如何降低USB 3.x的插入损耗
发布时间:2018/1/19 17:34:21 访问次数:555
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针对这最新的市场趋势,安森美半导体为市场提供完整的type-c和usb-pd方案,包括usb type-c和usb-pd控制器、超高速开关、端口保护方案、转接驱动器等。这些方案支持双角色端口 (drp)、下行端口 (dfp) 和上行端口 (ufp),具有业界更低功耗、更小尺寸(比基于mcu的方案小达95%),提供更简化和灵活的优势。 http://jintaisheng.51dzw.com
usb的出现可远追溯到1996年,当时推出的usb 1.0传输速度为1.5 mbps。然后2000年推出的usb 2.0传输速度提高到480mbps,提供最大2.5 w (0.5 a,5 v)的功率,随后usb 3.0的数据传输速度提高到5gbps,最大功率提高至4.5 w (0.9 a,5 v)。而最新的第二代usb 3.1将数据传输速度提升至10gbps.
usb type-c是新型的连接器。usb标准的原始设计是usb type a,为扁平的矩形。type a端口大多用于主机设备,如台式电脑、笔记本电脑、游戏机和媒体播放器。usb micro b连接器较小,主要见于外围设备。现在行业标准正在向usb type-c发展,支持usb 3.1和usb-pd,提供单个连接器/电缆,免去多个电缆和连接器的麻烦。usb type-c端口最大功率可达15 w (3 a,5 v)。对于usb 3.1,若采用支持usb-pd的type-c连接器,最高功率可达100 w (5 a,20 v)。
在智能手机、平板电脑等应用中,usb type-c主要作为充电接口和用于超高速数据的传输,当用作充电接口时,支持usb-pd和快充,通常仅一个插槽。安森美半导体针对此类应用的type-c及usb-pd产品主要有支持pd的可编程的type-c 控制器fusb302b、符合usb 3.1 gen-ii的type-c超高速开关fusb340 、支持tcpc的type-c pd端口控制器fusb307b、type-c或usb2.0 d+/d-高速端口保护开关fsusb242等。 http://jintaisheng.51dzw.com
在用于计算机时,usb type-c实现多个双角色端口和用于超高速数据的传输,并用作宽范围的电源输入/输出端口,安森美半导体用于计算机的type-c产品主要有fusb340 、fusb307b、fusb252等。
对于ac-dc适配器,行业设计正带动增加的功率密度,需要支持可编程(pps)。安森美半导体主要提供准谐振pwm控制器fan604和具有src默认状态的100w usb type-c 可编程的控制器fusb302bt。
在支持usb 3.x的type-c环境中可实现超高速数据传输,在这环境下的大多数应用都需要一个转接驱动器来减小插入损耗,如图像传感器、汽车信息娱乐系统、平板电脑、游戏系统、手机、虚拟实境(vr)设备、有源电缆、打印机/扫描仪、高清显示器、基座/集线器等。
电缆插入损耗可能会因不同的供应商、电缆量规、类型而有所不同,而接口对电缆损耗性能有很大影响。fr4损耗因线长、所采用的介质和布线而有所不同。但电缆和fr4的损耗都取决于采用的数据速率。例如,9英寸fr4以5 gbps传输时约有3.9 db 损耗,但以10 gbps传输时有 6.9 db损耗。如果用24英寸fr4以5 gbps传输时的损耗从3.9 db增至9.6 db,以10 gbps传输时的损耗从6.9 db增至16.8 db。因此,这增加了的插入损耗,需要转接驱动器。 http://jintaisheng.51dzw.com
第1代和第2代usb 3.1能提供更高的数据速率,但会带来在usb有源电缆设计中减轻信号完整性损失的挑战。有源电缆的长度和性能将推动对转接驱动器和高质量互联的需要,必须识别其速度能力,且尺寸和低功耗是关键。
安森美半导体的单通道转接驱动器如nb7npq701m、nb7vpq701m和双通道转接驱动器nb7npq702m、nb7vpq702m支持usb 3.1应用,同时支持第一代usb 3.1 (5gbps) 和第二代usb 3.1 (10gbps)数据率,扩展信号距离达36英寸fr4 或 5m电缆 5gbps、达10英寸fr4 10gbps。其单通道转接驱动器与同类器件相比,眼高增加20%,抖动降低20%。
fusb340是10gbps usb3.1超高速开关,典型带宽达10 ghz,具有1.5 v至5 v的宽vdd范围,提供2kv hbm esd保护,符合jedec标准,有源功耗低于12 ua,关断功耗低于1 ua,在2.5ghz时的插入损耗仅-1 db,采用18引脚的tmlp小型封装(2.0mm x 2.8mm x 0.4mm),是适用于手机、平板电脑、笔记本电脑、超便携应用所需的可正反逆插的type-c usb 3.1连接器的小型分立方案。
与竞争方案相比,fusb340具有更宽的电源电压范围、更快的数据速率、更高的带宽、低插入损耗、更低的差分插入损耗(-28 db)、更低的差分串扰(-44 db)、更低的icc关断值(1 ua)和icc有源值(0.03 ma)、更少引脚数、更小封装(比竞争方案至少小40%)和更薄高度。 http://jintaisheng.51dzw.com
在保护方面,安森美半导体采用两个esd8704器件保护超高速线路,8个esd7471保护低速和辅助线路。esd8704具有超低电容、低esd钳位电压,接触及空气放电± 30 kv,满足iec61000-4-2 level 4,采用2.5 x 1.0mm udfn封装。而esd7471提供双向瞬态电压抑制,接触及空气放电± 20 kv,满足iec61000-4-2 level 4,具有1.0 x 0.6 mm2的小外形。
安森美半导体提供灵活和易于集成的usb type-c和usb-pd控制器方案支持最新的usb type-c标准,易于设置和配置,支持固件/提供驱动器用于通用嵌入式控制平台,功耗仅为竞争方案的1/20,尺寸减少达95%,并针对usb3.x的超高速应用,提供转接驱动器、超高速开关和保护方案等全系列方,这些都是usb3.x设计人员的福音,此外,安森美半导体的usb解决方案网页也使用户轻松获得关键应用的优化方案,加速他们的系统设计。
来源:安森美半导体
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usb的出现可远追溯到1996年,当时推出的usb 1.0传输速度为1.5 mbps。然后2000年推出的usb 2.0传输速度提高到480mbps,提供最大2.5 w (0.5 a,5 v)的功率,随后usb 3.0的数据传输速度提高到5gbps,最大功率提高至4.5 w (0.9 a,5 v)。而最新的第二代usb 3.1将数据传输速度提升至10gbps.
usb type-c是新型的连接器。usb标准的原始设计是usb type a,为扁平的矩形。type a端口大多用于主机设备,如台式电脑、笔记本电脑、游戏机和媒体播放器。usb micro b连接器较小,主要见于外围设备。现在行业标准正在向usb type-c发展,支持usb 3.1和usb-pd,提供单个连接器/电缆,免去多个电缆和连接器的麻烦。usb type-c端口最大功率可达15 w (3 a,5 v)。对于usb 3.1,若采用支持usb-pd的type-c连接器,最高功率可达100 w (5 a,20 v)。
在智能手机、平板电脑等应用中,usb type-c主要作为充电接口和用于超高速数据的传输,当用作充电接口时,支持usb-pd和快充,通常仅一个插槽。安森美半导体针对此类应用的type-c及usb-pd产品主要有支持pd的可编程的type-c 控制器fusb302b、符合usb 3.1 gen-ii的type-c超高速开关fusb340 、支持tcpc的type-c pd端口控制器fusb307b、type-c或usb2.0 d+/d-高速端口保护开关fsusb242等。 http://jintaisheng.51dzw.com
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对于ac-dc适配器,行业设计正带动增加的功率密度,需要支持可编程(pps)。安森美半导体主要提供准谐振pwm控制器fan604和具有src默认状态的100w usb type-c 可编程的控制器fusb302bt。
在支持usb 3.x的type-c环境中可实现超高速数据传输,在这环境下的大多数应用都需要一个转接驱动器来减小插入损耗,如图像传感器、汽车信息娱乐系统、平板电脑、游戏系统、手机、虚拟实境(vr)设备、有源电缆、打印机/扫描仪、高清显示器、基座/集线器等。
电缆插入损耗可能会因不同的供应商、电缆量规、类型而有所不同,而接口对电缆损耗性能有很大影响。fr4损耗因线长、所采用的介质和布线而有所不同。但电缆和fr4的损耗都取决于采用的数据速率。例如,9英寸fr4以5 gbps传输时约有3.9 db 损耗,但以10 gbps传输时有 6.9 db损耗。如果用24英寸fr4以5 gbps传输时的损耗从3.9 db增至9.6 db,以10 gbps传输时的损耗从6.9 db增至16.8 db。因此,这增加了的插入损耗,需要转接驱动器。 http://jintaisheng.51dzw.com
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与竞争方案相比,fusb340具有更宽的电源电压范围、更快的数据速率、更高的带宽、低插入损耗、更低的差分插入损耗(-28 db)、更低的差分串扰(-44 db)、更低的icc关断值(1 ua)和icc有源值(0.03 ma)、更少引脚数、更小封装(比竞争方案至少小40%)和更薄高度。 http://jintaisheng.51dzw.com
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来源:安森美半导体
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