)者而言具有重要的意義，保護(hù)eSATA接口免受ESD靜電損害極為關(guān)鍵。ELECSUPER SEMI研發(fā)各種低電容低鉗位電壓的ESD保護(hù)器件，可按照客戶(hù)需求性能與封裝提供定制化開(kāi)發(fā)服務(wù)，為各種接口提供值得信賴(lài)的保護(hù)器件。以上解決方案是保護(hù)eSATA接口的優(yōu)選之策，確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性和可靠性。
下載ECAD模型
