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        usb連接器usb3.1與usb type c的介紹

        2021-01-25

         通用串行總線(usb)是20世紀90年代中期開發的標準,用于標準化計算機和外圍設備之間的連接,以便進行通信和提供電力。它取代了各種早期接口,如串行/并行端口,PS/2和便攜式設備的獨立充電器。

        有三種連接器尺寸 - 標準型,迷你型和微型,型號“A” ,“B”,“AB”連接器和相應的插座,以及表1中總結的五種數據傳輸模式:

        usb類型吞吐量方向總電容引腳數1.X 1.5 Mbit/s(低速)12 Mbit/s(全速)半雙工;不可逆《30pF 4 2.0 480 Mbit/s(高速)半雙工;不可逆《10pF 4-5 3.0 5 Gbit/s(SuperSpeed)全雙工;不可逆《1pF 9 3.1/Gen2 10 Gbit/s(SuperSpeed +)全雙工;不可逆《0.1~0.5pF 9 Type-C 10 Gbit/s(SuperSpeed +)全雙工;可逆《0.1pF 24

        表1:USB數據傳輸模式。

        usb3.1/Gen 2基本上是usb3.0,速度加倍,達到10 Gbit/s。它是全雙工的,不可逆,因此連接器和插座必須以正確的方向對齊才能插入。它的總電容為0.1~0.5 pF。

        usb type c為10 Gbit/s且可逆(類似于Apple的Lightning),具有對稱的24針腳,因此連接器將連接到個插座上嘗試。附加引腳允許使用C型電纜支持數據協議,如DisplayPort 1.3,PCI Express和Base-t以太網。圖1顯示了usb type c電纜的引腳圖。

        usb type c的連接器和插座尺寸較?。愃朴贚ightning和Micro-USB),更耐用,可承受10,000次插拔。該電纜支持高達100 W的usb供電模式,可以更快地為智能手機和平板電腦充電。目前可容納usb type c線纜的設備包括Apple的2015 MacBook,Google的Chromebook Pixel,諾基亞的N1平板電腦,OnePlus 2和Le Superphone等智能手機,以及LaCie和SanDisk的移動存儲設備。

        USB連接器USB 3.1與USB Type-C的介紹

        圖1:usb type c引腳圖。

        Comchip有許多低電容ESD浪涌抑制器,用于usb端口保護。 usb 3.0的推薦部件列于表2中,建議的PCB布局如圖2和圖3所示.usb 3.1的建議部件和布局如圖4和圖5所示.C型的推薦部件列于表3和表3中。建議的流通PCB布局如圖6所示。

        usb 2.0 D +,D-(usb 2.0和3.0數據線組合成一個)

        部件號VRWM IR(Max)VC Cj ESD(接觸)封裝CPDQR5V0USP-HF 5 V1μA13V 0.6 pF±8 KV 0402

        1-Line/Uni CPDQ5V0USP-HF 5 V1μA13V 0.6 pF±8 KV 0402

        1-Line/Uni CPDQC5V0USP-HF 5 V1μA13V 0.6 pF±8 KV 0402C

        1-Line/Uni CPDU5V0USP-HF 5 V1μA9.8V 0.5 pF±10 KV 0603

        1-Line/Uni CPDUC5V0USP-HF 5 V1μA9.8V 0.5 pF±10 KV 0603C

        1-Line/Uni CPDT-5V0UP-HF 5 V1μA12V 0.6 pF±10 KV SOT-23

        2-Line/Uni

        usb 3.0 Tx,Rx

        部件號VRWM IR(更大值)VC Cj ESD(接觸)封裝CPDQC5V0CSP-HF 5 V 100 A 15 V 0.3 pF±8 KV 0402C

        1-Line/Bi CPDQC5V0USP-IPHF 5 V 100 nA 12 V 0.3 pF±10 KV 0402C

        1線/Uni CPDA10R5V0P-HF 5 V 50 nA 9 V 0.25 pF±18 KV DFN10P

        4線/Uni

        VBUS 5V

        部件號VRWM IR(更大值)VC Cj ESD(聯系方式)封裝CPDQC5V0R-HF 5 V 90 nA 8 V 24 pF±30 KV 0402C

        1-Line/Bi CPDUR5V0R-HF 5 V 90 nA 8 V 24 pF±30 KV 0603

        1-Line/Bi CPDUC5V0R-HF 5 V 90 nA 8 V 24 pF±30 KV 0603C

        1-Line/Bi CPDQR5V0HE-HF 5 V1μA11V 15 pF±30 KV 0402

        1-Line/Bi CPDQC5V0HE-HF 5 V1μA 11 V 15 pF±30 KV 0402C

        1-Line/Bi CPDUR5V0HE-HF 5 V1μA11V 15 pF±30 KV 0603

        1-Line/Bi

        表2:usb 3.0的推薦部件。

        USB連接器USB 3.1與USB Type-C的介紹

        圖2:usb 3.0建議使用三個組件的PCB布局圖。

        USB連接器USB 3.1與USB Type-C的介紹

        圖3:usb 3.0建議使用兩個組件的PCB布局圖。

        usb 3.1 A型具有與usb 3.0 A類似的ESD要求,所以建議的PCB布局是相同的,除了建議使用更低電容的ESD元件。建議的usb 3.1 PCB布局如圖4和圖5所示。

        USB連接器USB 3.1與USB Type-C的介紹

        圖4:usb 3.1建議使用三個組件的PCB布局圖。

        USB連接器USB 3.1與USB Type-C的介紹

        圖5:usb 3.1建議使用兩個組件的PCB布局圖。

        usb type c具有10 Gbit/s吞吐量,因此ESD考慮到額外電容和電感對高速差分對的潛在影響,保護至關重要。由于可逆連接器設計,usb type c具有更高的ESD保護要求。

        在這種情況下,Comchip DFN10P封裝的流通設計通過將封裝置于高端來簡化PCB布局高速差分對,避免復雜的過孔或環路,節省PCB空間。 usb type c的推薦部件列于表3中,建議的PCB布局如圖6所示。

        部件號VRWM IR(更大)VC Cj ESD(接觸)封裝CPDA10R5V0P-HF 5 V 50 nA 11 V 0.25 pF±14 KV DFN10P

        4線/Bi CPDA10R5V0SP-HF 5 V 50 nA 12 V 0.15 pF±14 KV DFN10P

        4線/Bi

        表3:usb型推薦部件 - C。

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        圖6:usb type c建議采用流通設計的PCB布局圖。

        來源:電子設計


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