在去年我们有分享过TYPE-C的E-MARK 芯片相关资讯,上周有看到慧能泰半导体 分享的更新资讯,发现有很多不错的角度分享说明,所以我们就整理发布啦升级版本的TYPE-C的E-MARK 芯片是个什么鬼,希望能带给线缆行业朋友圈朋友们一些收获!


USB Type-C凭借其自身强大的功能,在Apple, Intel, Google等厂商的强势推动下,必将迅速引发一场USB接口的革命,并将积极影响我们日常生活的方方面面,TYPE C作为新一代物理接口标准,现在伙伴们一起,经常会讨论一个问题,USB Type-C的设备到底是否需要CC逻辑检测与控制E-MARK芯片,还有很多伙伴会问到,我们说的TYPE-CE-MARK 芯片又究竟是个什么玩意?


正方观点如果连接一个简单的适配器,一个U盘,一个鼠标,都要带上TYPE-C芯片,是否多此一举.

反方观点作为新一代的物理接口标准,TYPE-C要体现与众不同的高端大气上档次,必须所有的USB PD角色定义和角色切换,都通过USB TYPE-C 协议中的CC逻辑及通讯来实现.

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消愁毛不易 - 明日之子 第7期

E-Marker芯片的使用场景

USBType-C规范定义了各类USB Type-C线缆:

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  • 全功能的USB Type-C线缆:一种支持USB 2.0和USB3.1数据传输的USB Type-C到Type-C类型的线缆

  • USB 2.0 Type-C线缆: 两端带有USB2.0 Type-C公头的USB 2.0 Type-C线缆,适用于USB2.0

  • 固定式Type-C线缆:一端带有全功能的USB Type-C公头或USB2.0 Type-C公头的固定式Type-C线缆(CaptiveCable)

下图列出了需要带E-Marker芯片的线缆类型:

顺便说一下,在PD3.0规范中删除了FSK的通讯方式。原先在PD2.0规范定义的USB Type-C公头连接USB Type-A或者USB Type-B用到E-Marker的场景不再存在。

USB2.0 5A线缆的Type-C公头PCB设计要点 

带E-Marker芯片的USB2.0出线可以分为三类,总共六根线:

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  • USB2.0数据线D+/D-

  • Type-C通讯线CC和VCONN

  • 电源及地,传输5A电流

有些线缆不传输USB2.0的数据,只要传输5A电流即可。这样的线缆的出线只要VBUS、GND、CC和VCONN共4根线即可.

USB2.0, 5A的Type-C公头PCB设计要点:

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  • 采用普通的FR4材质的PCB材料即可,建议采用四层PCB,满足5A电流传输等级。内层的第二层和第三层分别走VBUS和GND。

  •  根据公头的规格,PCB厚度及公差满足设计要求

  • Top层出线,E-Marker芯片及阻容器件均放在Bottom底层。E-Marker芯片尽量选择尺寸、管间距大的封装E-Marker芯片,如2mm x 2mm DFN-6L封装。

  •  建议采用公板设计,也就是带E-Marker端和不带E-Marker端采用同一套PCB设计,根据BOM进行选焊。

  • D+/D-走线考虑阻抗匹配,平行、等长走线。

  • 控制PCB的长度和宽度,推荐尺寸为8.4mmx 6mm

USB3.1线缆的Type-C公头PCB设计要点 

带E-Marker芯片的USB3.1出线可以分为三类,总共16线:

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  • USB3.1的高速数据线TX1+/TX1-,RX1+/RX1-,TX2+/TX2-,RX2+/RX2-

  • USB2.0数据线D+/D-

  • Type-C通讯线CC和VCONN

  • 边带信号SBU1/SBU2

  • 电源及地

USB3.1线缆分同轴线和双绞线两种,双绞线的实际出线数量至少是16根,同轴线在双绞线的基础上,需要增加4根左右的GND出线,用于实现同轴线的屏蔽.

USB3.1数据标准采用的高速率已经进入到微波领域,通过连接器和线缆传输如此高的速率必须考虑通道的不连续性引起的失真,为了将失真程度保持在一个可控的水平,标准规定了线缆和连接器对的阻抗和回波损耗等指标。在测试项目上也包含了Impedance(特性阻抗)、Propagation Delay(传输延迟)、PropagationSkew(传输时滞)、Attenuation(衰减)、Crosstalk(串音)等测试项目。

USB3.1的Type-C公头PCB设计要点:

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