特征
USBUFxxW6
1
特征
表2中。
符号
绝对额定值(T
AMB
= 25° C)
参数
静电放电IEC 61000-4-2 ,空气放电
静电放电IEC 61000-4-2 ,接触放电
静电放电 - MIL STD 883E - 法3015-7
最高结温
存储温度范围
无铅焊锡温度(10秒持续时间)
工作温度范围
每个电阻额定功率
价值
± 16
±9
± 25
150
- 55至+ 150
260
-40到70
100
单位
V
PP
kV
°C
°C
°C
°C
mW
T
j
T
英镑
T
L
T
op
P
2
技术信息
图2中。
USB标准的要求
3.3V
1.5k
Rt
D+
双绞屏蔽
D+
Rt
Ct
Rt
全速或
低速USB
收发器
Ct
Rt
全速USB
收发器
D-
主持或
枢纽港
Ct
15k
15k
ZO = 90ohms
5米最大
D-
Ct
集线器或0
全速功能
FULL SPEED连接
3.3V
1.5k
Rt
D+
无捻屏蔽
D+
Rt
Ct
Rt
全速或
低速USB
收发器
Ct
Rt
低速USB
收发器
D-
主持或
枢纽港
Ct
15k
15k
3米最大
D-
Ct
集线器或0
低转速的功能
低速连接
2/11
USBUFxxW6
技术信息
2.1
应用实例
网络连接gure 3 。
下游端口
主机/集线器USB POR transceivert
用于USB端口实现ST的解决方案
USBDF01W5
Rt
在D +
CT路
D +出来
USBUF01W6
D2
GND
D1
上游端口
D+
外围收发器
D+
D+
电缆
D+
Ct
Rt
Ct
Rt
3.3 V
Rp
GND
GND
CT路
在D-
Rt
D-出
D-
D-
D-
D3
3.3V
D4
D-
FULL SPEED连接
下游端口
主机/集线器USB POR transceivert
USBDF01W5
Rt
在D +
CT路
D +出来
USBUF01W6
D2
GND
D1
上游端口
D+
外围收发器
D+
D+
电缆
D+
Ct
Rt
Ct
Rt
3.3 V
Rp
GND
GND
CT路
在D-
Rt
D-出
D-
D-
D-
D3
3.3V
D4
D-
低速连接
2.2
EMI滤波
目前FCC法规规定, B类计算设备达到规定的最大
对于这两个级别的辐射和传导EMI。
●
●
EMI辐射覆盖的频率范围从30 MHz到1 GHz 。
传导EMI覆盖450 kHz至30 MHz范围内。
对于使用的USB设备的类型,最困难的测试通过通常是
辐射EMI测试。由于这个原因, USBUFxxW6设备的目标是尽量减少辐射
EMI。
在USB的差分信号( D +和D- )不显著到辐射贡献或
传导EMI ,因为这两个导体的磁场互相抵消。
在PC环境下的内部是非常嘈杂,设计者必须尽量减少噪声耦合
从不同的来源。 D +和D-不能被路由附近的高速线(时钟
尖峰) 。
感应的共模噪声可以通过运行对USB信号并行到被最小化
上的信号对从USB每一侧彼此和运行接地保护走
控制器到USBUF设备。如果可能的话,身体找到USBUF装置附近
3/11
技术信息
USBUFxxW6
USB连接器。 USB控制器和USB连接器之间的距离必须
最小化。
47 pF的(C
t
)电容器被用来绕过高频能量对地和对边缘
控制,并且被放置在驱动器芯片和串联端接电阻(保留时间)之间。
CT和保留时间应尽可能靠近驱动器芯片是可行的。
该USBUFxxW6确保过滤保护,防止电磁和
射频干扰由于其低通滤波器的结构。此过滤器
其特征在于由以下参数:
●
●
●
截止频率
插入损耗
高频抑制。
USBUFxxW6典型
衰减
图5中。
测量配置
图4中。
S21 ( dB)的
0
-10
50
TEST BOARD
的uux
-20
Vg
50
-30
1
10
100
频率(MHz)
1,000
2.3
ESD保护
除了终止和电磁兼容性的要求,计算设备是
要求的ESD敏感性进行测试。此试验在IEC 61000-4-2中描述和
已经就位在欧洲。这个测试需要的设备容忍ESD事件和
保持运行,而无需用户干预。
该USBUFxxW6特别优化,以执行ESD保护。 ESD保护
基于所使用的设备的其中夹持于:
V
cl
= V
BR
+ R
d
. I
PP
这种保护功能被分裂在两个阶段。如图6所示, ESD罢工
由第一级S1的夹紧,然后剩余的过电压被施加到所述第二
阶段通过电阻器Rt 。这样的结构使输出电压非常低的
输出。
4/11
USBUFxxW6
图6 。
USBUFxxW6 ESD钳位性能
Rg
技术信息
S1
Rt
S2
Rd
V
PP
VINPUT
Voutput成为
Rd
RLOAD
V
BR
V
BR
设备
要
保护
ESD浪涌
USBUF01W6
图7 。
ESD
浪涌
测量板
TEST BOARD
16kV
空气
放电
的uux
VIN
VOUT
有剩余的电压的一个很好的近似,在两者Vin和Vout的阶段,我们
给典型的动态电阻值路。通过考虑以下这些
假设:v
t
& GT ;
d
, R
g
& GT ;
d
和R
负载
& GT ;
d
,它给这些公式:
R
g
V
BR
+
R
d
V
g
VINPUT
= ----------------------------------------------
-
R
g
R
t
V
BR
+
R
d
VINPUT
V
OUPUT
= ------------------------------------------------------
-
R
t
该计算的结果做了V
g
= 8千伏,R
g
= 330
( IEC 61000-4-2标准) ,
V
BR
= 7 V (典型值)和R
d
= 1
(典型值)给出:
V输入= 31.2 V
Voutput成为= 7.95 V
这证实了在整个装置中的非常低的残留电压进行保护。它也是
重要的是要注意,在这个近似的寄生电感的影响是不考虑
帐户。这可能是伏零点几秒在几纳秒的V
输入
侧。这个寄生
效果是不存在在V
产量
由于低电流电阻R后参与方
t
.
此后进行的测量显示的很清楚(图8)的高效率
ESD保护:
●
●
上Voutput成为阶段的寄生电感的影响不
Voutput成为钳位电压非常接近V
BR
(击穿电压)在正方式
和 - V
F
(正向电压),在负的方法
5/11
USBUFxxW6
EMI滤波器和线路终端
用于USB上行端口
A.S.D.
应用
EMI滤波器和线路终端的USB上游
端口:
- USB集线器
- 电脑外设
特点
与推荐线路termi-单片器件
国家对USB上行端口
综合RT系列终端和的Ct bypass-
荷兰国际集团的电容器。
集成ESD保护
小尺寸封装
s
s
s
s
SOT323-6L
描述
USB规范要求上行端口
与来自上拉电阻被终止
D +和D-线路Vbus用。对
实现USB系统,将辐射
和传导EMI应保持在所述
通过了FCC的规定要求的水平
的规定。除了要求
终止与EMC兼容性,
计算设备所需要的待测试
ESD敏感度。
该USBUFxxW6提供推荐路线
终止而实现的低通滤波器,以
限制电磁干扰的水平和提供ESD保护
超过IEC61000-4-2第4级标准。
该装置被装在一个SOT323-6L这是
最小可用引线框架封装( 50 %
比标准SOT23 )小。
好处
s
s
工作原理图
3.3 V
Rt
D1
Ct
Rp
D4
GRD
3.3 V
Rt
D2
Ct
D3
s
s
s
EMI / RFI噪声抑制
需要线路终端的USB上游
端口
ESD保护超过IEC61000-4-2第4级
在高密度的设计高灵活性
板
量身定制,以满足USB 1.1标准
Rt
代码01
CODE 02
公差
33
22
±10%
Rp
1.5k
1.5k
±10%
Ct
47pF
47pF
±20%
TM :房间隔缺损和TRANSIL是意法半导体公司的商标。
2002年3月 - 埃德: 3A
1/9
USBUFxxW6
符合以下ESD
标准:
IEC61000-4-2 4级
± 15千伏(空气放电)
± 8千伏(接触放电)
MIL STD 883E ,方法3015-7
3级C = 100 pF的R = 1500
3积极罢工和3负罢工( F = 1赫兹)
绝对额定值(T
AMB
= 25°C)
符号
V
PP
参数
静电放电IEC 61000-4-2 ,空气放电
静电放电IEC 61000-4-2 ,接触放电
静电放电 - MIL STD 883E - 法3015-7
最高结温
存储温度范围
无铅焊锡温度(10秒持续时间)
工作温度范围
每个电阻额定功率
价值
±16
±9
±25
150
- 55 + 150
260
0到70
100
单位
kV
kV
kV
°C
°C
°C
°C
mW
T
j
T
英镑
T
L
T
op
P
r
技术信息
图。 A1 :
USB标准的要求
3.3V
1.5k
Rt
D+
双绞屏蔽
D+
Rt
Ct
Rt
全速或
低速USB
收发器
Ct
Rt
全速USB
收发器
D-
主持或
枢纽港
Ct
15k
15k
ZO = 90ohms
5米最大
D-
Ct
集线器或0
全速功能
FULL SPEED连接
3.3V
1.5k
Rt
D+
无捻屏蔽
D+
Rt
Ct
Rt
全速或
低速USB
收发器
Ct
Rt
低速USB
收发器
D-
主持或
枢纽港
Ct
15k
15k
3米最大
D-
Ct
集线器或0
低转速的功能
低速连接
2/9
USBUFxxW6
应用实例
图。 A2 :
意法半导体的解决方案,用于USB端口的实现
下游端口
主机/集线器USB POR transceivert
USBDF01W5
Rt
在D +
CT路
D +出来
USBUF01W6
D2
GND
D1
上游端口
D+
外围收发器
D+
D+
电缆
D+
Ct
Rt
Ct
Rt
3.3 V
Rp
GND
GND
CT路
在D-
Rt
D-出
D-
D-
D-
D3
3.3V
D4
D-
FULL SPEED连接
下游端口
主机/集线器USB POR transceivert
USBDF01W5
Rt
在D +
CT路
D +出来
USBUF01W6
D2
GND
D1
上游端口
D+
外围收发器
D+
D+
电缆
D+
Ct
Rt
Ct
Rt
3.3 V
Rp
GND
GND
CT路
在D-
Rt
D-出
D-
D-
D-
D3
3.3V
D4
D-
低速连接
3/9
USBUFxxW6
EMI滤波
目前FCC法规规定, B类计算设备符合指定的最高水平,为
辐射和传导EMI 。
- EMI辐射覆盖的频率范围从30MHz到1GHz的。
- 传导EMI覆盖的450kHz至30MHz范围内。
对于设备使用的USB类型中,最困难的测试通过通常的辐射EMI测试。为
为此, USBUFxxW6设备的目标是最大限度地减少EMI辐射。
在USB的差分信号( D +和D- )不显著贡献辐射或传导
电磁干扰,因为这两个导体的磁场互相抵消。
在PC环境下的内部是非常嘈杂,设计者必须尽量减少噪声耦合
不同的来源。 D +和D-不得靠近高速线(时钟尖峰)路由。
感应的共模噪声可以通过运行对USB信号相互平行最小化和
在一对从USB控制器向USBUF设备信号的每一侧上运行的接地保护走线。
如果可能的话,身体找到USBUF设备附近的USB连接器。在USB连接之间的距离
控制器和USB连接器必须最小化。
在47pF的数(Ct )的电容被用来绕过高频能量向地面和边缘控制,并且
被放置在驱动芯片和系列终端电阻( RT)之间。两者的Ct和Rt应
放置在靠近驾驶员芯片是可行的。
该USBUFxxW6确保过滤保护,防止电磁和射频干扰
由于它的低通滤波器结构。此过滤器的特征在于如下参数:
- 截止频率
- 插入损耗
- 高频抑制。
图。 A3 :
USBUFxxW6典型衰减曲线。
S21 ( dB)的
0
图。 A4 :
测量配置
-10
50
TEST BOARD
的uux
Vg
50
-20
-30
1
10
100
频率(MHz)
1,000
ESD保护
除了终止和电磁兼容性的要求,计算设备都必须
测试ESD敏感度。此试验在IEC 61000-4-2中描述和已经到位在欧洲。
此测试要求的装置容忍ESD事件并保持运行,而无需用户干预。
该USBUFxxW6特别优化,以执行ESD保护。 ESD保护是基于使用
:装置夹在
V
cl
=
V
BR
+
R
d
.
I
PP
这种保护功能被分裂在两个阶段。如图A5中,静电放电是由夹紧
第一级台S1 ,然后剩余的过电压是通过电阻器Rt施加到第二阶段。
这样的结构使输出电压非常低的输出。
4/9
USBUFxxW6
图。 A5 :
USBUFxxW6 ESD钳位性能
Rg
S1
Rt
S2
Rd
V
PP
VINPUT
Voutput成为
Rd
RLOAD
V
BR
V
BR
设备
要
保护
ESD浪涌
USBUF01W6
图。 A6 :
测量板
ESD
浪涌
16kV
空气
放电
TEST BOARD
的uux
VIN
VOUT
有在两个Vin和Vout的阶段剩余电压的良好近似,我们给出了典型
动态电阻值路。通过考虑到这些假设: Rt>Rd , Rg>Rd和
Rload>Rd ,它给这些公式:
R
g
.
V
BR
+
R
d
.
V
g
VINPUT
=
R
g
R
t
.
V
BR
+
R
d
.
VINPUT
Voutput成为
=
R
t
对于V G = 8千伏, RG = 330Ω ( IEC61000-4-2标准)进行计算,V的结果
BR
= 7V (典型值)。
(典型值)和Rd = 1Ω给:
V输入= 31.2 V
Voutput成为= 7.95 V
这证实了在整个装置中的非常低的残留电压进行保护。同样重要的是要注意
在这种近似的寄生电感的影响是不考虑的。这可能是几
伏在几纳秒的V输入侧的十分之一。这种寄生效应是不存在于Voutput成为侧因
低电流的电阻Rt之后参与。
此后进行的测量显示的很清楚(图A7 ) ESD保护的高效率:
- 寄生电感对Voutput成为现阶段没有影响
- Voutput成为钳位电压非常接近V
BR
(击穿电压)在正方式
和-V
F
(正向电压),在负的方法
5/9