TS3USB221AQRSERQ1 产品概述

一、产品简介

TS3USB221AQRSERQ1 是德州仪器（TI）推出的一款汽车级 USB 数据开关 IC，采用 UQFN-10（1.5 mm × 2.0 mm）超小封装，集成两个 2:1 数据通道，专为车载 USB 切换与复用场景设计。器件工作电压范围为 2.3 V 至 3.6 V，工作温度覆盖 -40℃ 至 +125℃，满足车规环境下的可靠性要求。

二、主要规格亮点

• 开关拓扑：2:1 USB 信号复用/选择开关（2 通道）
• 带宽：典型 900 MHz，适用于 USB 2.0 高速（480 Mbps）数据链路
• 导通电阻（Ron）：16 Ω（典型），低插入损耗，保证信号完整性
• 导通电容（Con）：6 pF（典型），有利于高频信号传输
• 传播延迟（tpd）：约 250 ps，支持快速信号切换
• 导通时间 / 关闭时间：ton ≈ 30 ns，toff ≈ 12 ns，满足快速切换需求
• 工作电压：2.3 V ~ 3.6 V
• 工作温度：-40℃ ~ +125℃（车规级）

型号全称（订货信息）：TS3USB221AQRSERQ1（RQ1 表示汽车级认证）

三、功能与应用场景

TS3USB221AQRSERQ1 可用于车载娱乐系统、信息娱乐（IVI）、行车记录仪、后座 USB 集线器与多设备切换等，需要在多个 USB 设备间快速切换数据通路或节省端口资源的场合。器件低 Ron 与宽带宽特性，能够在保持 USB 高速信号完整性的同时实现透明切换。

四、封装与布局优势

器件采用 UQFN-10 小体积封装（1.5 mm × 2.0 mm），适合对 PCB 面积有严格限制的车载电子产品。建议在布局时靠近 USB 连接器放置开关芯片，减少差分走线长度，并为 VCC 引脚配置低 ESR 去耦电容以稳定供电。

五、设计注意事项

• 电源与控制：确保器件供电在 2.3 V ~ 3.6 V 范围内，控制引脚电平与系统逻辑兼容。
• 信号完整性：为维持高频性能，差分对应保持恒定阻抗走线，走线尽量短且阻抗匹配；必要时在下游添加差分串联阻抗。
• 布局：将信号地与电源去耦放置在芯片附近，避免长回流路径与噪声耦合。
• 热与可靠性：器件支持 -40℃ 至 +125℃，但在高温或高负载下仍需关注 PCB 散热与周边器件工作温度。
• ESD 与 EMC：车载环境 EMI/ESD 严苛，推荐配合合适的 TVS 或 EMI 滤波器并遵循车规设计规范。

六、优点总结

• 车规等级与宽工作温度，适配汽车电子应用；
• 宽带宽（900 MHz）与低 Ron（16 Ω），保证 USB 高速链路性能；
• 小封装节省 PCB 面积，便于集成到空间受限的模块；
• 快速切换特性（tpd 250 ps，ton/toff 快速）满足动态切换需求。

七、结论

TS3USB221AQRSERQ1 是一款面向车载 USB 切换的高性能、体积小、车规级开关器件。对于需要在有限空间内完成 USB 端口复用、保证 480 Mbps 高速传输并适应车载恶劣环境的设计，TS3USB221AQRSERQ1 是值得优先考虑的解决方案。使用时请结合 PCB 布局、去耦与 ESD 保护等实践以获得最佳性能与可靠性。