四方杰芯 FSW3820 芯片简介：高速差分信号切换芯片替代 TI HD3SS3212

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MB16698594834 · 2025-09-22 10:01:28 发布

1. 核心概述

FSW3820 是一款由四方杰芯推出的四通道差分 2:1/1:2高速无源开关，专为USB 3.1 Gen 1 (5Gbps) 等高速接口设计。它通过SEL引脚在A/B 两个端口之间切换信号，并由**_EN引脚（低电平有效）控制开关的整体使能。其核心优势在于7.8GHz**的高带宽、6.7Ω的低导通电阻和 **-31dB** 的高隔离度，同时功耗极低（工作 <2mW，关断 <20uW）。

2. 关键特性与电气性能

特性分类	关键参数	规格	备注
基本功能	通道配置	4-Differential Channel 2:1/1:2	可同时切换 4 组差分信号
	数据速率	USB 3.1 Gen 1 (5Gbps)	兼容多种高速接口标准
性能指标	带宽	7.8GHz @-3dB	确保高速信号完整性
	导通电阻 (R<sub>ON</sub>)	6.7Ω (Typ.)	低损耗，减少信号衰减
	隔离度	-31dB @ 5GHz	抑制串扰，保证信号纯净
	串扰 (Crosstalk)	-21dB @ 5GHz	同上
	插入损耗	-2.51dB @ 5GHz	信号功率损失小
功耗控制	工作电流	28uA (Max.)	极低功耗，适合便携设备
	关断电流	1uA (Max.)	深度休眠，节省能源
信号兼容性	共模电压范围	0 to 2V	适应多种高速接口
	信号耦合方式	支持 AC 和 DC 耦合	设计灵活性高，但需注意偏置

3. 引脚配置与功能

芯片采用QFN4x4-32L封装，关键引脚功能如下：

信号路径引脚:
- D0±, D1±, D2±, D3±: 4 组公共端（COM）差分信号对。
- D0±A...D3±A: A 端口的 4 组差分信号对。
- D0±B...D3±B: B 端口的 4 组差分信号对。
控制引脚:
- SEL (Pin 5): 路径选择。低电平选 A，高电平选 B。
- _EN (Pin 6): 使能，低电平有效。高电平则所有通道高阻。
电源引脚:
- VCC (Pin 15): 电源正极 (1.5V ~ 5.5V)。
- GND (Pin 14): 电源地。

路径选择真值表:

_EN	SEL	信号路径
High	X	Hi-Z (所有通道高阻)
Low	Low	Dx± ↔ Dx±A (选择 A 端口)
Low	High	Dx± ↔ Dx±B (选择 B 端口)

4. 应用场景

USB Type-C 生态系统（集线器、扩展坞）
台式机和笔记本电脑
服务器 / 存储区域网络
PCI Express 背板
共享 I/O 端口
FPD LinkII/III 视频信号切换

5. PCB 设计要点

AC 耦合电容:
- 位置：必须只放在开关的一侧，以保证开关获得正确的直流偏置。
- 选型：推荐 0.1µF，优先用 0402 或 0603 封装，避免 0805。
- 匹配：同一差分对的两个电容必须容值和封装完全一致。
高速信号布线:
- 差分对需等长、平行、紧密耦合。
- 高速走线远离数字控制信号线（SEL, _EN）。
电源与地:
- VCC 引脚旁紧靠放置 0.1µF 去耦电容。
- 确保良好的地平面和散热焊盘连接。