ZHCAD11A june   2016  – august 2023 ESD122 , ESDS304 , TPD1E04U04 , TPD2E1B06 , TPD2EUSB30 , TPD4E004 , TPD4E02B04 , TPD4E05U06-Q1 , TPD6E004

 

  1.   1
  2.   摘要
  3.   商标
  4. 1引言
  5. 2为什么阻抗失配事关重大
  6. 3USB 3.0 第 1 代
  7. 4USB 3.1 第 2 代
  8. 5总结
  9. 6参考文献
  10. 7修订历史记录

USB 3.1 第 2 代

虽然 USB 3.1 第 1 代支持 10Gbps 的数据速率,并要求 ESD 保护二极管的电容小于 0.5pF,但 USB 3.1 第 2 代支持 20Gbps 的数据速率,且要求 ESD 保护二极管的电容小于 0.3pF。图 4-1图 4-2图 4-3 分别绘制了无 ESD 保护二极管、有 TPD4E02B04 保护二极管和 0.5pF 保护二极管的数据眼图。

GUID-BBA7CDA6-14C4-4386-9EED-47BA92950B57-low.png图 4-1 无 ESD 保护的 USB 3.1 第 2 代眼图
GUID-0D312F2A-4233-4C9B-A6A0-48D84BAD0741-low.png图 4-2 具有 TPD4E02B04DQA ESD 保护的 USB 3.1 第 2 代眼图
GUID-6DF396ED-C13D-485B-B3E4-CB070932465B-low.png图 4-3 具有 0.5pF ESD 保护的 USB 3.1 第 2 代眼图

表 4-1 列出了有无 ESD 保护情况下的眼图测量结果。

表 4-1 有无 ESD 保护的眼图测量结果
无 ESD 保护 TPD4E02B04 0.5pF ESD 保护
上升时间 63.55ps 67.11ps 不适用
下降时间 63.77ps 66.15ps 不适用
眼高 132.3mV 112mV 不适用
眼宽 84ps 81.93ps 不适用
抖动 (PP) 15.6ps 18.07ps 不适用
抖动 (RMS) 2.725ps 3.167ps 不适用

20Gbps 信号仍然能够在 TPD4E02B04 的低电容下保持信号完整性,同时为第 2 代 USB 3.1 发送器提供 ESD 保护。使用电容为 0.5pF 的 ESD 保护二极管时,结果显示了一个没有不同数据的眼图。这直观地展示了高电容对高速数据信号的影响。

各种 PCB 设计有许多不同的规格需求。下面列出了 TPD4E02B04 的一些额外器件,这些器件满足高速信号的超低电容需求,同时利用更少的 PCB 空间。更多的器件可以通过米6体育平台手机版_好二三四选择工具 在线找到。这些器件具有各种通道覆盖范围、封装尺寸、双向/单向功能、浪涌额定值和钳位电压。

表 4-2 ESD 保护器件快速选择
TPD4E02B04 TPD1E01B04 TPD1E05U06
Vrwm (V) 3.6 3.6 5.5
封装类型 USON DPL、DPY SOT-5X3、DPL
封装尺寸(长 x 宽)(mm) 2.5x 1 0.6x 0.3、1.0 x 0.6 1.6x0.8、1.0x0.6
双向/单向 双向性 双向性 单向性
通道数量 4 1 1
钳位电压 6.6 7.0 18
IO 电容(典型值)(pF) 0.25 0.18 0.4
IEC61000-4-5 (A) 2.0 2.5 2.5
IEC61000-4-2 接触 (±kV) 12 15 12