設計の基本は仕様の理解　――高速シリアル通信を実現するために知っておくべき最低限の知識

●電気的特性は認証テストをパスするための最大の難関

　規格書の第7章に電気的特性が述べられています．認証テストの基準となっている章です．一部の特性テストでは，規格からはみ出ていてもテストを通過する項目があります（「ウェーバ」と呼ばれる）．これは，実動作で支障がない範囲ということで許されています．

　実際のUSBデバイスについては本特集の第2章で述べるので，ここでは電気的インターフェースと認証テストにかかわる重要な電気的要素を説明します．

1）トランシーバのI/Oインターフェース

　USB 2.0ハイスピード・モードでは480Mbpsの信号を送るため，フルスピード・モード（12Mbps）のときとはまったく異なるインターフェース仕様となりました．フルスピード・モードでは電圧駆動でしたが，ハイスピード・モードでは電流駆動に変わりました．USB2.0ハイスピード・モードに対応したトランシーバの基本構造を図11に示します．

　図11で注目すべき箇所は，「高速電流ドライバ（High Speed Current Driver）」です．電流駆動であることがはっきりと示されています．実際のデバイス回路を調べてみると，CMLが使われています．USBコントローラLSIの大半はCMOSプロセスで製造されているので，MOS構造のカレント・ミラーとオープン・ソース出力の差動アンプで構成されています．一般にCML回路は電流吸い込み型ですが，USB2.0では電流供給型になっており，吸い込み型とは回路の上下が逆転した形になっています．

〔図11〕ハイスピード・モード対応のUSBトランシーバ
USB 2.0仕様書の"Figure 7-1. Example High-speed Capable Transceiver Circuit"より抜粋したもの．図中，「高速電流ドライバ（High Speed Current Driver）」とあり，電流駆動であることがはっきりと示されている．アサートSE0はハイスピードではターミネーションに使用する．