選擇合適的低成本USB開關

USB已經成為PC與外備進行通信的通用標準。鍵盤、打印機、網絡攝像機、數據存儲設備、yidong電話、MP3播放器、數碼相機和游戲機等設備都可以通過USB接口與PC連接起來。USB應用廠商論壇(USB-IF)為USB設立了標準，設備必須通過嚴格的測試后才能獲得USB認證。這樣才能確保所有通過USB論證的軟件程序、連接器、線纜、信號驅動器和接收器能夠相互兼容。

USB采用雙線半雙工系統來傳輸數據。USB線纜還包括5V電源線和地線，使得U盤、網絡攝像機和鍵盤等低功耗設備需要使用電池。USB-IF會對USB信號進行嚴格的測試，以確保其符合標準。眼狀圖(eye diagram)是一項重要測試，它可以在單一視圖上顯示出所有可能的比特置換覆蓋(bit permutations overlaid)。

設計師在選擇USB開關時，必須考慮以下幾個因素：

- 導通電阻。導通電阻隨著偏置電壓、溫度和電源的不同而變化，接收器能接收到的信號幅度也隨這些參數而改變。導通電阻隨偏置電壓的變化還會引起上升沿和下降沿，顯示出不同的電阻值，因此導致在眼圖上出現糟糕的交叉。通常，導通電阻越小，隨參數的變化也越小。導通電阻保持在5歐姆以下是很重要的。

- 電容和帶寬。電容值應該維持在15皮法以下，而帶寬應該高于400MHz。開關的布線必須精心設計，以維持電容的對稱性。

- 傳輸延遲。CMOS開關可以模擬成串聯電阻，為通過它們的數字信號增加最小的延遲。延遲時間用皮秒來度量，僅僅限于信號經過裸片所需要的時間。

- 供電電源。對于低速或全速USB，規定的信號幅值是3.3V，上下浮動10%。

- 開關保護。USB標準規定USB設備的數據線在24小時周期內必須能夠承受與5V電源線的短路。實現該標準的簡單的方法就是采用一個電阻來限制電流。因此，最普通的解決方案是使用一個供電電壓為5V的開關。