USB界面技术之应用
生意时的错接或短路的情况下,不会导致永久性的内部和外部电路受损。其组件迅速地成了I/O Circuit保护的工业标准,广泛应用于USB、IEEE1394、VGA及PS2上。由于此组件是由特殊结构的高分子和导电粒子混合而成的导电聚合物制成,常温时导电粒子在导电聚合物中形成低电阻链,一旦操作温度超过组件的动作温度时,导电聚合物内的结晶就会融化而形成无定型状态。结晶融化后体积增加,使得导电粒子相互分裂,促使组件的电阻呈现非线性增加。发生电路故障时,电阻增加,将电流量降至最低,发挥保护作用。待故障消失后,电路电源除去则组件自动重新设定,回复正常工作状态。
除了 PPTC组件做为电流过载冲击保护的组件外,尚可利用PolySwitch作为电源负载管理的组件,它不仅防止电流过载保护,亦向系统的控制端发出提示信号,表明是否为可用或不可用之状态(如电压不足、过载、温度过高及电流过载等)。因此对于设计者欲使用较完善之保护组件,PolySwitch所提供的较短动作时间及过载电流限制能力,绝对符合设计者的要求,并且可以使设计者选取较小的电源。
(二)Ferrite Core组件
电磁兼容(EMC)系指电子电气产品在操作时,会幅射出电磁波,而电磁波是一种『非游离幅射』会对其他电子产品正常操作产生干扰、甚致对人体产生危害,影响所及包括飞机的导航设备、汽车的控制系统、甚至人体的心率调整器也会产生影响,为排除电磁干扰的影响,创造出电磁兼容(EMC)的环境,方法包括降低电子电气产品的电磁干扰(EMI)及提高电子电气产品的电磁耐受性(EMS)等。
USB接口的连接线为了避免Crosstalk(串音或串扰),除去会混入高速传送信号中的噪声,是必要的对策。在高速的差动信号传送下,由于接地层与电源层的信号摇摆,使得放射噪声增加。因此目前普遍采用共模抗流线圈(Common Mode Choke Coil)及铁氧体磁芯(Ferrite Core)来将EMI的噪声降低。而共模抗流线圈主要的目的在于除去接地层的电压摇晃及讯号配线所产生的噪声。当同相位的电流因磁束重迭而产生阻抗,除去噪声。相对地电流为反相时,因电流产生的磁束相互打消,而不会产生阻抗。
换句话说,共模抗流线圈不会对Normal模式电流产生影响,而是针对共模电流做选择性的衰减。而铁氧体磁芯(Ferrite Core)是以高温烧成的金属氧化物,主要作为高频线圈及变压器等产品之磁芯。而铁氧体磁芯可分为镍锌与锰锌铁氧体磁芯两大系列,在电子组件的引线上套上一些管型或环型的软磁铁氧体磁芯,利用铁氧体磁芯的电磁损耗有效地消除传导及幅射的EMI噪声,此种方法简便且成本低廉,并且广泛运用于各种信息产品。
(三)ESD组件
静电放电(Electrostatic Discharge/ESD)是自然界中电位快速变化所造成的现象,亦是造成大多数的电子组件或电子系统受到过度电性应力(Electrical Overstress/EOS)破坏的主要因素。这种破坏会导致半导体组件及计算机系统形成一种永久性的毁坏,进而影响集成电路 (Integrated Circuit/IC)的功能,使得电子产品不正常动作。而静电放电破坏的产生,多半是由于人为因素所形成,但又很难避免,电子组件或系统在制造、生产、组装、测试、存放及搬运等的过程中,静电会累积在人体、仪器及储放设备等中,甚至在电子组件本身也会累积静电,而人们在不知情的情况下,使这些物体相互接触,因而形成了一放电路径,促使电子组件或系统遭到静电放电的肆虐而造成损坏。
由于全球对高运算速度与低功率消耗的IC产品需求提升,台湾的IC制程技术已进入0.09微米的时代,藉由缩减IC芯片面积、降低制造成本来提升产品的性能与良率。在次微米制程的持续开发下,集成电路中I/O接脚所连接的内部组件尺寸都极微小,很容易受微弱的静电所破坏,因此ESD对于半导体产业从设计、制造、测试及运送过程中,一直扮演着杀手的角色。现今商用IC在ESD防护能力的国际标准基本规格为HBM ESD测试要达2000伏特以上,欲提升台湾IC产品的国际竞争力,IC产品的ESD规格就必需要能符合国际水准,而ESD防护能力便成为价格竞争的关键之一。
迷你型储存媒体市场
近年来,除了行动电话市场快速成长外,MP3随身听与数字相机也持续地普及,加上新型可携式产品的推陈出新,造成全球Flash市场急遽扩张,后势极为看好!为了因应此一快速扩张的市场,台湾厂商相继投入信息家电(IA)新的嵌入式应用领域,将应用平台推向更多元化的发展以扩大市场。过去以信息应用为主的PC,已逐渐步入专用型的领域,故有特定功能之嵌入式应用产品出现,其主要特点有二:
Ⅰ.系统封闭性:即产品或系统本身不再具有任何型式之数据储存
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