[参考译文] TUSB1002A：设计可行性检查

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Other Parts Discussed in Thread: TUSB1002A, TUSB1142

请注意，本文内容源自机器翻译，可能存在语法或其它翻译错误，仅供参考。如需获取准确内容，请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/interface-group/interface/f/interface-forum/1427655/tusb1002a-design-feasibility-check

器件型号：TUSB1002A
主题中讨论的其他器件： TUSB1142

工具与软件：

为了进行内部测试、我需要在两个受电方之间切换 USB 3.1信号和电力输送。

我使用4个无源开关进行设计、由 MCU 控制和监控。

它基本上的行为就像将整个电缆插入所需的输出端一样。

信号开关部分似乎按预期工作、但我想在我的设置中、信号衰减是一个问题。示波器的速度不够快、无法验证。

信号链现在看起来如下：

(主机)--(USB C 转 USB C 无源电缆1m)--(开关 PCB)--(USB C 转 USB C 无源电缆1m)--(设备)

检查10Gbps 的 USB 3.x 标准后、仅允许信号链中的1m 电缆。

因此、我对电路进行了重新设计、并向高速信号添加了两个 TUSB1002A、以增强信号。

我的问题：

1.是否可以在此应用中使用 TUSB1002A？

2.我是否以正确的方式接入 TUSB1002A？

3.根据我的理解、应该可以将330nf 耦合电容更改为470nf、我错了吗？

4.根据我的理解、配置引脚只会在 EN 上升沿被采样。由于缺少可用的 GPIO、我连接了两个 TUSB1002A 切换器的所有配置引脚。它们只有针对 EN 线路的单独 GPIO。我计划在 EN 线路触发另一个之后对其进行配置。这样做是否会有任何问题？

5.高速信号的布局一般存在任何问题吗? 我将它们布线为具有90欧姆阻抗的差分对、迹线下方的实心铜作为参考平面。不清楚我在470nf 耦合电容器(R14/R15、R35/R36)上连接的下拉电阻器的布局、这可以做得更好吗？

随附的是开关电路和电路板铜层的原理图。以及该 PCB 的屏幕截图

如果我能得到一些反馈、我会很高兴。

e2e.ti.com/.../Switch_2D00_Matrix_2D00_SCH.pdfe2e.ti.com/.../SW_2D00_USB_5F005F00_Assembly.pdf

3 个月前

0 admin 3 个月前

TI__Guru**** 1788580 points

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尊敬的 Benjamin：

感谢您的咨询。我将看一下原理图、堆叠起来看看我是否发现任何问题。

要回答您的问题：

TUSB1002A 可以补偿电缆的插入损耗。您还可以考虑使用 TUSB1142、它将多路复用器+转接驱动器集成到一个 IC 中。

2.让我来跟进这个问题

3.需要在297nF 至363nF 之间的 RX 线路上保留电容器。我不建议在 RX 线路上使用470nF。

4.是的、这应该是可以的。 TUSB1002A 将仅在 EN 的上升沿采样、因此您可以设置器件1的所有配置引脚-> 让器件1的 EN 上升->将配置引脚更改为器件2设置->让器件2的 EN 上升。

只需确保遵循 TUSB1002A 的设置和保持时间要求：

5.让我也跟进这个问题。一般而言,我们最好以 Cadence (.brd)或 Altium 文件的形式审查布局。 PDF 不会显示布线长度、电介质厚度和封装尺寸等详细信息。

此致！

Shane

0 admin 3 个月前

TI__Guru**** 1788580 points

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尊敬的 Benjamin：

USB-C 插座到 USB-C 插座不是我们部件的典型用例、因此我的支持将受到限制。我将重点介绍此设计的信号调节方面、并将 Type-C 协商(CC1/CC2)交给您。

您的设计的工作方式与有源电缆类似。 TUSB1002A 使用固定的 EQ 设置、无法动态更改以适应通道长度/损耗变化。在这种情况下、应在电路板前后放置一组专用电缆。调优 EQ 后切换电缆可能会导致 TUSB1002A 根据电缆之间的损耗变化过度均衡或均衡不足。如果您需要更换电缆、请考虑使用具有自适应 EQ 的转接驱动器或重定时器。

您可以使用我们的1002A 发送器连接到右侧 USB-C 插座的 RX 线。您无法将数据发送到 RX 路径、因为这些路径本来要接收来自插座的信号。您需要将右侧插座上的 RX 线与左侧插座上的 TX 线连接、才能正确映射线。

两个接收器上的电容器需要为330nF。您不能在 RX2引脚上使用100nF 电容器、否则它会使右侧 USB-C 连接超出规格。

为了符合有源/无源电缆的 USB-C 规格、您需要保持在 USB-C 的电缆损耗预算范围内确保电缆和电路板的损耗不超过-6dB、否则可能导致互操作性问题。

在该布局中、请确保在 SuperSpeed 线路上使用0201尺寸电容器和电阻器。差分阻抗应在90欧姆范围内(+/- 10%)、每段的 p/n 线应匹配到2mil 以内。跟踪路由似乎可以、但仅从 PDF 文件中很难说明这一点。

此致！

Shane

0 admin 3 个月前

TI__Guru**** 1788580 points

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Shane、您好！

感谢您对我的设计进行了解并快速回复了问题。

问题：

1.已解决

4.已解决

5.已解决

关于问题3：

我当时在 USB 规范中阅读、发送线路应该是交流耦合的、我假设发送侧为100nF。我期待通过电路板上的耦合电容器实现切换、这将在线路上形成串联电容。因此得到的总电容为76nf、非常接近下限(75 - 265nf)。因此我选择470nf 的余量小、以保持在规格范围内。 TUSB1002A 评估板只使用220nf。

关于问题2：

我的原理图非常凌乱并且很难读出、而且多路复用器开关的符号标记可能是错误的。但我的应用非常类似于评估板、但我使用的是 C 型插座。我也不想费心去连接 cc 引脚、因此一切都是双路连接、可直接通过。左侧的 RX 插座是连接右侧的 RX 插座。我希望该 PCB 的行为类似于"电缆"、可以在两台主机之间切换。例如、两个笔记本共享同一个显示器、这两个笔记本通过 PCB 连接、无需拔下插件、而只需按下按钮即可切换、或者通过某种界面进行控制(如果这对您来说有意义)。因此、我认为我使信号直线连接、而不是将 TX 连接到 RX、反之亦然。

但我想在订购电路板之前进行确认、并开始提问。那么我要将 TX 连接到 RX 线路、反之亦然？

0 admin 3 个月前

TI__Guru**** 1788580 points

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尊敬的 Benjamin：

对于问题3：

100nF 对于发送端是可以的、并且您说的发送器电容器+接收器电容器需要处于75nF 至265nF 范围内是正确的。 470nF 也许可以与某些器件一起使用、但是它超出了针对 RX 线路上交流耦合的 USB-IF 技术规格、所以可能会出现互操作性问题。您可以在 USB-IF 发布的 ECO 中阅读更多信息： e2e.ti.com/.../USB-3.1-ECN-Rx-AC-Coupling-Capacitor-Option_2800_1_2900_.pdf

对于问题2：

您的电路板与评估板的区别在于、评估板的一侧是插头、另一侧是插座。插头将具有与插座不同的引脚映射、因此您需要翻转 TX/RX 线才能在插座到插座应用中解决此问题。

此外、由于电路板上没有用于检测方向的 PD / CC 控制器、因此我怀疑您需要将两条电缆的方向固定到电路板上、以便 CC 线通过。

此致！

Shane

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