【正文】 述了靜電放電事件中發(fā)生的充電過程。由于更快的電流上升速率和更大的幅度，因此會產(chǎn)生更強的靜電放電。阻尼特性取決于R 電弧 ，而回路的振蕩頻率取決于L電弧 和C指 。因此，只有當輝光放電沒有發(fā)生時，靜電放電的最高頻率才取決于R 電弧 、L電弧 和C指 的量值。并且，經(jīng)過C人體 的放電電流中的任何高頻成分都趨向流過C鍵盤 ，而不是鍵盤的地線。不同的波形如圖3~7所示。所幸的是，我們可以用統(tǒng)計的方法來處理這個問題。許多實驗表明，在一個靜電放電事件中，會發(fā)生多次放電。C人體 上的電荷主要集中在腳跟處，在腳底表面也會分布一些?！　×硪粋€原因是可能是因為人體向鍵盤移動。對于(s數(shù)量級的快速再充電，流過地線的電流會對設(shè)備的工作產(chǎn)生一定的影響，構(gòu)成與靜電放電相關(guān)的頻率較低的噪聲源。在每個多次放電序列中，會有一個以上的低電壓放電，這會導致快速上升時間和高峰值電流，產(chǎn)生嚴重的問題?！　§o電場的強度取決于充電物體上的電荷數(shù)量，和與其它電荷量不同的物體之間的距離。導體內(nèi)的電荷重新分布會加劇介電物質(zhì)的機化，甚至強度會達到將介質(zhì)擊穿的程度。另一個方法是在人體與器件之間放置一塊金屬擋板。（這相當于系統(tǒng)中所有的設(shè)備都有金屬外客，電纜也是屏蔽的場合）　　金屬擋板的方法常被用來保護設(shè)備，一旦安裝好并接地后，其效果是很好的。在這種場合，金屬板是電荷源。 圖10靜電放電的輻射狀電流　　人體上的低頻放電電流的路徑是選擇一條電阻最小的路徑直接到地，如圖11所示。靜電放電產(chǎn)生的頻率的波長可以在數(shù)厘米至數(shù)百米的范圍內(nèi)。電纜相當于一根直天線，場的方向如圖所示。但是在近場區(qū)（距離天線1/6波長以內(nèi)），電場和磁場的相對強弱是不可預測的。同樣，輻射電場也會在系統(tǒng)電路上感應(yīng)出電壓。另一方面，輸入電路往往對電場更敏感，必須對感應(yīng)電壓采取措施。這一點很重要。因此，必須對系統(tǒng)的所有部分采取防護措施?！　≡诰帉戩o電放電抗擾性強的固件時一定要樹立的的一個觀念是“不確定性”?！　∷⑿拢骸　∵M行刷新時，程序員不關(guān)心過去的情況，而僅是用確定的數(shù)據(jù)來保證今后的狀態(tài)?！　≡谶M行刷新時，另一個需要考慮的因素是刷新的順序。如果狀態(tài)不對，程序應(yīng)該試圖對其進行更正?！　z驗函數(shù)通?？梢苑譃?類。　　　5) 主程序應(yīng)定時檢查上面的定時程序，確認其是否運行正常（如果微處理器沒有內(nèi)置的計時器，可以使用外置的硬件“看門狗”電路。特別地，通常應(yīng)按以下步驟來完成復位：　　復位子程序堆棧指針。（如果有可能的話，空閑的內(nèi)存單元地址應(yīng)用于控制這個返回操作碼。通過在仿真過程中作這些變化且不影響結(jié)果，許多潛在的問題都可以得以發(fā)現(xiàn)。方法8則與方法7帶來的效果相反。每個人都知道圖16中所示的環(huán)路，但要正確識別圖17中所示的環(huán)路則比較困難。插在底板（或母板）PCB上的PCB板，應(yīng)該有多個地線和電源線節(jié)點，且在連接器長度方向上均勻布置。不過，這也許會產(chǎn)生很多平行地線。圖24表明了這種方法與減小環(huán)路面積　　使導線盡可能短是一個比是環(huán)路面積盡量小更容易實現(xiàn)的措施。之所以有這樣的效果，是因為前述的各種步驟都有助于減小各種PCB回路的阻抗差異。另外，如果發(fā)生放電，由于PCB板的地平面很大，電荷很容易注入到地線面中，而不是進入到信號線中。如果X庫侖的電荷注入到電源線中，就會在電源線和地線間產(chǎn)生Y伏的電壓。六、PCB上的機殼地線的阻抗要低，隔離要好　　盡管PCB軌線上的阻焊層有利于隔離PCB走線，但阻焊層可能會導致插針孔發(fā)生電弧。當然，有些時候，這些規(guī)則不能全部滿足。這適用于連接到機殼地上的所有物體，包括軌線；　　 機殼地線的長度不應(yīng)超過其寬度的五倍；　　 使未絕緣的電路與操作人員可觸摸到的PCB區(qū)域或未接地的金屬物體相隔至少2厘米以上；　　 電源線與地線要么并排平行地放在PCB的同一層上，要么放在相鄰的兩層；　　 地平面和地線必須連成網(wǎng)格狀。5 電纜設(shè)計指南靜電放電（ESD）會產(chǎn)生靜電場效應(yīng)，電荷注入效應(yīng)和靜電放電電流產(chǎn)生的場效應(yīng)，這在第四章已論述過。所以，為了防止電荷注入到電子線路中，設(shè)計人員可以采取以下三種措施：　　A) 設(shè)計設(shè)備時，采取措施使操作員不能到達距離電子線路2cm之內(nèi)內(nèi)，或接觸與電子線路相距2cm以內(nèi)的未接地金屬物件；　　B) 將所有電子電路用比空氣更好的絕緣物質(zhì)進行絕緣處理；　　C) 提供一個除了電子線路以外的另一個電荷注入對象。可加大電纜芯線的表面積來緩解這一問題（這將在以下電纜屏蔽的講述中進一步討論）。例如，鍍鋅鋼板機殼很容易用黃銅接線片與銅接地導線相連。很顯然，材料的選擇有一定的余地，但設(shè)計者在使用材料時一定要考慮其氧化性。　　然而，對有些頻率成份，地線路徑的阻抗看起來卻相對較高。多數(shù)D型和DIN型連接器很不錯，因此，機殼地線可方便地與外殼相連。因此，在場到達電纜內(nèi)部的其他連線前，屏蔽體的內(nèi)層可以減小靜電放電電流產(chǎn)生的場?！　　　? 如果會形成地環(huán)路，并且會產(chǎn)生問題（參考以下注釋）?！　∽⒁猓捎陟o電放電電流的影響，電纜屏蔽層的外部會產(chǎn)生輻射噪聲?！　≡O(shè)計出來的單元電路如沒有機殼連接點，那么它不是一個完善的設(shè)計方案（第六章中討論）。耦合電容由待耦合的頻率決定。該電容與電纜已有的電容并聯(lián)，會耦合相當寬廣的靜電放電頻率。在這種情況下，電纜內(nèi)的所有導線上將會有顯著的感應(yīng)干擾，當然，共模鐵氧體將減小這種共模干擾?！　. 陽極（多數(shù)是正極）材料必須比陰極材料具有較大的未包裹表面?！　. 如果采用鐵氧體磁珠，則應(yīng)將其安裝在電纜的接收端。最好是采取導電連接，但是如果需要阻止明顯的地環(huán)路問題，那么就需要采用高頻（電容）連接?！　) 扁平電纜應(yīng)每隔一根導線設(shè)置一條邏輯地線，而敏感信號線則應(yīng)設(shè)置在地線之間　　即使屏蔽的扁平電纜也會有一些磁通量通過。因為任何屏蔽都不是理想的，鐵氧體內(nèi)的電纜屏蔽層上的靜電放電電流將在屏蔽層中的導線上感應(yīng)出反向電流。另一方面，大的電容具有極大的寄生電感，因此，它不能耦合高頻。這種方法能夠起作用，關(guān)鍵在于從未屏蔽電纜到各個輸入端口處的靜電放電輻射是否會比電纜屏蔽層通過電容至邏輯地產(chǎn)生的靜電放電噪聲耦合更大或更小?！　⊥瑯樱瑢㈦娎|屏蔽層連接到機殼的一條長“小辮” 也是一根發(fā)射天線。這會在兩個交流插座間形成地環(huán)路。不幸的是，這樣做雖然助于減小低頻（比如60Hz）噪聲問題，但顯然會使屏蔽作為一個靜電放電路徑而失效。　　第四章列舉了九種減小天線耦合的方法，這九種方法中，僅方法6能有效地隔離電纜線。不過，在連接點，機殼地與其他電路線間通常會有空氣隙（連接器通常沒有氣密的縫隙）。整個地線路徑的阻抗在各個連接點必須實現(xiàn)阻抗匹配，這也是實際工作中不可能完全實現(xiàn)阻抗匹配的原因。不過，如果沒有電流流動，電解腐蝕就不會發(fā)生。表1給出了部分電化學序列表，應(yīng)當注意的是，每一項中所列的電動勢有時可能會發(fā)生變化?！　〉降氐穆窂奖仨毐３值妥杩?。傳導噪聲包括直接的電荷注入以及電場和磁場感應(yīng)的電流。如果信號線的長度達到30厘米或其以上，則必須在其旁邊放置一根地線，在信號線上方或其　　　相鄰面上放置地線也是可以的；　　 電源線與地線之間跨接的旁路電容器，彼此之間的距離不能大于8厘米（這樣每片集成塊可能會有多個旁路　　　電容相連）；　　 相互之間連線較多的元件要靠在一起；　　 所有元件必須盡可能靠近I/O連接器（注意，首先應(yīng)滿足第3條）；　　將PCB的空余部分全部填以地線（應(yīng)注意在每隔6厘米的地方進行連接以產(chǎn)生地線網(wǎng)格）；　　1如可能的話，將饋送電源線或信號線從PCB板的邊緣中心處引出，而不應(yīng)從某一個角上引出來?！　?防止靜電放電電流產(chǎn)生的場帶來的問題?！　、 機殼地線的長度不能超過其寬度的四或五倍。對于PCB設(shè)計，這主要指將電子儀器與可能的電荷源隔離開，也與連接器端口或感應(yīng)電流趨于集中的信號線相隔離。這將在電源線和地線間產(chǎn)生更多的寄生電容。下面講述的規(guī)則就與這個問題有關(guān)，你會發(fā)現(xiàn)有幾個規(guī)則與前述規(guī)則相同。當線路板為正方形時，這樣做的效果最明顯，當線路板狹長時，效果則不很明顯。然而，即使將電源線與地線并列分布，較長的導線仍會導致較大的環(huán)路面積。圖25和26說明了這種效果?！　、 在電源線與地線間安裝高頻旁路電容。圖22 信號線與地線緊挨著布線　　可在與信號線相對的一面上布置地線面，如圖23所示。圖21表明了這一原則。圖18 電源與地形成的環(huán)路面積的減小　　B、多條電源及地線應(yīng)連接成網(wǎng)格狀。一、保持環(huán)路面積最小　　任意一個電路回路中有變化的磁通量穿過時，將會在環(huán)路內(nèi)感應(yīng)出電流。為了便于對系統(tǒng)硬件解決進行討論，將系統(tǒng)上的靜電放電效應(yīng)劃分成以下三個部分：　　1. 靜電放電之前靜電場的效應(yīng)　　2. 放電產(chǎn)生的電荷注入效應(yīng)　　3. 靜電放電電流產(chǎn)生的場效應(yīng)　　盡管印刷線路板（PWB，通常也稱之為PCB）的設(shè)計會對上述三種效應(yīng)都產(chǎn)生影響，但是主要是對第三種效應(yīng)產(chǎn)生影響。這種情況下，在調(diào)試后，程序可以在仿真系統(tǒng)中具有“靜電放電加固”的性質(zhì)。從理論上講，內(nèi)存單元值可能會引起看門狗計數(shù)器停止計數(shù)，從而使處理器進入死循環(huán)?！　≡趶臀煌瓿蓵r才允許中斷，然后再重新啟動計數(shù)器。實際上，由于靜電放電（ESD）而使錯誤程序反向復位時，執(zhí)行硬件初始化程序不應(yīng)妨礙處理器的工作。除了備份以外，還可以使用糾錯碼。當進入一個子程序時，保存標牌，當離開子程序時，檢查這個標牌。應(yīng)該遵守的原則是，使系統(tǒng)處于最可能的狀態(tài)，而這個狀態(tài)應(yīng)該使問題的危害最小。如前所述，一定要考慮在錯誤條件下每條指令的順序。刷新時需要考慮的其它因素包括：　　A) 按照一定的時間間隔打開中斷使能端（在8049中是RETR，在8051中是RETI）　　B) 當端口用于串行數(shù)據(jù)輸出時，刷新停止位的電平。如果會發(fā)生很嚴重的問題，例如系統(tǒng)發(fā)生死鎖，則必須采取措施來避免問題的發(fā)生。　　如同硬件上的靜電放電措施一樣，抗靜電放電的固件也是有代價的。　　雖然靜電放電解決方案貫穿整個系統(tǒng)，但是如果不將系統(tǒng)從概念上分解為若干部分，分析將是十分困難的。一個典型的例子是場在電纜屏蔽層上感應(yīng)出電流。磁場會在低阻抗回路中感應(yīng)出電流，電場會在高阻抗線上感應(yīng)出電壓。通常高阻抗和低阻抗的天線都是同時存在的，因此兩種場也都存在。這是一個典型的環(huán)天線。并且，通常電纜是與金屬板聯(lián)在一起的，電纜往往呈螺旋狀，如圖12所示。對于設(shè)計而言，防止電荷注入和損壞是