NXP USB solution on handheld device

關鍵字 :NXP USB solution

1.Handheld Device

因為物聯網時代的崛起,手持置裝置非常貼近我們的生活,慢慢地手持置裝置便成了主流,無論是工作需求、生活應用等需求都能靠一隻手來處理,舉下面的圖例來說明,一件衣服在銷售店待銷售,透過手持式裝置掃描一下條碼,就能知道這件衣服的價格,也知道最近賣出多少件,還有多少尺碼的或在倉庫,所有的資訊一目了然。



2.手持式裝置常見的2大特色

手持式裝置非常多種應用,無論在輕薄、再短小,最常見的兩個特色會有以下 :

( 1 )透過接口給電或是充電 : 作為手持式裝置,行動處理能力已經是必備,最重要的課題就是如何給裝置充電或是維持續航力,因為手持式裝置百花爭鳴,每家廠商都有自己的專利與設計,造成另一個現象就是各式各樣的充電線與不同接口的充電器。




( 2 )USB 接口不能只再傳輸資料 : USB 作為手持式裝置最常出現的介面,以前的應用只能單純傳輸介面,後續次世代的 USB 就是只單純把傳輸速率提高,但現在傳輸資料已經不能滿足現在的使用者,同步傳輸影音資料才能讓手持式裝置發揮其效能。


3.N
XP USB Type C application

NXP 致力於開發 USB Type C 相關應用產品如下,有分成下面幾個種類 :制。

Load Switches - 提供完整的Type C電源保護措施與節省電路板。

High Performance Switches - 提供高速訊號切換確保高速訊號指向相同連接器與不同連接器。

Signal Conditioner – 訊號調節等化器和放大器重新調整訊號,以實現更長的訊號通道與減少誤碼率。



4.PD PHY & CC Logic

PTN5110

是符合TCPC ( Type C Port Controller ) 標準的單一連接埠,可以為 PD ( Power Delivery ) 策略管理與 Type C 連接埠管理器實現 Type C 管理通道 CC 與 PD 實體層功能。

Key Features & block diagram 如下圖





 

應用方法可以參考下圖



PTN5150

是一款小型低功耗的 CC 邏輯晶片,支持 Type C 連接器的應用,具有配置 CC Logic 偵測和指示中能,可以自主運作,也可以透過 I2C 介面來控制。

Key Features & block diagram 如下圖






應用方法可以參考下圖


5.Load Switches
& Protections

NX5P2090UKAZ

5A 用於 USB Type C sink 端的單向電流開關,故障情況時可以自動隔離電源終端。

最高 23V 的過壓保護與 80V 的 surge 保護提供了絕佳保護能力。

Key Features & block diagram 如下圖



NX5P3363UKZ

專為 USB – PD 功能設計可調精密可調限流開關,專為單向 source 端電源提供保護作用。

限流最低從 400mA到最大 3A 的電阻可調設計,與 RCP 逆電流保護功能再加上 80V surge 電壓的保護,讓設備可以安全無虞提供電流給後端裝置。’

Key Features & block diagram 如下圖



應用方法可以參考下圖




 

同場加映 Type C CC / SBU 保護推薦

NX20P0407

主要作用是在保護 Type C 應用當中的 CC / SBU 的腳位,接觸靜電防護高達 8KV,也有 35V surge protect 的保護,免於突波的影響。

Key Features & block diagram 如下圖




NX20P0408

主要作用在於保護 Type C 裡面 USB 2.0 訊號 D+ / D-,保護電壓高達 28V,並且內部切換阻抗只有 4ohm,減少切換後的訊號損失也維持 1.5GHZ 的高頻寬,使 USB 2.0 兼顧保護效果又不損失傳輸效能。

Key Features & block diagram 如下圖





應用方法可以參考下圖



6.Signals Conditioner

PTN36001 / PTN36241G

這兩顆均屬於 USB 3.0 的 Redriver IC,其架構基本上非常接近,可以稱為兄弟料,差別在於 PTN36001 適用於Mobile 裝置,而 PTN36241G 適用於 Computing 裝置,除了耗電瓦數上的差異 ( PTN36001 約189mW / PTN36241G 約 200mW ),兩者均支持 USB 3.0 5GHz 頻寬,其功能主要將較差的訊號透過接收均衡的等化器,提供訊號調節與增強能力,避免因 PCB 走線而損失的消耗功耗。

Key Features & block diagram 如下圖



PTN36043

這顆是 Redriver + Switch 的功能整合再一起,特別適合 Type C 正反兩面的 USB 3.0 訊號,既能維持訊號品質又能切換訊號。

Key Features & block diagram 如下圖






最常見的搭配組合就是 PTN36043 + PTN5150



7.Combo Signals Conditioner

Combo Signals Conditioner 理應該歸屬於 Signals Conditioner 裡面,但是主要是因為 Type C 的 Alternate Mode 架構,這架構可以實現傳輸資料與影音,使手持式裝置透過此架構能更豐富其應用,

下面一張圖更能展示出 Type C connector Alternate mode 的應用。




PTN36502

可以實現一主機輸出 Display Port 與 USB 切換的需求,並且對 UFP ( Upstream Facing Port ) 與 DFP ( Downstream Facing Port )之間的訊號做程度上的強化使其可拓展其訊號的範圍。

Key Features & block diagram 如下圖




應用方法請參考下圖 ( 下圖為 DFP recaptacle )






( 下圖為 UFP recaptacle )

PTN37011

這顆目前還在開發中,是 PTN36502 的下一代產品,其頻寬支援到 USB 3.2 10Gbps 與 Display Port 2.0 UHBR10 的速度,隨著影音規格的進步,相信這顆未來會是主流應用。

Key Features & block diagram 如下圖



應用方法請參考下圖


8.High Speed Signals Switch

高速訊號開關主要是針對 Type C connector 的 USB 3.X 與 USB 2.0 訊號,最主要的功能就是讓 USB Type C 在最低的損耗下做 1:2 的訊號切換,其小包裝的形式非常適合應用在手持式裝置與移動型裝置裡面。 


CBTU02043HEJ

支持 USB 3.1 5Ghz 的頻寬,低容值與高抗串擾能力依然能維持高速訊號品質,在待機模式下也有低能耗的表現 3uA。

Key Features & block diagram 如下圖




 

應用方法請參考下圖

 

NX3DV221GM

此產品特色有低阻抗、低容值,又可以滿足高頻寬的切換需求,最高頻寬可以滿足 1GHz以下,向下相容 USB 2.0 訊號,相當適合應用於 USB Type C。

Key Features & block diagram 如下圖




應用方法請參考下圖




9.Additional Application

手持式裝置中也會有聲音的需求,NXP 也有把聲音和 USB 2.0 切換的開關,使其更能豐富手持式裝置的應用,

Key Features & block diagram 如下圖





應用方法請參考下圖




10.Conclusion

NXP 恩智浦在 USB Type C 應用上持續不斷努力,提供更優質兼具效能的產品與滿足日益爆發的手持式裝置的需求,若對於上面的產品有任何需求與問題,請透過大大通平台聯繫,技術人員會來協助。

★博文內容均由個人提供,與平台無關,如有違法或侵權,請與網站管理員聯繫。

★文明上網,請理性發言。內容一周內被舉報5次,發文人進小黑屋喔~

評論