Guía de características de patillas y USB-C

Guía de características de patillas y USB-C

USB tipo C es una especificación para un sistema conector USB que está ganando popularidad entre los teléfonos inteligentes y dispositivos móviles y es capaz tanto de la entrega de potencia que la transmisión de datos.

A diferencia de sus predecesores USB, es flippable, por lo que no hay necesidad de tratar tres veces para conectar.

Este artículo introductorio examinará algunas de las características importantes del estándar USB-C.

¿Qué es USB-C?

El USB-C es un estándar relativamente nuevo que tiene como objetivo proporcionar una transferencia de datos de alta velocidad hasta 10 gb / s con capacidad de flujo de potencia de hasta 100 W. Estas características pueden hacer USB-C un estándar de conectividad realmente universal para dispositivos modernos.

USB-C o USB tipo C?

Estos dos términos son generalmente intercambiables (utilizar tanto en este artículo). Aunque USB-C es el más comúnmente utilizado, USB tipo C es el nombre oficial de la norma enumerado USB.org.

Funcionalidad USB-C

La interfaz USB-C tiene tres características principales:

• Tiene un conector giratorio. La interfaz está diseñada de tal manera que el tapón se puede girar con respecto a la toma.
• Es compatible con estándar USB 2.0, USB 3.0 e USB 3.1 Gen 2. también, Puede soportar protocolos de terceros, tales como HDMI y DisplayPort en un modo de funcionamiento llamado modo alternativo.
• Se permite que los dispositivos para negociar y elegir un nivel adecuado de flujo de corriente a través de la interfaz.

En las siguientes secciones veremos cómo estas características son proporcionados por el USB tipo C.

prensa / spinotto USB tipo C

Figura 1. La presa USB tipo C.

Figura 2. La espina USB tipo C.

Parejas diferenciales USB 2.0

me pin re + D e- pares diferenciales se utilizan para la conectividad USB 2.0. Hay dos pines D + y dos pin D en el zócalo.

sin embargo, los pasadores están conectados entre sí y en realidad hay solamente un par de datos diferenciales USB 2.0 disponibles para su uso. La redundancia es sólo para tener un conector giratorio.

Pin masa y el poder

me pin VBUS mi GND llevar el poder y las vías de retorno para las señales. El VBUS voltaje por defecto 5 V, pero el estándar permite que los dispositivos para negociar y elegir un VBUS voltaje diferente del valor por defecto. La entrega de potencia permite tener una tensión VBUS hasta 20 V. Incluso la corriente máxima se puede aumentar hasta 5 UN. entonces, el USB tipo C podría entregar una potencia máxima de 100 W.

El flujo de alta potencia podría ser útil cuando se carga un dispositivo grande tal como un ordenador portátil. figura 3 muestra un ejemplo de RICHTEK en el que un convertidor buck-boost se utiliza para generar la tensión apropiada requerida por el ordenador portátil.

Figura 3.

Cabe señalar que la tecnología de dosificación de la energía hace que los dispositivos USB tipo C más versátil que las normas anteriores porque hace que el nivel de potencia adaptables a las necesidades de la carga. Puede cargar dos teléfonos inteligentes y ordenadores portátiles utilizando el mismo cable.

Me pin RX e TX

Hay dos conjuntos de pares diferenciales RX y dos pares de pares diferenciales TX.

Una de estas dos parejas RX, junto con un par TX puede usarse para el protocolo USB 3.0 / USB 3.1. Debido a que el conector es flippabile, Se requiere un multiplexor para redirigir correctamente los datos en pares diferenciales utilizados a través del cable.

Tengo para CC1 CC2 correo

Estos pasadores son el pasador de configuración de canal. Se realizan una serie de funciones tales como la conexión del cable y la detección de la eliminación. Estos pasadores se pueden usar también para las comunicaciones requeridas por la entrega de potencia y el modo alternativo.

figura 4 a continuación se muestra cómo el pasador CC1 mi CC2 revelar la orientación de la ingesta / bífida. En esta figura, DFP significa Downing frente al puerto, la puerta que actúa como un host en la transmisión de datos o desde la fuente de alimentación. UFP indica Porta aguas arriba que es el dispositivo conectado al host o al consumidor de energía.

Figura 4.

El DFP tira de la CC1 y CC2 pin a través de las resistencias Rp pero la UFP los arrastra hacia abajo a través Rd. Si no se conecta el cable, la fuente ve una lógica alta en los pines CC1 y CC2. La conexión del cable USB Tipo-C crea un camino de corriente a la misma desde 5 V tierra. Debido a que el interior del cable USB tipo C sólo hay un cable de CC, Se forma un solo camino actual. por ejemplo, en el gráfico superior de la figura 4, el pasador de la CC1 DFP está conectada al pin CC1 dell'UFP. entonces, DFP pin CC1 tendrá una tensión inferior a 5 V pero el CC2 pin DFP todavía estarán en más lógica. por lo tanto, monitoriza la tensión en DFP CC1 y CC2 pin, podemos determinar el acoplamiento de cable y su orientación.

Además de la orientación del cable, ruta rp-Rd se utiliza como una manera de comunicar información sobre las capacidades de la fuente de corriente. Una fina tal, el consumidor de energía (UFP) monitoriza la tensión en el cable de CC. Cuando la tensión en el cable de CC tiene el valor más bajo (hacia 0,41 V), la fuente puede proporcionar la energía USB predeterminado que es, respectivamente, 500 mA y 900 mA para USB 2.0 e USB 3.0. Cuando el voltaje de la línea DC está a punto 0,92 V, la fuente puede suministrar una corriente de 1,5 UN. El voltaje de la línea más alta de corriente continua que se trata de 1,68 V corresponde a la capacidad de corriente de una fuente de 3 UN.

El pin VCONN

Como se mencionó anteriormente, el tipo C USB tiene como objetivo proporcionar velocidades de transferencia de datos y los niveles de flujo de alta potencia. Estas características pueden requerir el uso de cables especiales que están marcados electrónicamente utilizando un chip en su interior. también, algunos cables activos usan un chip re-conductor para mejorar la señal y compensar las pérdidas sufridas por el cable, etcétera. En estos casos, podemos suministrar los circuitos dentro del cable mediante la aplicación de una tensión continua de 5V, para proporcionar energía a la clavija VCONN. Esto se muestra en la figura 5.

Figura 5

Como se puede ver, el cable activo utiliza las resistencias Ra inferior a CC2 pin. El valor Ra es diferente de Rd, DFP es todavía capaz de determinar la orientación del cable mediante el examen de la tensión en el DFP CC1 y CC2 pin. Después de determinar la orientación del cable, la configuración de canales correspondiente a la clavija “Activo Cable IC” Se puede conectar a una fuente de alimentación de 5 V para la alimentación de los circuitos dentro del cable. por ejemplo, en la figura 5, Rp-R ruta válida corresponde al pin CC1. entonces, CC2 está conectado a la clavija indicada por VCONN.

me pin SBU1 mi SBU2

Estas dos clavijas corresponden a los trayectos de señal de baja velocidad que se utilizan sólo como un modo alternativo.

La entrega de corriente USB

Ahora que estamos familiarizados con la colocación de clavos de la norma USB-C, vamos a ver la entrega de potencia USB.

Como se mencionó anteriormente, los dispositivos que utilizan el estándar USB tipo C pueden negociar y elegir un nivel adecuado de flujo de corriente a través de la interfaz. Estas negociaciones de potencia se implementan a través de un protocolo llamado de entrega de corriente USB que es una sola comunicación por cable en el cable de CC se discutió anteriormente. figura 6 a continuación muestra un ejemplo de una fuente de alimentación USB en el que el fregadero envía solicitudes a la fuente y ajusta la tensión VBUS según necesidad. Al principio se requiere un bus 9-V. Después de que la fuente se ha estabilizado la tensión del bus a 9 V, enviar un mensaje “listos para la alimentación” al receptor. entonces, esto requiere un bus 5-V y la fuente proporciona y lo envía de vuelta un mensaje “listos para la alimentación”.

Figura 6.

Es importante destacar “Entrega de corriente USB” no sólo sobre las negociaciones relativas al suministro de energía, otras negociaciones, tales como las relativas al modo de alternativa, Se llevan a cabo utilizando el protocolo de entrega de energía en la línea CC.

Formas alternativas

Este modo de operación nos permite implementar protocolos de terceros, llegado DisplayPort e HDMI, usando el estándar USB tipo C. Todo modo de alternativas debe soportar al menos una conexión USB 2.0 e USB Power Delivery. Para obtener más información, referirse a este documento de TI .

conclusión

USB tipo C tiene características interesantes. Es compatible con una velocidad de transferencia de datos rápida y brillante hasta 10 gb / si un flujo de alta potencia hasta 100 W. Estos conectores pueden hacer muy pequeño USB tipo C un estándar verdaderamente universal para dispositivos modernos.