基於onsemi NB7VPQ904M的5M高速TYPE-C CABLE線的設計方案

當前高速CABLE的應用越來越廣泛，比如在VR上的TYPE-C，因應其傳送距離，需要增強其信號。首先Cable部分均需要最少16C的線纜，在數據傳輸的過程中主要有TX/RX兩組差分信號，CC1和CC2是兩個關鍵引腳來探測連接，區分正反面，區分DFP和UFP，也就是主從；配置Vbus，有USB Type-C和USBPower Delivery兩種模式；配置Vconn，當線纜里有晶片的時候，一個CC傳輸信號，一個CC變成供電Vconn. 第二，在5M的傳輸中，同時需要設計EQ電路，以使其眼圖清晰，帶寬符合要求。採用ONSEMI的NB7VPQ904M可達至5M傳輸性能，輕鬆修訂UFP與DFP，以及雙絞線等應用。具I2C的均衡設置。其工作可詳見以下：

DFP (Downstream Facing Port)為主(Host)， UFP (Upstream Facing Port)為從(Device)。在DFP/或UFP的CC pin有上拉/下拉電阻Rp/Rb，判斷CCPIN是否已連通，當連通時，DFP就打開Vbus電源開關，輸出電源給UFP。而哪個CC pin（CC1，CC2）檢測到下拉電阻就確定接口插入的方向，順便切換RX/TX。參見圖片4.

CC pin被用來偵測正反插，從DFP的角度來看，當CC1接到下拉就是正插，如果是CC2接到下拉就是反插，在偵測完正反插後，輸出相對應的USB信號。

下圖的右邊整合了MUX，正反插進來的訊號會由MUX來切換，正插時，切換到SSRX1&SSTX1，反插時，切換到SSRX2&SSTX2.參見圖片5.

高速串行信號部分：

DisplayPort信號，在本設計中使用2 Lane DP模式,支持4kx2K@30Hz解析度，單Lane速率在5.4Gbps（HBR2），為了保證DP信號完整性，必須滿足差分阻抗100Ω；

USB3.0信號，理論傳輸速率5.0Gbps，屬於高速串行鏈路，必須嚴格按照差分線方式處理，滿足差分阻抗90Ω； 

NB7VPQ904M是一個1.8 V USB Type−C DisplayPort備用模式線性Redriver。完全支持DisplayPort 1.4 (8.1Gbps)和usb3.1第1代/第2代(5/ 10gbps)協議。信號完整性服從PCB走線、傳輸電纜和Intel-Symbol Interference(ISI)國標−符號干擾(ISI)。

NB7VPQ904M通過補償損耗的方法，比如：對用戶選擇在輸入接收的增益/均衡引入不同強度，和平坦傳輸的增益，這兩種補償方法。運用此兩項來製作出好的眼圖，以便輸出數據。NB7VPQ904M的4channel是雙向的和可以被編程的，為接收或發送4channel。這NB7VPQ904M完全支持多達4LANES的DisplayPort和兩個PORTS的USB 3.1 Gen 2埠配置。

NB7VPQ904M還集成的無源開關控制功能,來切換SBU1/SBU2的極性的開關，此SBU1/SBU2是由TYPE-C的USB埠配製，以匹配DP的多路切換信號AUX+/AUX-。

NB7VPQ904M配備了I2C可編程性，方便控制輔助通道監視和切換、接收或發射信道模式，極性反轉，信道斷電，RX平坦增益，均衡，TX平坦增益和輸出壓縮設置。上電後，NB7VPQ904M會定期檢查兩者接收機的TX輸出對。一旦接收器被檢測到RX終止變為啟用NB7VPQ904M被設置為執行返回函數。

NB7VPQ904M在32引腳X2QFN包和是指定在整個工業溫度範圍內工作，0°C+ 70°C。