使用USB电子设计产品信号影响优化

USB Type-C连接器可以支持包括USB和DisplayPort™在内的多种数据和视频标准，因此在消费类电子产品中的应用日益广泛。USB Type-C基于USB 3.1标准设计，支持高达10Gbps的数据传输速率。在这种高数据传输速率下，想要满足每个设备的最大支持性能，保持整个数据信道的信号完整性便至关重要。

影响信号完整性的因素有多种，例如信道损耗、符号间干扰（ISI）以及印刷电路板（PCB）与传输电缆之间的阻抗不匹配所引起的信号反射。当信号穿过信道时，信号的振幅会发生衰减，衰减程度因信号的频率信息而异。信道越长，衰减便越大，在高数据传输速率下，衰减就可能造成信号完整性问题。

转接驱动器是一种信号调节装置。它可以恢复在信道上损耗的信号，并增强输出，延长信号的传输距离。转接驱动器具有可配置的均衡功能，可帮助恢复遭受ISI和/或信道损耗的信号。转接驱动器还可增加恢复信号中的DC量。可配置的均衡器（EQ）和DC增益还有助于通过系统电气性能和协议一致性测试，并增强设备之间的互操作性。如果不使用转接驱动器，信号的信道传输距离便会受到限制。

对于USB 3.1 Gen 2系统，USB Type-C端口的插入损耗预算为8.5dB，加上6.5dB的USB Type-C电缆损耗，总损耗预算为23.5dB。这种损耗预算仅支持小于1m的USB Type-C电缆，以及主机和设备处仅几英寸的FR4走线长度，设备的布局和PCB的设计尺寸都会因此而受到限制。为保持USB Type-C Gen 2系统良好的信号质量，同时满足PCB尺寸和设备布局不受限制，转接驱动器是最具成本效益的解决方案。

德州仪器TUSB1046是一款VESA USB Type-C交替模式转接驱动开关，对于下行端口（主机），支持高达10Gbps的数据传输速率。图1为TUSB1046交替模式系统的框图。

图1：主机的TUSB1046交替模式框图

在一般的主板上，很难将主机控制器放置在靠近USB Type-C连接器的位置，而使用配置多路复用器的TUSB1046 USB Type-C转接驱动器，便可解决主板上普遍的信号完整性问题。同时，TUSB1046的USB Type-C多路复用器功能还可以实现连接器/电缆接口的翻转。TUSB1046支持USB 3.1Gen 2信号以及DisplayPort 1.4，具有交替模式选项，如双通道USB，外加双通道或四通道DisplayPort，以及其他支持的配置。

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