帝奥微DIO36812填补国内低电压/超低功耗USB 3.2 Gen1 Redriver空白

1996 年提出USB1.0时，USB接口的数据速率仅为1.5Mbps。随着USB协议的更新迭代，USB已经发展到USB4.0，且USB接口数据速率已增至惊人的40Gbps。

在如此高的数据速率下，通过当今设备中常用的传输介质（例如电缆、PCB走线和柔性PCB）很难维持USB信号完整性，这时就需要使用USB Redriver来改善高速USB的信号质量。

帝奥微推出针对笔电、电视、服务器、汽车和平板等领域的USB3.2 Gen1 Redriver DIO36812。系统信号衰减（包括串扰、反射、噪声和抖动等）会降低数据速率吞吐量，并可能导致USB3.2 Gen1信号不满足USB协议规范。

DIO36812是一款USB3.2 Gen1 Redriver, 它可用于帮助USB3.2 Gen1保持信号完整性，这对于实现最大数据吞吐量和USB3.2 Gen1信号电气合规性非常重要。

DIO36812关键特性

•支持5.0Gbps USB 3.2 Gen1

•支持低频周期信令（LFPS），具有快速的LFPS进入/退出时间

• 支持自动省电功能的模式切换

•支持热插拔自动接收器检测

•集成50Ω端接电阻，用于输入和输出

•可编程输出去加重电平

• 1.8V单电源供电，超低功耗

•直通式PCB布局的信号走线

•0°C 至 85°C 工作温度范围

•绿色封装：QFN4*4-24

QFN4*4-24

DIO36812

超低功耗

由于DIO36812的数据有效负载仅占用USB 3.2 Gen1接口的小部分时间，因此自动省电功能对于例如笔记本电脑等功耗敏感型应用十分有用。每当处于空闲状态的通道超过时间窗口情况下，相应的通道将自动进入省电模式。一旦在此检测到任何低频周期信令（LFPS）信号，通道将立即退出省电模式，并能够起到中继器的作用。在正常操作中，通过自动省电管理，DIO36812 在省电模式下的功耗可以比完全运行模式节省 90%以上。

A: 正常工作模式(Normal operation mode)

在正常工作模式下，芯片可以正常传输USB3.2 Gen1的信号。该模式下，信号丢失检测持续监控通道的输入信号幅度。正常工作模式下，DIO36812的实测功耗为245mW。

B: 省电模式(Power saving mode)

一旦通道上的输入信号幅度在预设时间窗口内低于预设的阈值，该通道的主链路断电，此后通道进入省电模式。在此模式下，信号丢失检测仍然监控输入信号幅度，同时接收器端接检测（Rx.Detect）正在持续监控终端 Rx 端接，决定输入端接是否需要变成高阻态并转至挂起模式。省电模式下，DIO36812的实测功耗为4.45mW。

C: 挂起模式(Suspend mode)

一旦接收器端接检测（Rx.Detect）到链路中断或通电后无法找到远程设备，相应通道将进入挂起模式。在此模式下，接收器端接检测（Rx.Detect）监控终端 Rx 端接。一旦检测到端接电阻，相应的输入端接将被打开。挂起模式下，DIO36812的实测功耗为268uW。

D: 断电模式(Power down mode)

拉低PD#将使得DIO36812进入断电模式, DIO36812的功耗极低，实测功耗仅31uW。

DIO36812与对照产品PXXXX功耗对比图

从上图可以看出：在各个模式与对照产品PXXXX相比，DIO36812的功耗均明显优于对手。

不同插损线路是否添加

DIO36812的眼图效果对比

众所周知，USB眼图是衡量USB信号是否能很好的通过以及信号完整性的最重要的指标之一。眼图张开越大，对噪音和抖动的容许误差越大，同时接收器判断信号的准确度越高，对系统设计更友好，有更大的线损和寄生电容设计余量,布局和走线的容错率更高。

10dB 插损线路上没有DIO36812，眼图测试结果如下：

5Gbps_1.8V_10dB_Trace_Loss眼图

(Without DIO36812)

10dB插损线路上有DIO36812，眼图测试结果如下：

5Gbps_1.8V_10dB_Trace_Loss眼图

(With DIO36812)

14dB 插损线路上没有DIO36812，眼图测试结果如下：

5Gbps_1.8V_14dB_Trace_Loss眼图

(Without DIO36812)

14dB 插损线路上有DIO36812，眼图测试结果如下：

5Gbps_1.8V_14dB_Trace_Loss眼图

(With DIO36812)

由此可见：

10dB插损线路未使用DIO36812时，USB3.2 Gen1眼图很差；使用DIO36812后，USB3.2 Gen1眼图的指标完全符合规范要求。

14dB插损线路未使用DIO36812时，USB3.2 Gen1眼图几乎被淹没；使用DIO36812后，USB3.2 Gen1眼图改善明显。

DIO36812是帝奥微高速信号产品的又一块里程碑，填补了国内低电压/超低功耗USB 3.2 Gen1 Redriver的空白。作为帝奥微的战略产品线，Redriver产品系列还将持续加大投入，衍生更多品类的细分产品，进一步覆盖USB、HDMI、DP、PCIE等高速信号细分领域。

审核编辑：彭菁