Mux/Demux oferece comutação de alta velocidade a 1,8 V para consumo reduzido de energia.

Para IoT ou dispositivos portáteis, muitas vezes é essencial atingir um consumo de energia muito baixo. Isto levou a uma tendência crescente de redução das tensões de alimentação para dispositivos eletrônicos, uma vez que as perdas de potência em um condutor são proporcionais ao quadrado da tensão.

Especificamente, os projetistas estão migrando para um barramento de tensão de 1,8 V em vez da tensão mais alta de 3,3 V, sempre que possível. Isso pode reduzir o consumo de energia em 45%. À medida que menos energia é retirada da bateria, o tempo entre as cargas aumenta e permite o uso de baterias menores e mais leves.

Neste npi, veremos uma família especifica de produto – o switch mux/demux de alta velocidade, explicando como o PI2DBS16212A da Diodes Incorporated, suporta 1,8 V sem comprometer a integridade do sinal.

Requisitos Mux/Demux

Multiplexadores (mux) são usados ​​para selecionar entre múltiplos sinais eletrônicos, que podem ser analógicos ou digitais, e para encaminhar o sinal escolhido para uma saída. O componente complementar é um demultiplexador (demux), que pega uma única entrada e a encaminha para uma saída escolhida entre múltiplas opções.

Com dados digitais, o uso de mux e demux permite que vários sinais sejam roteados de forma independente em um único caminho de dados. Por exemplo, usando “multiplexação por divisão de tempo” para gerenciar como cada sinal usa a linha por vez durante um intervalo de tempo pré-acordado.

Na prática, um único dispositivo pode muito bem ter a capacidade de fornecer operação bidirecional, de modo que possa ser usado tanto como mux quanto como demux. Em aplicações de computação de alto desempenho, há necessidade de switches mux/demux de alta velocidade que possam lidar com dados digitais seriais em velocidades muito altas, preservando a integridade do sinal.

As vantagens de utilizar a solução da Diodes Inc:

Para atender a esses requisitos, a Diodes lançou o PI2DBS16212A, um mux/demux de alta velocidade e baixo consumo de energia. A operação bidirecional do dispositivo permite que ele opere como um multiplexador e demultiplexador de caminho de sinal diferencial e fornece comutação 2 para 1 para dois canais, aumentando a flexibilidade para os projetistas.

O P12DBS16212A suporta taxas de dados de até 20 Gbps devido à sua rápida largura de banda de 14 GHz -3dB. Isso o torna adequado para os mais recentes protocolos seriais de alta velocidade, incluindo PCIe 4.0®, USB 3.2 Gen1, USB 3.2 Gen2, 10GE, Thunderbolt 4™, SAS3.0® e SATA3.0®.

Para minimizar o consumo de energia, o PI2DBS16212A usa uma tensão de alimentação de 1,8 V e normalmente consome apenas 200 µA. O dispositivo é fornecido em um pequeno encapsulamento TQFN de 24 pinos, tornando-o ideal para aplicações portáteis onde o espaço é restrito.

A integridade do sinal é mantida devido às excelentes características elétricas do mux/demux. Isso inclui baixa perda de inserção (-1,25dB a 10GHz), baixa perda de retorno (-12dB a 10GHz) e crosstalk diferencial de -40dB (típico, dependendo da frequência). A relação Bit-to-bit skew é de 10ps (máximo), o channel-to-channel skew é de 20ps (máximo) e o atraso de propagação é de 50ps (máximo).

O PI2DBS16212A é um mux/demux passivo genérico de alta velocidade. A configuração é de 4 para 2 canais diferenciais com taxa de dados de até 20 Gbps. Baseado em uma técnica de design exclusiva, otimiza as características elétricas dinâmicas do dispositivo, como baixa perda de inserção, diafonia e perda de retorno.

À medida que os projetos de baixa tensão se tornam cada vez mais populares e as altas taxas de dados se tornam mais comuns, esse tipo de switch mux/demux fornece a alta velocidade e excelente integridade de sinal exigidas nos produtos portáteis dos tempos atuais, que são alimentados por bateria.

Características:

• 2 canais diferenciais, 2:1 Mux/DeMux
• Suporta taxa de dados de até 20 Gbps
• Operação bidirecional
• Largura de banda de -3dB: 14 GHz
• Baixa Bit-to-Bit Skew, 3ps
• Baixa channel-to-channel skew, 20ps
• Baixa perda de inserção: -0,94dB@5GHz, -1,16dB@8GHz, -1,25dB@10GHz
• Perda de retorno: -20dB@5GHz, -14,7dB@8GHz, -12dB@10GHz
• Baixo consumo de energia: típico 200µA
• Tensão de alimentação: 1,8V±10%
• Faixa de temperatura industrial: -40oC a 85oC
• Totalmente livre de chumbo e totalmente compatível com RoHS Dispositivo “verde”

Aplicações típicas:

• Até 20 Gbps para aplicações incluindo USB3.2 Gen1
• USB3.2 Gen2, 10GE, Thunderbolt 4, SAS3.0 e SATA3.0
• AIO, Desktop PC, Docking, Placa gráfica, Monitores, Placas-mãe, Notebooks, Tablet PC