两个二极管就能实现ESD保护？这种方案的缺点也不可忽视

置顶

精

活动

ESD（静电放电）对于半导体器件来说危害极大，ESD的电压远高于半导体结的击穿电压，因此硬件工程师在应用芯片进行电路设计时需要关注芯片的ESD保护电路。

通常，所有信号引脚，无论是信号输入引脚还是信号输出引脚，都需要考虑ESD保护，以防止静电放电事件期间发生的过电压。一般这种ESD保护是通过在信号输入引脚和信号输出引脚上添加ESD保护二极管来实现的。比如对于输入引脚，IO口一般会有钳位二极管，这些二极管从信号输入引脚连接到正电源电压引脚，并从信号输入引脚连接到负电源电压引脚：

像MCU芯片有几十个甚至数百个引脚。一般来说封装上的每个信号引脚通常在MCU芯片中内置有ESD钳位二极管，需要注意的是这是常规做法，有些芯片厂商为了节省成本，可能没有内置ESD钳位二极管，这样就会导致芯片的ESD防护能力大大降低，因此我们在进行芯片选型的时候，务必要和厂家确认芯片内部到底有没有ESD钳位二极管，少了ESD钳位二极管能节省厂家不少的成本，所以MCU芯片选型可别只图便宜。

注意事项

1.注入电流问题

以输入引脚为例，有时候输入引脚的电压可能会高于芯片供电的电源电压，此时就会导致持续有电流注入芯片的IO口，这个注入电流不能过大，一般芯片规格书中会有说明，一般建议单个IO的最大连续注入电流不能超过2.5mA，所有IO的最大连续注入电流总和不能超过25mA，大家以规格书为准。

2.ESD保护能力问题

芯片内部集成的双二极管其ESD防护等级是有限的，如果我们需要更高的ESD防护等级，有时候就需要采用外部二极管和电阻来实现。

当输入信号电压超过芯片VDD电压导致芯片内部ESD二极管正向偏置，电流就会通过ESD二极管流入VDD电源，并会在电阻R1上产生压降，那么外部二极管的阳极上的电压就会比内部ESD二极管阳极上的电压更高，从而外部二极管会导通并承载大部分电流。电阻R2的选型可以基于实际的输入电压的峰值来选择，R2电阻主要是限制流经外部二极管的电流。

如果信号是高频信号，那么外部二极管应选择具有低寄生电容的型号，一般而言，二极管通流能力越强，封装越大，其寄生电容也越大，所以二极管的过流能力并不是越大越好，还是要按需选择。