ZHCAD11A june 2016 – august 2023 ESD122 , ESDS304 , TPD1E04U04 , TPD2E1B06 , TPD2EUSB30 , TPD4E004 , TPD4E02B04 , TPD4E05U06-Q1 , TPD6E004
4 USB 3.1 第 2 代
虽然 USB 3.1 第 1 代支持 10Gbps 的数据速率，并要求 ESD 保护二极管的电容小于 0.5pF，但 USB 3.1 第 2 代支持 20Gbps 的数据速率，且要求 ESD 保护二极管的电容小于 0.3pF。图 4-1、图 4-2 和图 4-3 分别绘制了无 ESD 保护二极管、有 TPD4E02B04 保护二极管和 0.5pF 保护二极管的数据眼图。
图 4-1 无 ESD 保护的 USB 3.1 第 2 代眼图
图 4-2 具有 TPD4E02B04DQA ESD 保护的 USB 3.1 第 2 代眼图
图 4-3 具有 0.5pF ESD 保护的 USB 3.1 第 2 代眼图表 4-1 列出了有无 ESD 保护情况下的眼图测量结果。
表 4-1 有无 ESD 保护的眼图测量结果
| 无 ESD 保护 | TPD4E02B04 | 0.5pF ESD 保护 | |
|---|---|---|---|
| 上升时间 | 63.55ps | 67.11ps | 不适用 |
| 下降时间 | 63.77ps | 66.15ps | 不适用 |
| 眼高 | 132.3mV | 112mV | 不适用 |
| 眼宽 | 84ps | 81.93ps | 不适用 |
| 抖动 (PP) | 15.6ps | 18.07ps | 不适用 |
| 抖动 (RMS) | 2.725ps | 3.167ps | 不适用 |
20Gbps 信号仍然能够在 TPD4E02B04 的低电容下保持信号完整性，同时为第 2 代 USB 3.1 发送器提供 ESD 保护。使用电容为 0.5pF 的 ESD 保护二极管时，结果显示了一个没有不同数据的眼图。这直观地展示了高电容对高速数据信号的影响。
各种 PCB 设计有许多不同的规格需求。下面列出了 TPD4E02B04 的一些额外器件，这些器件满足高速信号的超低电容需求，同时利用更少的 PCB 空间。更多的器件可以通过产品选择工具 在线找到。这些器件具有各种通道覆盖范围、封装尺寸、双向/单向功能、浪涌额定值和钳位电压。
表 4-2 ESD 保护器件快速选择
| TPD4E02B04 | TPD1E01B04 | TPD1E05U06 | |
|---|---|---|---|
| Vrwm (V) | 3.6 | 3.6 | 5.5 |
| 封装类型 | USON | DPL、DPY | SOT-5X3、DPL |
| 封装尺寸（长 x 宽）(mm) | 2.5x 1 | 0.6x 0.3、1.0 x 0.6 | 1.6x0.8、1.0x0.6 |
| 双向/单向 | 双向性 | 双向性 | 单向性 |
| 通道数量 | 4 | 1 | 1 |
| 钳位电压 | 6.6 | 7.0 | 18 |
| IO 电容（典型值）(pF) | 0.25 | 0.18 | 0.4 |
| IEC61000-4-5 (A) | 2.0 | 2.5 | 2.5 |
| IEC61000-4-2 接触 (±kV) | 12 | 15 | 12 |