Những điều cần cân nhắc khi thiết kế bảng USB

Trong thiết kế USB2. {1}}, bộ vi phân USB D plus / D- hoạt động ở chế độ tốc độ cao 480 Mbps và đồng hồ hệ thống có thể hoạt động ở 12 MHz, 48 MHz và 60 MHz. Nó thuộc về phần thiết kế tốc độ cao trong thiết kế phần cứng. Có nhiều khía cạnh cần đặc biệt chú ý. Bởi vì cáp USB có xu hướng tạo thành ăng-ten đơn cực, dòng điện RF phải được ngăn không cho khớp nối vào cáp.

D plus / D-: Tín hiệu vi sai tốc độ cao, dễ bị nhiễu bên ngoài làm ảnh hưởng đến chất lượng truyền dẫn của tín hiệu.

Tín hiệu cấp nguồn VBUS: gợn sóng trên chân tín hiệu cấp nguồn sẽ gây nhiễu lớn cho tín hiệu truyền dữ liệu nên phải lọc. Và tín hiệu mặt đất cũng nên được lọc để giảm nhiễu. Cũng chú ý đến độ võng điện áp đối với tải hiện tại cao.

D cộng / D- điều khiển độ dài bằng nhau: Khi làm việc ở chế độ tốc độ cao hoặc tốc độ USB3. 0, cần đảm bảo D cộng / D- độ dài dây bằng nhau. Dấu vết D cộng và D– không được chênh lệch chiều dài quá 50 mils (1,25 mm) để tránh sai lệch tín hiệu và tránh ảnh hưởng điện áp AC

Dấu vết D cộng và D– phải dài dưới 3 inch (75 mm). Khuyến nghị rằng chiều dài của hai dấu vết không lớn hơn 1 inch

Trong định tuyến, góc bên phải nên được uốn cong hai lần ở 45 độ hoặc làm tròn (thay vì góc vuông 90 độ)

Kiểm soát trở kháng: D cộng / D- dây vi sai, kiểm soát trở kháng 90Ω ± 10 phần trăm

No Stub (không có điểm tựa): Khi thêm điểm kiểm tra hoặc một số thiết bị, hãy cố gắng đảm bảo rằng tín hiệu vi sai không có điểm tựa, như hình dưới đây:

Mặt phẳng tham chiếu hoàn chỉnh: Việc triển khai trở kháng D cộng / D- yêu cầu một mặt phẳng tham chiếu hoàn chỉnh, không có mặt phẳng tham chiếu phân chia nào có thể xảy ra. Nếu các mặt phẳng tham chiếu riêng biệt không được xuất hiện, thì cần phải kết nối tụ điện jumper, như hình dưới đây:

Giờ đây, khả năng tích hợp chip rất cao và thiết kế ngoại vi của Máy chủ lưu trữ _ USB tương đối đơn giản, như được hiển thị bên dưới:

Thiết bị giới hạn dòng điện: RT97 0 2, tải tiêu chuẩn USB2.0 yêu cầu dòng điện tối đa 500mA từ VBUS và nó sẽ bị tắt nếu vượt quá 500mA

Bảo vệ tĩnh điện: SRV05 ngăn tĩnh điện làm hỏng tín hiệu đầu nối, đặt nó gần giao diện USB

Hạt từ tính L1 / L2: Loại bỏ nhiễu tần số cao trên tín hiệu nguồn và tăng cường hiệu suất chống rung. Giá trị điện trở của hạt từ nằm trong khoảng 47ohm đến 1000ohm (ở tần số tín hiệu 100MHz), được đặt gần đầu nối

R157 / R158: Phù hợp với các điện trở để ngăn tín hiệu vượt quá, điện trở thường nằm trong khoảng 10Ω -33 Ω, được đặt gần bộ điều khiển USB

CP1: Tụ điện lớn đảm bảo rằng điện áp VBUS giảm quá nhiều tại thời điểm cắm và rút hoặc khi một lượng lớn dữ liệu được truyền và nó được đặt gần giao diện USB.