ESD的本质是正电荷和负电荷在局部范围内失去平衡的结果，在高速的电量传输过程中，往往会产生潜在的破坏性电压、电流。绝大多数电子元件在数百伏的电压下就会损坏，有的器件甚至不需要上百伏，在几十伏时就会损坏。浪涌同样如此，能够瞬间烧坏电路。往往我们会需要高效能的保护元器件来保护电路，当两极受到反向瞬态高能量时候能够吸收浪涌，对后级电路形成有效的保护。
ESD二极管对电路的保护
电路中不存在ESD保护的话，通过接口连接产生的高压ESD冲击会导致大电流峰值直接流入集成电路，造成损坏。为了保护敏感电路免受电气过应力故障，ESD保护二极管会连接到接口连接器和集成电路之间的每个信号线。
在静电危险发生时，ESD二极管被击穿并产生一个低阻抗路径，该路径通过将电流转移到地面来限制电路的峰值电压和电流，从而保护整个集成电路。接地这种办法是防静电措施中最基本最直接最有效的，即便用这种最基本的办法产生低阻抗路径，电路峰值电压也会与之前相差非常大，有数量级上的差别。
ESD防护会有几个方面需要注意，首先自然是工作电压上的。接口的信号电压不应超过ESD器件的工作电压，以防止不必要的击穿。电容也是需要重点关注的，由于ESD二极管与信号轨迹并行连接，因此它们给系统增加了一些寄生电容。ESD器件的电容在高速接口中特别重要，电容必须尽可能做得很小，否则信号的完整性会受到干扰，原本的防护也变成了累赘。
低动态电阻和低钳位电压在这种电子系统的ESD防护器件里是很重要的指标。因为IEC 61000-4-2等级仅仅说明了ESD二极管本身可以承受多少电压，这个额定值并不代表二极管下游的电路是否能受到保护。ESD二极管的钳位电压才决定下游IC是否会受到保护。肯定是希望钳位电压越低越好，这样下游电路才能尽可能少地暴露在击穿环境下。
通过IEC 61000-4-2标准意味着ESD器件有更高的鲁棒性，IEC 61000-4-2额定值越高，ESD器件所能承受的电压就越高。而ESD器件可以有多种通道和配置，根据接口的不同，多通道器件可以比单通道器件节省更多的板空间，单通道器件则比多通道解决方案能提供更多的设计灵活性。
ESD防护的应用
下图示例中，需要对连接器中的Tx/Rx信号线提供4个通道的ESD保护。这些信号的电压范围从1V到2.5V，并且以太网标准下的带宽包括10mbps、100mbps、1Gbps。不同的这些速度下，对应的ESD二极管的电容需要做出调整。
对于ESD防护来说，并不是保护电压越高越好，确定ESD保护效率的最佳参数是钳位电压，钳位电压很差意味着电路将会对瞬态电压更敏感。在端口和接口进行防护，使其免受各种瞬态过压事件的影响是提升电路可靠性非常重要的一环。从另一个角度来说，ESD保护在提供足够的防护之外对工业系统的信号完整性也有着不小的作用。
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