保护器件的选择必须非常仔细。考虑我们在图1中给出的一个基本电路,集成电路的输入端被连接上了一个没有任何保护措施的信号线。这个信号线可能承受种种外界应力,使电压和电流电平超过电路输入端可以承受的范围。我们需要一个保护器件来保证连接到输入端的电压保持在安全的范围之内并且分流免影响对集成电路。
保护器件的选择取决于两个方面:受保护电路的特性和外部应力的特性。保护器件的选择取决于两个方面:受保护电路的特性和外部应力的特性。
首先我们考虑受保护的输入端的特性。对于正常工作范围内的电压值来说,保护器件的阻抗很高,它保证了输入信号的完整性。当超过正常工作范围的时候,保护器件就从高阻抗变为低阻抗。而这个阻抗值究竟为多少才能保证我们的电压不进入危险区域则取决于外部应力对电流的影响。所以我们还需要了解外部应力的特性。
当然选择保护器件还有其它的考虑。大多数的接口电路接地都比单根信号线要复杂许多。而对于差动信号和比如电话网络之类的系统来说,由于它们要用到初级和次级保护,所以需要更详尽的考量。保护器件的电容通常比它的低电压阻抗要重要,特别是对一些高速电路而言。其它的比如说保护器件的物理大小,在系统板中的安装以及成本也都是要多加考虑的问题。
了解了需要保护的系统的特性和应力波形的特性我们就能清晰地选择保护器件。