选择USB开关时应注意的问题解析方案

选择USB开关时应注意的问题解析方案

       USB已经成为PC与外备进行通信的最通用标准。键盘、打印机、网络摄像机、数据存储设备、移动电话、MP3播放器、数码相机和游戏机等设备都可以通过USB接口与PC连接起来。USB应用厂商论坛(USB-IF)为USB设立了标准，设备必须通过严格的测试后才能获得USB认证。这样才能确保所有通过USB论证的软件程序、连接器、线缆、信号驱动器和接收器能够相互兼容。

　　USB采用双线半双工系统来传输数据。USB线缆还包括5V电源线和地线，使得U盘、网络摄像机和键盘等低功耗设备需要使用电池。USB-IF会对USB信号进行严格的测试，以确保其符合标准。眼状图(eye diagram)是一项重要测试，它可以在单一视图上显示出所有可能的比特置换覆盖(bit permutations overlaid)。

　　设计师在选择USB开关时，必须考虑以下几个因素：

　　- 导通电阻。导通电阻随着偏置电压、温度和电源的不同而变化，接收器能接收到的信号幅度也随这些参数而改变。导通电阻随偏置电压的变化还会引起上升沿和下降沿，显示出不同的电阻值，因此导致在眼图上出现糟糕的交叉。通常，导通电阻越小，随参数的变化也越小。导通电阻保持在5欧姆以下是很重要的。

　　- 电容和带宽。电容值应该维持在15皮法以下，而带宽应该高于400MHz。开关的布线必须精心设计，以维持电容的对称性。

　　- 传输延迟。CMOS开关可以模拟成串联电阻，为通过它们的数字信号增加最小的延迟。延迟时间用皮秒来度量，仅仅限于信号经过裸片所需要的时间。

　　- 供电电源。对于低速或全速USB，规定的信号幅值是3.3V，上下浮动10%。

　　- 开关保护。USB标准规定USB设备的数据线在24小时周期内必须能够承受与5V电源线的短路。实现该标准的最简单的方法就是采用一个电阻来限制电流。因此，最普通的解决方案是使用一个供电电压为5V的开关。