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标题: 最IN方案 | 基于onsemi NB7VPQ904M的5M高速TYPE-C CABLE线的设计方案 [打印本页]

作者: 鸣涧    时间: 2022-3-21 18:18
标题: 最IN方案 | 基于onsemi NB7VPQ904M的5M高速TYPE-C CABLE线的设计方案
最IN方案 | 基于onsemi NB7VPQ904M的5M高速TYPE-C CABLE线的设计方案[color=rgba(0, 0, 0, 0.3)]

当前高速CABLE的应用越来越广泛,比如在VR上的TYPE-C,因应其传送距离,需要增强其信号。首先Cable部分均需要最少16C的线缆,在数据传输的过程中主要有TX/RX两组差分信号,CC1和CC2是两个关键引脚来探测连接,区分正反面,区分DFP和UFP,也就是主从;配置Vbus,有USB Type-C和USBPower Delivery两种模式;配置Vconn,当线缆里有芯片的时候,一个CC传输信号,一个CC变成供电Vconn. 第二,在5M的传输中,同时需要设计EQ电路,以使其眼图清晰,带宽符合要求。采用ONSEMI的NB7VPQ904M可达至5M传输性能,轻松修订UFP与DFP,以及双绞线等应用。具I2C的均衡设置。

其工作可详见以下:
DFP (Downstream Facing Port)为主(Host), UFP (Upstream Facing Port)为从(Device)。在DFP/或UFP的CC pin有上拉/下拉电阻Rp/Rb,判断CCPIN是否已连通,当连通时,DFP就打开Vbus电源开关,输出电源给UFP。而哪个CC pin(CC1,CC2)检测到下拉电阻就确定接口插入的方向,顺便切换RX/TX。参见图片4.

CC pin被用来侦测正反插,从DFP的角度来看,当CC1接到下拉就是正插,如果是CC2接到下拉就是反插,在侦测完正反插后,输出相对应的USB信号。

下图的右边整合了MUX,正反插进来的讯号会由MUX来切换,正插时,切换到SSRX1&SSTX1,反插时,切换到SSRX2&SSTX2.参见图片5.

高速串行信号部分:
DisplayPort信号,在本设计中使用2 Lane DP模式,支持4kx2K@30Hz分辨率,单Lane速率在5.4Gbps(HBR2),为了保证DP信号完整性,必须满足差分阻抗100Ω;

USB3.0信号,理论传输速率5.0Gbps,属于高速串行链路,必须严格按照差分线方式处理,满足差分阻抗90Ω;

NB7VPQ904M是一个1.8 V USB Type−C DisplayPort备用模式线性Redriver。完全支持DisplayPort 1.4 (8.1Gbps)和usb3.1第1代/第2代(5/ 10gbps)协议。信号完整性服从PCB走线、传输电缆和Intel-Symbol Interference(ISI)国标−符号干扰(ISI)。

NB7VPQ904M通过补偿损耗的方法,比如:对用户选择在输入接收的增益/均衡引入不同强度,和平坦传输的增益,这两种补偿方法。运用此两项来制作出好的眼图,以便输出数据。NB7VPQ904M的4channel是双向的和可以被编程的,为接收或发送4channel。这NB7VPQ904M完全支持多达4LANES的DisplayPort和两个PORTS的USB 3.1 Gen 2端口配置。

NB7VPQ904M还集成的无源开关控制功能,来切换SBU1/SBU2的极性的开关,此SBU1/SBU2是由TYPE-C的USB端口配制,以匹配DP的多路切换信号AUX+/AUX-。

NB7VPQ904M配备了I2C可编程性,方便控制辅助通道监视和切换、接收或发射信道模式,极性反转,信道断电,RX平坦增益,均衡,TX平坦增益和输出压缩设置。上电后,NB7VPQ904M会定期检查两者接收机的TX输出对。一旦接收器被检测到RX终止变为启用NB7VPQ904M被设置为执行返回函数。

NB7VPQ904M在32引脚X2QFN包和是指定在整个工业温度范围内工作,0°C+ 70°C。

► 场景应用图

► 产品实体图

► 展示版照片

► 方案方块图

► NB7VPQ904M的框图

► NB7VPQ方案的BOM

► DFP/UFP的连接

► CC端口的连接

► 核心技术优势
 NB7VPQ904M是一个1.8 V USB Type−C DisplayPort备用模式线性Redriver。完全支持DisplayPort 1.4 (8.1Gbps)和usb3.1第1代/第2代(5/ 10gbps)协议。
 完全支持多达4LANES的DisplayPort和两个PORTS的USB 3.1 Gen 2端口配置。
 集成的无源开关控制功能,来切换SBU1/SBU2的极性的开关,此SBU1/SBU2是由TYPE-C的USB端口配制,以匹配DP的多路切换信号AUX+/AUX-。
 NB7VPQ904M配备了I2C可编程性,方便控制辅助通道监视和切换、接收或发射信道模式,极性反转,信道断电,RX平坦增益,均衡,TX平坦增益和输出压缩设置。

► 方案规格
1. 含对于NB7VPQ904M的测试
2. 可轻松修改有源CABLE线,UPF(上传传输端口)与DPF(下载传输端口),以及DRP等应用。
3. Type-c插头/插座系统的设计。
4. 经由I2C控制均衡等设置。








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