詳解RF端口如何選擇TVS啟動電壓

現在是萬物互聯的時代，為了讓聯結更輕巧方便，各種通訊設備之間的連接方式，從之前的有線通信升級為行動網路、藍芽、WIFI、GNSS等無線傳輸方式，這些無線信號都必須通過天線實現終端與其他設備的溝通。

為了保證無線信號的強度和穩定，一般在機殼上有凸起或者縫隙來實現天線功能，但此時外部靜電可能因此進入天線及內部的射頻電路。所以對於RF端口的天線調諧開關，射頻電路前端，以及PA之前會評估加上TVS，保護比較脆弱的內部器件。對於RF端口TVS的選取，要考慮工作電壓，啟動電壓，鉗位電壓，結電容，浪湧耐受度，以及諧波等參數。這些參數都需要綜合考慮，在本文中，我們重點討論工作電壓和啟動電壓。      

TVS的工作電壓表示為Reverse working voltage，簡寫為Vrwm,這個參數表示此TVS管適合用於防護的電壓系統。啟動電壓表示為Breakdown voltage，簡寫為VBV或Vbr，表示流過TVS管的電流為1mA時，TVS兩端的電壓。一般我們更關注Vbr的最小值，表示小於此電壓TVS管一定不會導通。      

關於工作電壓Vrwm，工程師在選型時，有時會額外留出餘量，避免系統正常的電壓波動觸發TVS，例如在3.3V的系統上使用工作電壓為5V的TVS，這樣造成的影響是會選擇到啟動電壓與鉗位電壓更高的TVS，因而導致降級的保護性能。      

一般情況下，晶焱科技TVS的啟動電壓Vbr最小值是工作電壓的1.1~1.2倍，我們已經考慮到系統電壓的波動，所以在TVS規格中，已經留出了10%~20%的餘量。故推薦選擇Vrwm與系統電壓相同的TVS，可以獲得最優的保護性能。      

隨著技術的發展，新製程的深回掃型TVS應用也越來越普遍，比如AZ5B9S-01F，其Vbr最小值為4V，但工作電壓是1.5V。原因是此TVS啟動後，電壓會回掃到接近Vhold≈1.5V，所以AZ5B9S-01F推薦使用在1.5V及以下的介面，如果只按照Vbr來選型，可能會面臨latch-up的風險，Amazing的TVS在標注Vrwm時，都會保證Vhold＞Vrwm，協助客戶實現latch-up free的設計。      

瞭解了以上關於TVS的工作電壓和啟動電壓的相關知識，結合RF端口的具體應用，就可以確定如何選擇正確的TVS電壓。我們通常使用的射頻電路阻抗匹配為50Ω，VSWR(駐波比)預設為1:1，我們可以計算出不同單音信號功率對應的峰值電壓。