選擇合適的低成本USB開(kāi)關(guān)

　　USB已經(jīng)成為PC與外備進(jìn)行通信的最通用標準。鍵盤(pán)、打印機、網(wǎng)絡(luò )攝像機、數據存儲設備、移動(dòng)電話(huà)、MP3播放器、數碼相機和游戲機等設備都可以通過(guò)USB接口與PC連接起來(lái)。USB應用廠(chǎng)商論壇(USB-IF)為USB設立了標準，設備必須通過(guò)嚴格的測試后才能獲得USB認證。這樣才能確保所有通過(guò)USB論證的軟件程序、連接器、線(xiàn)纜、信號驅動(dòng)器和接收器能夠相互兼容。

　　USB采用雙線(xiàn)半雙工系統來(lái)傳輸數據。USB線(xiàn)纜還包括5V電源線(xiàn)和地線(xiàn)，使得U盤(pán)、網(wǎng)絡(luò )攝像機和鍵盤(pán)等低功耗設備需要使用電池。USB-IF會(huì )對USB信號進(jìn)行嚴格的測試，以確保其符合標準。眼狀圖(eye diagram)是一項重要測試，它可以在單一視圖上顯示出所有可能的比特置換覆蓋(bit permutations overlaid)。

　　設計師在選擇USB開(kāi)關(guān)時(shí)，必須考慮以下幾個(gè)因素：

　　- 導通電阻。導通電阻隨著(zhù)偏置電壓、溫度和電源的不同而變化，接收器能接收到的信號幅度也隨這些參數而改變。導通電阻隨偏置電壓的變化還會(huì )引起上升沿和下降沿，顯示出不同的電阻值，因此導致在眼圖上出現糟糕的交叉。通常，導通電阻越小，隨參數的變化也越小。導通電阻保持在5歐姆以下是很重要的。

　　- 電容和帶寬。電容值應該維持在15皮法以下，而帶寬應該高于400MHz。開(kāi)關(guān)的布線(xiàn)必須精心設計，以維持電容的對稱(chēng)性。

　　- 傳輸延遲。CMOS開(kāi)關(guān)可以模擬成串聯(lián)電阻，為通過(guò)它們的數字信號增加最小的延遲。延遲時(shí)間用皮秒來(lái)度量，僅僅限于信號經(jīng)過(guò)裸片所需要的時(shí)間。

　　- 供電電源。對于低速或全速USB，規定的信號幅值是3.3V，上下浮動(dòng)10%。

　　- 開(kāi)關(guān)保護。USB標準規定USB設備的數據線(xiàn)在24小時(shí)周期內必須能夠承受與5V電源線(xiàn)的短路。實(shí)現該標準的最簡(jiǎn)單的方法就是采用一個(gè)電阻來(lái)限制電流。因此，最普通的解決方案是使用一個(gè)供電電壓為5V的開(kāi)關(guān)。