帝奧微DIO36812填補國內(nèi)低電壓/超低功耗USB 3.2 Gen1 Redriver空白

1996 年提出USB1.0時，USB接口的數(shù)據(jù)速率僅為1.5Mbps。隨著USB協(xié)議的更新迭代，USB已經(jīng)發(fā)展到USB4.0，且USB接口數(shù)據(jù)速率已增至驚人的40Gbps。

在如此高的數(shù)據(jù)速率下，通過當(dāng)今設(shè)備中常用的傳輸介質(zhì)（例如電纜、PCB走線和柔性PCB）很難維持USB信號完整性，這時就需要使用USB Redriver來改善高速USB的信號質(zhì)量。

帝奧微推出針對筆電、電視、服務(wù)器、汽車和平板等領(lǐng)域的USB3.2 Gen1 Redriver DIO36812。系統(tǒng)信號衰減（包括串?dāng)_、反射、噪聲和抖動等）會降低數(shù)據(jù)速率吞吐量，并可能導(dǎo)致USB3.2 Gen1信號不滿足USB協(xié)議規(guī)范。

DIO36812是一款USB3.2 Gen1 Redriver, 它可用于幫助USB3.2 Gen1保持信號完整性，這對于實現(xiàn)最大數(shù)據(jù)吞吐量和USB3.2 Gen1信號電氣合規(guī)性非常重要。

DIO36812關(guān)鍵特性

?支持5.0Gbps USB 3.2 Gen1

?支持低頻周期信令（LFPS），具有快速的LFPS進(jìn)入/退出時間

? 支持自動省電功能的模式切換

?支持熱插拔自動接收器檢測

?集成50Ω端接電阻，用于輸入和輸出

?可編程輸出去加重電平

? 1.8V單電源供電，超低功耗

?直通式PCB布局的信號走線

?0°C 至 85°C 工作溫度范圍

?綠色封裝：QFN4*4-24

QFN4*4-24

DIO36812

超低功耗

由于DIO36812的數(shù)據(jù)有效負(fù)載僅占用USB 3.2 Gen1接口的小部分時間，因此自動省電功能對于例如筆記本電腦等功耗敏感型應(yīng)用十分有用。每當(dāng)處于空閑狀態(tài)的通道超過時間窗口情況下，相應(yīng)的通道將自動進(jìn)入省電模式。一旦在此檢測到任何低頻周期信令（LFPS）信號，通道將立即退出省電模式，并能夠起到中繼器的作用。在正常操作中，通過自動省電管理，DIO36812 在省電模式下的功耗可以比完全運行模式節(jié)省 90%以上。

A: 正常工作模式(Normal operation mode)

在正常工作模式下，芯片可以正常傳輸USB3.2 Gen1的信號。該模式下，信號丟失檢測持續(xù)監(jiān)控通道的輸入信號幅度。正常工作模式下，DIO36812的實測功耗為245mW。

B: 省電模式(Power saving mode)

一旦通道上的輸入信號幅度在預(yù)設(shè)時間窗口內(nèi)低于預(yù)設(shè)的閾值，該通道的主鏈路斷電，此后通道進(jìn)入省電模式。在此模式下，信號丟失檢測仍然監(jiān)控輸入信號幅度，同時接收器端接檢測（Rx.Detect）正在持續(xù)監(jiān)控終端 Rx 端接，決定輸入端接是否需要變成高阻態(tài)并轉(zhuǎn)至掛起模式。省電模式下，DIO36812的實測功耗為4.45mW。

C: 掛起模式(Suspend mode)

一旦接收器端接檢測（Rx.Detect）到鏈路中斷或通電后無法找到遠(yuǎn)程設(shè)備，相應(yīng)通道將進(jìn)入掛起模式。在此模式下，接收器端接檢測（Rx.Detect）監(jiān)控終端 Rx 端接。一旦檢測到端接電阻，相應(yīng)的輸入端接將被打開。掛起模式下，DIO36812的實測功耗為268uW。

D: 斷電模式(Power down mode)

拉低PD#將使得DIO36812進(jìn)入斷電模式, DIO36812的功耗極低，實測功耗僅31uW。

DIO36812與對照產(chǎn)品PXXXX功耗對比圖

從上圖可以看出：在各個模式與對照產(chǎn)品PXXXX相比，DIO36812的功耗均明顯優(yōu)于對手。

不同插損線路是否添加

DIO36812的眼圖效果對比

眾所周知，USB眼圖是衡量USB信號是否能很好的通過以及信號完整性的最重要的指標(biāo)之一。眼圖張開越大，對噪音和抖動的容許誤差越大，同時接收器判斷信號的準(zhǔn)確度越高，對系統(tǒng)設(shè)計更友好，有更大的線損和寄生電容設(shè)計余量,布局和走線的容錯率更高。

10dB 插損線路上沒有DIO36812，眼圖測試結(jié)果如下：

5Gbps_1.8V_10dB_Trace_Loss眼圖

(Without DIO36812)

10dB插損線路上有DIO36812，眼圖測試結(jié)果如下：

5Gbps_1.8V_10dB_Trace_Loss眼圖

(With DIO36812)

14dB 插損線路上沒有DIO36812，眼圖測試結(jié)果如下：

5Gbps_1.8V_14dB_Trace_Loss眼圖

(Without DIO36812)

14dB 插損線路上有DIO36812，眼圖測試結(jié)果如下：

5Gbps_1.8V_14dB_Trace_Loss眼圖

(With DIO36812)

由此可見：

10dB插損線路未使用DIO36812時，USB3.2 Gen1眼圖很差；使用DIO36812后，USB3.2 Gen1眼圖的指標(biāo)完全符合規(guī)范要求。

14dB插損線路未使用DIO36812時，USB3.2 Gen1眼圖幾乎被淹沒；使用DIO36812后，USB3.2 Gen1眼圖改善明顯。

DIO36812是帝奧微高速信號產(chǎn)品的又一塊里程碑，填補了國內(nèi)低電壓/超低功耗USB 3.2 Gen1 Redriver的空白。作為帝奧微的戰(zhàn)略產(chǎn)品線，Redriver產(chǎn)品系列還將持續(xù)加大投入，衍生更多品類的細(xì)分產(chǎn)品，進(jìn)一步覆蓋USB、HDMI、DP、PCIE等高速信號細(xì)分領(lǐng)域。

審核編輯：彭菁