A medida que los automóviles modernos se vuelven más electrificados, la red dentro del vehículo es cada vez más importante. Para centralizar todos los diferentes módulos y funciones del vehículo, los protocolos de comunicación como CAN, USB y Ethernet se han convertido en los pilares del automóvil.

Sin embargo, existe un desafío importante para garantizar que esta comunicación se produzca de manera confiable a través de las largas distancias y los entornos hostiles del vehículo moderno. Para resolver este problema, Microchip lanzó recientemente un nuevo dispositivo de recontrolador/reprogramador USB para aumentar la integridad de la señal del automóvil.

Dispositivos reclocker/redriver compatibles con USB 3.2 de largo alcance. Imagen cortesía de Microchip

En este artículo, veremos los desafíos que enfrenta el USB en largas distancias y cómo el nuevo producto de Microchip espera abordar este problema en los automóviles.

USB a Distancias

Uno de los mayores desafíos al implementar el protocolo de comunicación USB en un sistema eléctrico es garantizar la calidad de la señal. Este desafío se ve agravado por el aumento de las distancias de los cables.

Uno de los principales factores de degradación de la señal para USB es la atenuación de la señal. Debido a que los conductores del mundo real no son ideales, presentan cierto grado de impedancia parásita en forma de resistencia, inductancia y capacitancia. Dado que USB es una señal de velocidad relativamente alta, los impactos de estos parásitos son significativos y pueden trabajar juntos para atenuar la señal de datos. Esto da como resultado una disminución en la relación señal-ruido (SNR), un aumento en la tasa de error de bit (BER) y una posible pérdida de datos.

La integridad de la señal USB disminuye a medida que aumenta la longitud del cable. Imagen cortesía de Texas Instruments

La integridad de la señal también se ve afectada negativamente por la longitud del cable de transmisión por diversas razones. Una de las razones es el aumento de parásitos asociados con un conductor más largo. Las distancias más grandes también crean más oportunidades para la interferencia y la diafonía, la fluctuación del reloj y los reflejos de la señal de los efectos de la línea de transmisión.

Debido a las largas longitudes de los cables y al entorno eléctricamente ruidoso de los vehículos, los entornos automotrices son particularmente propensos a la degradación de la señal.

Microchip lanza el Reclocker/Redriver automotriz

Para abordar el problema de la integridad de la señal USB en las soluciones automotrices, Microchip lanzó recientemente una nueva serie de dispositivos de reprogramación/recontrolador USB.

Estos dispositivos están diseñados para interceptar una señal de datos durante comunicaciones de larga distancia y limpiar la señal. Microchip dice que amplificará la señal para mitigar los impactos de atenuación, eliminará los impactos de la fluctuación del reloj e impulsará una señal de salida limpia más abajo.

Configuración típica del enlace EQC0510. Imagen cortesía de Microchip

Microchip ha lanzado dos nuevos dispositivos de reclocking/redriver, el EQC0510 y el EQC05X31, ambos diseñados para mejorar la calidad de la señal y admitir el protocolo USB 3.2 Generation 1 SuperSpeed. Para hacer esto, los dispositivos están equipados con hardware de restauración de datos de reloj a nivel de bits, que restaura la sincronización de la señal, evita que se acumule la fluctuación del reloj y restaura la forma y el nivel de las señales USB.

Se dice que ambos dispositivos restauran las señales de datos entrantes con la suficiente eficacia como para extender la longitud máxima del cable USB 3.2 de 1 ma 15 m. La principal diferencia entre ambos dispositivos es que el EQC0510 está diseñado como un producto USB 3.2 Gen-1 de doble canal dirigido al sector de la automoción, mientras que el EQC05X31 está diseñado para ser un producto industrial de doble canal.