Pridanie signálnych zosilňovačov na obidvoch koncoch 7-metrových a 10-metrových USB 3.0a do USB C Screwlock Cables je primárne navrhnuté tak, aby riešili útlm a výzvy na útlm signálu na veľké vzdialenosti. Tu je dôvod:
1. Vyplácajte útlvanie signálu na veľké vzdialenosti
Štandardná maximálna účinná prenosová vzdialenosť USB 3.0 je 3-5 metrov (bez relé), za ktorým bude signál výrazne zoslabený impedanciou kábla a elektromagnetickou interferenciou (EMI), čo bude mať za následok chyby údajov alebo prerušenia pripojenia.
Zosilňovače signálu (ako napríklad čipy retiveru/retimátora) zvyšujú signál na obidvoch koncoch, aby sa zabezpečilo, že vysokofrekvenčný (5 Gbps) superspeed diferenciálny signál môže byť úplne prenášaný do terminálového zariadenia.
2. Požiadavky na obojsmernú komunikáciu
USB 3.0 využíva komunikáciu s plnou duplexom vrátane kanálov samostatných vysielacích (TX) a prijíma (RX). Jednosmerná amplifikácia nemusí vyriešiť problém útlmu inverzného signálu.
Pridanie zosilňovačov na obidvoch koncoch môže zvýšiť silu signálu proti prúdu (hostiteľa k zariadeniu) aj po prúde (zariadenie na hostiteľa), čím sa zabezpečí stabilita obojsmerného prenosu údajov.
3. Vysokofrekvenčná údržba integrity signálu
Vysokorýchlostný prenos 5 Gbps je citlivý na časovanie signálu a tvar vlny. Dlhé káble zavádzajú jitter a šum, čo zvyšuje mieru bitovej chybovosti.
Zosilňovač signálu obnovuje tvar vlny signálu a znižuje riziko chyby prostredníctvom zadania a redrivingových funkcií.
4. Zaoberajte sa priemyselnými poruchami životného prostredia
Návrhy skrutkových zámkov sa často používajú v priemyselných, lekárskych alebo vonkajších zariadeniach, kde môže byť silné elektromagnetické rušenie alebo mechanické vibrácie. Dlhé káble sú náchylnejšie na interferenciu a zosilňovač zvyšuje anti-interferenciu zvýšením pomeru signálu k šumu (SNR).
5. Na napájanie a strata energie
Odolnosť dlhého kábla spôsobuje pokles napájacieho napätia (IR Drop), čo môže ovplyvniť nabíjanie alebo prevádzku zariadenia. V niektorých dizajnoch môžu zosilňovače integrovať aj funkcie správy energie na optimalizáciu prenosu energie.
6. Kompatibilita a štandardný prielom
Tradičné pasívne káble nemôžu prelomiť štandardný limit dĺžky USB-IF. Aktívny kábel (vrátane zosilňovača) umožňuje kompatibilitu s ultra dlhým rozsahom prostredníctvom aktívneho spracovania signálu pri zachovaní rýchlosti prenosu USB 3.0 (5 Gbps).
Príklady skutočných scenárov aplikácií
- Priemyselná automatizácia: Pripojte diaľkové senzory k regulátorom pre odpor vibrácií (blokovanie skrutky) a stabilný prenos údajov.
- Profesionálne zvukové a video vybavenie: prenos videa 4K videa (napríklad monitory USB-C) na dlhé vzdialenosti, aby sa predišlo oneskoreniu obrazu.
- Lekárske vybavenie: Zabezpečte spoľahlivosť údajov v reálnom čase zo zariadenia na monitorovanie značiek.
Podrobnosti o technickej implementácii
- Redriver (Redriver): Zosilňuje iba amplitúdu signálu, cena je nízka, ale časovací jitter nemá schopnosť opravy.
- Retimer: Úplne rekonštruuje signál s regeneráciou údajov s hodinami (CDR), aby sa odstránil jitter, ktorý je vhodný na dlhšie vzdialenosti, ale za vyššiu cenu.
Stručne povedané, návrh integrovaných zosilňovačov signálu na obidvoch koncoch je nevyhnutným riešením na zohľadnenie zohľadnenia vysokej rýchlosti a priemyselnej stability na veľké vzdialenosti, vysokej rýchlosti a priemyselnej stabilite.
