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關於USB Type-C的11個誤解
 

【作者: Julie Stultz】   2020年02月26日 星期三

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[1]USB Type-C 和 PD 很複雜


使用可插入電源或設備的通用聯接器時,協商哪個設備為哪個設備供電似乎使產品設計人員和消費者生畏。然而,根據產品設計人員的需求,產品可能或多或少具有複雜性。對於僅支援Type-C 的設備,一個積體電路(IC)即可用於執行此協商和聯接。對於更為複雜的特性,可以實施供電協議(PD)。要實現 USB-C PD 合規性,必須遵循一系列嚴格的準則。產品認證之前必須接受 USB-IF 監管委員會的審核。使用認證IC供應商的固件可簡化方案設計。


[2]USB Type-C 和 PD 很貴


為了檢測、連接和協商通信,從 USB 2.0 轉向USB-C 好像比較昂貴。對於基本 USB-C 功能,可以使用狀態機控制器。市場的這種控制器價格不到 20 美分。這會最大程度減小成本、功耗和 PCB 空間。另外,隨著 USB-C 的廣泛採用,控制器IC的價格也在下降,且變得越來越高能效。隨著 USB-C 的普及,實施的價格在下降。在系統中包含USB-C插座和控制器的費用不到20美分。



圖一 : USB-C的外形比HDMI和USB 3小得多。雖然尺寸與Lighting相當,但USB-C將是通用的,連接器兩端相同。
圖一 : USB-C的外形比HDMI和USB 3小得多。雖然尺寸與Lighting相當,但USB-C將是通用的,連接器兩端相同。

[3]所有 Type-C 埠的功能都相同


儘管是通用的聯接器,但 USB-C 埠的實際特性卻可能存在很大差異。旅行適配器的埠僅對設備充電,可穿戴設備埠通常僅接受充電。膝上型電腦等雙角色設備的埠既可充電也可接受充電。標準 Type-C 埠的功率等級限值為 15W。而如果實施了 PD 協議,則可以高達 100W。此外,某些埠的資料通信可高達 USB Super Speed Gen 2 10Gbps 的速度。其他特性還可能包括顯示埠或支援Thunderbolt。



圖二 : USB-C支援達10Gbps的資料速率。 USB-C PD支援高達100W充電功率,遠超舊標準。
圖二 : USB-C支援達10Gbps的資料速率。 USB-C PD支援高達100W充電功率,遠超舊標準。

[4]所有 Type-C 電纜都是相同的


雖然所有 USB-C 電纜具有相同的針腳排列並且可以插入任何 USB-C 埠,但並不一定意味著它們的電氣特性和特徵都相同。標準電纜的額定電流3A,長度不到 4 米。短于 2 米或需要支援3-5A的電纜需要一個電子標記IC,即 e-marker。電纜還可能具有「全功能」,例如,支援達4K高畫質視頻。如上所述,全功能電纜實際上可能具有更多電線,可以實現附加頻寬。Type-C 規格使得設計人員能夠僅使用其埠所需的特性,從而降低複雜度和成本。隨著市場的成熟,越來越多的方案已針對給定的市場需求進行了優化。


[5]USB Type-C是需要購買的另一種電纜


雖然 USB-C 電纜比較獨特,但USB-C 外形的採用率高,USB-C 電纜也越來越常見。其趨勢在於,這種電纜最終將成為消費者唯一需要的電纜。如果可以使用同樣的電纜從任何充電器對 PC 進行充電,對電話和任何穿戴設備進行充電,消費者所需的電纜數量最終將減少。


[6]Type-C 電纜只是不同於Type-A和Type-B的一種介面


使用 PD 的 Type-C 在電源和資料速率方面遠遠優於Type-A和Type-B。雖然Type-A和Type-B BC 1.2 的功率能力已發展到最高 7.5W,但 USB-C PD 可將功率協商至最高 100W。USB SS Gen 1 的最大資料速率為 5Gbps,而 Gen 2 最大速率達 10Gbps。最近的更新還支持同時使用 Tx 和 Rx 線路,進一步將有效資料速率提高一倍。


[7]Type-C 電纜僅用於資料和為小型電子產品充電


USB-C 當然是通用型的,不但可以為電話和小型穿戴設備供電,而且可以為 PC、家用電器,甚至功率額定值在 100W 以內的工業設備供電。


[8]我仍然需要 3.5mm 插孔來聽音樂


這不是問題。USB-C 支援基於聯接器獲取音訊。USB-C 電纜具有專用 D+/D- 引腳來支援音訊信號。SBU 引腳還可用於麥克風和接地信號。某些耳機製造商正在研發使用 USB-C 聯接器的耳機,很多製造商則在研發轉換適配器(dongle)。加密狗(dongle)是小型適配器,一端為 3.5mm 插孔,另一端為 USB-C,支持消費者繼續用自已喜歡的3.5mm 耳機。雖然由於安裝了dongle可能使聲音品質下降,但許多消費者選擇了這種便宜的選擇,而不是立即更換耳機。


[9]USB-C 不再支持模擬音訊


很多人認為如果通過 USB-C傳輸,所有音訊必須是數位的。實際並非如此。很多電子平臺設計人員都會繼續使用類比音訊,USB 規範中有一個條款規定,如果系統使用類比音訊,則必須也支援數位音訊。


[10]我不能同時充電和聽音樂


雖然 USB-C 功能非常多樣,可以充電、傳輸資料、聽音訊,但某些人仍然覺得不好用,因為其設備只有一個埠。最初的假設是 USB-C 埠一次只能支持一個功能。然而,USB-C 規範規定,允許同時在同一個埠上完成多種功能。USB-C 規範為此規定了允許配件支持。消費者可以購買帶 USB-C 輸入和多個輸出的dongle來實現同時充電、傳輸資料和聽音訊。


[11]基於 USB 埠的視頻品質太差


實際並非如此。USB-C 特性當然優於USB 2.0特性。USB-C 規範含「交替模式」。這些功能擴展支援非標準的 USB 協定,如顯示埠和 Thunderbolt經由 USB-C 聯接器傳輸。USB-C 基於超級速度引腳支援達 4K 高清視頻。USB-C 聯接器真正將領先行業的電力、資料、視頻和音訊協定組合在了一個時髦、靈活的外形中。


(本文作者 Julie Stultz為安森美半導體技術行銷經理)


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