Tag Archives: USB

USB同軸線測試的不良分析及經驗分享

隨著USB規格更新到USB 3.2以及USB4,傳輸線的傳輸頻率提升至10Gbps、20Gbps,因應高傳輸效率、低損耗、以及低輻射影響的考慮,傳統Twisted Pair的設計已經無法滿足需求,除了嚴謹的加工方式,更多的製造商是以同軸線作為新一代Type-C傳輸通道。 正規的同軸電纜組成結構分為4層,由中心而外分別是內導體、絕緣層、遮罩層、外被,作為多同軸線的外被大多是以銅箔麥拉為主,加上編織層即為雙遮罩,可以為每條同軸線帶來更好的抗干擾特性。另外,由於同軸電纜對地(編織層)距離的控制較好,因此在高頻傳輸的表現,無論是導通特性(損耗、差共模轉換)或是串擾方面都有較好的表現。 以雙絞線來說,每條銅線本身存在微量電感,此外,當兩條銅線靠近時,彼此間產生電荷效應(電容),而特性阻抗的穩定度(連續性)則是取決於電感、電容的分佈(L0、C0)是否均勻且穩定,因此,參考如下關係式,在決定特性阻抗的時候,可以看到雙絞線除了線芯直徑(d)以及固定絕緣層的介電常(ε)以外,如何控制兩線之間的距離(D)是最重要的。 雙絞線特性阻抗關係式: 而同軸線因為設計結構的關係,控制內外導體(D &d)的一致性相對來說,特性阻抗的掌控上則會比雙絞線來的穩定,而連續且平穩的特性阻抗在S參數上就會有良好的的表現。 同軸線特性阻抗關係式: 組件設計時的特性阻抗控制 在設計時,Type-C Cable Assembly特性阻抗已有Connector Differential 85ohm與Raw [...]

充電技術不設「線」 百佳泰有線、無線充電效能實測與評鑑報告

隨著可攜式電子裝置的高度進化與普及,舉凡智慧型手機、平板電腦以及數位相機等眾多產品也不斷推陳出新;可以預期的是,電源的高度使用與隨之而來的充電需求將成為它們之間所汲汲營營試圖優化的共通點。不論你是使用有線USB接口為基礎的萬用充電解決方案,抑或採用近期發展逐漸白熱化的無線充電技術,能讓你的裝置快速充滿電量,並降低功率的耗損將成為各家廠商在研發或採購相關充電技術時的重要考量指標。 有鑑於此,百佳泰特別針對有線、無線充電技術的發展與產品,為大家進行兼具深度與廣度的充電效能實測與評鑑分析;未來不論是有線或無線充電器、手機、車用多媒體娛樂系統等廠商或相關零組件開發商,皆可透過百佳泰尋求最完整的充電效能分析與相容性測試解決方案。 本篇文章將分成三個部份,第一部分是針對有線充電技術的規範發展與市面上通用的充電器產品來進行競爭分析;第二部分則針對無線充電技術標準協所推出的充電器裝置進行簡介與實測;在最後一個部分,我們會對兩種充電技術進行效能比拼與分析。電子裝置的硬體發展戰火已逐漸延燒至週邊應用如充電器,能一舉佔領電源補給需求的關鍵技術版圖,將為能源的使用和儲存應用創造新的產業契機。 實測評鑑一:有線充電技術競爭分析 當USB不再只是資料的傳輸介面,而成為可供應智慧型手機、平板電腦等行動裝置的電源傳輸介面時,即符合我們之前為大家介紹過的充電器通用介面標準IEC 62684的要求,讓電源供應器具有高效能、低損耗、低幅射及高安全性管理的技術規格(詳情請參考IEC 62684手機充電器標準:一「體」成形、一「器」呵成)。為符合IEC 62684的技術規格,受測裝置必須先通過USB-IF協會所制訂的連接器測試規範以及相關規定,而USB-IF協會更將於2013年底前正式推出最新的電池充電標準1.2版本(Battery Charging V1.2,BC 1.2)的相容性測試。簡單來說,BC 1.2有三種充電模式:標準下行埠(Standard Downstream Port,SDP)、充電下行埠(Charging Downstream [...]

拋開電源線束縛的USB新供電規範 – USB Power Delivery

USB在一般現代人的日常生活中,可謂是最為廣泛應用的傳輸介面之一,由於USB介面的方便易用、尺寸小且成本合理,如今在各個不同生活或工作場域都隨處可見USB的蹤跡。不論是家庭中的核心娛樂裝置–電視、個人的筆記型電腦/智慧型手機/平版裝置、辦公室中的工作用電腦/印表機、乃至於車中的車載資通訊娛樂系統,在在都仰賴USB來進行資料傳輸的任務。 除了提供方便、快速而又可靠的資料傳輸外,USB還有一個非常方便的功能,那就是透過介面的相接進行電力傳輸、也就是所謂的充電。然而,目前的USB充電最高仍只能提供到7.5瓦的電力;參考圖一我們可以瞭解到目前各個主流USB技術規格的電力傳輸限制,就現階段而言,USB 2.0規格能傳輸2.5瓦的電力(透過5V電壓提供500mA電流)、USB 3.0規格能傳輸4.5瓦的電力(透過5V電壓提供900 mA電流)、而Battery Charging 1.2則容許傳輸7.5瓦的電力(透過5V電壓提供1500 mA電流),這樣的供電規格進化雖然能符合可攜裝置如手機或MP3的充電需求,但通常需時較長,且要能滿足大尺寸並需消耗較大功率產品如螢幕顯示器或筆記型電腦的供電,則是力有未逮。 *圖一 USB電力傳輸進程(來源:USB-IF網站;”USB Power Delivery Specification 1.0”) 百瓦供電 [...]

崛起中的新興技術標準(二):MHL

隨著高畫質影像顯示技術的越益成熟,現代人對影音感官體驗的要求也更甚以往,支援高畫質影音傳輸介面像是HDMI、DisplayPort等標準對各種消費型電子裝置與家電產品來說已經是必備的基本條件。然而,在行動裝置走向體積輕薄短小的趨勢下,既有支援高畫質技術的影音傳輸接口不僅對行動裝置來說造成設計上的困難,較高的耗電量更是會大大影響對行動裝置而言至關重要的待機時間,加上消費市場對行動影音串流的需求孔亟,於是全新的行動高畫質連結技術標準MHL(Mobile High-definition Link)便應運而生。 MHL是由諾基亞(Nokia)、三星(Samsung)、索尼(Sony)、東芝(Toshiba)與美商晶鐌(Silicon Image)等五家大廠共同成立MHL™ Consortium、並推動的新興技術標準,目前已有六十多家會員廠商。MHL™ Consortium由於看準可攜式產品對高畫質影音串流的需求,而開發出能透過現有micro USB連接埠傳輸HDMI訊號的技術,從附圖(來源:MHL™ Consortium)中便可略知這項技術的梗概:透過單一線纜讓行動裝置上的影音內容即時傳輸到高畫質電視(HDTV)上播放。 MHL技術僅需五個pin腳,不僅可藉由micro USB介面傳輸標準HDMI訊號,並可支援1080p影像畫質播放以及7.1數位環繞聲道,也運用HDCP技術進行數位內容保護,行動裝置並可使用MHL進行充電動作以延長待機時間,MHL同時也支援透過電視遙控器操控行動裝置中的影音內容以執行傳輸、播放等動作,便利的應用情境也讓包括手機、電視機及筆記型電腦等產品開始逐步導入MHL技術,包括Samsung、Toshiba與HTC在今年已各有手機、電視機或平板裝置產品採用MHL技術並推行上市。 就現狀而言,消費者對高畫質傳輸接口的需求若渴已是不爭的事實,然而,對行動裝置廠商來說,採用MHL技術的最大利基則在於,廠商只需使用單一一個micro USB接口的空間,便可得到原有USB接口的連接傳輸與充電功能、再加上對HDMI訊號傳輸的支援,而不需再挪出更多空間給獨立的micro USB與HDMI兩個接口。這樣具備高度整合性的接口技術,目前已被外界視為是行動時代的殺手級應用,至於何時開始真正開枝散葉,則要端看業界的導入速度。MHL官方網址為http://www.mhlconsortium.org,關於MHL與更多影音傳輸技術標準的詳情,可聯繫專業技術標準測試實驗機構百佳泰:service@allion.com。 [...]