Решение для электростатической защиты USB4 V2
Поставщики: Amazing Microelectronic Corp.
Группы товаров: Защитные диоды (ESD, TVS)
USB-IF анонсировали USB4 V2 в октябре 2022 года в качестве стандарта потоковой передачи данных USB следующего поколения. Согласно требованиям ЕС, начиная с 2024 года, разъем USB Type-C будет единственным зарядным портом для мобильных телефонов и других портативных продуктов. В связи с требованиями европейского рынка, все те фирмы, которые не поддерживали порт Type-C, вынуждены принять порт Type-C в качестве интерфейса для зарядки и передачи данных. Ожидания на рынке показывают, что это серьезное изменение приведет к значительному росту числа продуктов, оснащенных портом USB Type-C.
Всплеск потребностей в потоковом вещании высокой плотности на развлекательных платформах стимулирует повышение скорости передачи данных в центрах обработки данных и периферийных устройствах, чтобы справиться с потребностями передачи данных. Именно поэтому USB-IF обновила USB4, который был запущен 4 года назад, до V2. Заметным изменением является удвоение скорости передачи данных до 80 Гбит/с. Без изменения конструкции кабеля, разъема и печатной платы USB4 V2 является первым стандартом связи USB, использующим импульсно-усиленную модуляцию. Чрезмерное затухание сигнала при передаче PAM-2 в старой физической схеме затрудняет борьбу с потерями при передаче посредством компенсации ИС; высота глазка PAM-4 составляет всего 1/3 от традиционной NRZ 1/3, что затрудняет de-emphasis на приемной стороне; а устойчивость к шумам неудовлетворительно низка. Поэтому для поддержки потоковой передачи данных на скорости 25,6 Гбод/с с учетом соотношения сигнал/шум и искажение (SNDR) выбран PAM-3, что позволяет передавать вдвое больше данных за каждый тактовый цикл и удвоить пропускную способность без увеличения частоты сигнала. Без повышения частоты сигнала расстояние передачи сигнала меньше подвержено затуханию, что позволяет использовать существующий физический дизайн в обычном режиме. Используя третичное кодирование PAM-3 для передачи данных, USB4 V2 увеличивает скорость передачи данных с 25,6 Гбод/с до 40,22 Гбит/с, а двухканальная передача включена для сверхвысокой скорости передачи данных на уровне 80 Гбит/с. На рисунке 1 представлен логотип USB4 V2.
Рис. 1 Логотип USB4 V2
USB4 V2 объединяет все другие интерфейсы передачи данных с помощью высокоскоростного соединения и удовлетворяет потребности в передаче данных, HD-аудио и видео, а также в быстрой зарядке. С появлением хост-чипов в ПК и NB-продуктах, потребности в периферийных устройствах, таких как USB-концентратор и док-станция, скорее всего, взлетят. Хорошие оценки USB в ранние годы были получены благодаря опыту пользователей; в частности, функция plug-and-play и хорошая совместимость являются ключевыми факторами, способствующими его долгосрочному использованию. Потребности обычных потребителей в скорости доступа к внешним накопителям ускорят рост следующего поколения USB4. Например, время доступа резко сократится, если USB4 V2 будет использоваться во внешних жестких дисках или NAS. Кроме того, дизайн ноутбуков и планшетов сегодня ориентирован на компактные размеры и обтекаемый, элегантный стиль, то есть поддержка других интерфейсов ограничена. Корпоративным пользователям часто приходится использовать док-станции для подключения USB4 V2, чтобы расширить потребности в передаче данных, например, HDMI, VGA и LAN, что является еще одной возможностью для USB4 V2.
Видя узкое место в конструкции, связанное с сигналами 80 Гбит/с, компания Amazing Microelectronics разработала AZ5B0S-01F, одноканальный TVS с паразитной емкостью всего 0,18 пФ (рис. 2). Он сохраняет целостность сигнала от мутации импеданса вдоль маршрута передачи. Высота глазка PAM-3 вдвое меньше, чем при передаче NRZ, что требует более осторожной помехоустойчивости. Маленький корпус DFN0603P2Y обеспечивает большую гибкость при компоновке печатной платы (рис. 3) и сохраняет перекрестные помехи ниже приемлемого уровня. Рабочее напряжение AZ5B0S-01F составляет 2,0 В, что позволяет использовать выход DP в режиме USB Type-C alt. Напряжение смещения составляет всего 5,5 В при облучении электростатической пушкой на уровне 8 В, что обеспечивает надежную электростатическую защиту с хорошим качеством сигнала.
Рисунок 2. Параметры решений Type-C ESD/EOS
Рисунок 3. Схема расположения элементов USB4 V2 Type-C ESD/EOS
Кроме того, большинство клиентов предпочитают конструкцию VBUS =20V благодаря поддержке Type-C для подачи питания (PD). Однако перекосы случаются часто, поскольку механизм со временем расшатывается из-за подключения и отключения Type-C. Не редки случаи, когда изделия возвращаются на ремонт, поскольку VBUS случайно соприкасается с соседними CC и SBU. Именно поэтому многие производители проводят собственный тест на короткое замыкание 20 В, чтобы предотвратить ремонт сгоревших изделий. Для TVS, работающего при напряжении 5 В, чтобы предотвратить сгорание изделий при 20 В постоянного тока, компания Amazing Microelectronics разработала AZ5H25-01B с Vrwm =5 В и Vbr =26,5 В. Во время теста на короткое замыкание 20 В не произошло ни одного случайного действия, что эффективно снижает вероятность сгорания ТВС.
USB2.0 Type-C является одним из интерфейсов с самым высоким показателем ремонта. На рынке доказано, что более высокое значение TVS Ipp в TVS помогает снизить частоту ремонта. Учитывая это, Amazing Microelectronics выпускает AZ5515-02F для повышения Ipp до 11A. Двухканальный корпус DFN1006P3X используется для обеспечения лучшей защиты, одновременно удовлетворяя потребности клиентов в компактном дизайне. Когда речь идет о решениях по защите шины VBUS, Amazing Microelectronics рекомендует AZ4524-01F, поскольку его Ipp достигает 50A, что более чем достаточно для защиты от скачков напряжения при подключении или отключении питания, а также при колебаниях напряжения.
Amazing Microelectronics предлагает оптимальное решение и рекомендации по защите, основанные на многолетнем опыте работы на рынке сигнальных кабелей и VBUS для USB4 V2 Type-C. Amazing Microelectronics продолжит усилия по разработке устройств защиты следующего поколения и считает, что мы отвечаем новым потребностям и вызовам клиентов в условиях все более развивающейся разработки высокоскоростных сигналов.
Компания Ультран – официальный дистрибьютор Amazing Microelectonic Corp. в России. Инженеры компании Ультран совместно с коллегами из Amazing оказывают консультации и обеспечивают техническую поддержку разработчиков.
Для размещения заказа, заказа образцов или по техническим вопросам по продукции Amazing Microelectonic звоните по телефону +7 (812) 318-18-95 или пишите по адресу электронной почты aokunev@ultran.ru.
Всплеск потребностей в потоковом вещании высокой плотности на развлекательных платформах стимулирует повышение скорости передачи данных в центрах обработки данных и периферийных устройствах, чтобы справиться с потребностями передачи данных. Именно поэтому USB-IF обновила USB4, который был запущен 4 года назад, до V2. Заметным изменением является удвоение скорости передачи данных до 80 Гбит/с. Без изменения конструкции кабеля, разъема и печатной платы USB4 V2 является первым стандартом связи USB, использующим импульсно-усиленную модуляцию. Чрезмерное затухание сигнала при передаче PAM-2 в старой физической схеме затрудняет борьбу с потерями при передаче посредством компенсации ИС; высота глазка PAM-4 составляет всего 1/3 от традиционной NRZ 1/3, что затрудняет de-emphasis на приемной стороне; а устойчивость к шумам неудовлетворительно низка. Поэтому для поддержки потоковой передачи данных на скорости 25,6 Гбод/с с учетом соотношения сигнал/шум и искажение (SNDR) выбран PAM-3, что позволяет передавать вдвое больше данных за каждый тактовый цикл и удвоить пропускную способность без увеличения частоты сигнала. Без повышения частоты сигнала расстояние передачи сигнала меньше подвержено затуханию, что позволяет использовать существующий физический дизайн в обычном режиме. Используя третичное кодирование PAM-3 для передачи данных, USB4 V2 увеличивает скорость передачи данных с 25,6 Гбод/с до 40,22 Гбит/с, а двухканальная передача включена для сверхвысокой скорости передачи данных на уровне 80 Гбит/с. На рисунке 1 представлен логотип USB4 V2.
Рис. 1 Логотип USB4 V2
USB4 V2 объединяет все другие интерфейсы передачи данных с помощью высокоскоростного соединения и удовлетворяет потребности в передаче данных, HD-аудио и видео, а также в быстрой зарядке. С появлением хост-чипов в ПК и NB-продуктах, потребности в периферийных устройствах, таких как USB-концентратор и док-станция, скорее всего, взлетят. Хорошие оценки USB в ранние годы были получены благодаря опыту пользователей; в частности, функция plug-and-play и хорошая совместимость являются ключевыми факторами, способствующими его долгосрочному использованию. Потребности обычных потребителей в скорости доступа к внешним накопителям ускорят рост следующего поколения USB4. Например, время доступа резко сократится, если USB4 V2 будет использоваться во внешних жестких дисках или NAS. Кроме того, дизайн ноутбуков и планшетов сегодня ориентирован на компактные размеры и обтекаемый, элегантный стиль, то есть поддержка других интерфейсов ограничена. Корпоративным пользователям часто приходится использовать док-станции для подключения USB4 V2, чтобы расширить потребности в передаче данных, например, HDMI, VGA и LAN, что является еще одной возможностью для USB4 V2.
Видя узкое место в конструкции, связанное с сигналами 80 Гбит/с, компания Amazing Microelectronics разработала AZ5B0S-01F, одноканальный TVS с паразитной емкостью всего 0,18 пФ (рис. 2). Он сохраняет целостность сигнала от мутации импеданса вдоль маршрута передачи. Высота глазка PAM-3 вдвое меньше, чем при передаче NRZ, что требует более осторожной помехоустойчивости. Маленький корпус DFN0603P2Y обеспечивает большую гибкость при компоновке печатной платы (рис. 3) и сохраняет перекрестные помехи ниже приемлемого уровня. Рабочее напряжение AZ5B0S-01F составляет 2,0 В, что позволяет использовать выход DP в режиме USB Type-C alt. Напряжение смещения составляет всего 5,5 В при облучении электростатической пушкой на уровне 8 В, что обеспечивает надежную электростатическую защиту с хорошим качеством сигнала.
Рисунок 2. Параметры решений Type-C ESD/EOS
Рисунок 3. Схема расположения элементов USB4 V2 Type-C ESD/EOS
Кроме того, большинство клиентов предпочитают конструкцию VBUS =20V благодаря поддержке Type-C для подачи питания (PD). Однако перекосы случаются часто, поскольку механизм со временем расшатывается из-за подключения и отключения Type-C. Не редки случаи, когда изделия возвращаются на ремонт, поскольку VBUS случайно соприкасается с соседними CC и SBU. Именно поэтому многие производители проводят собственный тест на короткое замыкание 20 В, чтобы предотвратить ремонт сгоревших изделий. Для TVS, работающего при напряжении 5 В, чтобы предотвратить сгорание изделий при 20 В постоянного тока, компания Amazing Microelectronics разработала AZ5H25-01B с Vrwm =5 В и Vbr =26,5 В. Во время теста на короткое замыкание 20 В не произошло ни одного случайного действия, что эффективно снижает вероятность сгорания ТВС.
USB2.0 Type-C является одним из интерфейсов с самым высоким показателем ремонта. На рынке доказано, что более высокое значение TVS Ipp в TVS помогает снизить частоту ремонта. Учитывая это, Amazing Microelectronics выпускает AZ5515-02F для повышения Ipp до 11A. Двухканальный корпус DFN1006P3X используется для обеспечения лучшей защиты, одновременно удовлетворяя потребности клиентов в компактном дизайне. Когда речь идет о решениях по защите шины VBUS, Amazing Microelectronics рекомендует AZ4524-01F, поскольку его Ipp достигает 50A, что более чем достаточно для защиты от скачков напряжения при подключении или отключении питания, а также при колебаниях напряжения.
Amazing Microelectronics предлагает оптимальное решение и рекомендации по защите, основанные на многолетнем опыте работы на рынке сигнальных кабелей и VBUS для USB4 V2 Type-C. Amazing Microelectronics продолжит усилия по разработке устройств защиты следующего поколения и считает, что мы отвечаем новым потребностям и вызовам клиентов в условиях все более развивающейся разработки высокоскоростных сигналов.
Компания Ультран – официальный дистрибьютор Amazing Microelectonic Corp. в России. Инженеры компании Ультран совместно с коллегами из Amazing оказывают консультации и обеспечивают техническую поддержку разработчиков.
Для размещения заказа, заказа образцов или по техническим вопросам по продукции Amazing Microelectonic звоните по телефону +7 (812) 318-18-95 или пишите по адресу электронной почты aokunev@ultran.ru.