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[参考译文] TUSB1046A-DCI:迹线

Guru**** 2535750 points
Other Parts Discussed in Thread: TUSB1046A-DCI, TUSB501

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/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1458208/tusb1046a-dci-traces

器件型号:TUSB1046A-DCI
Thread 中讨论的其他器件: TUSB501

工具与软件:

您好!

我使用 MXM 卡、中的 DP 布线最大为2英寸。 在主板上、从 MXM 连接器到带有转接驱动器 TUSB1046AI-DCI 的交叉点开关的布线可以持续多长时间? 8英寸可以还是总共10英寸? 我们使用的是中等损耗材料、但假设 FR4是最坏的情况、因此我们只能做得更好。

谢谢!

Divakar

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    尊敬的 Divakar:

    您能否展示系统方框图以便更好地了解您要问的长度? 现在、我假设它看起来是这样的:

    数据表中提供了系统在信号路径中使用 TUSB1046 (转接驱动器之前为12英寸、之后为2英寸)时的相关指南。 请注意、这些并非对所有系统都有要求、这只是我们过去所见过的工作示例:

    此致!

    Shane

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    谢谢!

    在方框图中、您将它画在 MXM 卡内部的2英寸处、TUSB1046的最大尺寸是什么。 能够是8英寸吗、从 DP 源到 TUSB1046的总距离为10英寸。

    Divakar

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    TUSB1046的 DP 源在设计指南中为10英寸< 12英寸、从 TUSB1046到显示屏仍然有14dB 的补偿是否正确? 我预计 USB 连接器的长度不超过6英寸。

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    尊敬的 Divakar:

    [报价 userid="114191" url="~/support/power-management-group/power-management/f/power-management-forum/1458208/tusb1046a-dci-traces/5592842 #5592842"]它可以是8英寸吗、因此从 DP 源到 TUSB1046的距离总共为10英寸。

    是的、10in 在 DP 源端和 TUSB1046之间似乎是合理的。 高速信号对布局布线、连接器数量、过孔数量等都很敏感。 因此、当设计进一步推进时、我建议我们团队中的一些人对您的布局进行审查。

    在更多背景信息中、TUSB1046DCI 是一款线性转接驱动器、只能对连接到 DP 源的迹线进行补偿。 它无法补偿连接到 USB-C 连接器的信号布线。

     TUSB1046的14dB 补偿应该足以支持到 DP 源端的10"迹线、但您应该在 TUSB1046和 USB-C 连接器之间保持较短的迹线长度。 如果1046和 DP 源端之间的间距为10"、建议在 TUSB1046和 USB-C 连接器之间使用"或更短的布线长度。

    此致!

    Shane

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    谢谢!

    根据我们的估计、从 DP 源端到 IC 的阻抗将为9英寸、从 IC 到 USB-C 连接器的阻抗将为5英寸、因为我们必须通过前转换面板。  

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    在我们之前的设计中、我们降低了约1.5英寸、但它起了作用。 我们没有将其设置为最大值。

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    在 TUSB1046之前和之后的9英寸和5英寸可以正常工作、但它将部分依靠 DP 源发送器来覆盖转接驱动器之后的5英寸。 我们的 EQ 已足以补偿源端和 TUSB1046之间的9"、但我们 无法补偿 TUSB1046和 USB-C 连接器之间的整个5"。 均衡旨在补偿接收器路径、而不是发送器路径。

    您的源可能需要在发送器上添加预加重、以补偿 TUSB1046和 USB-C 连接器之间的5"电压。

    此致!

    Shane

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    谢谢!

    我无法完全理解。 通过 TUSB1046、PCB 中从 SOURCE 到 USB 连接器存在损耗。 如果例如、从 DP 源端到 USB C 的总损耗为15dB、并且 TUSB1046会增加5dB、那么过损耗是否会降低到10dB? DP 或视频从 DP 流向 USB C (连接到显示器)。 您是否认为显示器必须进行补偿?  

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    不仅仅是总损耗、还需要考虑更多因素、您需要在转接驱动器之前和转接驱动器之后分别处理损耗。 像 TUSB1046这样的线性转接驱动器对其接收器应用均衡(EQ)进行补偿 来防止接收器损耗 . 这不用于补偿转接驱动器(在发送器上)之后的损耗。 您可以尝试添加更多 EQ 来补偿转接驱动器之后的损耗、但这通常会使我们的转接驱动器超出线性范围、从而导致过度均衡。

    通常、DP 源端具有预加重功能、可补偿 其发送器上的损耗。 这可以用于在发生 TUSB1046之后弥补5"的损耗、因为预加重将通过我们的转接驱动器。

    我建议查看该受限与线性转接驱动器常见问题解答、以了解有关 EQ 和去加重/预加重如何补偿信号的更多信息

    此致!

    Shane

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    我懂了。 谢谢。 我还使用中低损耗材料 PCB、而不使用 FR4、因此会有所帮助。

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    我还有一个关于 USB 3.0的交流耦合电容的问题。

    主机处理器模块(COM express)中有模块中的交流耦合电容器(不确定该电容值)、这些电容器直接连接到 TUSB1046的 SSTX 引脚。 置于 TX1和 TX2对处的 IC 之后、添加0.22uF 电容。 但是、SSRX 以及 RX1和 RX2对上都没有。 不过、它起作用了。 我认为 COM Express 模块不具有该功能。  

    这是不是错? 我注意到数据表中显示 SSRX 对和 USB 3.1主机之间为0.1uF。  

    我将同一电路与另一个 HPC 服务器模块一起用于一项新设计、注意到 TX 线在模块上有电容器、但 RX 上没有电容器。  

    我假设它是有效的,因为它可能是一个面向下方的端口的远端有盖。

    谢谢!

    Divakar

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    主机处理器模块(COM express)中有模块中的交流耦合电容器(不确定具体值)、该电容器直接连接到 TUSB1046的 SSTX 引脚

    SSTX 线路上很可能有0.1uF 至0.22uF 的电容器、SSRX 线路上很可能没有电容器或0.33uF 的电容器。 一个好的解决方案是用0.1uF 的电容器对 TUSB1046和主机处理器之间的 SSRX 线路进行交流耦合。 这不需要在主机 SSRX 上集成电容、也不需要集成0.33uF 电容。

    如果主机 SSTX 上已集成了电容器、则无需在主机和 TUSB1046之间的 SSTX 上添加交流耦合电容器。

    在上下文中、USB 规范要求所有线路的总电容值介于75nF 至265nF 之间。 当主机连接到器件时、每侧的 TX/RX 电容器 应平衡到此电容范围内。 现在考虑需要单独处理转接驱动器的每一侧(该线路不会直接连接)、因此转接驱动器每一侧的 TX 和 RX 线路需要在75nF 至265nF 范围内进行交流耦合。 这就是为什么您在我们的数据表中看到 TUSB1046和 USB 主机之间有0.1uF 的电容器。

    我假设它是有效的、因为可能是远端的下行端口中有上限。

    因此、在不使用交流耦合的情况下、您的设计会直接将主机 SSRX 连接到 TUSB1046 SSRX 吗? 这很有趣、因为您通常需要使用交流耦合来使 SSRX 线路处于 USB 规格限制范围内。 虽然我仍然建议在 TUSB1046和 USB 主机 SSRX 之间添加交流耦合、但您的主机接收器可能具有更宽的电容容容差。

    此致!

    Shane

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    谢谢!

    我按如下所示添加了这些电容。 此外、关于主机的以下应用手册还假设电容器位于下行端口。 由于中间没有考虑 USB MUX、因此您是对的。 添加电容器是合理的。  

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    尊敬的 Divakar:

    您的实现看起来是正确的。 如果可能、我还建议在高速布线上使用具有0201封装的电容器和电阻器、以更大限度地减少信号反射。 由于迹线和电阻器/电容器焊盘之间的尺寸差异、更大的0402封装会产生反射。

    此致!

    Shane

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    谢谢你。

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    我将继续讨论示踪物。

    我的 USB C 布线很长。 从 CPU 到 TUSB1046A-DCI 约14英寸、到 USB C 连接器约5英寸。 这是不是很好? 如果不是、我的选项是什么。

    谢谢!

    Divakar

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    尊敬的 Divakar:

    这是 DP 布线还是 USB 布线?

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    抱歉、上面有一个拼写错误。 我指的是 USB 3、而不是 USB C。我指的是在  TUSB1046A-DCI 之前的14个插件。

    这次我要求 USB 3.1 GEN 1或5 Gbps 最大速度。

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    对于5Gbps、TX 路径上14英寸也可以。 我不确定材料损耗是多少、但对于 FR4、我估算损耗为~7dB。 这将足以对 TUSB1046进行补偿。

    我假设 SoC 和 TUSB1046之间只有一条 PCB 布线。 如果信号路径中有任何连接器或电缆、损耗可能更大。  

    对于 RX 路径、这将取决于 SoC 是否能够补偿转接驱动器和 SoC 之间的~7dB 损耗。 TUSB1046是一款线性转接驱动器、只能对其接收器进行补偿。 这意味着转接驱动器可以补偿 TX 路径上的7dB、但 RX 路径上不会。

    TUSB1046能够补偿转接驱动器之后 RX 路径上的5英寸迹线。 我估计损耗约为2.5dB。

    此致!

    Shane

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    谢谢!

    我使用的是 ISPEED PCB 材料、它要比 FR4好、而是一种介质损耗材料、但我有一个板对板连接器。 我可以在 RX 路径上添加任何其他器件来补偿 RX 吗? 会发生什么情况? 这意味着需要两个背对背转接驱动器。  

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    尊敬的 Divakar:

    我查找了 ISPEED 材料、并估算出损耗为~0.46dB/in。 SoC 和1046之间的损耗约为6.5dB。 BTB 连接器会增加一些损耗、可能将总损耗保持在7dB 左右。 这对于 SoC 进行补偿似乎是合理的、但最好先咨询 SoC 制造商。

    如果您确实需要在 RX 路径上使用另一个5Gbps 数据速率的转接驱动器、请考虑 TUSB501。

    此致!

    Shane

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    谢谢!

    因此、看起来我们在 SoC 和  TUSB1046A 以及 TUSB1046之间的 TX 路径上可以 补偿7dB 的损耗。  

    在 RX 路径上、 TUSB1046A 可以补偿5英寸的迹线、但不能  补偿从 TUSB1046A 到 SoC 需要补偿的 SoC。  

    您是否建议将 TUSB1046A 连接 到 TUSB501 再连接到 SOC? 这可以补偿吗? 这是您提到的限幅转接驱动器吗?

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    另外在 RX 路径上、它将 进行5英寸及电缆长度加上 TUSB1046A 的补偿。

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    尊敬的 Divakar:

    我将根据您的请求通过直接消息继续此对话。