隨著PC、智能手機(jī)等通訊設(shè)備對(duì)于數(shù)據(jù)傳輸需求不斷增加,USB 2.0被廣泛應(yīng)用于這些場(chǎng)景。USB 2.0憑借其用戶友好性和可提供高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)哪芰?,在PC、消費(fèi)電子和移動(dòng)設(shè)備中成為不可或缺的接口。USB2.0可提供高達(dá)480Mbps的傳輸速率(高速),同時(shí)支持1.5Mbps(低速)和12Mbps(全速)。USB 2.0包括四條線:兩條數(shù)據(jù)線(D+和D-),用于數(shù)據(jù)傳輸;總線電壓(VBUS)和地線(GND)。
ESD保護(hù)的重要性
USB 2.0端口支持熱插拔操作,在插入或拔出任何USB外設(shè)時(shí)會(huì)產(chǎn)生靜電放電(ESD),USB 2.0端口因此極易受到損害。USB 2.0端口中使用的高速數(shù)據(jù)信號(hào)會(huì)在0V到+0.5V之間變化,最大數(shù)據(jù)速率為480Mbps。在此數(shù)據(jù)速率下,任何額外的寄生電容都會(huì)導(dǎo)致信號(hào)干擾,而矽力杰ESD保護(hù)方案能在不損害高速數(shù)據(jù)線性能的情況下保護(hù)USB 2.0的敏感組件。
矽力杰USB2.0保護(hù)方案
VBUS線路保護(hù):VBUS引腳將導(dǎo)通一個(gè)5V直流電源,需要至少具有5V工作電壓的ESD保護(hù),以確保正常操作中不會(huì)發(fā)生擊穿。
D+和D-數(shù)據(jù)線保護(hù):D+和D-數(shù)據(jù)線將傳遞480Mbps差分信號(hào),需要低電容ESD保護(hù)以支持高速信號(hào)。
USB2.0保護(hù)最重要的問題之一是鉗位電壓(VC)。較低的鉗位電壓意味著更快的響應(yīng)時(shí)間和對(duì)受保護(hù)器件的較小壓力。其中SYT32S05DWD的VC典型值為4.5V@ TLP16A,可以極大地提高保護(hù)能力。
*典型TLP測(cè)試曲線
寄生電容是USB 2.0數(shù)據(jù)傳輸?shù)牧硪粋€(gè)關(guān)鍵參數(shù)。由于USB 2.0可以達(dá)到480Mbps的數(shù)據(jù)傳輸速率,如果寄生電容太大,可以監(jiān)測(cè)和測(cè)量明顯的插入損耗或眼圖。其中SYT13S03SMD的每個(gè)I/O引腳到GND的電容是0.42pF,可以保證傳輸?shù)男盘?hào)不會(huì)惡化。根據(jù)電容與數(shù)據(jù)速率之間的關(guān)系,小于5pF的寄生電容可以支持高達(dá)480Mbps的數(shù)據(jù)傳輸,因此超低電容(0.42~1.2pF)為USB 2.0高速應(yīng)用提供了更好的設(shè)計(jì)選擇。
此外浪涌保護(hù)能力也是一個(gè)需要重點(diǎn)考慮的因素。當(dāng)系統(tǒng)對(duì)浪涌能力要求很高的時(shí)候,SYT31S05/SYT32S05系列產(chǎn)品可以通過高達(dá)15A浪涌電流,提供最高可達(dá)38V的浪涌保護(hù)水平。
矽力杰USB2.0接口ESD保護(hù)方案
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