USB高速一定需要外接芯片吗？

只看该作者 · 2024-9-25 17:36

外接什么芯片，对电路设计有要求吗？

只看该作者 · 2024-9-26 09:48

不是所有USB高速传输都一定需要外接芯片，但随着USB技术的不断发展，特别是当需要实现更高效的数据传输、高清视频传输以及强大的设备供电能力时，外接芯片的支持变得尤为重要。例如，USB4等高速接口协议需要芯片来协助支持多个高速接口协议，包括DisplayPort 1.4a TX、PCI Express和Thunderbolt 4等。这些芯片不仅能够保证高速信号传输的质量，还能存储线缆的相关信息，如支持的电流大小等。

只看该作者 · 2024-9-26 09:48

外接芯片的类型主要包括：

Re-timer和Re-driver芯片：这类芯片主要用于保证高速信号在规定的距离内准确稳定传输。Re-timer负责恢复数据，而Re-driver则对衰减消耗的信号进行增强。
E-mark芯片：支持USB PD协议通信，通过与这颗芯片通信，可以了解线缆的ID信息以及支持的电流大小，从而区分出大电流的线缆和3A以下的电缆。
高速USB PHY芯片：在MCU等设备的USB外设中，通常需要外挂专业的高速USB PHY芯片来实现高速通信。这些芯片负责处理USB信号的物理层传输。

只看该作者 · 2024-9-26 09:48

对电路设计的要求
在USB高速传输的电路设计中，需要注意以下几点要求：

信号完整性：由于高速信号容易受到外界噪声的干扰，因此电路设计中需要特别注意信号完整性问题。这包括合理的布局布线、使用差分信号线、控制阻抗等。
电源和接地设计：电源的稳定性和接地质量对高速信号传输有很大影响。因此，需要确保电源的稳定供应，并合理设计接地网络，以减少电源噪声和地噪声对信号的干扰。
散热设计：高速芯片在工作时会产生较大的热量，因此需要进行合理的散热设计，以确保芯片的正常工作和长期稳定性。
兼容性和可扩展性：电路设计需要考虑到未来的兼容性和可扩展性。例如，在选择芯片时，需要考虑到其是否支持未来的USB技术标准；在布局布线时，需要预留出足够的空间以便未来进行升级和扩展。