新型PD协议芯片BMC解码电路的设计与验证

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近年来，随着移动设备快速充电功率的不断提高，USB标准化组织(Universal Serial Bus Implementers Forum，USB-IF)制定了基于BMC编码的USB功率传输(Universal Serial Bus Power Deliver，USB PD)3.0协议，该协议相比于Qualcomm公司的快速充电(Quick Charge，QC)协议、Samsung公司的自适应快速充电(Adaptive Fast Charge，AFC)协议等快充协议具有只占用一根通信线，协议内容可拓展性强等优点，已成为应用最广的快充协议[1-3]。BMC解码模块是USB PD 3.0协议芯片的核心模块[4-6]。随着手机快充功率突破120 W，峰值电流可达到6.25 A，电流大范围变化带来的地电位漂移现象愈发严重，地电位漂移导致BMC信号在传输过程中周期多次连续变化使得BMC信号周期累计变化范围可达3.3 μs的±30%[7]；随着USB线中数据传输速率提高到20 Gb/s使，USB线包内的电磁环境更加恶劣，从而使得BMC信号在传输过程中受到大量高频噪声干扰而导致周期单次大幅度突变[8]。为解决上述问题，近年来人们提出了一些对BMC解码模块优化的方案，文献[9]提出了一种解码电路能够成功解码周期在3.3 μs±25%范围内变化的BMC信号，但是当BMC信号周期累计变化到±30%时不能成功解码，而是通过错误反馈机制强制USB PD 3.0协议芯片回到初始状态。

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作者信息：

张万荣，王飞虎

(北京工业大学 信息学部，北京100000)

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