USB3.0的靜噪對(duì)策

前言

現(xiàn)在，USB接口可以稱得上是電腦的各種通用外部接口中最為成功的。可以對(duì)應(yīng)眾多外部設(shè)備，無需打開機(jī)箱便能擴(kuò)展功能，讓初學(xué)者也可以簡單上手。因此，從TV turner到外部驅(qū)動(dòng)，USB被應(yīng)用于各種各樣的用途。

然而，SSD(Solid State Drive)等高速設(shè)備的出現(xiàn)，使USB2.0最高480Mbps的傳輸速度變得稍顯不足，為此就需要既能體現(xiàn)USB的便利性，又具備更快速的數(shù)據(jù)傳輸新接口技術(shù)。在這樣的狀況下，最高速度擴(kuò)大到5Gbps的USB3.0 SuperSpeed已完成了標(biāo)準(zhǔn)的制定，對(duì)應(yīng)產(chǎn)品也即將出現(xiàn)。現(xiàn)階段應(yīng)用于USB2.0靜噪的共模扼流線圈，對(duì)USB3.0 SuperSpeed是否同樣有效還不得而知。本文就來驗(yàn)證一下USB3.0 SuperSpeed使用以前的共模扼流線圈時(shí)出現(xiàn)的問題，并介紹能夠應(yīng)用于USB3.0 SuperSpeed的新共模扼流線圈產(chǎn)品。

USB3.0 SuperSpeed信號(hào)線

從USB1.1發(fā)展到USB2.0，是在相同電氣規(guī)格的信號(hào)線上進(jìn)行擴(kuò)充。與此不同的是，USB3.0 SuperSpeed則是另外追加了2對(duì)差分信號(hào)線。因此，基本不需要考慮對(duì)以前的USB2.0信號(hào)的影響，僅考慮新增加的USB3.0信號(hào)線即可。

圖1：USB3.0信號(hào)線的結(jié)構(gòu)

USB3.0 SuperSpeed的靜噪對(duì)策

在USB2.0的靜噪對(duì)策的實(shí)例中，大多是在地線與電源線中插入鐵氧體磁珠，在信號(hào)線則插入共模扼流線圈。由于電氣規(guī)格與原來相同，對(duì)于USB3.0中包含的USB2.0部分只需使用同樣的靜噪對(duì)策即可 (但須注意，用于電源供電從原先的500mA增加到了900mA，因此需要注意使用于電源線和地線等元件的直流電阻導(dǎo)致的電壓降低等問題)。問題在于USB3.0中追加的2對(duì)差分信號(hào)線。由于通過的信號(hào)速度是以前的10倍，若使用以前開發(fā)的用于USB2.0的共模扼流線圈的話信號(hào)波形質(zhì)量就很有可能出現(xiàn)問題。在此，我們將通過了USB2.0兼容性實(shí)驗(yàn)的共模扼流線圈，用在USB3.0 SuperSpeed的信號(hào)線上，并實(shí)際確認(rèn)了信號(hào)波形的變化。

圖2是通過了USB2.0兼容性實(shí)驗(yàn)的小型共模扼流線圈DLW21HN900SQ2。如圖3所示，使用在USB2.0信號(hào)線時(shí)并未對(duì)信號(hào)波形帶來不良影響。然而，如圖4所示，USB3.0 SuperSpeed(5Gbps)的信號(hào)通過時(shí)，信號(hào)波形產(chǎn)生混亂，眼圖模板的邊緣幾乎都丟失了。由此可見，USB3.0 SuperSpeed的信號(hào)速度快，因此若要通過更高頻的信號(hào)成分，就需要使用截止頻率更高的共模扼流線圈。