除了充電外,USB Type-C也應(yīng)用在手機(jī)等等。這也不禁令人好奇想問,屆時接口全數(shù)統(tǒng)一了以后,裝置間的連接真的就會變得更加便利嗎?
USB Type-C應(yīng)用產(chǎn)品多元 線纜規(guī)格眼花撩亂
USB Type-C涵蓋了USB 3, USB4, Thunderbolt 3, Thunderbolt 4…等許多協(xié)議,而不同的產(chǎn)品應(yīng)用也對應(yīng)著不同的USB版本速率,如下表所示:
雖然同樣都是使用USB Type-C接口,但由于協(xié)議版本及速率的不同,想要達(dá)到最佳效能,在系統(tǒng)/裝置/USB Type-C線纜匹配上必需具備一致性。而不同裝置或是系統(tǒng),所需的線纜也不盡相同。單單是速率,USB Type-C線纜就有以下的分別:
圖片出處:Intel
隨著傳輸速率的提升,高速設(shè)備的供電量需求也越來越大,故USB Type-C勢必得推出各種規(guī)格來對應(yīng)。USB-IF在2021年所發(fā)布的USB PD 修訂版 3.1 規(guī)范中便提出了 EPR供電 (Extended Power Range,擴(kuò)充功率范圍)需達(dá)到最大240W的供電來因應(yīng)高供電量的需求。綜合以上所述,線纜規(guī)格及版本速率的分類之多幾乎令人眼花繚亂,不免也讓消費者在購買時容易產(chǎn)生選擇上的疑惑。
為了改善此情況,2022年3月USB-IF提出了線纜結(jié)合傳輸速率及支持電源能力的認(rèn)證,也重新定義了線纜的規(guī)格。未來線纜不用再分版本,而是以「通用的速率及供電」來進(jìn)行區(qū)分。
圖片來源:USB-IF
?不容輕忽的USB Type-C相容性問題
由于不同種類產(chǎn)品的規(guī)格需求略有差異,即使是工程師,也無法在一時半刻內(nèi)就找到最適合的USB Type-C線纜,當(dāng)年那種「一條線纜打通關(guān)」,隨手撿起一條線纜就可適用當(dāng)下的系統(tǒng)與設(shè)備、便能應(yīng)用出最高效能的美好日子早已不復(fù)在。然而廣大的消費者在日常生活的使用上往往還是習(xí)慣,甚至主觀地認(rèn)定USB Type-C就是必須要能夠線纜共享。因此即使速率與供電不一定相匹配,也絕對要想方設(shè)法維持可正常運作的最低規(guī)格。而在各種消費者可能使用的情境下,要是連基本功能都無法正常連接,就極有可能令消費者在使用上感到不快。
百佳泰全方位線纜認(rèn)證測試服務(wù)助產(chǎn)品快速上市
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]]>隨著科技的日新月異,高速影音數(shù)據(jù)傳輸?shù)男枨笠膊粩噙M(jìn)化,例如HDMI的規(guī)范從 HDMI 2.0 發(fā)展到 HDMI 2.1 ,傳輸速率由6.0 Gbps 直接發(fā)展至 12 Gbps,讓影像傳輸?shù)男矢弦粚訕?;又如目?USB 3.2 Gen 2的最大傳輸速度為10 Gbps,但為了讓速度快上加快,USB-IF 協(xié)會即將在全新的USB 4 讓傳輸速度躍升至20 Gbps,等同于 Thunderbolt3 的傳輸速度。
然而,當(dāng)用戶在追求絕佳傳輸質(zhì)量與實時性的那一刻,線材的穩(wěn)定性和優(yōu)劣必然會直接影響到使用者體驗;舉例來說,當(dāng)使用者將未認(rèn)證的線纜插上設(shè)備后,常會發(fā)生裝置無反應(yīng)的情況。
高頻測試常見五大問題
百佳泰為多家國際連接器協(xié)會所認(rèn)證的實驗室,可為客戶執(zhí)行驗證測試,提供測試所需要的相關(guān)高頻治具設(shè)計。從2016年開始可針對標(biāo)準(zhǔn)或是特殊規(guī)格的連接器提供高頻量測試治具設(shè)計的客制化服務(wù),我們累積了多達(dá)百件以上的High Frequency治具設(shè)計案量及經(jīng)驗,并找出以下在高頻測試時最常發(fā)生的五大問題:
阻抗匹配(Impedance matching)是指為了使信號功率能從信號源(source)到負(fù)載(load)得到最有效的傳遞,讓信號在傳遞過程中盡可能不發(fā)生反射現(xiàn)象。
Issue:阻抗不匹配若發(fā)生時,會形成反射、能量無法傳遞,不僅降低效率還會產(chǎn)生震蕩、輻射、干擾等不良影響。
兩條信號線之間的耦合干擾現(xiàn)象,可分為近端及遠(yuǎn)程干擾。
Issue:串音干擾發(fā)生時,會影響信號完整性。
高頻信號由A傳遞至B,于傳輸過程中產(chǎn)生的信號損失以及各種損耗成分的總和。
Issue:頻域的衰減發(fā)生時,會造成信號傳導(dǎo)不良,降低效率等不良影響。
高頻信號由A傳遞至B,于傳輸過程中產(chǎn)生的信號損失以及各種損耗成分的總和。
Issue:頻域的衰減發(fā)生時,會造成信號傳導(dǎo)不良,降低效率等不良影響。
遠(yuǎn)程串音與衰減的差值。
Issue:當(dāng)ACR發(fā)生時,即代表Crosstalk與Insertion Loss可能也有相應(yīng)的問題發(fā)生,造成信號完整性可能有所影響及訊號效率降低的不良情況產(chǎn)生。
Potential Risk | Improve Method |
阻抗匹配(Impedance matching)
? 反射損失(Return Loss) |
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頻域的衰減Attenuation (Insertion Lost) |
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串音干擾(Crosstalk)
衰減串音比ACR (Attenuation to Crosstalk Ratio) |
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針對五大問題百佳泰可提供相對應(yīng)的解決方案
百佳泰高頻治具應(yīng)用于實際案例
我們以測試驗證和實際上遇到的案例提供客制化高頻治具解決方案,可逐一對應(yīng),讓您的產(chǎn)品無論從開發(fā)初期到上市都能保有良好的質(zhì)量。以下為百佳泰在高頻治具設(shè)計上所搜集的一些案例:
Example 1:? 待測物 pin腳與治具板連接處,接觸面所造成的阻抗不匹配(Impedance not matching):
解決方案:減少待測物 pin腳與治具板連接處,因電容效應(yīng)過大而造成阻抗偏低的影響。
Example 2: 客戶連接器加工方式所造成的Insertion Loss影響
解決方案:改善加工方式,減少Insertion Loss。
Example 3: 同一平面,相鄰太近的Trace,造成Crosstalk的現(xiàn)象
解決方案:相鄰的Differential pair采不同層面的走線方式,減少信號太近造成的串音干擾。同時利用貫穿孔(via),縮短信號的Return Path。
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Example 4:HDMI ACR Test Failed
解決方案:由于ACR是測試 遠(yuǎn)程串音與衰減的差異值,藉由減少Crosstalk & Insertion Loss來讓ACR test更容易通過。
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