第2章TI 高精度实验室放大器系列 - 输入失调电压与输入偏置电流
11.1 TI 高精度实验室 - 静电释放 (ESD)
很多常见的物体会积累静电，特别是绝缘体很容易积累大量的静电，一些物体倾向于带正电，另外一些物体则倾向于带负电，当两个电荷不同的物体靠到一起的时候，两个物体之间会产生一个瞬时电流，称为 ESD 静电释放，ESD 电压经常能达到几千伏，产生可见的电火花。
上面的这个表格罗列了一些生活中常见动作所产生的静电电压，注意到静电电压和相对湿度有关，相对湿度较低的时候，产生的静电电压更高。
不同类型的器件对ESD的耐受值也不一样，一些器件比如MOS管，在很低的电压时就会损坏，而大部分的芯片中采用的ESD保护电路，能够提升器件的ESD性能，在增加了ESD保护电路以后MOS器件的 ESD耐压值可以从10V提升到几千伏。
我们来详细地观察一下ESD是怎样损坏半导体器件的。假如当一个幅值很高的静电或者电压加到运放的反相端和负电源端，这就会在输入 MOS 管的栅极和源极之间产生一个很高的电压，这个电压会击穿栅氧化层损坏器件。值得注意的是MOS 管栅极氧化层的厚度，通常只有几个纳米，在这种电压下非常容易被损坏。
针对 ESD 事件，有两种主要的分类方法，在电路组装前，即芯片未焊接到 PCB 上之前，ESD 会造成器件损坏，这可能发生在生产工厂测试和组装的过程中。一般来说，工厂测试和生产工艺在设计的时候，就考虑到最小化 ESD 事件的发生，电路组装后的 ESD 指的是在一个组装好的pcb或者终端产品上发生的 ESD 事件，这种情况下产品的包装设计以及器件本身的抗 ESD 性能
决定了产品的 ESD 特性。
一般来说，这些预防措施采用电阻性材料来释放静电。比如图中所示的抗静电手环，能够让人体上的静电可控地释放到大地上。这些抗静电材料的阻值
一般在兆欧的级别，值得注意的是图中所示的抗静电包装、抗静电盒以及抗静电工作平台同样都包含了电阻性材料，它能够缓慢地释放静电。
我们采用三种不同的模型来产生 ESD 脉冲
人体模型是 ESD 测试中最常用的模型，这个模型是用来模拟当人体碰触到芯片时产生的 ESD。典型的人体模型电压值范围从1000伏到5000伏；机器模型也被称作零欧姆模型，因为它是用来仿真一个阻抗非常低的ESD到地的释放情形，机器模型是用来仿真金属壁或自动化组装设备的 ESD 事件。在大部分情况下机器模型都被带电器件模型所替代，带电器件模型用来精确仿真测试环境和组装环境中的ESD事件，比如当器件从传送管道上滑下时会产生静电累积，带电模型的典型电压值从几百伏到几千伏。带电器件模型的电流比人体模型的电流要高很多，因为带电器件模型的限流电阻很小。
芯片内部中一般有三种ESD保护结构，分别是串联电阻，导流二极管和吸收器件。导流二极管引导ESD脉冲电流到吸收器件上，避免损坏其他电路，吸收器件能够吸收ESD脉冲能量，限制电压值来保护电路；串联电阻限制了输入和输出的电流。值得注意的是大的串联电阻能够提供更好的保护，但是也会使芯片的噪声或者最大输出电流等等指标变差，因为有这些限制，串联电阻会影响到某些器件上的ESD性能。
