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开发专栏 NEW

轻松延长USB等高速接口的传输距离并面向与相机等连接的切换卡是指?

外围设备接口的高速化正在马不停蹄地进行中。USB的最新规格--USB 3.1 Gen2已将数据传输速度提到了10GBit/秒。数据传输速度提高,每次能传送的数据也更多,对用户来说自然更便利;但是另一方面也会存在弊端。数据传输速度越高,其传输距离就会越短。根据用途不同会在使用上受到很大限制。此连载的第2篇详细说明了能克服这一缺陷的Repeater IC「THCX222」。在线缆的两段插入此Repeater IC,就能大幅延长传输距离。这次是连载的第3篇(終篇),我们么会介绍装置于Repeater IC上的系统模具。使用这些模具,不但能削减花费在Repeater IC测评工作上的成本和时间,还能大幅简化有源电缆和PC用配件的开发。

购买后能马上进行测评

能提高高速外围设备接口的传输距离的Repeater IC「THCX222」。其实力与效果,相信通过上次第2篇专栏的解说大家已经了解了(图1)。


THine Electronics在单一的Repeater IC以外,也提供装置于此IC上的系统模具。系统模具是指Repeater IC以外的、编组了驱动IC所需的周围零件的部件。购买了系统模具,就能马上对Repeater IC进行测评和使用。

着手开发系统模具的理由起源于客户在开发上碰到情况。Repeater IC的潜在客户大都是一些有源电缆或PC用配件的厂商。这些厂家一般都有很多设备设计上的专家,但却很少有电力回路设计上的人才。只导入单一Repeater IC,就需要为其设计周围的电力回路、编排打印基板的layout、并且制造切换卡模具。此外,还需要在设计阶段就把高速传输所特有的一些注意点考虑进行,而说实话用户企业中大部分对这些设计工作并没有太多的技巧。

而且,即便能顺利完成这些设计和制造工作,也会在Repeater IC的测评上花费太多时间。电缆和配件厂商希望能马上对Repeater IC的特性和性能进行测评。因此,我们认为光准备单一Repeater IC无法满足用户企业的需求。
 

我们准备了2种系统模具

THine Electronics准备了2种系统模具。即切换卡与有缘插头。

切换卡一端有USB插口;另一端配备了金属电极(图2)。在金属电极上焊接了线缆。
  
切换卡内置于线缆两段插口的模具内,通过总线电源供电,因此内置了切换卡的有源电缆与普通的USB线在使用方式上并没有不同(图3)。


用卡上安装的Repeater IC的DC增益、AC增益调整功能根据线缆的衰减性来进行调节,就能PC和周边设备输出的USB信号波形作出修正。这样一来就能使USB信号的传输距离大幅延长。

对应的USB插口有Type-A、Micro-B、Type-C等。能传输USB 3.0或USB 3.1规格的信号至5m以上的距离。模具尺寸为13mm×26mm(THSB-ACC-563G1)。

另一个系统模具--有缘插头在另一端安装了USB插座口,是能连接通常的USB智能电缆的两端的设计(图4)。
 
与切换卡一样:接收通过线缆/插头送出的USB信号,调节DC增益和AC增益使USB信号波形规整后再传送回线缆/插头。以此来大幅延长传输距离。

有缘插头在用来改善USB线缆的波形以外,还能用于有源电缆的事前测试。在需要测试USB线缆的两端接上有缘插头,在这种状态下,确认PC与周边设备的接触情况以及观察信号波形的眼图及其衰减性,来变更基板上的Repeater IC的均衡器设定值,就能根据测试对象的线缆而进行不同的调试。只需要准备较长的线缆就能简单地进行有源电缆必须的事前测评。两端的USB插头也全都能对应Type-A、Micro-B、Type-C。

缩减开发周期和成本

因此,切换卡与有缘插头有非常高的可用性。再来总结一下两者的优点(大致可分为3点):

1是可以大幅提高开发速度。因为可以立即测评Repeater IC的特性,就可在短期内使有源电缆和PC用配件等迅速投入市场。2是不需要电力回路设计的知识和技能。更擅长设备设计的线缆厂商就不需要再请电力回路设计方面的工程师了。当然也无需委托外部企业进行设计了。3是能削减开发成本。雇佣电力设计工程师或委托外部企业进行设计,当然会产生成本。但使用切换卡或者有缘插头,就无需增加这方面的成本。

THine Electronics在销售Repeater IC「THCX222」的同时,也将扩大切换卡与有缘插头这两个系统模具的销售。因为根据用户企业的情况不同,所需的产品形式也会不同。我们怀着「为客户企业节约成本与时间做出贡献」这一目的,今后也将会努力提供更好的方案。

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