E-mark芯片知多少!


1.jpg

基本知識普及:E-mark,全稱為:Electronically Marked Cable: 封裝有E-Marker芯片的USB Type-C有源電纜,DFP和UFP利用PD協議可以讀取該電纜的屬性:電源傳輸能力,數據傳輸能力,ID等信息,所有全功能的Type-C電纜都應該封裝有E-Marker(日常操作中,我們將3A以上電流線纜要求必須帶有E-mark芯片).

點擊查閱:Type-C 技術參數圖解發布



最近由于華為被特瘋子封殺,滿屏都是芯片,今天我們搞Type c數據線的也聊聊這看起來高大上的芯片,芯片一直是個神奇的東西,表面上看是電腦、筆記本、智能手機改變了世界,其實,真正改變世界的硬件內核是芯片,芯片相關的技術才是科技界最實用、最浪漫的基礎技術,也正因如此,誰掌握了芯片基礎技術,誰就能立于不敗之地,分分鐘攫取高額的利潤,隨著5G的深入,未來你會看到物聯網、云端、人工智能(AI)等全新應用如雨后春筍般涌現,客戶為提升資訊傳輸速度及滿足配套的音視頻轉換傳輸,對于高速傳輸芯片解決方案需求節節攀升,不僅USB、HDMI、DP、SIPI、MIPI及PCIE等傳輸規格不斷往上升級,甚至一再挑戰物理極限,凸顯高速傳輸芯片在影音串流及資訊流爆炸成長的世代,已成為各家客戶設計終端新品的重要考量.目前業界的芯片主要分為臺系,美系,中國制造系,其它系,按照各位行業前輩的使用狀況,小編整理芯片產商給各位,各位也可以根據自己公司使用的狀況給予留言建議,給行業朋友一些好的建議.




E-Marker芯片的使用場景

USBType-C規范定義了各類USB Type-C線纜:


1

  • 全功能的USB Type-C線纜:一種支持USB 2.0和USB3.1數據傳輸的USB Type-C到Type-C類型的線纜

  • USB 2.0 Type-C線纜: 兩端帶有USB2.0 Type-C公頭的USB 2.0 Type-C線纜,適用于USB2.0

  • 固定式Type-C線纜:一端帶有全功能的USB Type-C公頭或USB2.0 Type-C公頭的固定式Type-C線纜(CaptiveCable)


下圖列出了需要帶E-Marker芯片的線纜類型:

2.jpg

順便說一下,在PD3.0規范中刪除了FSK的通訊方式。原先在PD2.0規范定義的USB Type-C公頭連接USB Type-A或者USB Type-B用到E-Marker的場景不再存在。

nba会员共享:USB2.0 5A線纜的Type-C公頭PCB設計要點 

nba球星高清壁纸图片 www.tnffu.com 帶E-Marker芯片的USB2.0出線可以分為三類,總共六根線:


2

  • USB2.0數據線D+/D-

  • Type-C通訊線CC和VCONN

  • 電源及地,傳輸5A電流


有些線纜不傳輸USB2.0的數據,只要傳輸5A電流即可。這樣的線纜的出線只要VBUS、GND、CC和VCONN共4根線即可.

3.jpg

USB2.0, 5A的Type-C公頭PCB設計要點:


3

  • 采用普通的FR4材質的PCB材料即可,建議采用四層PCB,滿足5A電流傳輸等級。內層的第二層和第三層分別走VBUS和GND。

  •  根據公頭的規格,PCB厚度及公差滿足設計要求

  • Top層出線,E-Marker芯片及阻容器件均放在Bottom底層。E-Marker芯片盡量選擇尺寸、管間距大的封裝E-Marker芯片,如2mm x 2mm DFN-6L封裝。

  •  建議采用公板設計,也就是帶E-Marker端和不帶E-Marker端采用同一套PCB設計,根據BOM進行選焊。

  • D+/D-走線考慮阻抗匹配,平行、等長走線。

  • 控制PCB的長度和寬度,推薦尺寸為8.4mmx 6mm


USB3.1線纜的Type-C公頭PCB設計要點 

帶E-Marker芯片的USB3.1出線可以分為三類,總共16線:


4

  • USB3.1的高速數據線TX1+/TX1-,RX1+/RX1-,TX2+/TX2-,RX2+/RX2-

  • USB2.0數據線D+/D-

  • Type-C通訊線CC和VCONN

  • 邊帶信號SBU1/SBU2

  • 電源及地


USB3.1線纜分同軸線和雙絞線兩種,雙絞線的實際出線數量至少是16根,同軸線在雙絞線的基礎上,需要增加4根左右的GND出線,用于實現同軸線的屏蔽.

44.jpg

USB3.1數據標準采用的高速率已經進入到微波領域,通過連接器和線纜傳輸如此高的速率必須考慮通道的不連續性引起的失真,為了將失真程度保持在一個可控的水平,標準規定了線纜和連接器對的阻抗和回波損耗等指標。在測試項目上也包含了Impedance(特性阻抗)、Propagation Delay(傳輸延遲)、PropagationSkew(傳輸時滯)、Attenuation(衰減)、Crosstalk(串音)等測試項目

USB3.1的Type-C公頭PCB設計要點:


5

  • 選用高頻、高性能的PCB板材,建議采用六層PCB。少數廠家可以用4層PCB達到10GHz認證要求。建議內層的第二層和第五層分別走GND,GND,VBUS和GND。

  • 根據公頭的規格,PCB厚度及公差滿足設計要求。

  • E-Marker芯片及阻容器件均放在Bottom底層。E-Marker芯片盡量選擇尺寸、管間距大的封裝E-Marker芯片,如2mm x 2mm DFN-6L封裝。

  • 建議采用公板設計,也就是帶E-Marker端和不帶E-Marker端采用同一套PCB設計,根據BOM進行選焊。

  • 高速信號線的走線要非常小心,走線考慮阻抗匹配,平行、等長走線,充分考慮防串擾。盡量少打過孔。建議差分阻抗85Ohm+-5Ohm。

  • D+/D-走線考慮阻抗匹配,平行、等長走線。

  • 控制PCB的長度和寬度。

  • 需要設計線夾位置,固定接線,方便加工


使用E-mark第一原則:如果您希望通過USB TYPE-C接口來提供超過5V的電壓,或者是超過3A的電流,那么一定需要TYPE-C接口芯片去實現USB PD協議.


使用E-mark第二原則:如果您的設備使用5V電壓,并且不超過3A的電流。那就要看設備本身的供電特性和數據傳輸特性,如果設備本身只往外供電,或者只接受對方供電,并且供電角色與數據傳輸角色為默認搭配(即供電方為HOST,用電方為Slave或者device),那么你不需要TYPE-C芯片.


使用E-mark第三原則:這兩個原則是用來判斷設備上是否需要TYPE-C芯片,另外一點很受關注的C-C傳輸線上是否需要用到E-MARKER芯片,這個判斷標準是,使用過程中,電流是否會超過3A?如果不超過,則可以不需要, A to C, B to C的線,則看是否需要實現Battery Charging協議,如果要實現,則可以使用LDR6013,帶來的好處是,既能夠實現充電,又能夠傳輸數據,避免某些不遵守Battery Charging協議的適配器無法給蘋果設備充電的問題







微信圖片_20190610100524.jpg

第一、用電方及Device這端,用兩個5.1K下拉電阻,分別連接到C口母座的CC1和CC2上。如果需要判別插入方向,則用一個比較器,對兩個電阻上的電壓進行比較(如果是有處理器的系統,則可以用ADC去判斷),比較結果即為方向.

第二、供電方或者說HOST這端(供電電壓為5V)。用兩個10K的上拉電阻分別對C口母座的CC1和CC2進行上拉。如果需要判別插入方向的,則用一個比較器,對兩個電阻上的電壓進行比較(如果是有處理器的系統,則可以用ADC去判斷),比較結果即為方向.

第三、如果要過USB-IF認證,那么,除了那種在適配器上直接伸出來不可拔除的USB公頭輸出線之之外,其他DFP應用都乖乖的加上USB TYPE-C芯片,如果不需要認證,看著辦吧,同樣都能夠用的情況下,市場會決定一切的.


目前,看得到的必須要用TYPE-C芯片的應用,包括:筆記本電腦,手機,平板,移動電源,支持高壓快充的適配器.

微信圖片_20190610100627.jpg

以上僅供參考,特別是總線上5V沖突的部分,我之所以敢推薦不用芯片,那是因為即使用了,也很難避免不沖突,特別是兩個DRP,兩個TRY.SRC設備相連,并且外圍存在干擾的情況下。在Type-C時代,所有的設計,都必須要應對總線上的VBUS電壓沖突的情況。既然都必須防沖突,那自然就可以不用了.



<section style="margin: 3p


分享:

nba球星高清壁纸图片Copyright ?2015 AtoB 富創科技 粵ICP備12001573號