Auswahl von TVS-/ESD-Dioden: Die Sperrschichtkapazität als Falle, die Ihre Hochgeschwindigkeitsleitungen verdirbt

Stand: 24. Oktober 2026. Die Bauteilwerte stammen aus den genannten Datenblättern in den im Text angegebenen Revisionen, geprüft am 24. Oktober 2026. Gleichen Sie jeden Wert mit dem exakten Bauteil und der exakten Revision sowie mit den realen Signalanforderungen Ihrer Leitung ab, bevor Sie ein Bauteil einplanen.

Das Wichtigste in Kürze

Eine Schutzdiode an einer USB-, HDMI- oder Antennenleitung oder an einem Controller Area Network (CAN) kann diese Leitung lahmlegen. Gegen eine elektrostatische Entladung (ESD) erfüllt die Diode ihre Aufgabe weiterhin, doch ihre Sperrschichtkapazität belastet das Hochgeschwindigkeitssignal und verfälscht es. Die Platine besteht dann den ESD-Test und scheitert an der Signalintegrität.

Die Abhilfe lässt den Schutz an Ort und Stelle und ändert, wie das Bauteil ausgewählt wird. Eine TVS-Diode (Transient Voltage Suppression) für eine schnelle Leitung wird nach ihrer Kapazität ebenso ausgewählt wie nach ihrer Spannung. Eine Allzweck-TVS-Diode und eine eigens entwickelte niederkapazitive TVS-Diode für dieselbe Leitung der 3,3-V-Klasse können beide den Prüfschärfegrad 4 (Level 4) nach IEC 61000-4-2 erfüllen. Das ist die ESD-Norm der Internationalen Elektrotechnischen Kommission (IEC). Ihre Kapazität kann sich trotzdem um den Faktor 30 oder mehr unterscheiden. Ob ein USB-Port mit 480 Mbit/s funktioniert, kann an dieser Lücke hängen. TI empfiehlt auf diesen Leitungen weniger als 4 pF, und mit einem Allzweckbauteil von typisch 8 pF kann der Port die Augendiagramm-Messung im Compliance-Test nicht bestehen oder nicht enumerieren.

Eine TVS-Diode ist ein Shunt-Element auf der Leitung, die sie schützt, und ihre Kapazität kommt deshalb parallel zum Signal hinzu. Wie viel zusätzliche Kapazität eine Leitung verträgt, hängt von ihrer Datenrate ab. Je langsamer die Leitung, desto weniger zählt die Kapazität; je schneller die Leitung, desto früher wird die Kapazität zum limitierenden Kriterium unter den vier Zahlen weiter unten.

Jede der vier Zahlen schützt vor einem anderen Fehler.

Die vier Zahlen, die eine TVS-Diode bestimmen

Eine TVS-Diode wird nach vier Parametern ausgewählt, und die Reihenfolge der Prüfung hängt von der Leitung ab, wie das Praxisbeispiel zeigt. Überspringen Sie einen der vier Parameter, haben Sie die Leitung entweder nicht geschützt oder kaputtgemacht.

1. Sperrspannung (VRWM): die Gleichspannung, die die TVS-Diode dauerhaft aushält, ohne zu leiten. Datenblätter nennen sie auch Arbeitsspannung (Reverse Working Voltage). Sie muss mindestens der normalen Betriebsspannung Ihrer Leitung entsprechen, mit Reserve. Ist sie zu niedrig gewählt, kann die TVS-Diode schon im Normalbetrieb zu leiten beginnen. Dann zieht sie Leckstrom und belastet die Leitung. Liefert die Leitung genug Strom, kann sich das Bauteil überhitzen und ausfallen. Ein 3,3-V-Signal verlangt eine Sperrspannung um 3,3–5 V, und ein 24-V-Bus verlangt eine über 24 V.

2. Klemmspannung (VC) bei einem angegebenen Spitzenimpulsstrom (IPP): die Spannung, auf der die TVS-Diode die Leitung während eines Surge-Impulses hält. Diese Klemmspannung muss unter dem bleiben, was Ihr nachgeschalteter integrierter Schaltkreis (IC) übersteht. VC wird immer bei einem bestimmten Spitzenimpulsstrom angegeben. Die hier zitierten Datenblätter nennen auch die Impulsform: einen 8/20-µs-Surge, einen Transmission Line Pulse (TLP) oder beides. Eine Klemmung auf wenige Volt bei 1 A eines 8/20-µs-Surges sagt Ihnen, was der geschützte Pin während dieses Impulses sieht. Eine TVS-Diode, die auf eine für Ihren USB-Physical-Layer-Transceiver (PHY) unverträgliche Spannung klemmt, hat nichts geschützt. Lesen Sie VC deshalb jedes Mal zusammen mit dem IPP ab, bei dem sie angegeben ist.

3. Sperrschichtkapazität (CJ): die Kapazität, die die TVS-Diode parallel zur Signalleitung hinzufügt. Datenblätter nennen sie auch Leitungskapazität, I/O-Kapazität (Input/Output) oder Diodenkapazität. Auf einer schnellen Leitung muss sie niedrig sein, bei den schnellsten Schnittstellen bis in den Sub-Pikofarad-Bereich. Dieser Parameter stört Hochgeschwindigkeitsleitungen, und der nächste Abschnitt zeigt, wie.

4. ESD- und Surge-Festigkeit: wie viel Belastung das Bauteil übersteht. IEC 61000-4-2 behandelt ESD, mit Prüfwerten in kV für Kontakt- und Luftentladung. IEC 61000-4-5 behandelt Surge, also die energiereicheren Stoßspannungen auf der Leitung. Genau dafür ist eine „ESD-Diode“ da. Ein Bauteil mit ±8 kV Kontakt- und ±15 kV Luftentladung nach IEC 61000-4-2 erfüllt den Prüfschärfegrad 4, den höchsten der vier Prüfschärfegrade der Norm. Die Application Note AN895 (Rev. 0.3, März 2021) von Silicon Labs beschreibt IEC 61000-4-2 als Prüfung auf Systemebene am fertigen Produkt. Die Festigkeit des Bauteils ist deshalb ein Beitrag zu dieser Prüfung und ersetzt sie nicht.

Stimmen alle vier, dann übersteht der Schutz die Entladung und klemmt unter dem Grenzwert Ihres IC. Zugleich bleibt er im Normalbetrieb gesperrt und lässt das Signal unbelastet. Ein Design kann die Zahlen 1, 2 und 4 richtig treffen und 3 nie ansehen. Es kann dann jede Schutzprüfung bestehen und trotzdem eine schnelle Leitung lahmlegen.

Die Falle: Sperrschichtkapazität und Datenrate

Eine TVS-Diode ist quer zur Signalleitung geschaltet, von der Leitung nach Masse, und ihre Sperrschichtkapazität erscheint daher als Shunt-Kondensator auf dieser Leitung. Auf einer langsamen Leitung, etwa einem 24-V-Ein-/Ausgangspin (I/O) oder einem Taster, sind ein paar hundert Pikofarad unsichtbar. Auf einer schnellen Leitung richtet dieselbe Kapazität zweierlei Schaden an. Mit der Impedanz der Leitung bildet sie einen RC-Tiefpass, der die Signalflanken abrundet. Außerdem erzeugt sie eine Impedanzdiskontinuität, die Energie in die Leitung zurückreflektiert. Das Auge im Augendiagramm des Signals schließt sich, und der Empfänger sieht keine sauberen Einsen und Nullen mehr. USB 2.0 High-Speed läuft mit 480 Mbit/s, und USB 3.x und HDMI laufen noch schneller. Bei diesen Raten reichen einige Dutzend Pikofarad aus, um das Signal zu verfälschen.

Die Werte aus den Datenblättern zeigen, wie groß die Lücke ist. Die Tabelle vergleicht Bauteile von Texas Instruments (TI), Littelfuse, Nexperia und STMicroelectronics (ST). Jede Zeile nennt die am 24. Oktober 2026 geprüfte Datenblatt-Revision und den Abschnitt, aus dem die Werte stammen.

Die Tabelle lässt die Klemmspannung weg, weil die Datenblätter sie unter verschiedenen Bedingungen angeben. TI nennt die Klemmspannung der TPD4E02B04 für einen Transmission Line Pulse, ST und Littelfuse dagegen für 8/20-µs-Surges. Diese Werte lassen sich nicht gegeneinander ordnen, also lesen Sie jeden bei dem IPP und der Impulsform ab, die Ihre eigene Systemprüfung erzeugt.

Die ersten beiden Zeilen erledigen dieselbe Aufgabe: Jedes der beiden Bauteile klemmt eine Leitung der 3,3-V-Klasse und übersteht ESD mindestens nach Prüfschärfegrad 4. Ihre Kapazität unterscheidet sich etwa um den Faktor 30 (8 ÷ 0,25 = 32 bei den typischen Werten). Die Application Note SLVAF82B, „ESD and Surge Protection for USB Interfaces“ (Januar 2024) von TI empfiehlt für die USB-2.0-Datenleitungen weniger als 4 pF. Setzen Sie das 8-pF-Bauteil auf ein Paar mit 480 Mbit/s, dann haben Sie das Doppelte dieser Obergrenze an die Leitung gehängt. Das Bauteil leitet einen ESD-Impuls womöglich weiterhin ab, doch das Auge kann sich so weit schließen, dass der Port die Augendiagramm-Messung im Compliance-Test nicht besteht oder nicht enumeriert.

Nexperia betitelt sein 172-pF-Bauteil im Datenblatt als „Low capacitance“. Eine solche Angabe im Titel ist relativ, und nur der Pikofarad-Wert sagt, was die Leitung sieht.

Die Application Note SLVA785, „Picking ESD Diodes for Ultra High-Speed Data Lines“ (Juni 2016) von TI nennt zwei Kriterien für die Auswahl einer TVS-Diode: „does this device's added capacitance still allow my signals to pass cleanly, and does this device provide the necessary protection from transient events such as ESD?“

Die Abhilfe ist eine niederkapazitive TVS-Diode. Die Application Note ANP143a (Juni 2025) von Würth Elektronik nennt eine niederkapazitive Diodenschaltung, die zusammen mit der TVS-Diode eingesetzt wird, „a common method to reduce the effective capacitance“. Die kleinen Steering-Dioden dieser Schaltung verbinden die Leitung mit der Versorgungsschiene und mit Masse und verbergen die größere Kapazität der Klemmdiode vor dem Signal. Der Technical Review „Low-Capacitance TVS Diodes for High-Speed Data Communications“ von Toshiba aus dem Jahr 2021 beschreibt die eigenen ESD-Dioden-Arrays des Herstellers, die niederkapazitive Dioden in Reihe schalten. Nach Toshiba senkt das die Kapazität „without compromising the ESD immunity“. Für eine Leitung ab USB 2.0 High-Speed (480 Mbit/s) wählen Sie ein niederkapazitives Bauteil.

Praxisbeispiel: Schutz eines USB-2.0-Datenpaares

Führen Sie die vier Zahlen am D+/D−-Paar einer USB-2.0-Leitung zusammen, die mit High-Speed läuft, also mit 480 Mbit/s. Der Signalhub bei High-Speed beträgt nur etwa 400 mV, so der Compliance-Leitfaden SDAA519 (September 2026) von TI. Dasselbe Paar unterstützt auch Low- und Full-Speed-Signale, und SLVAF82B nennt 3,3 V als typische Betriebsspannung der USB-2.0-Datenleitungen. Der Schutz gehört deshalb in die 3,3-V-Klasse.

1. Die Sperrspannung (VRWM) muss diese Betriebsspannung abdecken, und SLVAF82B empfiehlt mindestens 3,3 V. Ein Bauteil mit etwa 3,6 V bis 5,5 V deckt den Normalbetrieb mit Reserve ab. Ein 24-V-Bauteil ist hier die falsche Wahl, weil seine Klemmspannung viel zu hoch wäre, um ein USB-PHY zu schützen.

2. Die Sperrschichtkapazität (CJ) ist auf dieser Leitung die Zahl, die die Auswahl eingrenzt. Bei 480 Mbit/s brauchen Sie pro Leitung eine Kapazität im Sub-Pikofarad- bis niedrigen einstelligen Pikofarad-Bereich, und SLVAF82B empfiehlt weniger als 4 pF. Die USBLC6-2 von ST ist ein eigens dafür entwickeltes Bauteil. Das Datenblatt nennt maximal 3,5 pF von I/O gegen Masse und führt „USB 2.0 ports up to 480 Mb/s (high speed)“ unter den Anwendungen auf.

3. Die Klemmspannung (VC) muss niedrig genug sein, um ein für 3,3 V ausgelegtes PHY während einer Entladung nach IEC 61000-4-2 zu schützen. SLVA785 ordnet den Prüfspannungen nach IEC 61000-4-2 einen TLP-Strom zu. Für eine Kontaktentladung mit 8 kV sollte die TVS-Diode laut dieser Application Note mindestens 16 A aushalten. Lesen Sie VC für einen TLP bei diesem Strom ab und gleichen Sie sie mit dem Absolute-Maximum-Wert Ihres PHY ab. Nennt das Datenblatt VC nur für 8/20-µs-Surges oder bei einem geringeren Strom, fragen Sie den Hersteller nach dem Wert oder messen Sie ihn.

4. Die ESD-Festigkeit muss Ihre Anforderung auf Systemebene nach IEC 61000-4-2 erfüllen, für Kontakt- und für Luftentladung. SLVAF82B empfiehlt für USB 2.0 mindestens 8 kV Kontakt- und 15 kV Luftentladung, also den Prüfschärfegrad 4 der Norm.

Auf einer USB-Leitung wirkt die Kapazität als harter Filter. Alles über ein paar Pikofarad fällt heraus, noch bevor Klemmspannungen überhaupt verglichen werden. An einem 24-V-Industrieeingang zählt die Kapazität kaum, und Sie würden stattdessen Klemmung und Surge-Energie optimieren. Die Geschwindigkeit der Leitung entscheidet, welche der vier Zahlen zum limitierenden Kriterium wird.

CAN-FD steht zwischen diesen beiden Fällen. Das Datenblatt des Transceivers TCAN1044A-Q1 (SLLSFJ3D, Oktober 2024) von TI nennt eine optimierte CAN-FD-Leistung bei 2, 5 und 8 Mbit/s. Klassisches CAN endet bei 1 Mbit/s, und CAN in Automation (CiA) zählt diese Grenze zu denen, die CAN-FD überwindet. Die CAN-FD-Datenphase ist damit schneller als klassisches CAN und weit langsamer als USB 2.0 High-Speed. Die ESD2CANFD24-Q1 von TI ist ein Bauteil für CAN-FD-Leitungen. Sie hat eine Sperrspannung von ±24 V und typisch 2,5 pF Leitungskapazität. TI gibt an, dass die Kapazität der Familie von typisch 3 pF oder weniger Datenraten bis 10 Mbit/s unterstützt.

Was das für eine Zweitquelle bedeutet

Eine routinemäßige Kostensenkung an einer Stückliste (BOM) kann an dieser Stelle misslingen, ob die Bauteile aus China kommen oder von anderswo. Jemand bietet eine „gleiche 3,3-V-TVS-Diode“ zu einem besseren Preis an, die Sperrspannung stimmt, und das Bauteil kommt auf die Stückliste. Ist diese Leitung schnell, dann macht eine übereinstimmende Sperrspannung das Bauteil noch nicht gleichwertig. Andere Bauteile dieser Spannungsklasse haben typisch 8 pF (die SC1333-01ETG) oder typisch 172 pF (die PESD5Z3.3), wie die Tabelle zeigt. Anstelle eines 0,25-pF-Arrays eingesetzt, schützt jedes der beiden die Leitung weiterhin und kann dabei ihre Signalintegrität zerstören. Die Platine fährt weiterhin hoch und funktioniert größtenteils. Der Fehler zeigt sich daher als unzuverlässige Enumeration, als verlorene Pakete oder als Gerät, das die Augendiagramm-Messung im Compliance-Test nicht besteht. Kein Bauteil wirkt dabei defekt.

Der Tausch geht leicht schief, weil Äquivalenz ebenso eine Eigenschaft der Leitung wie des Bauteils ist. Dieselbe Kapazität ist auf einem 24-V-I/O-Pin unsichtbar und schließt auf einem USB-Paar das Auge.

Eine echte Zweitquelle für eine TVS-Diode auf einer schnellen Leitung muss bei allen vier Zahlen die Anforderung der Leitung erfüllen. Die Sperrspannung des Ersatzes muss zur Leitung passen, und seine ESD- und Surge-Festigkeit darf nicht niedriger sein. Seine Klemmspannung beim selben IPP und bei derselben Impulsform und seine Sperrschichtkapazität dürfen nicht höher sein. Ein Angebot oder ein Cross-Reference-Eintrag, der nur die Spannungsklasse nennt, lässt die übrigen drei Zahlen offen. In einem solchen Eintrag sehen die SC1333-01ETG mit 3,3 V und die TPD4E02B04 mit ±3,6 V gleich aus, während sich ihre CJ etwa um den Faktor 30 unterscheidet. Lesen Sie die Kapazitätszeile samt Messbedingung jedes Mal, auf jeder Leitung ab USB 2.0 High-Speed (480 Mbit/s). Auf diesen Leitungen kann diese Zahl entscheiden, ob Ihre „äquivalente“ TVS-Diode äquivalent ist oder eine Quelle von Feldrückläufern. Ein günstigeres Bauteil mit passenden Werten bei allen vier Zahlen bleibt ein Kandidat für die Zweitquelle, vorbehaltlich der Prüfungen im nächsten Abschnitt.

Die Auswahl vor der Serienfreigabe prüfen

Diese Schritte erfassen die wesentlichen Risiken als Vorauswahl. Die endgültige Qualifizierung prüft trotzdem das exakte Bauteil auf der Serienplatine.

1. Besorgen Sie die aktuelle Datenblatt-Revision für das exakte bestellbare Bauteil und lesen Sie alle vier Zahlen mit ihren Messbedingungen.

2. Gleichen Sie CJ mit dem Kapazitätsbudget aus der Compliance-Anforderung Ihrer Schnittstelle ab.

3. Lesen Sie VC bei IPP und Impulsform Ihrer Systemprüfung ab und gleichen Sie sie mit dem Absolute-Maximum-Wert des geschützten IC ab.

4. Folgen Sie den Layout-Hinweisen im Datenblatt des Bauteils und in SLVA785. Platzieren Sie die TVS-Diode so nah wie möglich am Steckverbinder, vermeiden Sie Stichleitungen (Stubs) und halten Sie die Zahl der Vias auf schnellen Leitungen klein.

5. Messen Sie das Augendiagramm auf der realen Platine mit und ohne TVS-Diode, wie es das Datenblatt der TPD4E02B04 für USB 3.x und HDMI 2.0 zeigt. Führen Sie danach die ESD-Prüfung auf Systemebene nach IEC 61000-4-2 durch.

Häufige Fragen

Ich habe eine ESD-Diode ergänzt, und jetzt funktioniert meine USB-/HDMI-Leitung nicht mehr. Was ist passiert?

Eine wahrscheinliche Ursache ist eine Sperrschichtkapazität, die für die Datenrate zu hoch ist. Eine Allzweck-TVS-Diode kann 8 pF oder mehr mitbringen, und eine Leitung mit 480 Mbit/s oder mehr braucht Kapazitäten im Sub-Pikofarad- bis niedrigen einstelligen Pikofarad-Bereich. Schließen Sie zwei weitere Ursachen aus. Ist die Sperrspannung niedriger als die Betriebsspannung der Leitung, kann die Diode schon im Normalbetrieb Leckstrom ziehen oder leiten. Stichleitungen (Stubs) oder zusätzliche Vias im Layout eines schnellen Paares können das Signal ebenfalls verschlechtern, und SLVA785 von TI behandelt das Layout als Faktor der Signalintegrität. Ist die Kapazität die Ursache, stellt ein eigens entwickeltes niederkapazitives ESD-Array die Leitung wieder her, und der Schutz bleibt an Ort und Stelle. Ein USB-spezifisches Bauteil ist ein Beispiel dafür.

Woran erkenne ich, ob meine Leitung „schnell“ genug ist, um auf die Kapazität zu achten?

Als Faustregel gilt: USB 2.0 High-Speed mit 480 Mbit/s und alles Schnellere gehören klar in den niederkapazitiven Bereich. Dazu zählen USB 3.x, HDMI und MIPI sowie HF-Leitungen (Hochfrequenz) und Antennenleitungen. Full-Speed-USB (12 Mbit/s), klassisches CAN, RS-485 bei mäßigen Raten und Gleichspannungs-I/O sind weit gutmütiger. CAN mit flexibler Datenrate (CAN-FD) steht dazwischen, mit einer Datenphase von einigen Megabit pro Sekunde. Die dafür ausgelegte ESD2CANFD24-Q1 von TI hat typisch 2,5 pF Leitungskapazität. Behandeln Sie im Zweifel alles über etwa 100 Mbit/s als Fall für ein niederkapazitives Bauteil.

Unter welchem Kapazitätswert sollte ich bleiben?

Es gibt keine allgemeingültige Zahl, weil sie von der Schnittstelle und deren Kapazitätsbudget abhängt. Die Richtung ist aber klar. Differenzielle Leitungen im Multi-Gigabit-Bereich wie USB 3.x und HDMI verlangen Bauteile unter 1 pF, und Arrays wie die TI TPD4E02B04 erreichen typisch 0,25 pF. Für die USB-2.0-Datenleitungen empfiehlt die Application Note SLVAF82B von TI weniger als 4 pF. Behandeln Sie alles über ein paar pF auf einer Leitung mit 480 Mbit/s oder mehr mit Misstrauen. Prüfen Sie die eigene Compliance-Anforderung Ihrer Schnittstelle und gleichen Sie die Sperrschichtkapazität CJ aus dem Datenblatt bei ihrer Messbedingung damit ab.

Was ist der Unterschied zwischen Klemmspannung und Sperrspannung?

Die Sperrspannung (VRWM) ist die Spannung, die die TVS-Diode dauerhaft aushält, und sie wird mindestens in Höhe Ihrer Leitungsspannung gewählt. Die Klemmspannung (VC) ist die Spannung, auf der die Leitung während eines Surge-Impulses gehalten wird, immer angegeben bei einem Spitzenimpulsstrom (IPP). Sie muss unter dem Absolute-Maximum-Wert Ihres nachgeschalteten IC bleiben. Die Sperrspannung schützt den Normalbetrieb; die Klemmspannung schützt während des Impulses.

Schützt eine niederkapazitive TVS-Diode schlechter?

Gegen ESD schützt eine niederkapazitive TVS-Diode bis zu ihrer Festigkeit nach IEC 61000-4-2, wie jedes andere Bauteil auch. Würth Elektronik beschreibt in der Application Note ANP143a eine verbreitete Bauweise mit kleinen Steering-Dioden zwischen der Leitung und der Klemmdiode. Die Leitung sieht dann vor allem deren geringe Kapazität. Toshiba schreibt über seine eigenen Arrays mit in Reihe geschalteten Dioden, dass sie die Kapazität „without compromising the ESD immunity“ senken. Die Surge-Festigkeit ist ein eigener Wert: Die TPD4E02B04 von TI hat typisch 0,25 pF und ist für 2 A Surge nach IEC 61000-4-5 (8/20 µs) ausgelegt. Prüfen Sie diesen Wert ebenfalls an jedem Port, der Surge-Impulse sieht.

Kann ich zur Vereinfachung der Stückliste dieselbe TVS-Diode auf allen Leitungen verwenden?

Es ist verlockend, und es ist riskant. Ein Bauteil, das für Ihren 24-V-Industrieeingang dimensioniert ist, hat die falsche Sperrspannung und vermutlich zu viel Kapazität für eine USB-Leitung. Einem 0,25-pF-USB-Bauteil fehlt umgekehrt womöglich die Surge-Festigkeit für einen stark beanspruchten Industrieport. Gruppieren Sie die Leitungen nach Klasse (Hochgeschwindigkeitsdaten, langsames I/O, Stromversorgung) und wählen Sie ein Bauteil pro Klasse. Das hält die Stückliste kurz und vermeidet das Risiko eines einzigen Bauteils auf jeder Leitung.

Mein CAN-Bus funktioniert, aber die CAN-FD-Version nicht, bei gleichem Schutz. Warum?

Eine wahrscheinliche Ursache ist die Kapazität der TVS-Diode. CAN-FD fährt seine Datenphase deutlich schneller als klassisches CAN, mit einigen Megabit pro Sekunde. Eine vorher unsichtbare Kapazität kann die Flanken dann so weit verlangsamen, dass die Verzögerung im kürzeren Bit ins Gewicht fällt. Wechseln Sie zu einer niederkapazitiven TVS-Diode, die für CAN-FD spezifiziert und auf die Sperrspannung des Busses abgestimmt ist. Ein Beispiel ist die ESD2CANFD24-Q1 von TI. Prüfen Sie auch den Transceiver, denn CAN in Automation (CiA) schreibt zur Datenphase: „the bit rate is limited by the transceiver characteristics“.

Fazit

Wird für eine schnelle Leitung eine TVS-Diode als Ersatz angeboten, fordern Sie ihr Datenblatt in der aktuellen Revision an und vergleichen Sie CJ samt Messbedingung mit dem bisherigen Bauteil. Ist ihre CJ bei vergleichbarer Messbedingung nicht höher als die des bisherigen Bauteils, wiederholen Sie Schritt 5 der Prüfung mit dem neuen Bauteil. Messen Sie zuerst das Augendiagramm auf der realen Platine und führen Sie danach die ESD-Prüfung auf Systemebene durch.

Wir unterstützen Sie bei Bauteil- und Produktarchitekturfragen dieser Art, etwa wenn eine günstigere TVS-Diode bei der Sperrspannung passt und ihre Kapazität die offene Frage ist. Dabei betrachten wir Hardware, Firmware und Beschaffung gemeinsam, besonders wenn Bauteile aus China bezogen werden.

Dieser Artikel zitiert die Datenblätter der Bauteile in der Tabelle und des Transceivers TCAN1044A-Q1 von TI. Er stützt sich außerdem auf die TI-Application-Notes SLVA785, SLVAF82B und SDAA519 sowie auf die Application Note ANP143a von Würth Elektronik. Weitere Quellen sind die Application Note AN895 von Silicon Labs, der Technical Review von Toshiba aus dem Jahr 2021 zu niederkapazitiven TVS-Dioden und die CAN-FD-Übersicht von CAN in Automation (CiA). IEC 61000-4-2 und IEC 61000-4-5 sind über ihre Normdefinitionen referenziert. Es handelt sich um allgemeine ingenieurtechnische Orientierung. Gleichen Sie das exakte Bauteil und die Revision mit den Compliance-Anforderungen Ihrer Schnittstelle ab und bestätigen Sie Schutz und Layout mit qualifizierten Ingenieuren.