USB3.1的静噪对策

出处:厂商供稿 发布于:2022-06-22 16:12:52

    1

    前 言

    初,USB是作为连接计算机和外围设备的数字接口而开发的,现在被广泛用作包括移动设备和物联网的通用接口。

    初的传输速度为12 Mbps的USB 2.0现在已经变成480 Mbps,而的USB 3.1 gen 1的速度为5 Gbps。同时,Type-C连接器也提高了可用性和电源容量,也为连接器设置了便捷的形状,使其更易于使用。

 

    2

    USB3.1设备的噪声状况

    USB3.1设备的辐射噪声是怎样的呢?

    图1,看似跟USB3.1 gen1相似的噪声状况,我们将USB 3.0 的PC连接到外部HDD,并观察到它产生的噪声。

   

    图1 USB3.0功能的辐射噪声

    虽然这里使用TypeA-TypeB和TypeC-TypeC作为连接电缆,但两种噪声水平都低于不必要的辐射噪声的调节值,并且没有出现问题。

    那么,是否有必要对USB 3.1设备采取静噪对策?实际上,针对不必要的辐射等噪声调节以外,还有其它的必须要采取静噪对策的理由!

    3

    USB3.1 设备的噪声问题

    现在,电子设备内置的通信功能在增加。代表性的例如智能手机。

    由于在智能手机这样狭窄的空间中内置了各种数字电路,这些电路中会发生数字噪声。

    当此噪声进入智能手机的天线时,混杂着来自基站的无线电波的噪声,使接收灵敏度降低(图2)。

   进入天线的噪声会有相应的对策,但是由于智能手机中连接了USB等接口电缆,该电缆成为了放射源,导致进入天线的噪声增加从而使接收灵敏度降低。

    是在简易的测试环境下测试出的进入LTE接收器部分天线的噪声。

    通过连接USB电缆,导致噪声水平增加了将近20dB。

    4

    USB3.1 设备的静噪对策

    USB3.1 设备的静噪对策中连接部分使用静噪滤波器会很有效。

    但是,由于高速差分信号在信号线中流动,因此在使用滤波器时必须要注意,以免损害该信号质量。

    共模噪声滤波器作为静噪滤波器的一种,可以有效地消除共模噪声,这是辐射噪声的主要原因,对差分信号几乎没有影响。将本公司的USB 3.1用共模噪声滤波器插入差分信号线。

    使用共模噪声滤波器的结果如图5所示,进入天线的噪声改善10dB。

    有关USB3.1Gen1推荐的共模噪声滤波器,请参考以下产品链接。

    荐

    村田推荐

    USB3.1Gen1推荐共模噪声滤波器

    NFG0QHB372HS2

    NFG0QHB542HS2

    5

    追加对策一:地平面强化

    为了进一步改善,我们还采取了静噪滤波器以外的对策。

    在USB线中,由于信号在差分传输中是双绞线,因此它原本是一种难以辐射噪声的结构。

    但是,如果电缆屏蔽部分有噪声,可能会从这里发射噪声。因此我们采取了地平面强化的对策。

    在该设备中,初USB连接器和基板通过一个螺钉和多个手指垫圈连接。

    为了使USB连接器框架与智能手机主板接地之间的阻抗较低,将它们与铜箔胶带连接牢固地连接。即效果。

    通过进行地平面强化可将噪声水平降低6~8dB的程度。

    6

    追加对策二:换线

    USB线的差异也会引起放射噪声水平的变化。

    将设备中初的USB线换成市售的另一种USB线。

    此时,用原先的线时噪声较低,的差为10dB左右。因此可见选择适合的线也对噪声对策十分关键。

    7

    总 结

    通过这些对策,如图8所示,天线中进入的噪声可降低20dB,LTE的接收灵敏度取决于频带,改善了8dB

    对策内容包括:

    插入共模噪声滤波器

    地平面强化

    选择适合的USB线

    我们在这里介绍了针对USB 3.1 gen 1噪声对策的噪声对策示例,但除此之外,我们还介绍了适用于高速差分接口噪声对策的共模噪声滤波器/共模扼流线圈


关键词:USB3.1

版权与免责声明

凡本网注明“出处:维库电子市场网”的所有作品,版权均属于维库电子市场网,转载请必须注明维库电子市场网,https://www.dzsc.com,违反者本网将追究相关法律责任。

本网转载并注明自其它出处的作品,目的在于传递更多信息,并不代表本网赞同其观点或证实其内容的真实性,不承担此类作品侵权行为的直接责任及连带责任。其他媒体、网站或个人从本网转载时,必须保留本网注明的作品出处,并自负版权等法律责任。

如涉及作品内容、版权等问题,请在作品发表之日起一周内与本网联系,否则视为放弃相关权利。

扫码下载APP,
一键连接广大的电子世界。

在线人工客服

买家服务:
卖家服务:

0571-85317607

客服在线时间周一至周五
9:00-17:30

关注官方微信号,
第一时间获取资讯。

建议反馈

联系人:

联系方式:

按住滑块,拖拽到最右边
>>
感谢您向阿库提出的宝贵意见,您的参与是维库提升服务的动力!意见一经采纳,将有感恩红包奉上哦!