「隨插即用」超簡單,USB躍升主流傳輸接口

USB從問世以來,憑藉著隨插即用的特性,促成普及性快速提升,目前已經成為最通用的傳輸接口,連Apple也放棄多年iPhone的Lightning接口,轉而使用USB-C接口。如今每個人的生活中只要有電腦, 就一定無法避免會使用USB。USB產品如果在設計上一個不留意, 就會造成在使用時各種光怪陸離的問題發生。做為通用接口卻在連接上發生不能使用的狀況會讓使用者抓狂,因此,這是各大USB裝置的開發商與品牌商不可不在意的問題。

使用USB-C接口的電腦
使用USB-C接口的電腦

USB裝置應用風險與實例分享,一次整理給你!

USB如要能正常運作,在連結方面離不開三類產品: 主機端、纜線端以及裝置端。而這三類產品在設計時,又要個別考慮它們的訊號傳輸品質、電源(供電/壓降/耗電)穩定,以及主機端與裝置端之間的溝通正確性。只要任何一個環節出問題,輕則導致產品無法達到其宣傳的效能,裝置只能在低速度下運行,嚴重的話甚至可能導致對接的USB產品損壞,無法正常運作,而需要送修,如此不但造成廠商成本增加也大大的破壞品牌形象。

以下為百佳泰經手的實際案例, 我們協助客人發現問題並提出解決方案:

  1. 主機端為一般Windows PC或是Apple/ Android tablet
  2. 裝置端為一個混音器,需要15W (5V/ 3A)方能穩定工作
  3. 主機端與裝置端透過USB-C Cable進行USB 2.0資料以及15W電源傳輸
  4. 當主機端與裝置端透過USB-C Cable連接後, 在數秒至十數秒間可以正常供電,但沒過一會兒便會發現裝置端消失並進行重新識別
  5. 在此之後,一直呈現重複消失再重新識別的連接動作
主機端與裝置端透過USB-C Cable連接
主機端與裝置端透過USB-C Cable連接

經過百佳泰專業的顧問團隊的分析,發覺問題為D+/ D-開始傳輸USB訊號後,即會對CC產生串音雜訊 (Crosstalk noise),PD晶片誤判此雜訊為PD封包但又無法正常識別,因而發Hard Reset來重置整個連接。

對此,百佳泰建議客戶從兩個方向著手進行改善:

1. USB-C Cable裡面D+/ D-與CC不做twist,避免D+/ D-與CC因為相距太近,造成串音雜訊影響到PD晶片。驗證方面,則可以執行以下兩個Cable SI測項以確認是否有改善。

2. 在裝置端CC上電容,增加D+/D-在USB訊號傳輸時對CC所產生串音雜訊的抑制。驗證方面,則可以執行以下兩個PD測項以發現問題所在,並提前解決問題。

  • PD.PHY.ALL.4 Bus Idle Detection
  • PD.PHY.ALL.5 Receiver Interference Rejection

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百佳泰作為專業測試及顧問實驗室,同時為USB-IF認可的第三方認證實驗室,能以多年的業界經驗根據這類產品作客製化測試規劃,提供最佳的顧問服務,針對USB各式周邊裝置產品,百佳泰亦可以提供以下測試服務,幫助客戶排除大部分可能遇到的問題,減少下架跟退貨的風險。

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