安森美NUF4402MN：集成ESD保护的4通道EMI滤波器

在电子设备设计中，电磁干扰（EMI）和静电放电（ESD）是两个常见且需要重点解决的问题。安森美（onsemi）推出的NUF4402MN四通道Pi型EMI滤波器阵列，集成了ESD保护功能，为解决这些问题提供了有效的方案。

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产品概述

NUF4402MN是一款四通道（C - R - C）Pi型EMI滤波器阵列，集成了ESD保护功能。其典型组件值为 (R = 100 Omega) 和 (C = 12 pF)，截止频率为151 MHz，在800 MHz至3.0 GHz频段的阻带衰减大于 - 25 dB。这种性能使其非常适合数据速率高达101 Mbps的并行接口应用，能有效减少无线干扰。该产品采用低外形8引脚1.6 mm x 1.6 mm DFN8表面贴装封装。

产品特性与优势

强大的ESD保护

每个通道都具备±14 kV的ESD保护（IEC61000 - 4 - 2 4级，接触放电）和±8.0 kV的ESD保护（人体模型），能有效保护设备免受静电冲击，提高系统的可靠性。

出色的电气性能

R/C值为100 Ω和12 pF，提供了151 MHz的3 dB截止频率和 - 25 dB的阻带衰减（800 MHz至3.0 GHz），能有效过滤干扰信号，保证信号的质量。

集成化设计

将EMI滤波和ESD保护功能集成在DFN封装中，减少了分立元件的使用，节省了宝贵的电路板空间，降低了物料清单（BOM）成本。

环保设计

该产品为无铅器件，符合环保要求。

应用领域

LCD和相机数据线的EMI滤波

在LCD和相机的数据传输过程中，容易受到外界电磁干扰，NUF4402MN可以有效过滤这些干扰，保证数据的准确传输。

I/O端口和键盘的EMI滤波与保护

I/O端口和键盘是设备与外界交互的重要接口，容易受到静电和电磁干扰的影响。NUF4402MN可以为这些接口提供有效的保护，提高设备的稳定性。

技术参数

最大额定值

参数	符号	值	单位
ESD放电（IEC61000 - 4 - 2接触放电、机器模型、人体模型）	(V_{PP})	14、0.4、8.0	kV
工作温度范围	(T_{OP})	- 40至85	°C
存储温度范围	(T_{STG})	- 55至150	°C
焊接用最大引脚温度（距外壳1.8英寸，持续10秒）	(T_{L})	260	°C

电气特性（(T_{J}=25^{circ}C)，除非另有说明）

参数	测试条件	最小值	典型值	最大值	单位
最大反向工作电压	(V_{RWM})			5.0	V
击穿电压		6.0	7.0	8.0	V
反向电流	(V_{RWM}=3.3 V)			100	nA
电阻		85	100
二极管电容	(V_{R}=2.5 V)，(f = 1.0 MHz)		12	15	pF
线路电容		20	24
3 dB截止频率（注1）	出现明显衰减		151		MHz
6 dB截止频率（注1）	(f_{6dB})				MHz

注1：50 Ω源和50 Ω负载端接。

工作原理

NUF4402MN将ESD保护和EMI滤波功能集成在一个小封装中，利用典型保护二极管的固有电容，结合滤波器中的串联电阻，实现所需的频率响应。这种集成化设计减少了分立元件的使用，节省了电路板空间，降低了成本。

应用示例与带宽选择

在滤波器设计中，通常使用3 dB截止频率来指定带宽。使用6 dB或9 dB截止频率可能会导致信号劣化。以相机或显示接口中的数据线EMI滤波为例，首先需要了解信号及其频谱内容，然后选择合适的滤波器。

一个典型的数据信号是类似方波的1和0的模式，对于数据速率为100 Mbps的信号，其最大频率分量为50 MHz。根据傅里叶级数近似，方波由奇次谐波组成，为了保留可接受的波形部分，前两项通常就足够了，这两项包含了约85%的信号幅度。因此，为了合理通过频率为x的方波，所需的最小滤波器带宽为 (3x)。

安森美的所有EMI滤波器都按照这一原则进行评级。如果违反这一原则，会导致波形严重失真，影响数据传输的准确性。例如，当输入33.33 MHz的信号时，信号仅受到轻微影响；当输入66.67 MHz的信号时，三次谐波项会被显著衰减，导致信号边缘变圆和波形失真；当输入100 MHz的信号时，三次谐波项会被进一步衰减，信号边缘失真更严重，导致传输的数据难以分辨。

为了确保最佳的信号完整性，建议使用3 dB带宽来计算可实现的数据速率。

机械尺寸与封装信息

NUF4402MN采用DFN8 1.60x1.60x0.90, 0.40P封装，具体尺寸如下：	尺寸	最小值	标称值	最大值
A	0.80		1.00
A1	0.00		0.05
b			0.25
B	1.60 BSC
H		0.80	0.90
E2
e
k
L	0.20	0.30	0.40

在实际设计中，电子工程师需要根据具体的应用需求和电路板空间，合理选择和使用NUF4402MN，以实现最佳的性能和可靠性。你在使用这款产品的过程中遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享交流。