Type C拓展坞电路基础
Type C拓展坞在过去两年横扫线缆行业，各种厂商纷纷转产Type C拓展坞，貌似很简单，买个现成的PCBA方案，设计个炫酷的外观，买几个测试的品牌显示器就可以横空出世爆款，其实今天我们要说的是，Type C拓展坞没有你想的那么简单，没有程咬金的三板斧，你就是一个接盘侠，今天一起聊聊Type C拓展坞电路基础，如果你觉得这些SO EASY,哪恭喜你可以入门拓展坞.
为何需要拓展坞
现在的电脑，为了超薄的体验感，很多传统的端口都砍掉了，仅仅保留几个能满足日常移动办公的接口，不过，一旦需要连接投影仪、有线网、或者其他USB外设的时候，整个人就开始抓瞎了，也正是在这样的环境下，一个能解决电脑接口少问题的工具—扩展坞就诞生了。至于什么是扩展坞，这里有必要简单的介绍一下。
扩展坞（Docking Station）简单理解就是可以扩展笔记本电脑功能的底座。由接口和插槽组成，可以连接多种外部设备，从而弥补笔记本电脑接口不足的问题。
拓展坞电路基础介绍
USB供电介绍，由于拓展坞需要承接数据传输的功能，故涉及的Cable部分均需要最少16C的线缆，在数据传输的过程中主要有TX/RX两组差分信号，CC1和CC2是两个关键引脚来探测连接，区分正反面，区分DFP和UFP，也就是主从；配置Vbus，有USB Type-C和USBPower Delivery两种模式；配置Vconn，当线缆里有芯片的时候，一个CC传输信号，一个CC变成供电Vconn.
HUB的电力传输规格，线材标准一般电流为3A，使用配套的连接器电流为5A，USB Type-C规格协议能支持最高20V/5A，如果需要这个规格，需要增加额外的USB PD芯片，实际上目前拓展坞电路中能达到的是20V/3A，是足够给目前的电子设备予以供电，拓展坞配置的Vbus，分别是连接适配器和连接设备端Vbus网络，Vbus_DS_C电流在3A左右，VBus_US最大电流在2.6A左右.
Type-C spec 定义了DFP在不同模式下，在CC pin要供多大的电流或是要用多大的Rp阻值；电阻Rd=5.1k，电阻Rp为不确定的值，根据前面的图看到USB Type-C有几种供电模式，靠什么来甄别？就靠Rp的值，Rp的值不一样，CC pin检测到的电压就不一样，然后来控制DFP端执行哪种供电模式。需要注意的是，上图里画了两个CC，实际上在不含芯片的线缆里只有一根cc线。
DFP (Downstream Facing Port)为主(Host)， UFP (Upstream Facing Port)为从(Device)。在DFP的CC pin有上拉电阻Rp，在UFP有下拉电阻Rd。未连接时，DFP的VBUS是没有输出的。连接后，CC pin相连，DFP的CC pin会检测到UFP的下拉电阻Rd，说明连接上了，DFP就打开Vbus电源开关，输出电源给UFP。而哪个CC pin（CC1，CC2）检测到下拉电阻就确定接口插入的方向，顺便切换RX/TX。
CC pin被用来侦测正反插，从DFP的角度来看，当CC1接到下拉就是正插，如果
是CC2接到下拉就是反插，在侦测完正反插后，输出相对应的USB信号。
下图的右边整合了MUX，正反插进来的讯号会由MUX来切换，正插时，切换到
SSRX1&SSTX1，反插时，切换到SSRX2&SSTX2.
高速串行信号部分：
DisplayPort信号，在本设计中使用2 Lane DP模式,支持4kx2K@30Hz分辨率，单Lane速率在5.4Gbps（HBR2），为了保证DP信号完整性，必须满足差分阻抗100Ω；
HDMI信号，HDMI输出分辨率4Kx2K@30Hz，Data[0..2]速率最高3.4Gbps，Clock速率为300MHz，需满足差分阻抗100Ω；
USB3.0信号，理论传输速率5.0Gbps，属于高速串行链路，必须严格按照差分线方式处理，满足差分阻抗90Ω；
USB2.0信号：理论传输速率480Mbps(HighSpeed)，比起DP、USB3.0信号，速率要低得多，为了获得较好的信号和EMI效果，仍然建议需要按照差分线方式处理，保证差分阻抗90Ω；
拓展坞场景问题说明解释
如何选品及考试你面试的电子工程师
首先，选USB type C hub，需要关注的几个问题（也同时决定价格的重要因素）
是多少”合一”的hub?
有没有给笔电供电的能力（Type-C），供电能力如何（达到100W? 还是85W或者只有60W）？
有没有显示输出接孔，而输出的性能如何（是否支援4K 60Hz）？
有没有读卡口(例如SD卡)，有没有网路孔(RJ45接口)？
有没有USB tpye A 3.0干扰Wi-Fi 2.4G的问题?
有没有过热或是烫手的问题?
有没有系统兼容的问题?
有没有随插即用? 还是说要额外安装软体?
附著式的(typeC直接做双接口公头连接MacBook Pro 两个type C接口)，还是有线式的？
如果你动辄都是2万到3万请到的工程师，以上问题都无法给你流利解答，哪我建议你直接联络我们，我们给你一个靠谱的PCBA配套供应商都比你自己请工程师划算.
是多少合一的hub怎麽看?
首先，多少合一的hub取决于接口数有几个，多的有到八合一等等，低的也有二合一，一对一，取决于消费者需求而定，举个简单例子像是有的只有type C in 然后接出三个USB type A 3.0接口，这种就属于三合一了，建议和客户沟通的时候，先看客户想推的产品应用产品和价格，大概有需要多少的装置要用，例如有外接萤幕要用，还有无线滑鼠接收器，要接有线滑鼠，或是要用到USB随身碟，USB硬碟，或是需要接电源充电，还是要商务需求必须要RJ45，或是要不要同时使用到全部的这些接口，都是需要衡量的.
hub供电能力如何?
针对笔记本供电能力部分，有的Type C会有一个USB Type C in的接口，并且提供电源供应给Macbook Pro的功能，但是由于要看MacBook的类型，最高的为87W，所以100W的供电来说最适合，毕竟只有一个type C接口，如果不能同时提供Macbook电源，就无法同时用hub又充电，此情境个人觉得并不方便，较不推荐.
你推得hub是否支援输出4K?
对于显示输出的部分，只要没有强调4K输出，基本上就是没有支援4K了，但大多数有牌的USB type C hub如果只有USB 接口，没有HDMI的接口的话，就不可能可以支援显示输出，而显示输出的功能，大多用于外接屏幕上，而还有一些少量的商务需求用于投影机输出，而对于支援4K输出与否，就要看HDMI是否为1.4版本以上，基本上只要是1.4版本就可以支援4K 30Hz，而HDMI 2.0则可支援到4k 60Hz输出，只是大多数使用者目前还未有多数使用4k 60Hz的屏幕而已，也因此目前大多数品牌之hub都是支援HDMI 4K 30Hz为主，这两个价格可是差啦一大截！
有没有card reader
如果卖海外市场，就要关注下读卡的部分，由于MacBook Pro没有SD card reader，因此只要是有使用相机单眼等等玩家，SD card reader就显得特别重要，一般来说 SD card reader是有分版本，目前最普遍的就是 4.0版本了，不过大多数厂商不会特别标记SD card reader版本，大多消费者也没有那么重视.
有没有RJ45接口
RJ45的接口则是有的商务客有所需求，涉外出差，很多酒店或者客户办公室只提供RJ45线来连接网路，那么就必须要找有RJ45 接口的USB hub，或是因为觉得Wifi的讯号不够稳，而特别需要有线网路的，也建议推荐有RJ45接口的USB hub，看客户群体我们的卖点可能需要增加下.
有没有2.4GHz Wi-Fi干扰
有的消费者买到的hub会有WiFi干扰问题，但其实主要是来自于插上hub之后，USB 3.0会干扰2.4GHz的Wi-Fi网路，如果厂商没有将遮蔽做好就会造成Wi-Fi无线网路的干扰，通常如果做得好一点的品牌，利用铝制的外壳就会降低Wi-Fi的干扰，因此设计上必须要很小心，不过随著Wi-Fi的普及下，5.0 GHz Wi-Fi以后势必成为趋势，长远来看Wi-Fi分享器现在都支援5.0 GHz分享网路，比较不是大问题.
附著式还是有线式?
附著式(没有一条线连接到笔记本电脑)或是有线式(有线连接到笔记本电脑)，附著式以及有线式则是跟功能上没有直接关系，而是使用者各自喜好决定，附著式的好处是当你携带的时候可以不用拔下hub，或是担心有线式的hub那样会往下垂，但当然附著式的一定要买那种双Type-C接孔的，单口的完全不牢靠，而且会挡住另外一个接孔，但坏处则是要是做工不好，则连接处会感觉松松的，连接不紧密，附著式的另外好处是不会有Wifi 2.4G的干扰问题，而有线式的好处则是较不容易有过热问题。
工作一段时间后，热到不行
过热与否的问题就接著详述了，此问题特别容易发生于”附著式”的hub，附著式的由于直接接在电脑旁，当电脑的热排出时，也直接升高了hub的温度，如果本身做的散热不够好，就会让整个hub热上加热，但也有特例，附著式的hyperdrive没有此问题，而像是有线式的就有消费者就有反应innerxile SOLO以及亚果的hub都有这问题，过热到会影响功能运作，而Hootoo UC001/007, MINIX NEO C的话则是接上电源时候较热但不影响功能，这个问题还是主要方案和芯片选择的问题，一般好的芯片方案可以控制在48°C以内.
兼容及随插随用
最后，要注意到是否hub有随插即用，随插即用的意思就是当你买来，直接插上去就可以用，不需要额外安装软体或是看任何说明，早期很多产品还是需要安装软体才行，这种设计会降低使用者意愿，毕竟设计越简单，越能降低使用者使用上的摩擦与困难，当然兼容性的问题就是产品方案的问题啦，毕竟客户用的主体设备太过众多，很多时候无法兼容，需要方案商来保证！
为什么我不做阻抗，板子一样可以正产工作？
部分客户为了省成本，不做阻抗板，但是功能也是OK，这是因为我们IC在输入端有增加EQ调整功能，只要信号不是太差，也可正确解析出数据，但是，部分设备输出信号较差或者说驱动能力较小时，这时候就容易出问题了，比如闪屏、不出图像等问题；另外不做阻抗控制，我们去做EMC认证时，是没法通过的（这个是比较肯定的说法，当然包铜箔另当别论）
为什么我的产品连接HDMI显示器会出现闪屏、雪花点现象？
HDMI显示出现闪屏、噪点现象，是由于信号失真、接收端无法解析数据造成，出现这种情况，可尝试更换HDMI Cable，如果更换后仍然存在这种现象，可以尝试更换USB Type-C端的线缆（PCBA阶段，成品无法更换）
常见拓展坞电路板不良现象分享
空焊——零件脚或引线脚与锡垫间没有锡或其它因素造成没有接合。
假焊——假焊之现象与空焊类似，但其锡垫之锡量太少，低于接合面标准。
错件——零件放置之规格或种类与作业规定或BOM、ECN不符者，即为错件。
缺件——应放置零件之位址，因不正常之缘故而产生空缺。
极性反向——极性方位正确性与加工工程样品装配不一样，即为极性错误。
污染不洁——SMT加工作业不良，造成板面不洁或CHIPS脚与脚之间附有异物
SMT爆板——PC板子离层起泡或白斑现象属不良品。
包焊——焊点焊锡过多，看不到零件脚或其轮廓者。
锡球、锡渣——PCB板表面附着多余的焊锡球、锡渣，一律拒收。
板弯变形——板子弯曲变形超过板子对角长度0.5%以上者，则判定拒收。
撞角、板伤——不正常缘故产生之板子损伤。
浮件——零件依规定须插到底（平贴）或定位孔，浮高不得超过0.5mm。
刮伤——注意PC板堆积防护不当或重工防护不当产生刮伤问题。
PC板异色——因回流焊造成板子颜色变暗或因烘烤不当变黄、变黑。
焊接不均——焊线去皮长短不齐，焊点锡膏大小不均。
为什么我们要做线缆黄页？
疫情当下未来十年全球必定不断涌现出新的分享经济体，形成新的行业 巨头。目前，由于没有完善的信用体系；政府滞后信息不透明，受众群体 不精确导致信息不能共享，无法支撑分享经济的发展。所以，要想在商业世界降低社会契约与信用成本，就必须建立完善的信用体系。首先这不仅是一条艰辛而长久的路程，而且也离不开强大的软硬件支撑。
云教主说：让天下没有难做的生意，那只是一杆义旗！现实正好相反，生意很难做，供给侧结构性调整，大家都不好过，多播一些种子吧，多交一些正能量的老板，机会青睐有准备的人！