帝奥微国内首款车规级5.8GHz超高速模拟开关DIA3000

发布时间：2023-04-11 09:26
作者：AMEYA360
来源：网络
阅读量：4568

　　四月，一切美与光明，归入崭新的希望。科技助力，让生活更美好。

　　随着汽车新四化（电动化、智能化、网联化、共享化）发展的需求，汽车内高速USB接口的应用愈发广泛，既可用来实现用电设备充电、USB终端数据高速传输，也可用于实现汽车上ECU之间的USB高速传输等功能。

帝奥微国内首款车规级5.8GHz超高速模拟开关DIA3000

　　帝奥微重磅推出国内首款车规级5.8GHz超高速模拟开关产品DIA3000，可全方面覆盖汽车多USB接口的需求。DIA3000是一款双通道的单刀双掷（SPDT）模拟开关，适用于USB2.0的高速信号切换，支持信号带宽可高达5.8GHz。DIA3000已成功通过AEC-Q100车规认证，满足Grade1温度等级标准。

　　目前，DIA3000已在主机厂和Tier1客户中小批量生产。DIA3000广泛应用于汽车上如智驾域控、智能座舱、T-box和仪表等产品的USB接口切换，也可用于其他高速数字接口切换上。DIA3000作为国内首款车规级超高速模拟开关产品，其拥有卓越的性能指标，与其他产品相比较，在支持带宽、静态电流、输入电压范围等方面有明显的优势，并可在封装上完全兼容。

帝奥微国内首款车规级5.8GHz超高速模拟开关DIA3000

　　DIA3000性能解析

　　超高带宽

　　DIA3000带宽可高达5.8GHz（-3dB），完美适配USB、视频信号等高速信号的切换应用。尤其在USB2.0（480Mbps）信号传输和切换中展现出良好性能。

　　高带宽产品对电路设计和layout走线具有高冗余性能，可以极大降低工程师的设计难度。在支持高速信号传输和切换的同时，DIA3000具有良好的关断隔离（-36dB）和通道间串扰（-40dB）。

　　带宽高达5.8GHz（-3dB）

　　关断隔离：-36dB

　　通道间串扰：-40dB

　　优异的USB眼图性能

　　总所周知，USB 眼图是衡量 USB 信号完整性的最重要指标之一。眼图的"眼睛"张开的大小反映着码间串扰的强弱。"眼睛"张的越大且眼图越端正表示码间串扰越小；反之表示码间串扰越大。

　　极低的功耗

　　低功耗是电子产品永远追求的一个重要指标。

　　DIA3000在SEL和/EN管脚上都集成高达6M?的下拉电阻，SEL管脚上的弱下拉电阻在省电的同时，确保SEL在浮空状态下通道 1 处于导通状态，/EN管脚上的弱下拉电阻确保上电后芯片即可工作。

　　DIA3000的静态电流为25µA，关机电流1µA。

　　高等级ESD防护性能

　　DIA3000具有非常优秀的ESD性能，HBM模式下可达到±5.5KV的静电防护能力。确保USB接口在使用中具有很高的静电防护等级，能够很好的保护后端电路防止ESD损坏。

　　DIA3000主要性能指标：

　　· 符合AEC-Q100规范

　　· 供电电压范围：2.3-5.5V

　　· 支持带宽（-3dB）：5.8GHz

　　· 导通电阻: 4.6 Ω（Typ.）

　　· 导通电容: 1.2 pF（Typ.）

　　· 超低静态电流: 25 µA (Typ.)

　　· 封装尺寸: QFN2*1.5-10

　　DIA3000典型应用电路如下:

帝奥微国内首款车规级5.8GHz超高速模拟开关DIA3000

　　DIA3000提供环保QFN2*1.5-10封装，小尺寸产品为客户设计提供很大的便利性和灵活性,可工作于-40°C 至+125°C 的环境温度范围，满足AEC-Q100 Grade1标准。


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　　近年来，先进制程SoC在AI手机、AI PC及影像设备中得到广泛应用。目前，先进制程SoC接口电压已降至1.2V甚至更低，而市场主流SD卡接口电压仍以1.8V或3.3V为主，二者电压域不适配，导致无法直接实现连接。　　为此，帝奥微推出SD卡专用电平转换芯片DIO74506，该产品实现主控SOC低压(1.2V)接口与SD卡高压(1.8V/3.3V)接口之间的高速电平转换，为高速SD卡应用提供高集成度、小型化的电平转换接口解决方案。　　图1：DIO74506典型应用图　　关键参数　　支持最高 208MHz 时钟频率　　主控SOC侧接口电压范围：1.1V～1.95V　　SD卡侧接口电压范围：1.7V～3.6V　　支持自动方向识别　　低功耗设计　　集成上拉电阻，无需外接上拉电阻　　集成EMI滤波器，可抑制数字I/O产生的高次谐波　　电平转换缓冲器可隔离ESD应力，保护主控SOC端　　ESD防护能力：　　HBM：符合ANSI/ESDA/JEDEC JS-001 Class 2，超过 2kV;CDM：符合ANSI/ESDA/JEDEC JS-002 Class C3，超过 1kV;IEC 61000-4-2 Level 4：在所有SD卡侧引脚、VCCB及GND引脚上，接触放电和空气放电能力分别达到 ±8kV 和 ±15kV　　工作温度范围：-40～85℃　　1.高速稳定传输，支持SD 3.0全速率模式　　DIO74506支持Default Speed、High Speed、SDR12/25/50/104及DDR50等SD 3.0工作模式，最高支持208MHz时钟频率和104MB/s数据传输速率;同时集成反馈时钟通道，可补偿电平转换器及PCB走线带来的传输延迟，提升高速读卡的时序裕量和数据传输稳定性。　　2. 自动控制与多重防护，简化系统设计　　DIO74506集成自动使能和自动方向识别功能，有效简化软硬件设计;同时在所有输入、输出通道集成EMI滤波，并在SD卡侧提供±8kV接触放电和±15kV空气放电的ESD保护，有效降低电磁干扰，隔离外部静电应力，保护主控SOC接口。　　3. WLCSP-16超小封装，助力终端轻薄化设计　　DIO74506采用WLCSP-16超小封装，具有占板面积少、信号传输路径短等优势，可有效减少PCB空间占用，并降低高速信号走线带来的影响。该封装特别适用于智能手机、平板电脑、运动相机、无人机及其他内部空间受限的便携式设备，能够帮助客户实现更加紧凑、轻薄的产品设计。　　图2：DIO74506封装引脚定义图　　帝奥微持续完善电平转换产品布局，除了面向高速SD卡接口的专用电平转换芯片DIO74506外，还提供SIM卡接口电平转换，以及1通道、2通道、4通道和8通道的各类通用电平转换产品，满足不同电压域、不同通道数量及复杂应用场景的接口转换需求。凭借低功耗、高可靠性和丰富的封装选择，帝奥微可为智能手机、平板电脑、可穿戴设备、工业控制及物联网终端提供更加完整、灵活的电平转换解决方案!
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　　AFE是光模块中承担信号调理、放大与监测等关键功能的模拟芯片，直接影响模块的链路性能和功耗水平。在高速率传输中，它需要输出极低的噪声使得激光器输出的信号不受干扰，在400G/800G/1.6T等高速光模块中尤为重要，具有极高的技术和认证壁垒。同时内部集成的多路ADC对激光器的电流/电压、输入信号功率等做精准检测，确保整个光模块安全可靠的运行。　　作为高速光模块中的关键核心组件，AFE集成了多通道的电压/电流DAC和ADC，其设计优劣直接决定了模块的整体表现。DIO10904作为帝奥微旗舰级光模块AFE芯片，凭借其突破性的IDAC性能(支持400mA超大电流输出、120mV极低headroom)、卓越的低噪声特性、丰富的数字功能和高可靠性设计，为光通信市场带来了全新的选择，并作为国产首款大电流硅光AFE进入Credo 800G/1.6T参考设计!　　模拟前端(AFE)芯片应用框图　　1.支持400mA大电流输出　　DIO10904的IDAC支持可编程的0~200mA和0~400mA两种输出电流范围，400mA的超大电流输出能力使DIO10904能够轻松驱动各类高功率激光器，满足800G及以上高速光模块的严苛需求。同时，DIO10904在200mA输出时的headroom仅120mV，较行业常规300mV降低60%。这意味着：　　更低的功耗损耗：每通道节省约36mW功耗，有助于光模块整体能效提升　　更小的电源压降：支持更低的PVDD电压输入，降低系统电源设计难度　　具备更强的电流驱动能力：满足高功率激光器的严苛需求　　更优的热性能：降低芯片发热，提升系统可靠性　　2.卓越的低噪声性能与温度稳定性：　　基于内部高性能VREF　　DIO10904采用创新的低噪声带隙基准电路架构和优化的半导体工艺，实现了行业领先的噪声性能以及温度稳定性：　　VDAC输出噪声：40μVpp(0.1Hz-10Hz)，噪声密度400nV/√Hz@1kHz　　IDAC输出噪声：9.5μApp(0.1Hz-10Hz)，噪声密度34nA/√Hz@1kHz　　内部基准：2.5V输出，初始精度±0.2%，温度系数20ppm/°C　　3.丰富的数字功能：48槽位可编程序列器　　DIO10904内置强大的数字功能模块，为系统设计提供极大灵活性：　　48槽位可编程序列器：支持自定义ADC通道转换顺序和频率　　可编程阈值检测：每通道独立设置上下阈值，支持0-127 LSB迟滞配置　　多种报警功能：ADC超限、温度超限、电源故障等全方位监控　　灵活的接口：支持SPI(20MHz)和I2C(400kHz)双接口，自动检测协议　　4.高可靠性设计：优化散热与完善ESD保护　　DIO10904采用优化的封装和电路设计，确保在严苛环境下的稳定运行：　　工作温度：-40°C至+125°C，满足工业级应用需求　　超小封装：WLCSP(2.365mm×2.365mm)，比市场主流方案紧凑至少15%　　独立IDAC电源：每通道独立PVDD供电，优化功耗分布　　和国外主要竞品对比　　总结　　在硅光(Silicon Photonics)大规模发展之际，DIO10904的小尺寸封装和高集成度具有明显优势。硅光子芯片通常需要多通道光调制器控制，DIO10904集成多个通道VDAC和IDAC于一体，大大减少了硅光模块的芯片数量和PCB占用面积，是硅光子应用的理想之选。　　DIO10904凭借其卓越的性能和优化的功耗特性，能够有效支持400G/800G/1.6T光模块在数据中心内部互联中的应用，同时也适用于城域光通信网络中的高速光传输应用。　　未来，帝奥微将继续致力于为客户提供创新的模拟芯片解决方案，助力光通信产业的发展!
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