专利名称：数字用户线路xDSL终端设备的制作方法
技术领域：
本发明涉及电子技术领域，特别涉及数字用户线路xDSL终端设备。
技术背景在电子技术领域中，由于静电荷的积累会在集成电路(IC)中产生非常 高的电压(例如10000伏或更高)，在集成电路的输入和\或输出节点处产生高 能放电电流的现象，即静电放电(ESD)，这样会导致整个集成电路不能工作 或毁坏整个集成电路。特别对于带有数字用户线路(xDSL)户外端口的接入 终端浮地电子产品在市场准入的电磁兼容(EMC)测试中，经常出现因主芯 片即中央处理器(CPU)内核抗扰性较差而导致ESD静电接触放电和空气放电 抗扰度测试不通过的现象。因此在终端设备中加入ESD保护电路是有必要的， 在现有技术中，为了提高集成电路的抗ESD静电性能，釆用在敏感性管脚附近 加去耦电容或者瞬态电压抑制器(TVS)、压敏电阻(MLV)、快速恢复二极 管等防护器件的方式。以xDSL产品为例，如图l所示为典型的xDSL产品硬件结构示意图，在进 行ESD抗扰度测试时，静电干扰信号往往通过接口耦合到产品电路板(PCB ) 内部，当静电积累到一定程度影响CPU主芯片敏感管脚时，就会导致网口、 DSL口 、 USB口等数据传输链路中断。现有ESD防护方案是在xDSL产品的CPU 管脚处通过ESD防护模块，将高压静电引入地面。如图2a、 2b、 2c所示为具体 的实现方法，分别在xDSL产品的CPU管脚处增加去耦电容、压敏电阻、瞬态 抑制管，通过这些器件将高压的静电引入地面，抑制静电干扰信号。也有很 多情况产品完全依赖芯片内部的MOS管防护设计来达到防护目的。本发明的发明人在对现有技术实践和研究的过程中发现，现有的xDSL终 端设备至少存在以下问题电子产品中的CPU主芯片管脚较多，需要添加的防护器件较多，且芯片 内部电路复杂难以准确定位到敏感管脚；防护器件的分布参数往往也会影响 产品的信号质量，引起传输信号不完整；同时，过多的防护器件会增加产品
的成本。总之，现有的xDSL终端设备中的静电放电保护电路影响了市场准入 ESD抗扰度的测试，也不能确保产品的EMC性能指标。发明内容本发明提供一种数字用户线路xDSL终端设备，这种通过对接口的处理来 保证产品顺利通过市场准入ESD抗扰度测试，也确保产品的EMC性能指标。本发明提供的一种数字用户线路xDSL终端设备，包括至少一个接口、 静电放电模块、接地模块和中央处理模块，所述接口和中央处理模块相连， 所述接口的一个端点与所述静电放电模块的一端连接，所述静电放电模块的 另 一端与所述接地才莫块连接。本发明是在接口和接地模块之间连接ESD防护模块，使得高压静电通过 ESD防护模块《1入外部大地。和现有技术中通过在中央处理模块与接地模块之 间连接ESD防护模块相比，本发明只需在接口处添加防护器件，将静电信号回 流到外部大地，降低中央处理模块的芯片处积累的静电能量，降低敏感管脚 处耦合的静电电压，从而不会影响到中央处理模块中芯片敏感管脚的精确定 位；另外，由于接口处的管脚较少，从而减少了防护器件的分布参数对信号 质量的影响产品的信号质量，同时需要添加的防护器件会较少，减少了产品 的成本。总之本发明保证产品顺利通过市场准入ESD抗扰度测试，也确保产品 的EMC性能指标。
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实 施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面 描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲， 在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图l是典型的xDSL产品硬件结构示意图；图2a是典型的xDSL产品中ESD防护方案结构示意图；图2b是典型的xDSL产品中另一ESD防护方案结构示意图；图2c是典型的xDSL产品中又一ESD防护方案结构示意图；图3是本发明实施例一提供的数字用户线路xDSL终端设备的结构示意图；图4是本发明实施例二提供的数字用户线路xDSL终端设备的结构示意图5a是本发明实施例二提供的数字用户线路xDSL终端设备中电源口处的 电路结构示意图；图5b是本发明实施例二提供的数字用户线路xDSL终端设备中网口处的电 路结构示意图；图6是本发明实施例三提供的数字用户线路xDSL终端设备的结构示意图； 图7是本发明实施例三提供的数字用户线路xDSL终端设备中USB 口处的 电路结构示意图。
具体实施方式
本发明提供一种数字用户线路xDSL终端设备，应用于电子技术领域。 本发明主要是利用ESD防护模块将静电信号从电源口或其它ESD接触放 电点、空气放电点引入大地，若xDSL终端终端设备为浮地设备，需要先将静 电引到单板GND上，而GND上的静电不能直接回流到大地，需通过USB 口 、 网口或者DSL口以共模的方式回流到大地，这样保证敏感的CPU主芯片不受静 电信号的影响，能正常工作。下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行 清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而 不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通4支术人员在没有作 出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。实施例一、 一种数字用户线路xDSL终端设备，结构示意图如图3所示，包 括至少一个接口ll、静电放电ESD防护模块12、接地模块13和中央处理模块 14，所述接口11和中央处理模块14相连，接受中央处理模块14的管理。该设 备中接口 11的一个信号传输端与ESD防护模块12的一端连接，ESD防护模块12 的另 一端与所述接地模块13连接。可以理解，这里的接口ll是指电源口、或空气》欠电点、或其它ESD4妄触放 电点，即在做ESD抗扰度测试时选取的高压静电注入点， 一般是指人体实际能 接触到的产品接口，如电源开关、螺丝固定点、网线接口、电话线接口、电 源线接口等。所述ESD防护模块12可以是安规电容，由于安规电容有很强的耐压值，能
承受一定功率，因此能作为高压静电的放电防护模块，且电容具有"隔直通 交"，连接到接口与接地模块13之间，使得高压静电可以通过电容进行放电，并引入大地，而不会造成电流过大而导致整个电路不能运行的后果。所述ESD 防护模块12也可以是快恢复二极管，由于快恢复二极管有一定的耐压值，当 静电高压超过它的耐压值，二极管被击穿，快恢复二极管则工作在它的击穿 区，将静电电压钳位在一个较低的电压值，连接到接口与接地模块13之间， 防止了接口处的高压的静电放电带来的对电路的损坏，从而保护电路中的其 它器件。可见，本发明是在接口和接地模块13之间连接ESD防护模块12，使得高压 静电通过ESD防护模块12引入大地。和现有技术中通过在中央处理模块与接地 模块13之间连接ESD防护模块12相比，只需在接口处添加防护器件，将静电信 号回流到外部大地，降低中央处理模块的芯片处积累的静电能量，降低敏感 管脚处耦合的静电电压，从而不会影响到中央处理模块中芯片敏感管脚的精 确定位；另外，由于4秦口处的管脚较少，从而减少了防护器件的分布参数对 信号质量的影响产品的信号质量，同时需要添加的防护器件会较少，减少了 产品的成本。总之本发明保证产品顺利通过市场准入ESD抗扰度测试，也确保 产品的EMC性能指标。实施例二、 一种数字用户线路xDSL终端设备，本实施例的终端设备是浮 地设备，结构示意图如图4所示，包括电源口20、网口21、 ESD防护模块22、 接地模块和中央处理模块24,其中电源口20、网口21都与中央处理模块24 连接，接受中央处理模块24的管理。本实施例中ESD防护模块23包括安规电容， 接地模块包括单板数字地GND。所述电源口 20的一个信号传输端和网口 21的一个信号传输端分别与所述 ESD防护模块22中的安规电容的一端连接，所述ESD防护模块22的另一端和所 述GND连接，这样电源口20和网口21的静电就通过ESD防护模块22引到GND; 所述网口21的接大地端和所述GND连接，引到GND的静电即可通过网口21的 接大地端引入大地。可选地，网口21的接大地端和所述GND通过另一ESD防 护模块25如安规电容连接，保护静电放电。可以理解，本实施例中电源口20和网口21的信号传输端通过ESD防护模块22将静电引到GND上，也可以是电源口20和网口21的信号传输端分别通过 ESD防护模块22中的两个ESD防护子模块将静电引到GND上，也可以有其它 形式连接方法，这并不构成对本发明的限制。以下以电源口 20和网口 21的信 号传输端分别通过ESD防护模块中的两个ESD防护子才莫块将静电引到GND为 例说明电源口 20和网口 21处的具体电路如图5a所示，为电源口20处的具体电路，电源口一般是金属插脚，在电 源口的两个信号传输端分别与安规电容C81、 C82的一端连接，安规电容的另 一端与GND连接。高压静电信号从电源口 20的信号传输端输入后不会往二极 管的方向传输，而是通过安规电容这个路径，引入单板的GND地平面上，然 后通过GND地平面传输到网口21的接大地端引入大地。可以理解，可以在电 源口的一个信号传输端连接安规电容。如图5b所示，为网口21处的具体电路，在网口变压器T1的信号传输端5和 12脚连接安规电容C74，保护了网口21处的高压静电放电，将高压静电通过安 规电容C74传入GND。在网口J4即插座的接大地端7、 8脚连接安规电容C75, 可以将GND地平面的静电信号通过安规电容C75，然后通过网口21的接大地线 回流到大地。本实施例中对实施例一的"l娄口进行细化，具体为电源口20和网口21，更 进一步地说明本发明在接口处连接ESD防护模块比现有技术在中央处理模块 处连接ESD防护模块的优越性。实施例三、 一种数字用户线路xDSL终端设备，本实施例的终端设备是浮 地设备，且本实施例和实施例二相比，增力o了DSL口和USB口 ，结构示意图如 图6所示本实施例中终端设备的4个接口 (电源口、网口、 USB口和DSL口) 的信号传输端分别与ESD防护模块中的4个ESD防护子模块相连接，将接口处 的静电分别通过ESD防护子模块引入GND; GND再通过另一ESD防护模块与 网口、 USB口和DSL口的接大地端相连接，将引入GND的静电通过网口、 USB 口和DSL 口的接大地端引入大地。可以理解，本实施例中网口、 USB口和DSL口的接大地端可以通过另一 ESD防护模块与GND连接，也可以通过另一ESD防护模块中3个另一ESD防护 子模块与GND相连接，以下以后者的连接方式来说明USB口处的具体电路，
而网口处的具体电路如实施例二中所述，在此不再赘述如图7所示，为USB口处的具体电路，本实施例中的连接USB口的信号传 输端的ESD防护模块采用快恢复二极管，在USB口J3的信号传输端2、 3脚分别 连接了C87、C88两个普通电容和D16、D17快恢复二极管对端口静电进行防护， 这样D16、 D17快恢复二极管分别2、 3脚的静电钳制到一个很低的电压，再分 别通过C87、 C88将所述2、 3脚上钳制的电压引入GND;在USB口J3的接大地 端5、 6脚处连接安规电容C77，将引入GND的静电通过USB线回流到大地。本发明是在接口和接地模块之间连接ESD防护模块，使得高压静电通过 ESD防护模块$ 1入外部大地。和现有技术中通过在中央处理模块与接地模块之 间连接ESD防护模块相比，本发明只需在接口处添加防护器件，将静电信号回 流到外部大地，降低中央处理才莫块的芯片处积累的静电能量，降低^t感管脚 处耦合的静电电压，从而不会影响到中央处理模块中芯片敏感管脚的精确定 位；另外，由于接口处的管脚较少，从而减少了防护器件的分布参数对信号 质量的影响产品的信号质量，同时需要添加的防护器件会较少，减少了产品 的成本。总之本发明保证产品顺利通过市场准入ESD抗扰度测试，也确保产品 的EMC性能指标。以上对本发明实施例所提供的xDSL终端设备进行了详细介绍，本文中应 用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只 是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术 人员，依据本发明的思想，在具体实施方式
及应用范围上均会有改变之处， 综上所述，本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
权利要求
1、一种数字用户线路xDSL终端设备，包括至少一个接口、静电放电ESD防护模块、接地模块和中央处理模块，所述接口和中央处理模块相连，其特征在于，所述接口的一个信号传输端与所述ESD防护模块的一端连接，所述ESD防护模块的另一端与所述接地模块连接。
2、 如权利要求l所述的数字用户线路xDSL终端设备，其特征在于，所述 ESD防护模块是安规电容或快恢复二极管。
3、 如权利要求l所述的数字用户线路xDSL终端设备，其特征在于，若所 述至少一个接口包括电源口和网口，所述接地模块包括单板数字地GND，则 所述电源口的一个信号传输端和网口的一个信号传输端分别与所述ESD防护 模块的一端连接，所述ESD防护模块的另一端和所述GND连接，所述网口的 接大地端和所述GND连接。
4、 如权利要求3所述的数字用户线路xDSL终端设备，其特征在于，所述 至少一个接口还包括数字用户线路DSL口 ，所述DSL口的一个信号传输端与所 述ESD防护模块的一端连接，所述DSL口的接大地端与所述GND连接。
5、 如权利要求3所述的数字用户线路xDSL终端设备，其特征在于，所述 至少一个接口还包括通用串行总线USB口 ，所述USB口的一个信号传输端与所 述ESD防护模块的一端连接，所述DSL口的接大地与所述GND连接。
6、 如权利要求3至5任一项所述的数字用户线路xDSL终端设备，其特征在 于，所述接地模块还包括另一ESD防护模块，所述网口或USB口或DSL口的接 大地端通过所述另一ESD防护模块与所述GND连接。
全文摘要
本发明提供一种数字用户线路xDSL终端设备，应用于电子技术领域。本发明是在接口和接地模块之间连接ESD防护模块，使得高压静电通过ESD防护模块引入外部大地。和现有技术中通过在中央处理模块与接地模块之间连接ESD防护模块相比，本发明只需在接口处添加防护器件，将静电信号回流到外部大地，降低敏感管脚处耦合的静电电压，从而不会影响到中央处理模块中芯片敏感管脚的精确定位；另外，由于接口处的管脚较少，从而减少了防护器件的分布参数对信号质量的影响产品的信号质量，同时需要添加的防护器件会较少，减少了产品的成本。总之本发明保证产品顺利通过市场准入ESD抗扰度测试，也确保产品的EMC性能指标。
文档编号H01L23/58GK101399882SQ20081017120
公开日2009年4月1日 申请日期2008年10月24日 优先权日2008年10月24日
发明者陈正强 申请人:深圳华为通信技术有限公司