【应用】2差分通道四选一、四刀四掷超高速模拟开关芯片CH484M在多功能处理板中进行OTG接口的切换
1. 应用介绍
该项目是某公司定制的一块多功能处理板。主要功能是CPU通过USB OTG接口和几个外设进行主从方式通信，因为CPU只有1路USB OTG接口，而OTG接口无法通过USB HUB进行扩展，只能采用模拟开关进行切换，这里选用沁恒的2差分通道四选一、四刀四掷超高速模拟开关芯片CH484M进行OTG接口的切换，以下是具体设计和使用方法。
图 1 板卡主要功能框图
板卡的处理器的一个USB2.0 OTG接口连接到CH484M的一组公共端，通过CH484M分成4组USB2.0 OTG接口连接到背板，用来和其他板卡的USB设备互联。因为处理器的OTG接口可以支持主从模式，USB HUB无法实现该功能，所以只能采用模拟开关进行切换实现与4个外设通信的功能。
我们选择CH484M的原因主要有以下几点：
1） CH484M采用单电源3.3V设计，满足处理器IO为3.3V的需求；
2） CH484M集成2组高速双向4选1差分信号模拟开关，项目需求是将一组USB2.0信号切换到不同的USB外设上，即实现1分4功能，CH484M可以满足要求；
3） CH484M可用于高速视频、USB3.0、SATA1.5G/3G等信号的切换，我们的需求是切换USB2.0信号（480Mbps），完全满足要求；
4） CH484M采用QFN42封装，体积为3.5x9mm，满足项目体积要求；
5） 沁恒公司为国内企业，满足了项目国产化的要求。
2. CH484M介绍
CH484M是沁恒公司的高速模拟开关芯片， CH484M主要性能特点如下：
● 低导通电阻，Ron 典型值约为 4Ω。
● HS 高速通道支持视频信号，支持低速、全速和高速 USB 信号。
● 低串扰，高隔离度。
● SS 超速通道 ESD 支持 2KV HBM，其它通道及控制引脚 ESD 支持 4KV HBM。
● 支持额定 3.3V 电源电压，低静态功耗。
图 2 CH484M功能框图
CH484M的真值表如下所示。
3. CH484M原理图设计
图 3 CH484M原理图
CH484M集成了2组4选1高速差分模拟开关，支持最高速率5Gbps。这里只用来切换一组USB2.0信号，所以只使用了其中一组4选1开关。图中左边信号接处理器，右边信号接背板连接器。CH484M的外围电路设计非常简洁，只需要接3.3V电源即可工作。CH484M有两个电源引脚，需要分别加一颗去耦电容，图中的磁珠L58用于滤除电源上的高频干扰，避免进入CH484M影响USB信号质量。CH484M的7,8脚为A组模拟开关的公共端，接到处理器的USB OTG差分信号，右边的4组差分信号通过选择信号（3,4,13脚）进行选择，注意SEL0有两个引脚，需要并接到一起。这里SEL0和SEL1信号也接到处理器，由处理器决定USB OTG信号切换到哪一个USB设备。上图中SEL0和SEL1都通过4.7K电阻下拉到GND，这样在板卡上电后，CH484M的SSAX和SSAY默认与SSA0X和SSA0Y接通。如果SEL0和SEL1不加下拉电阻，在处理器上电复位期间，SEL0和SEL1可能是悬空状态，会造成CH484M选通状态不确定。CH484M的另外一组4选1开关SSB没有使用，直接悬空就可以了。另外图中0欧姆电阻是预留调试使用的，可以直接短接。
4. CH484M PCB设计
图 4 CH484M PCB图
CH484M的外围电路很简单，并不需要很复杂的PCB设计，只需要注意USB2.0信号必须按照差分信号规则进行布线，并且差分信号之间等长至少控制在5mil以内，减少外部的干扰。电源引脚的磁珠和电容要靠近CH484M放置，一般都放在PCB背面，以缩短器件和CH484M引脚之间的走线长度。
5.结论
CH484M是一颗高速2组4选1差分模拟开关，我们用来作为USB2.0信号（480Mbps）的切换开关，实现了多路USB2.0 OTG设备与处理器的分时通信，经过实际测试，可以满足项目的要求。
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沁恒（WCH）通讯接口芯片和全栈MCU选型指南
描述- 南京沁恒微电子股份有限公司专注于连接技术和微处理器内核研究,是一家基于自研专业接口IP、微处理器内核IP构建芯片的集成电路设计企业。公司致力于为客户提供万物互联、上下互通的芯片及解决方案，主要产品包括USB/蓝牙/以太网接口芯片和连接型/互联型/无线型MCU，产品侧重于连接联网和控制。
型号- CH24X,CH233P,CH36X,CH32X035F8U6,CH32X035G8R6,CH32V103C6T6,CH32F205RBT6,CH370,CH372,CH251,CH343G,CH374,CH132,CH253,CH252,CH376,CH343K,CH375,CH254,CH32V006F8P6,CH378,CH377,CH440G,CH32X035,CH25X,CH32V208WBU6,CH583M,CH341T,CH32V003J4M6,CH32F103C6T6,CH233A,CH342F,CH382,CH32V006E8R6,CH384,CH342K,CH233K,CH37X,CH9374B,CH237,CH236,CH58X,CH32F103C8U6,CH340K,CH231K,CH22X,CH238,CH34X,CH340N,CH582M,CH340T,NET-SER-DT TTL,CH341B,CH341A,CH592,CH341F,CH591,CH231,CH486F,CH230,CH233,CH235,CH35X,CH32X035F7P6,CH368,CH484M,CH230K,CH23X,CH231A,CH32V203G6U6,CH340E,CH582F,CH482,CH481,CH340C,CH484,CH340B,CH483,CH365,CH486,CH364,CH340G,CH246,CH367,CH59X,CH4XX,CH366,CH578,CH334R,CH457,CH577,CH32V303VCT6,CH335,CH334Q,CH456,CH334P,CH338,CH579,CH32V,CH56X,CH334U,CH339,CH32X,CH564Q,CH334S,CH32V003A4M6,CH32X033F8P6,CH32F,CH335F,CH347F,CH32M,CH335J,CH32L,CH565M,CH451,CH571,CH450,CH444G,CH238P,CH453,CH573,CH452,CH334,CH455,CH454,CH347,CH226,CH57X,CH225,CH348,CH32X035G8U6,CH237D,CH9342G,CH334F,CH581,CH583,CH564L,CH334H,CH341,CH220,CH462,CH582,CH32F208WBU6,CH340,CH32X035R8T6,CH564F,CH343,CH342,CH221,CH463,CH334L,CH345,CH224,CH443K,CH344,CH223,CH344Q,CH555,CH557,CH315,CH318,CH54X,CH559,CH317,CH438,NET-485-9120,CH235S,CH32V002系列,CH32M007,CH236D,CH442E,CH552,CH551,CH554,CH432,CH567,CH343P,CH446,CH445,CH569,CH55X,CH448,CH568,CH440R,CH31X,CH449,CH440P,CH9340K,CH9340C,CH32F207VCT6,CH561,CH440,CH563,CH442,CH344L,CH565,CH323,CH444,CH564,CH443,CH412,CH64X,CH338X,CH52X,CH32V103R8T6,CH448F,CH32V203F8U6,CH9103M,CH32V203G8R6,CH532,CH531,CH545,CH423,CH547,CH546,CH446Q,CH53X,CH549,CH446X,CH548,CH32F103R8T6,BLE-DONGLE,CH338F,CH9104L,CH338L,CH541,CH543,CH422,CH32V003F4P6,CH9101Y,CH445P,CH9101N,CH9101R,CH9101U,CH9101H,CH32V307RCT6,CH347T,CH643,CH522,CH9102X,CH525,CH444P,CH645,CH524,CH527,CH528,CH565W,CH9344L,CH348L,BLE-SER-A-ANT,CH348Q,CH32V203F6P6,CH521,CH641,CH9102F,CH645W,CH32F203CBT6,CH32V006K8U6,CH32F207,CH32F205,CH32F203,CH32V003F4U6,CH32F208,CH645F,BLE2U-C-ANT,CH643U,CH643W,CH643Q,CH449X,CH32V303CBT6,CH32L103F8U6,CH32V305FBP6,CH569W,CH32F103,CH449F,CH32L103G8R6,CH643L,CH32X035系列,CH32F203C8T6,CH32V208RBT6,CH32V203系列,CH32V305RBT6,CH32V007系列,NET-232-9120,CH32V208GBU6,CH32L103F8P6,CH32V203C8T6,CH32V307,CH32V305,CH32F203C8U6,CH32V203C8U6,CH32V303,CH9160-DG-R0,BLE-TPT-A-ANT,CH32F203C6T6,BLE2U-A-ANT,CH9343,NET-TTL-9120,CH9328,CH9329,CH9326,CH9445,CH32L103C8T6,CH32F208RBT6,CH32F203VCT6,CH32V005F6U6,CH182H,CH182F,CH32V305GBU6,CH9434,CH32V203C6T6,CH32V307VCT6,CH181H,CH32L103系列,CH32V203F8P6,BLE-TPT-B-ANT,CH32V005D6U6,CH912X,CH32V303RCT6,CH32V005E6R6,CH32V003系列,CH32F203K8T6,NET-SER-DT RS232,CH9143,CH93XX,CH9140,CH9142,CH9141,CH9126,CH32V005F6P6,CH32F203RCT6,NET-SER-DT RS485,CH32L103,CH32V006,CH32V007,CH32V005,CH32V002,CH32V003,CH32X035C8T6,CH32V303RBT6,CH32V203K8T6,CH9121,CH9120,CH32V307WCU6,CH32V303系列,CH32F203RBT6,CH32V203RBT6,CH9350,CH483M,CH32V103C8T6,CH32V005系列,CH592X,CH483X,CH32M系列,CH230A,CH32V317,CH581F,CH32F103C8T6,CH32V103C8U6,CH482X,CH32L103K8U6,CH591R,CH32V208,CH182,CH592F,CH32V103系列,CH32V203,CH592D,CH32V208CBU6,CH914X,CH390,CH32V203K6T6,CH392,CH271,CH591D,CH482D,CH591F,CH275,CH395,CH397,CH38X,BLE232-NEP,CH32V006F8U6,CH32V103,CH39X,CH481D
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沁恒模拟开关芯片选型表
沁恒模拟开关芯片选型表，主要包含低阻宽带双向模拟开关芯片，矩阵模拟开关芯片，矩阵差分信号模拟开关芯片，矩阵交换宽带超速模拟开关芯片，宽带超速双向模拟开关芯片，宽带超速双向+DPDT宽带高速双向模拟开关芯片，宽带超速双向模拟开关芯片，超高速差分信号双向模拟开关芯片八个品类。包含4路二选一、2路二选一、1路二选一、2路四选一、2路八选一、1路十六选一、16*8阵列、24*5阵列、2路四交换四、2路二交叉、6路二选一、4路四选一、4X4通道交替模式MUX等开关。
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产品型号
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品类
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功能描述
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典型供电（V）
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典型内阻（Ω）
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典型带宽（MHz）
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信号电压（V）
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封装
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应用信号推荐
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CH440G
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低阻宽带双向模拟开关芯片
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4路二选一
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3.3V/5V
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4.5Ω
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520MHz
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0~VDD
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SOP16
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USB2.0(480Mbps)
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选型表 - 沁恒 立即选型
CH482/CH483/CH484/CH481/CH486 差分高速信号双向模拟开关芯片
型号- CH483M,CH484M,CH483X-HS,CH482X,CH483X,CH483M-HS,CH482,CH482D,CH481,CH484,CH486F,CH483,CH486,CH481D
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沁恒品牌推出了CH482D、CH482X、CH483X、CH483M、CH484M、CH481D及CH486F超高速模拟开关芯片，这系列产品具有高带宽特性，SS 超速通道支持6Gbps差分信号，支持超速USB信号。
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CH482/CH483/CH484/CH481/CH486超高速模拟开关芯片数据手册
型号- CH483M,CH484M,CH482D,CH482,CH481,CH484,CH486F,CH483,CH482X,CH486,CH483X,CH481D
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产品 发布时间 : 2024-02-03
沁恒（WCH）MCU产品选型表
描述- 南京沁恒微电子股份有限公司成立于2004年，是一家通讯接口芯片和全栈 MCU 芯片公司。沁恒专注于连接技术和 MCU 内核研究，基于自研收发器 PHY 和处理器 IP 的全栈研发模式，取代传统的外购 IP 整合模式，提供以太网、蓝牙无线、 USB 和 PCI 类等接口芯片，及集成上述接口的连接型互联型／无线型全栈 MCU ＋单片机。
型号- CH32V303VCT6,CH552T,CH32F203CBT6,CH32V103C8T6,CH32V303RCT6,CH552P,CH32V103R8T6,CH32V103C6T6,CH577F,CH549L,CH32F205RBT6,CH549F,CH549G,CH32F203C6T6,CH581F,CH32F203C8T6,CH565M,CH557Q,CH573F,CH532,CH545L,CH531,CH32F103C8T6,CH563Q,CH32V103C8U6,CH559T,CH571K,CH32V208WBU6,CH583M,CH32V208RBT6,CH32F103R8T6,CH32F103C6T6,CH32F203RCT6,CH32V305RBT6,CH32F208RBT6,CH548G,CH32F203VCT6,CH32F208WBU6,CH552E,CH548L,CH568L,CH552G,CH548N,CH32V208CBU6,CH554T,CH32F103C8U6,CH558T,CH554P,CH32V303RBT6,CH582M,CH32V303CBT6,CH32V305FBP6,CH32V208GBU6,CH579F,CH547G,CH32V307RCT6,CH32V203K8T6,CH32V203K6T6,CH547F,CH571F,CH555L,CH32V203C8T6,CH32V203C6T6,CH563L,CH559L,CH32V307VCT6,CH547L,CH571D,CH32V307WCU6,CH567L,CH579M,CH551G,CH569W,CH522,CH561Q,CH525,CH527,CH573X,CH565W,CH578F,CH546G,CH554E,CH32V203G6U6,CH32F207VCT6,CH582F,CH578M,CH32F203C8U6,CH32V203C8U6,CH554G,CH32V203F6P6,CH558L,CH546L,CH521,CH32V203RBT6
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