其實(shí)鉗位二極管一般應(yīng)用于于集成電路中，可以保護(hù)器件免受ESD的損壞。微控制器、數(shù)字信號控制器和處理器的引腳內(nèi)部一般會集成ESD鉗位二極管。需要注意的是并非所有的IC引腳內(nèi)部都會集成鉗位二極管，有些低成本的IC控制器有時(shí)內(nèi)部沒有，所以我們需要詳細(xì)查考具體的IC規(guī)格書中的引腳內(nèi)部電路圖。下圖就是IC內(nèi)部集成的ESD鉗位二極管的電路拓?fù)鋱D。

工作原理

正常工作時(shí)，假設(shè)管腳1的電壓大約在0-3.3V之間，假設(shè)高電平為3.3V，那么D1將會反偏而不導(dǎo)通。另一方面，D2也是不導(dǎo)通的，因?yàn)镈2的陰極連接到Vcc并且其陽極的電平等于Vcc。當(dāng)引腳1的電壓為零時(shí)，D2反向偏置，D1無偏置也不導(dǎo)通。

當(dāng)ESD引起高壓尖峰時(shí)，這些二極管會導(dǎo)通。例如，尖峰非常高并遠(yuǎn)大于Vcc電壓，D2將被正向偏置，尖峰電壓將被轉(zhuǎn)移到 Vcc，引腳電壓被鉗位到了Vcc+Vd2，從而保護(hù)IC的內(nèi)部組件。當(dāng)有一個(gè)非常高的負(fù)尖峰時(shí)，D1 將導(dǎo)通，并將尖峰電壓轉(zhuǎn)移到GND,引腳電壓被鉗位到了-Vd1。

事實(shí)上并非IC的所有引腳中都會集成鉗位二極管這樣做的成本太高了。一般有幾個(gè)特殊的引腳會集成，以下是需要鉗位二極管保護(hù)的最常見引腳：

1. 軟件燒錄引腳

通常IC的軟件燒錄引腳是暴露在外的，特別是一些產(chǎn)品需要在現(xiàn)場調(diào)試，那么這些引腳上遭受ESD損壞可能性很高。所以在這些引腳上會包含鉗位二極管。

2. 復(fù)位引腳

我們不希望我們設(shè)計(jì)的電路在沒有任何理由的情況下重新啟動。當(dāng)復(fù)位引腳上發(fā)生 ESD時(shí)，我們的產(chǎn)品可能會重啟動或永久損壞。特別是在浪涌等抗擾測試期間，復(fù)位引腳也可能會受到干擾，所以內(nèi)部一般集成鉗位二極管。

3. 用于測量線路電壓的 IC 引腳

這些 IC 引腳一般是IC內(nèi)部用于輸入電壓發(fā)生過壓或者欠壓保護(hù)的引腳，在浪涌測試期間，這些引腳可能會出現(xiàn)更高的電壓尖峰，這些尖峰本質(zhì)上類似于 ESD，所以也需要做防護(hù)處理。

審核編輯：湯梓紅