現(xiàn)代電子產(chǎn)品正朝著高集成度、多功能化方向快速發(fā)展。為持續(xù)提升產(chǎn)品的功能可靠性與使用壽命,需同步解決電磁干擾(EMI)、靜電放電(ESD)及浪涌沖擊(8/20μsSurge)三大核心問題。
USB、HDMI等有線高速接口,常會(huì)因布線時(shí)延偏差(Skew)等問題,在工作過程中產(chǎn)生大量共模噪聲并向外輻射,對(duì)周邊無線傳輸模塊(如WiFi、藍(lán)牙、5G通信等)形成嚴(yán)重電磁干擾,導(dǎo)致天線靈敏度下降(antenna desense)。因此,對(duì)USB、HDMI接口進(jìn)行共模噪聲濾波十分必要。
靜電放電現(xiàn)象普遍存在,易在電子產(chǎn)品各類接口處發(fā)生,引發(fā)電路功能異常甚至永久性損壞。其中,USB、HDMI等高速接口采用先進(jìn)的納米級(jí)集成電路工藝,靜電耐受能力較弱,必須增加專門的靜電防護(hù)措施。同時(shí),熱插拔等應(yīng)用場(chǎng)景易在信號(hào)鏈路中產(chǎn)生浪涌沖擊,也需配備對(duì)應(yīng)的浪涌防護(hù)方案。

為解決上述的EMI&ESD&Surge防護(hù)問題,傳統(tǒng)方案至少需要一顆共模電感和一顆ESD。這在高度集成化的現(xiàn)代電子產(chǎn)品中,會(huì)占據(jù)較大的PCB板級(jí)空間,并增加物料管理的壓力。

USB2.0共模噪聲傳統(tǒng)分立解決方案(采用分立的共模電感和ESD)
晶揚(yáng)電子作為國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)、國(guó)家專精特新重點(diǎn)小巨人企業(yè),在靜電保護(hù)領(lǐng)域自主創(chuàng)新、深耕研發(fā),近日又推出了一款集成ESD的共模濾波器,將上述EMI&ESD&Surge解決方案集于一身。相比之前發(fā)布的TFC0501M(國(guó)內(nèi)首款自主研發(fā)的集成ESD的共模濾波器),TFC0521M擁有更高帶寬(12.5GHz),更適用于USB3.2、HDMI2.1等超高速接口。晶揚(yáng)擁有自主知識(shí)產(chǎn)權(quán),旨在為各類電子設(shè)備提供更全面、高效的防護(hù)和濾波解決方案,目前已開始支持批量出貨。
TFC0521M產(chǎn)品優(yōu)勢(shì)
集成化封裝設(shè)計(jì)
采用先進(jìn)的晶圓級(jí)封裝工藝(CSP),將TVS與共模濾波電感集成在一起,具有超小的封裝尺寸(CSP-5-1208:1.2mm×0.8mm×0.6mm),減少了電路板上的元件數(shù)量和空間占用,有助于實(shí)現(xiàn)電子產(chǎn)品的小型化和輕薄化,同時(shí),產(chǎn)品的性能可靠度也得到很大提升。該產(chǎn)品與安世半導(dǎo)體(Nexperia)的PCMFXUSB3B/C、PCMFXUSB3BA/C和PCMFXHDMI2BA-C系列產(chǎn)品Pin-to-Pin完全兼容,可直接互換使用。


TFC0521M電路圖和引腳示意圖
卓越的防護(hù)性能
集成的TVS能夠快速響應(yīng)靜電放電事件,將瞬態(tài)靜電電壓鉗位在安全水平(8/20μs波形測(cè)試下,5.5V@6.5A),具有較高的ESD耐受能力(能承受IEC 61000-4-2測(cè)試的15kV接觸放電和15kV空氣放電的沖擊),有效防止靜電對(duì)電路造成的損壞。該性能與競(jìng)品性能相當(dāng)。

8/20μs波形測(cè)試結(jié)果
高效的共模濾波功能
能夠有效地抑制共模干擾信號(hào)(f=2.4GHz,SCC21=-12db; f=5GHz,SCC21=-25db;fr=4.3 GHz),降低電磁干擾。

TFC0521M的SCC21測(cè)試結(jié)果(左)和競(jìng)品PCMF1USB3BA測(cè)試對(duì)比(右)
高差分帶寬
在高頻率范圍內(nèi)可保持較高的差分信號(hào)傳輸質(zhì)量(對(duì)于SDD21,f-3db=12.5GHz;競(jìng)品的f-3db僅為10GHz)。且寄生電容低至0.25pF(VR =0V,f=1MHz),對(duì)高速信號(hào)的傳輸影響較小,有助于維持信號(hào)的完整性。

TFC0521M的SDD21測(cè)試結(jié)果(左)和競(jìng)品PCMF1USB3BA測(cè)試對(duì)比(右)
精確的差模阻抗
TDR測(cè)試顯示TFC0521M差分阻抗特性良好(ZDIFF~90Ω),符合USB、HDMI電路設(shè)計(jì)中對(duì)差分阻抗的要求。

TFC0521M的TDR測(cè)試結(jié)果(左)和競(jìng)品PCMF1USB3BA測(cè)試對(duì)比(右)

TFC0521M應(yīng)用于USB 3.X(Gen1/Gen2)的電路設(shè)計(jì)方案

TFC0521M應(yīng)用于HDMI的電路設(shè)計(jì)方案




TFC0521M眼圖測(cè)試結(jié)果
晶揚(yáng)電子 | 電路與系統(tǒng)保護(hù)專家
深圳市晶揚(yáng)電子有限公司成立于2006年,是國(guó)家重點(diǎn)專精特新“小巨人”科技企業(yè)、國(guó)家高新技術(shù)企業(yè)、深圳知名品牌、廣東省制造業(yè)單項(xiàng)冠軍產(chǎn)品、深圳市制造業(yè)單項(xiàng)冠軍企業(yè),知識(shí)產(chǎn)權(quán)示范企業(yè),建成廣東省ESD靜電保護(hù)芯片工程技術(shù)研究中心,榮獲中國(guó)發(fā)明創(chuàng)業(yè)獎(jiǎng)金獎(jiǎng)等。是多年專業(yè)從事IC設(shè)計(jì)、生產(chǎn)、銷售及系統(tǒng)集成的集成電路設(shè)計(jì)公司,在成都、武漢和加拿大設(shè)立有研發(fā)中心,擁有超百項(xiàng)知識(shí)產(chǎn)權(quán)和專利,業(yè)內(nèi)著名的“電路與系統(tǒng)保護(hù)專家”。為各類電子產(chǎn)品提供全方位、全覆蓋的靜電保護(hù)、高邊開關(guān)等保護(hù)方案。
主營(yíng)產(chǎn)品:ESD、TVS、MOS管、DC-DC,LDO系列、工業(yè)&車規(guī)傳感器、高邊開關(guān)(HSD)芯片、電流傳感器、汽車開關(guān)輸入芯片等。
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原文標(biāo)題:12.5GHz全球頂級(jí)帶寬!晶揚(yáng)濾波器新品TFC0521M提供 USB3.X/HDMI2.1 高速接口防護(hù)新方案
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