USB3.0的靜噪對策

前言

現在，USB接口可以稱得上是電腦的各種通用外部接口中最為成功的。可以對應眾多外部設備，無需打開機箱便能擴展功能，讓初學者也可以簡單上手。因此，從TV turner到外部驅動，USB被應用于各種各樣的用途。

然而，SSD(Solid State Drive)等高速設備的出現，使USB2.0最高480Mbps的傳輸速度變得稍顯不足，為此就需要既能體現USB的便利性，又具備更快速的數據傳輸新接口技術。在這樣的狀況下，最高速度擴大到5Gbps的USB3.0 SuperSpeed已完成了標準的制定，對應產品也即將出現。現階段應用于USB2.0靜噪的共模扼流線圈，對USB3.0 SuperSpeed是否同樣有效還不得而知。本文就來驗證一下USB3.0 SuperSpeed使用以前的共模扼流線圈時出現的問題，并介紹能夠應用于USB3.0 SuperSpeed的新共模扼流線圈產品。

USB3.0 SuperSpeed信號線

從USB1.1發展到USB2.0，是在相同電氣規格的信號線上進行擴充。與此不同的是，USB3.0 SuperSpeed則是另外追加了2對差分信號線。因此，基本不需要考慮對以前的USB2.0信號的影響，僅考慮新增加的USB3.0信號線即可。

圖1：USB3.0信號線的結構

USB3.0 SuperSpeed的靜噪對策

在USB2.0的靜噪對策的實例中，大多是在地線與電源線中插入鐵氧體磁珠，在信號線則插入共模扼流線圈。由于電氣規格與原來相同，對于USB3.0中包含的USB2.0部分只需使用同樣的靜噪對策即可 (但須注意，用于電源供電從原先的500mA增加到了900mA，因此需要注意使用于電源線和地線等元件的直流電阻導致的電壓降低等問題)。問題在于USB3.0中追加的2對差分信號線。由于通過的信號速度是以前的10倍，若使用以前開發的用于USB2.0的共模扼流線圈的話信號波形質量就很有可能出現問題。在此，我們將通過了USB2.0兼容性實驗的共模扼流線圈，用在USB3.0 SuperSpeed的信號線上，并實際確認了信號波形的變化。

圖2是通過了USB2.0兼容性實驗的小型共模扼流線圈DLW21HN900SQ2。如圖3所示，使用在USB2.0信號線時并未對信號波形帶來不良影響。然而，如圖4所示，USB3.0 SuperSpeed(5Gbps)的信號通過時，信號波形產生混亂，眼圖模板的邊緣幾乎都丟失了。由此可見，USB3.0 SuperSpeed的信號速度快，因此若要通過更高頻的信號成分，就需要使用截止頻率更高的共模扼流線圈。