高速差分接口及共模滤波与保护的需求

USB 2.0接收器可以轻易接收图1所示的信号，如图所示，信号完全在眼图遮罩范围之内。现在让我们设想引入了共模噪声信号的情况。例如，引入的是频率为900 MHz及峰值幅度为75 mV的少量共模噪声。选择此频率是为了仿真由典型移动电话操作导致的噪声。如图2所示引入共模噪声时，眼图质量大幅下降。

图2   带共模噪声的高速USB 2.0眼图

在图2中，噪声超出了遮罩的整个上部界限，信号转换质量下降，并更接近超出的遮罩范围。在这种情况下，接收器将不可能接收正在传输的数据，因为信号上的噪声太多，导致接收器无法在这些情况下有效地区分不同状态。这还是只有少量噪声，振幅仅为USB 2.0信号幅度5%的情况。

USB 2.0：保护接口

滤除EMI/RFI噪声不仅重要，保护敏感内部电路令其免受可能有害甚至是毁灭性损害的ESD事件的影响也很重要。在这些情况下，有必要采用带集成低电容ESD保护功能的共模滤波器，如安森美半导体的NUC2401。此滤波器提供高速USB 2.0信号必要的带宽、恰当的共模衰减及敏感的内部电路ESD保护。集成ESD保护的电容极低(<1 pF)，令器件不会显现给高速USB信号。查看图3所示的眼图，即使引入了大量的共模噪声，也没有超出眼图遮罩界线，保持了信号的完整性。此图显示的是NUC2401输出端高速USB 2.0信号的眼图，所带的共模噪声信号频率为900 MHz，峰值幅度为400 mV。

图3  滤除了共模噪声的高速USB 2.0信号

来源：电子设计工程

我推荐大家读

轻松参与

VS

表达立场

这是垃圾文章