在单一芯片上，ST集成了ESD保护和GNSS网络匹配

上周,意法半导体宣布发布BPF8089-01SC6， SOT23-6L封装中的集成射频前端接口，仅占9毫米²。

BPF8089-01SC6可以将被动天线(左)和主动天线(右)连接到STA8089/STA8090 RX系列。图片由意法半导体

对于考虑在设计中添加全球卫星导航系统功能的设计师来说，这一芯片组可能是个好消息。根据数据表，该设备提供三个主要优点:符合ESD-HBM(人体模型)、集成的射频匹配网络和简化的PCB接口。

静电危害

第一个优点，ESD保护，可能值得进一步考虑，因为低到200v就可以破坏一个MOSFET。首先,静电放电静电放电(ESD)是当静电在一个表面上积累，发展出传递机制(火花间隙)到第二个较低电势的表面时发生的事件。

ESD耦合到PCB电路最常发生在PCB的接口上——在这种情况下，就是天线到GNSS接收器。当技术人员或外行接触、连接或以其他方式维护系统的I/O时，ESD损坏的潜在存在，正如AAC贡献者Nick Davis在他的文章中描述的那样介绍基础知识、基础知识和基础符号。

初次ESD损坏后约一小时，这个三端稳压器IC失效。图片(修改)使用的兔子工作室和第九章实用模拟半导体电路

为什么要优先考虑ESD保护

为什么设计者要在他们的系统中增加ESD保护，而不考虑额外的成本?主要有两个原因:1)ESD保护提供了一般的可靠性，并帮助用户识别耐用的产品，2)在大多数欧盟(和军事/航天)，ESD保护是敏感性测试的要求。

ESD的故障模式通常很难进行故障排除，设计人员很难证明是其系统故障的原因。有时，ESD会削弱设备对额定性能的极限区域的承受能力，从而导致电过度应力(EOS)。其他时候，损害可能在系统中非常广泛，以至于无法对源进行定位。

ESD阈值

ESD事件是环境依赖性的;较高的电压放电可能与较低的湿度有关，在短时间内(纳秒)超过35kv的电压。

在实践中，国际电工委员会负责维护防静电标准IEC 61000-4-2，将接触放电的ESD测试阈值限制为8kv，空气放电为15kv。

一些常见的防静电标识。

ST射频前端IC在GNSS接收机中的三个优点

该BPF8089-01SC6是一个接口芯片组，意味着共轭匹配天线意法半导体STA8089/STA8090系列接收器。根据ST，它为设计师提供了三个主要好处:

• ESD-HBM(人体模型)符合8kv(接触)/ 15kv(空气)
• 一个集成的射频匹配网络
• 简化的PCB接口，在更小的PCB区域(与离散部件相比)使用详细的轨道规范

在没有BPF8089-01SC6的情况下，STA8089GA接收器芯片组对ESD-HBM事件只有有限的保护——最大额定电压为2kv，几个引脚仅能提供±500 V的保护。

BPF8089-01SC6响应8千伏ESD-HBM瞬态，显示了维持下游额定电压阈值的能力。图片由意法半导体

集成的射频匹配网络本身就提供了两个关键的好处:1)减少系统材料清单和总占地面积;2)减少与影响性能的离散组件容错性相关的风险。

最后，如下所示的简化PCB设计降低了风险，并通过设计测试规范加速了上市时间。

PCB轨道规范为设计人员提供指导，使GNSS接收器与匹配网络相连接。图片由意法半导体

2 - 3kv以下的ESD事件通常不会对人类的灵敏度产生影响，然而这些事件足以摧毁ST8089接收器(和许多其他芯片)。

将ESD保护设计到设计中不仅仅是一种良好的感觉——它是消费者满意和(某些产品类别的)监管批准的商业需要。

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