如何增強(qiáng)對USBType-C數(shù)據(jù)信號保護(hù)介紹新的USBType-C®（USB-C）電纜和連接器規(guī)范極大地簡化了我們互連和為數(shù)碼相機(jī)和超薄平板電腦等電子產(chǎn)品供電的方式。該規(guī)范支持高達(dá)15W的USB-C充電應(yīng)用，并且將充電功率擴(kuò)展至100W的USB-C供電（PD）包括可互換充電的各種不同設(shè)備。USBType-C為保護(hù)系統(tǒng)帶來了新的挑戰(zhàn)。新連接器的間距小于USBMicro-B的間距，這會增加VBUS機(jī)械短路的風(fēng)險(xiǎn)。此外，由于與USBPD相關(guān)的高電壓，需要更強(qiáng)大的保護(hù)。電子負(fù)載的日益復(fù)雜性要求加強(qiáng)對ESD和電壓浪涌的保護(hù)。該設(shè)計(jì)解決方案回顧了USBType-CPD架構(gòu)以及與D+/D-數(shù)據(jù)信號保護(hù)相關(guān)的挑戰(zhàn)。USB-CPD系統(tǒng)圖2展示了一個典型的便攜式電源管理設(shè)備前端，該設(shè)備可連接到USB-C電纜并由鋰離子（Li+）電池供電。當(dāng)VBUS存在時，它為充電器、系統(tǒng)和其余模塊供電。在這個階段，電池被充電。當(dāng)VBUS斷開時，電池為系統(tǒng)供電。對于USB-C電纜，CC1和CC2引腳決定端口連接、電纜方向、角色檢測和端口控制。D+/D-線是標(biāo)準(zhǔn)的USB-C通信線，以480Mbps的速度處理數(shù)據(jù)，并受到D+/D-保護(hù)裝置的保護(hù)。PD控制器實(shí)現(xiàn)供電協(xié)議。TYPE-C貼片起初設(shè)計(jì)意圖是使用十多年的接口標(biāo)準(zhǔn)。生產(chǎn)廠家TYPEC連接器

但到了這個時候，還是有一家手機(jī)品牌獨(dú)來獨(dú)往，它不用MiniUSB，不用MicroUSB，用自己研發(fā)的30PinDock接口，缺點(diǎn)也是很明顯，大且無法盲插，極易因?yàn)椴邋e方向而損壞連接器。不過，MiniUSB與MicroUSB也都存在無法盲插的缺點(diǎn)。蘋果30PinDock連接器(圖源淘寶產(chǎn)品圖)以上，是USB1.0與2.0的時代。02.是時候干掉microUSB了2012年9月，iphone5帶著Lighting連接器亮相世界，引得一片喧嘩。蘋果研發(fā)Lighting連接器就是要繞開MicroUSB的統(tǒng)一，開辟出一條新型手機(jī)充電連接器的道路。不過，Lighting連接器仍然屬于USB2.0標(biāo)準(zhǔn)。Lighting連接器正反面都設(shè)有8個觸點(diǎn)，比MicroUSB多了11個觸點(diǎn)，支持盲插，耐用壽命更長，更加方便于消費(fèi)者使用。并且，其獨(dú)特之處在于將C94芯片植入接口中，輔助連接器通過手機(jī)系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證，只有通過驗(yàn)證的配件才能實(shí)現(xiàn)充電與數(shù)據(jù)傳輸。專業(yè)制造TYPEC連接器板上24PType-C在性能上也具有很大的優(yōu)勢如數(shù)據(jù)傳輸速度達(dá)到USB3.1的標(biāo)準(zhǔn)，速度高達(dá)10Gb/s 。

那么手電采用C口充電的時候，消費(fèi)者的適配器五花八門，比如常見有QC，PD，AFC的Type-C適配器，每種小家電需要的功率不同，申請的電壓需要通過充電協(xié)議溝通，與適配器握手成功才能供電給小家電使用。接下來我們看看手電筒是如何通過Type-C接口連接電源供電的，首先不同的適配器輸出規(guī)格也是不同的，PD協(xié)議基本是5V,9V,12V,15V,20V，五個檔位，當(dāng)然還有PPS等等，取電需要充電協(xié)議的握手成功，意思就是手電筒里的UFP芯片與適配器里的DFP芯片要進(jìn)行充電協(xié)議通訊才能取電。圖中我們了解到取電芯片用到的是LDR6328S。LDR6328S是樂得瑞科技開發(fā)的一款兼容USBPD、QC和AFC協(xié)議的Sink控制器。LDR6328S從支持USBPD、QC和AFC協(xié)議的適配器取電，然后供電給設(shè)備。比如可以配置適配器輸出需要的功率，給無線充電器設(shè)備供電。LDR6328S也兼容傳統(tǒng)USB電源適配器。

USBType-C互連測試中一些重要的電氣參數(shù)說明簡單的比較上面的TestGroupB-2和B-3&B-8要求，不難發(fā)現(xiàn)：相比較于USB2.0等低速信號，高達(dá)10Gbps/lane和20Gbps/lane的超高速信號以及USB4Gen3信號，對電纜、連接器和信號通道提出了更加嚴(yán)苛的要求。除了用網(wǎng)分加TDR選件進(jìn)行差分阻抗(DifferentialImpedance)、信號對衰減(D+/D-PairAttenuation)、信號對傳輸時延(D+/D-PairPropagation)、信號對內(nèi)延時差(D+/D-Intra-PairSkew)、差分插入損耗(DifferentialInsertionLoss)和差分回波損耗(DifferentialInsertionLoss)等常規(guī)時域測試外，USB標(biāo)準(zhǔn)引入了很多新的電氣參數(shù)對Type-C互連進(jìn)行檢測。比如：插入損耗擬合(InsertionLossFitatNyquistFrequencies,ILfitatNq)、積分總串?dāng)_(IntegratedTotalCrosstalk,IXT_DP/IXT_USB)、積分回波損耗(IntegratedReturnLoss,IRL)、積分多重反射(IntegratedMulti-reflection,IMR)、差模轉(zhuǎn)共模(DifferentialtoCommonConversion),信道操作裕量(ChannelOperatingMargin,COM)等。這些參數(shù)基本上是對原始的S參數(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)后處理重新做數(shù)據(jù)擬合或積分得到。智能手機(jī)和專業(yè)播放器把多年來一直在使用的3.5mm耳機(jī)口改為Type-C接口。

USBType-C互連測試解決方案方案一使用4端口VNA的一體式解決方案傳統(tǒng)的連接器和電纜組件一致性測試使用矢量網(wǎng)絡(luò)分析儀(VNA)進(jìn)行頻域分析，使用TDR（時域反射計(jì)）示波器進(jìn)行時域分析。KeysightENA系列網(wǎng)絡(luò)分析儀具有增強(qiáng)型時域分析（選項(xiàng)TDR）應(yīng)用程序，可提供測量所有合規(guī)性參數(shù)的一體式解決方案。?支持實(shí)施方法(MOI)文檔，提供一步一步的詳細(xì)操作步驟，按照USB-IF一致性測試規(guī)范手動測試指定的參數(shù)。?基于支持的VNA型號，根據(jù)USB-IF一致性測試規(guī)范，提供具有預(yù)定義測量參數(shù)和測試模板限制的狀態(tài)文件。Type-C連接器還可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、電流的逆向傳輸。專業(yè)生產(chǎn)TYPEC連接器USB3.1 連接器

Type-C接口屬于比較新的類型的接口。生產(chǎn)廠家TYPEC連接器

Type-C2P接口另一方面，Type-C接口傳輸?shù)氖菙?shù)字信號。從數(shù)字信號到模擬信號的轉(zhuǎn)換通常發(fā)生在耳機(jī)中，減少了模擬信號到達(dá)耳機(jī)所需的距離，減少了線路和外部電磁干擾造成的失真。除此之外，使用Type-C接口還有幾個好處，使得耳機(jī)制造商越來越傾向于逐漸放棄3.5mm接口：設(shè)備空間更大。智能手機(jī)制造商有更多的空間使用音頻輸出，取消3.5mm插孔和充電口共用接口。這使他們能夠創(chuàng)建更薄、更簡單的設(shè)備。它還為手機(jī)中的其他部件提供了空間，如外部揚(yáng)聲器、麥克風(fēng)或電池。生產(chǎn)廠家TYPEC連接器

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