Высокоскоростные дифференциальные мультиплексоры CBTL01023/02043/04083

Среди прочих раздававшихся NXP деталек есть семейство высокоскоростных дифференциальных коммутаторов CBTLxxxx3. Представляют собой мультиплексор «2:1», способный коммутировать дифференциальные сигналы до 9 ГГц. С такой штукой можно делать коммутаторы для таких суровых интерфейсов, как SATA, USB HS/SS, HDMI/DVI и DisplayPort. Правда, каждый мультиплексор всего лишь 2:1, но каскадируя их можно получить и больше выходов — например, собрав в цепочку CBTL01023, CBTL02043 и CBTL04083 можно получить мультиплексор 8:1.
Блок-схема CBTL01023

Даташит на CBTL01023, остальные можно без проблем найти на nxp.com.
Как видно из схемы, сама по себе микросхема представляет собой два набора ключей, переключающихся в противофазе. Остальные мультиплексоры аналогичны, только каналов больше. По даташиту сопротивление ключа — 6 Ом, потери на частоте 100 МГц — -0.6 Дб, на частоте 4 ГГц — -1.5 Дб. Питание — 3.3 В.
Управляется микросхема двумя входами — SEL и XSD. SEL переключает ключи, при низком уровне соединены A и B, при высоком A и C. Высокий уровень на XSD закрывает все ключи и переводит микросхему в режим низкого потребления.
В маркировке указывается количество дифференциальных каналов:
CBTLxxyy3, где
xx — количество входов;
yy — количество выходов;
3 — полоса пропускания (PCI Express Gen 3).

Пример применения

Был у меня в загашнике внутренний (в отсек 3.5") кардридер. Они подключаются к стандартному 2xUSB хедеру на материнке, один порт используется самим ридером, второй выводится как USB-A гнездо на морду ридера. Решил я его поставить в один из компов, но возникли две проблемы. Во первых, если демонтировать в WinXP внутренний кардридер — он станет недоступен вплоть до перезагрузки (в Win7 эту проблему пофиксили, но VIA C3 на 800 МГц не очень располагает к ее установке), во вторых — есть только одиночный USB-хедер, а гнездо на морде ридера тоже хочется подключить — удобно, да и не люблю оставлять неподключенные гнезда.
Первая проблема решается просто — достаточно воткнуть выключатель в питание кардридера. Со второй хуже… Стоп, у меня же есть высокоскоростные коммутаторы! Оно, правда, нельзя будет использовать USB-порт и ридер одновременно, но это не такая уж проблема.
После недолгих размышлений в голове оформилась несложная схема:

Поскольку коммутатор требует питание 3.3 В — пришлось добавить LDO-шку, LD6806F из все тех же сэмплов. В качестве сигнала, управляющего коммутатором использовал внутреннее питание кардридера (там тоже LDO-шка на 3.3 В стоит).
Плату делать было лень, поэтому спаял навесным монтажом. Зря, запаять детальки с шагом 0.4/0.5 на печатку куда проще, чем припаяться к ним же тонкими проводками.


P.S. Есть еще семейство CBTLxxyy2. Отличается меньшим быстродействием — предназначены для коммутации PCIE Gen 2, а CBTLxxyy3 — для PCIE Gen 3. Хотя разница не так уж велика — CBTL02042 имеет полосу пропускания 7 ГГц, а CBTL02043 — 10 ГГц. В остальном идентичны.
  • +8
  • 01 марта 2013, 12:55
  • Vga

Комментарии (17)

RSS свернуть / развернуть
Прикольное решение.
А usb-хост нормально переваривает переключение кардридера на внешнее устройство и обратно? По сути получается почти мгновенное перетыкание. Или работает только на холостой USB?
0
  • avatar
  • ACE
  • 01 марта 2013, 13:55
Вполне нормально реагирует. При вставленной флешке переключалось без нареканий.
Алсо, параллельно с кардридером USB-гнездо можно использовать как источник питания :)
0
Opa dead bug style! :)
0
прикольно:) 9ГГЦ — сила. мне тут на днях наши ученые примерно такого же рода задачу поставили (как часть секретного проекта:). велели сделать на релюхах:)

по схеме: даташыты пока не качал:) но вопрос есть — насколько критично значение напряжения питания коммутаторов? в смысле — нельзя ли взамен LDO поставить пару диодов или стабилитрон?

по «физической реализации»: таки да, наверное, плата не помешала бы:) раньше сам так постоянно решал проблему — давайте непроверенное решение прихерачим к основной плате на проводках:) а вдруг чего переделать придется:) вообще говоря, пока юзал корпуса ДИП — данный подход вполне себя оправдывал. а потОм пришла пора припаять на проводочках SSOP-(не помню сколько ног)…

Граждане! Не повторяйте моих (и VGA:) ошибок! Не ленитесь делать мини-платы переходники:) по суммарному времени изготовления устройства вариант с платой сильно быстрее получается:)
0
Можно, наверное, и стабилитрон/два диода, но там обычно 3.6В, а это в районе максимального нормального питания для микросхемы (хотя Maximum Ratings допускает до 4.6В).
Ну и не подумал я об этом, поставить LDO-шку — решение «в лоб» (хотя и самое правильное, но не самое дешевое).
велели сделать на релюхах:)
А оно на релюхах вообще работать будет?
0
да хрен его знает:) я, честно говоря, надеюсь людей переубедить. наверное, такие вещи всё же лучше делать на специализированной элементной базе.
0
На релюхах работать-то будет, с чего ему не работать. Только по габаритам больше и что там с качеством сигнала может быть я хз.
0
Ну, реле не рассчитаны на коммутацию высокочастотных сигналов. ВЧ сигналы, все же, изрядно привередливы к линии. Особенно дифференциальные сигналы.
0
Существуют ВЧ реле
0
Ну, это, наверное, другое дело. Что они из себя представляют, кстати?
0
0
Прикольная штука. Правда, цена…
0
Да, на RF реле цены маленькими не бывают… Но есть и подешевле экземпляры
Тыц
0
А есть фото устройства такого реле?
0
В некоторых даташитах есть рисунки
www.farnell.com/datasheets/77207.pdf
www.farnell.com/datasheets/866315.pdf
0
По поводу кардридера под XP — возможно USB Safely Remove помог бы извлечь только карту а не весь кардридер.
0
Да, может. Но этот кардридер еще имеет свойство через некоторое время работы ронять винду в BSoD. К тому же, у USB SR есть свои минусы.
0
Только зарегистрированные и авторизованные пользователи могут оставлять комментарии.