Suurempi jännite kompensoi laitteen jännitehäviön. Jos USB oli 3,3 V, jos sinulla oli pitkä kaapeli ja huonot liittimet, joiden pudotus oli 0,5 V, laite toimii vain 2,8 V: lla. Jos jännite on 5v, sinulla on vielä 4,5v työskennellä ja se riittää LDO-jännitesäätimen käyttämiseen.

Hidas USB-tiedonsiirtolinjoilla on differentiaalinen signaalijännite lähettimelle seuraavasti: -

Hidas- ja täysnopeuslaitteissa differentiaali '1' lähetetään vetämällä D + yli 2,8 V 15K ohmin vastuksella, joka on vedetty maahan ja D - alle 0,3 V, kun 1,5 K ohmin vastus on vedetty 3,6 V: iin. Ero '0' on toisaalta D- suurempi kuin 2,8 V ja D + alle 0,3 V samalla sopivalla alasvetovastuksella.

Ja vastaanottimen tekniset tiedot ovat: -

Vastaanotin määrittelee differentiaalin '1' arvoksi D + 200mV kuin D- ja differentiaaliksi. 0 'kuin D + 200 mV vähemmän kuin D-.

Tiedot on otettu täältä ja huomioitava, että missä sanotaan 3V6, se tarkoittaa todella 3V3: ta.

Suurten nopeuksien USB-järjestelmissä jännitetasot ovat pienemmät: -

Kuten voit todennäköisesti sanoa, lähetyslogiikalla ei ole mitään oikeaa tehdä joko 5V tai 3V3 logiikkajärjestelmillä. Virtalähde on vain tavallinen virransyöttö, joka tekee yhteensopivuudesta 5V- ja 3V3-järjestelmien kanssa melko helppoa.

Virtanastojen 5 V: n jännite on vain virtaa tarvitsevan laitteen virransyöttö. Tuolloin USB otettiin käyttöön sekä 5 V: n että 3,3 V: n laitteilla, ja tavoitteena oli tukea molempia järjestelmiä. 5 V: n käyttämisellä virtalähteenä 3,3 V: n sijasta on (ainakin) kaksi etua:

• Suurempaa tehoa tarvitseville laitteille (esim. Ulkoinen kiintolevy), joissa käytetään suurempaa jännitettä samalla virtalähteellä nykyinen tuottaa enemmän tehoa. 3,3 V: n käyttö syöttöjännitteenä ja virran lisääminen ei olisi yhtä hyvä asia, koska sen lähettäminen vaatii paksumpaa johtoa.
• Jos kyseessä on 3,3 V: n pienitehoinen laite, se on paljon yksinkertaisempi, halvempi ja tehokkaampi 3,3 V: n säätö 5 V: sta käyttämällä yksinkertaista LDO: ta kuin vica versa. Jälkimmäinen vaatisi monimutkaisemman kytkintilan tehonmuuntimen.

Datanastojen tapaus tukee myös sekä 3,3 V: n että 5 V: n laitteita mahdollisimman yksinkertaisesti. 5 V: n laitteen tulo / lähtö voidaan suunnitella tulkitsemaan ja antamaan enintään 3,3 V. yhtä korkealla tasolla. Vuosikymmeniä vanha TTL-standardi vaati jo vain 2,4 V korkeaa tasoa, joten teoriassa ne ovat 3,3 V yhteensopivia (tulona).

Sitä vastoin, jos tietoväylä valitaan toimimaan 5 V: n tasoilla, se aiheuttaisi ongelmia 3,3 V: n laitteille. Vaikka tulo voidaan helposti tehdä 5 V: n suvaitsevaiseksi, 5 V: n ulostuloa ei voida tuottaa yhdellä syöttöjännitteellä. Se vaatii tasokytkimen (sisäänrakennettu tai ulkoinen) ja molemmat syöttöjännitteet. Se on kaikin tavoin monimutkaisempi kuin edellinen, etenkin kaksisuuntaisessa väylässä, kuten USB.

Ensisijainen tekijä differentiaaliväylän jännitetasojen määrittämisessä on virrankulutus. Mitä suurempi jännite / bittinopeus on, sitä suurempi virrankulutus on (tämän pitäisi olla ilmeistä lukijalle). Erityisesti virrankulutus lisääntyy, kun sinulla on erittäin nopeita signaaleja tai useita kuormituspisteitä. Jos ajattelet samaa asiaa toiseen suuntaan, korkeampi jännitetaso on vaikeampi saavuttaa kuljettajan näkökulmasta, mikä rajoittaa lähetysnopeutta. Nykyisessä tilassa ajaminen (joka varmistaa nopeuden), jota käytetään monissa nykyaikaisissa väylissä, mukana USB, mahdollistaa matalamman jännitteen vaihtelut datalinjoissa.

Toisessa huomautuksessa heijastukset tai epätäydellisyydet johtavat ylitys- / alapuristuksiin. Jos väylällä on jo luonnostaan ​​korkea jännite, päällekkäisiä (ja korkeamman tehon) transientteja laite ei ehkä siedä. Se voima menee myös turhaan. Tämän ilmiön äärimmäinen tapaus on, kun irrotat antennin RF-lähettimestä. Jos lähettimessä on tarpeeksi virtaa, vaarantat radion. Voit ottaa huomioon myös muut tekijät, kuten EMI. Entä lopetettu lämpö? Tietyllä Z0: lla enemmän volatage, enemmän lämpöä.

Siksi matalan / täyden nopeuden USB käyttää 3,3 V: n, USB 2.0: n ja sitä uudemman jopa 800/400 mv: n pienempiä. Haluamme yleensä käyttää pienintä jännitettä, joka on järkevää tietylle rajapinnalle. Muistutettakoon, että monet suurnopeusrajapinnat (kuten ethernet, can, hdmi, pci, lvds ja monet muut) käyttävät kaikki matalajännitesignaaleja samalla tasolla.

Toinen syy voi olla luottamus yhteyden moitteettomaan toimintaan. Isompi alue on tehokkaampi melua vastaan ​​(Koska bitin tilan muuttamiseen tarvitaan suurempaa jännitettä aiheuttavaa melua).