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USB4-ESD-Bausteine von Nexperia bieten optimales Gleichgewicht zwischen Schutz und Leistungsfähigkeit

TrEOS-basierter Schutz bietet branchenführende Einfügungs- und Rückflussdämpfung, um knappe Verlustbudgets einzuhalten.

USB4-ESD-Bausteine von Nexperia bieten optimales Gleichgewicht zwischen Schutz und Leistungsfähigkeit

Nexperia, der Experte für Halbleiterbauelemente, stellt zwei Schutzbausteine gegen elektrostatische Entladung (ESD) vor, die für den Einsatz mit Re-timern und Re-drivern auf schnellen Datenleitungen ausgelegt sind. Der PESD2V8Y1BSF schützt USB4-/Thunderbolt-Schnittstellen; der PESD4V0Y1BCSF schützt USB4 sowie HDMI 2.1. Die Bausteine basieren auf der TrEOS-Technologie von Nexperia, welche niedrigste Klemmspannung mit geringster Kapazität und hoher Robustheit kombiniert.

Re-timer und Re-driver kommen häufig in schnellen USB4-Schnittstellen zum Einsatz. Dies führt jedoch zu kürzeren Leiterbahnen auf der Platine, was die parasitäre Induktivität zwischen ESD-Schutz und System reduziert, was wiederum unbeabsichtigt zu weniger ESD-Robustheit auf Systemebene führt. Der PESD2V8Y1BSF und PESD4V0Y1BCSF bieten niedrige vfTLP-Spitzenklemmspannungen (very fast Transmission Line Pulse), die sogar niedriger sind als bei USB4-Schutzbausteinen ohne sichtbare Triggerspannung in der Standard-I(U)-TLP-Kurve.

Dies trägt dazu bei, die geringere Induktivität zwischen Schutzbaustein und Re-timer zu kompensieren, was die ESD-Robustheit auf Systemebene insgesamt erhöht. Um knappe Budgets für Einfüge- und Rückflussdämpfungsverluste einzuhalten, sind die Schutzbausteine auf eine sehr niedrige Einfügungsdämpfung (-0,29 dB bei 10 GHz) und Rückflussdämpfung (-20,6 dB bei 10 GHz) ausgelegt. Im Gegensatz zu anderen Lösungen nimmt die Kapazität nicht mit der Betriebsspannung zu und bietet die volle Hochfrequenz-Leistungsfähigkeit bis zur maximalen Betriebsspannung.

Der PESD2V8Y1BSF und PESD4V0Y1BCSF bieten mehr Designflexibilität als andere ESD-Schutzbausteine, da sie unmittelbar hinter der Gerätebuchse positioniert werden können. Dies schützt auch die AC-Koppelkapazität. Darüber hinaus wird der größte Teil der Leitungsinduktivität zwischen ESD-Schutz und geschütztem Bauteil platziert, um die ESD-Performance des Systems zu optimieren. „Nexperia ermöglicht es Entwicklern, knappe Budgets für die Einfügungs- und Rückflussdämpfung bei schnellen USB4-Datenleitungen einzuhalten, da Bauteile bereitgestellt werden, welche den Einfluss des ESD-Schutzes auf das Gesamtsystembudget minimieren“, erklärt Stefan Seider, Senior Product Manager bei Nexperia. „Unsere Schutzbausteine bieten ein optimales Gleichgewicht zwischen Optimierung der ESD-Robustheit auf Systemebene und HF-Leistungsfähigkeit.“

Um Abwärtskompatibilität zu älteren Schnittstellenstandards wie USB3.2 zu wahren, die über USB-C angeschlossen werden, verfügt der PESD2V8Y1BSF über eine maximale Arbeitsspannung (VRWM; Reverse Working Maximum Voltage) von 2,8 V; während der PESD4V0Y1BCSF eine VRWM von 4 V aufweist und damit auch für HDMI 2.1 geeignet ist. Die HF-Leistungsfähigkeit der TrEOS-Technik beider Schutzbausteine verschlechtert sich nicht über den Betriebsspannungsbereich. Neben USB4 und HDMI 2.1 können beide Bausteine auch zum Schutz von PCIe- oder DisplayPort-Schnittstellen verwendet werden.

Weitere Informationen zu den neuen ESD-Schutzbausteinen von Nexperia, einschließlich Produktspezifikationen und das Datenblatt, finden sich unter: https://www.nexperia.com/USB-C_ESD und https://efficiencywins.nexperia.com/efficient-products/Selecting-ESD-protection-for-USB4TM-data-lines.html

www.nexperia.com

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