ESD抑制器抑制特性测试方法

依据国际电工委员会IEC 61000-4-2标准和国军标GJB 911-90,用静电放电模拟器和静电放电电流波形测试装置等设备对某型号静电放电抑制器的抑制特性进行了测试.测试结果表明:采用IEC 61000-4-2标准规定的电流靶结合法拉第笼的方法测试静电放电时通过抑制器的电流,能够保证电流波形不失真;而加在抑制器两端的电压须使用有效带宽足够宽的电压探头配合示波器来测量,同时应尽可能消除静电放电时产生的辐射场对电压探头的影响.     

ESD特征参数与受试设备耦合电压关系实验研究

本文研究静电放电(ESD)辐射场对电子设备的危害.利用电小单极子天线和IEC61000-4-2规定的电流波形标定装置组建的国内第一台静电放电电磁场测试系统,对空气式静电放电进行了系统的实验研究,确定了ESD特征参数与受试设备接受到的ESD耦合电压之间的关系.得出结论,ESD耦合电压的大小受放电电流上升时间tr和电流峰值Ip两种因素影响,且受上升时间的影响更大.为电子器件及设备抗ESD设计提供了客观的数值依据.     

静电模拟器放电开关辐射场特性研究

研究了在静电放电抗干扰实验中模拟器内部放电开关动作对测试结果造成的影响.在保证放电电流满足IEC61000-4-2标准的前提下,对模拟器采取了一定的屏蔽措施,在此基础上进行了模拟器屏蔽前后性能测试及静电放电抗干扰实验.实验结果表明:ESD模拟器自身屏蔽是有问题的,其内部继电器放电开关的动作也会产生强电磁场,对ESD辐射场造成影响,从而影响被测试件的静电放电敏感性测试结果.由此证明IEC61000-4-2对静电放电模拟器只规定放电电流波形及其参数是不够的,还需进行更详细的规定,尤其是电流导数波形和辐射场的规定.     

静电放电中电极移动速度效应相关因素的研究

在小间隙静电放电中,电极移动速度影响放电参数,引起测量结果数离散性和低重复性。该因素和气体压强、温度、湿度等多个因素同时作用,是导致国际电磁兼容标准迄今尚无非接触静电放电测试标准的主要原因。我们研究团队研制的新型测试系统,可测量静电放电各参数随不同因素变化的影响。在控制气体压强、温度、湿度不变的情况下,在以不同速度向靶移动放电时,放电电流峰值、电流的上升斜率以及波形都会产生明显的差异。在实验室条件下基于研发的新型ESD测试系统,改变电极向靶移动速度,观察放电电流峰值的相应变化。研究讨论了实验测试中,通过控制其他因素恒定,改变电极移动速度,获得在一定不同带电电压下小间隙放电电流各参数的差异。对实验测量结果初步进行了理论上的分析,可为深入研究非接触静电放电性质提供参考。     

ESD模拟器校验装置的设计与实现

本文根据IEC 61000-4-2标准要求设计了一套静电放电模拟器校验装置,该装置能够对静电放电电流波形进行采集和分析,来检验静电放电模拟器是否符合要求.在该装置中我们用Labview7.0设计了一套软件,通过USB-GPIB总线完成对放在屏蔽室内的数字示波器的控制,提高了这套设备的自动化程度,使测试结果更加准确.     

空气式静电放电规律研究和理论建模

空气静电放电(ESD)是一种复杂的气体放电过程并受到很多因素的影响,其中放电电压的大小、极性、电极接近速度和环境湿度都是影响放电的主要因素.利用本课题研制的新型静电放电实验装置,在不同的放电电压、不同极性、不同电极接近速度和不同环境湿度条件下研究了空气ESD的放电特性,重点分析了放电电流峰值与这些因素的关系.建立了能够估算放电参数和被试设备接收的耦合电压之间定量关系的数学模型,可为ESD抗扰度实验的定量分析提供参考.     

静电放电模拟器校验装置的设计与实现

根据IEC61000-4-2标准要求设计了一套静电放电模拟器校验装置,该装置能够对静电放电电流波形进行采集和分析,来检验静电放电模拟器是否符合要求。在该装置中用Labview7．0设计了一套软件,通过USB-GPIB总线完成对放在屏蔽室内的数字示波器的控制,提高了这套设备的自动化程度,使测试结果更加准确。     

飞机静电放电刷静电放电特性的试验研究

静电沉积威胁飞机飞行安全,静电放电刷是泄放飞机静电的重要器件。文章设计了飞机静电放电刷静电放电特性试验系统,研究了某型飞机静电放电刷的静电泄放特性。结果表明:静电放电刷的静电泄放存在阈值现象,仅当施加电压高于放电阈值时,才可观测到明显的放电电流,且电压-电流关系可由抛物线曲线描述;对受试放电刷,负极性阈值电压为21.91kV,正极性的阈值电压为25.12kV,并在施加40kV负极性电压下,放电电流达到20.99μA,满足静电泄放对放电电流的要求。此外,通过测量静电放电的噪声电压波形,分析获得了受试静电放电刷的射频噪声特性,发现受试放电刷的放电脉冲间隔为1~2μs,单次脉宽为0.1~0.2μs,噪声频谱主要分布于1 MHz以内,且频谱强度变化减弱较为平稳。研究结果可为飞机静电放电刷设计、试验及鉴定提供有益参考。     

电晕放电辐射场实验研究

针对带高压物体的电晕放电辐射信号的时域、频域特征开展研究,对静电电晕放电电流、辐射场进行了理论分析,设计完成了静电电晕放电电流及辐射信号实验.研究发现,不同极性电晕放电的辐射场波形测试有明显差别:实验条件为负极性时,先发生电晕放电,但正极性放电发生时,脉冲幅值比负极性时大;负电晕电流脉冲波形的上升时间小于正电晕电流.实验结构不同,电晕放电辐射场的特征不同:利用电晕放电针与直流高压源直接相连的实验结构得到的放电波形的上升时间为十几个ns,频率分布集中在20～100 MHz;利用孤立导体电晕放电实验结构得到的放电波形的上升时间为几个ns,频率分布集中在200～600 MHz.结论对于研究带高压物体的电晕放电辐射信号特征具有很好的参考价值.     

空气式静电放电的规律

利用新型静电放电(ESD)模拟测试系统,在较宽范围的电压电平下,用数字存储示波器测量了放电电流的峰值、自制金属半圆环上的耦合电压峰-峰值,对结果进行分析得到:在放电电压一定的情况下,放电电流峰值和耦合电压基本上随着电极接近速度的提高而增大,负极性放电时,没能呈现出很好的规律性;在各个不同的接近速度下,放电电流(耦合电压)与放电电压呈现的规律是一致的,放电电流(耦合电压)与放电电压不存在简单的单调递增或者递减的关系;不同极性的放电电压,呈现出不同的规律性.     

空气击穿过程对人体静电放电的影响

讨论了手持小金属物体的带电人体产生的静电放电,即人体－金属ＥＳＤ,介绍了其放电电流波形的主要特点及影响它的主要因素,并结合气体击穿理论对人体－金属ＥＳＤ过程及其特点进行了分析。     

静电放电参数低重复特性分析

静电放电发生时,由于气体压强、空气湿度、电极表面状况、环境温度等因素的影响,相关放电参数(击穿电压、电流、电场、磁场、峰值、弧长、上升斜率等)具有低重复特性。我们通过相关放电参数的处理来研究带电体和受电体之间间隙的电性质。从理论上和实验上深入研究放电间隙电性质的低重复特性,对于充分认识和把握静电放电的本质,对于静电放电危害的防护,有十分重要的理论意义和实际意义。通过改变静电放电发生器实验环境温度来获得相应的固定间隙放电情况下电流峰值的差异。试图从理论上对静电放电条件下所获得电流峰值的低重复特性加以初步的分析讨论。     

计算带电人体通过金属小棒电极放电电流的一种电路模型

依据IEC61000-4-2标准制造的静电模拟器的放电过程,与真实的人体静电放电过程中身体表面分布的电荷是通过在手指尖端产生的火花放电完成的过程存在明显区别。为了探明人体真实放电过程的性质,提出了一种由所测放电电流估算火花放电电压的方法;并证明在人体接触式放电过程中,在火花放电之后存在着电弧放电现象。考虑到电弧放电和基于火花阻抗公式的时变阻抗,得到了一种用于计算与充电电压有关的人体放电电流的改进等效电路模型。     

微电子系统的静电放电抗扰度实验方法研究

对瑞士Schaffner公司制造的NSG435型ESD模拟器和日本Noiseken公司制造的ESS-200AX型ESD模拟器进行了比较研究.实验发现国际电工委员会IEC61000-4-2标准规定的静电放电抗扰度实验方法及ESD模拟器存在某些问题.针对这些问题并结合许多学者研究的有关结论,研制了一种更符合实际需要的ESD抗扰度检测实验方法和实验装置,利用新研制的实验装置,按照接触式电放电和空气放电两种方式对电子设备形成的干扰(耦合)电压进行了实验研究.     

纳米尺度超低漏电ESD电源钳位电路研究

提出一种新型超低漏电ESD电源钳位电路。该电路采用具有反馈回路的ESD瞬态检测电路, 能够减小MOS电容栅极?衬底之间电压差, 降低电路的泄漏电流, 抑制ESD泄放器件的亚阈值电流。65 nm CMOS工艺仿真结果表明, 在电路正常上电时, 泄漏电流只有24.13 nA, 比传统ESD电源钳位电路的5.42 μA降低两个数量级。     

对称薄膜双栅MOSFET温度特性的研究

文章对薄膜双栅MOSFET器件的温度特性进行了研究。首先对其进行理论分析,得到亚阈值电流、阈值电压和饱和电流等随温度的变化关系,并计算出理论结果,再用Medici模拟仿真加以验证,比较了不同温度下的输出特性、饱和漏电流、阈值电压与温度变化的关系,验证结果表明两者是一致的。