前言

现在，USB接口可以称得上是电脑的各种通用外部接口中最为成功的。可以对应众多外部设备，无需打开机箱便能扩展功能，让初学者也可以简单上手。因此，从TV turner到外部驱动，USB被应用于各种各样的用途。

然而，SSD (Solid State Drive)等高速设备的出现，使USB2.0最高480Mbps的传输速度变得稍显不足 ，为此就需要既能体现USB的便利性，又具备更快速的数据传输新接口技术。在这样的状况下，最高速度 扩大到5Gbps的USB3.0 SuperSpeed已完成了标准的制定，对应产品也即将出现。现阶段应用于USB2.0静 噪的共模扼流线圈，对USB3.0 SuperSpeed是否同样有效还不得而知。本文就来验证一下USB3.0 SuperSpeed使用以前的共模扼流线圈时出现的问题，并介绍能够应用于USB3.0 SuperSpeed的新共模扼流线圈产品。

USB3.0 SuperSpeed信号线

从USB1.1发展到USB2.0，是在相同电气规格的信号线上进行扩充。与此不同的是，USB3.0 SuperSpeed则是另外追加了2对差分信号线。因此，基本不需要考虑对以前的USB2.0信号的影响，仅考虑 新增加的USB3.0信号线即可。

USB3.0 SuperSpeed的静噪对策

在USB2.0的静噪对策的实例中，大多是在地线与电源线中插入铁氧体磁珠，在信号线则插入共模扼流 线圈。由于电气规格与原来相同，对于USB3.0中包含的USB2.0部分只需使用同样的静噪对策即可 (但须 注意，用于电源供电从原先的500mA增加到了900mA，因此需要注意使用于电源线和地线等元件的直流电 阻导致的电压降低等问题)。问题在于USB3.0中追加的2对差分信号线。由于通过的信号速度是以前的10 倍，若使用以前开发的用于USB2.0的共模扼流线圈的话信号波形质量就很有可能出现问题。在此，我们 将通过了USB2.0兼容性实验的共模扼流线圈，用在USB3.0 SuperSpeed的信号线上，并实际确认了信号波形的变化。

图2是通过了USB2.0兼容性实验的小型共模扼流线圈DLW21HN900SQ2。如图3所示，使用在USB2.0信号 线时并未对信号波形带来不良影响。然而，如图4所示，USB3.0 SuperSpeed(5Gbps)的信号通过时，信号 波形产生混乱，眼图模板的边缘几乎都丢失了。由此可见，USB3.0 SuperSpeed的信号速度快，因此若要 通过更高频的信号成分，就需要使用截止频率更高的共模扼流线圈。

考虑到这些的情况，村田制作所开发出了对应USB3.0 SuperSpeed的小型共模扼流线圈DLP11TB800UL2 ，尺寸为1.25×1.0mm。为了不受USB3.0 SuperSpeed的高速信号带来不良影响，此产品设定了非常高的 差分截止频率。将2.5GHz的特性阻抗调整为USB规格的90Ω，同时可以抑制信号反射造成的损失。

如前文所述，在USB3.0信号线中使用此产品的话，如图6所示，可以看到与未使用了滤波器的情况相 比，眼图模板的边缘几乎没有变化。另外，在使用此产品的情况下测定了USB3.0 SuperSpeed对应电缆的 噪音的变化，发现在30MHz～10GHz的全频带上都有较好的噪音抑制效果 (图7)。特别是700MHz～2GHz到 5GHz上表现出了良好的静噪效果。

通过实验提高Jitter Tolerance余量

对USB3.0进行了抗抖动性评测的Jitter Tolerance实验。用于USB线静噪对策的共模扼流线圈具有改 善偏移的效果，因此对改善Jitter Tolerance实验的偏移效果也值得期待。Jitter Tolerance实验，是 在信号中掺入抖动，测试当掺杂了多少抖动后将无法接收信号，但因为USB的实验没有校正测量的偏差， 若将抖动混入测定系等则会降低抗抖动性。对此，若在信号线中加入共模扼流线圈，可以发挥变压器的 作用，改善偏移。利用这点，就能挽回由于偏移造成的抗抖动性低下。图8是验证了Jitter Tolerance实 验结果的共模扼流线圈的效果实例。图表中，在每个抖动频率，标出了刚好能满足规定的Bit Error Rate的抖动量。图表越是上方，抗抖动性越强。(虚线是兼容性实验的暂定规格值)从这个例子中可以看 出，使用共模扼流线圈之后，抗抖动性在几十MHz～100MHz范围内得到了提高。

总结

综上所述，USB3.0 SuperSpeed和以前的USB2.0一样通过使用共模扼流线圈来静噪。但由于信号频率 大幅提高，需要使用大幅改善了差分截断频率的共模扼流线圈。再者，虽然是从属功能，但共模扼流线 圈也有提高在USB3.0 SuperSpeed的Jitter Tolerance实验中抗抖动能力。

DLP11TB800UL2是开发应用于USB3.0 SuperSpeed，用来维持信号波形的同时能静噪的全新的小型共模 扼流线圈。今后，村田将继续验证其在各种新设备中的使用对策，开发新的使用方法，为客户提供新的 产品。