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im体育:USB3.1静电放电防护的最佳解决方案

2021-03-25 

本文摘要:USB(UniversalSerialBus,标准化串行总线),是目前各式电子产品中用于最普遍模块。

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USB(UniversalSerialBus,标准化串行总线),是目前各式电子产品中用于最普遍模块。也因为它的应用于是如此的普遍,使用者对它的用于市场需求比较的就不会拒绝更加多。其中最必要的拒绝就是传输速度,USB协会在USB3.1规格里定义了一些新名词,将运作在5Gbps的USB标准称作Gen1,运作在10Gbps的方案则称作Gen2;而GenX则代表可运作在5Gbps或10Gbps。

如同USB2.0模块叫作HighSpeed,USB3.0界面称作SuperSpeed,运营在10Gbit/s的界面称作SuperSpeedPlus。  USB3.0早已在桌面计算机、笔记本电脑、外接式硬盘、随身携带碟等产品上随处可见,然而USB3.0的增强版USB3.1可以获取10Gbit/s的传输速度,系USB3.0的两倍,将可以符合对比特率市场需求越来越低的新应用于,例如超强高画质(UHD)电视、显示器及固态硬盘(SSD)等应用于市场需求,同时还能向下兼容USB2.0。  USB3.1掌控芯片必需用于更加先进设备的制程来设计与生产,但这也导致USB3.1的掌控芯片对ESD的耐受性能力较慢上升。除此之外,USB3.1不会被大量用来传输影音数据,对数据传输容错亲率不会有就越严苛的拒绝,使得用于额外的维护组件来避免ESD事件对数据传输的阻碍显得很适当。

除了传输速度的拒绝之外,另一个使用者最广泛的USB应用于就是即插即用、随拔即关。然而这个热放入动作却也常常是导致电子系统工作出现异常、甚至导致USB端口组件破坏的元凶,因为如静电静电(ESD)等瞬时噪声就是来自这个热放入动作。  能用在USB3.1端口的ESD防水组件必需同时合乎下面三项拒绝:第一、ESD防水组件本身的寄生电容必需要小,为不影响USB3.110Gbps的传输速率,其寄生电容必需大于0.3pF。

第二、防水组件对ESD的耐受性能力必需要低,最多要能忍受IEC61000-4-2认识模式8kVESD的炮击。第三、也是最重要的一项拒绝,防水组件在ESD事件再次发生期间所获取的箝制电压必需要够低,无法导致传输数据的损毁。以上三项拒绝缺一不可,缺乏了任何一个要项,USB3.1端口就无法被完备地维护。

然而要同时合乎以上三项拒绝的ESD防水组件,其本身的设计可玩性就非常低。  晶焱科技享有先进设备的ESD防水设计技术,尤其针对USB3.1的防水市场需求,发售AZ1365系列的ESD防水组件。为防止防水组件的寄生电容影响USB3.110Gbps差动(Differential)讯号的高速传输,AZ1365的寄生电容已高于0.3pF。

在极低的电容特性下,任一针脚在室温时仍均可忍受IEC61000-4-2认识模式10kVESD的炮击。最重要是,以完全相同寄生电容来较为,AZ1365享有低于的ESD箝制电压,可有效地避免数据传输时被ESD事件所阻碍,才能让享有USB3.1端口的电子系统有机会通过Class-A的IEC61000-4-2系统级静电静电维护测试。利用传输线脉冲系统(TLP)测量AZ1365后,可以仔细观察到如图一的ESD箝制电压特性。

在IEC61000-4-2认识模式6kV的ESD冲击下(TLP电流等效大约为17A),箝制电压仅有8V,将以求有效地防止系统产品于静电测试时再次发生数据错误、当机甚至损毁的情况。  附图一AZ1365-06F的ESD箝制电压测试曲线  在电子产品的USB3.1应用于中,AZ1365-06F将是静电静电防水的最佳解决方案。图二右图即为装有ESD防水组件AZ1365-06F的USB3.1端口成功通过10Gbps的EyeDiagram测试结果。

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  附图二AZ1365-06F10Gbps的EyeDiagram测试结果  在电子产品朝向轻巧短小的发展趋势下,产品的印刷电路板(PCB)也随之更加小,但在产品功能强大的拒绝之下,线路也显得更为简单,因此PCB的面积已显得寸土寸金,导致产品设计时相当大的后遗症。AZ1365系列产品获取六个极低电容的针脚,可同时维护USB3.1的两组差动对(TXandRX)及USB2.0的差动对(D+andD-),具备增大PCB面积与减少布局(Layout)复杂度等优点,可节省系统成本。更加尤其的是AZ1365-06F首先使用交叠型式的针脚,以获取PCBLayout时可利用击穿式(Feedthrough)的设计,图三即为AZ1365-06F的接线方式。

此种首创的组件针脚方式将可减免绕线时的诸多后遗症,不但对延长产品设计时间的PCBLayout工作有相当大的协助,同时差动讯号线的Layout也将更加平面,增加讯号传输错误的机会。  附图三以AZ1365-06F作为USB3.。


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