USB é uma maneira rápida, bidirecional transmissão síncrona, de baixo custo, fácil de usar interface serial hot-swappable. Como a velocidade de transmissão de dados, interface fácil, suporte hot swap, etc. que o dispositivo USB é amplamente utilizado. Atualmente, o mercado para o produto a maioria interface USB 2.0, mas um monte de recém-chegados de hardware encontrar um monte de problemas em aplicações USB, os problemas surgem frequentemente após a interface USB PCB completa montagem.
Por exemplo, a comunicação é instável ou não podem se comunicar, verificar os esquemas e solda não são problema, talvez este tempo seria necessário para suspeitar que o design PCB não é razoável. Desenhe a transferência de dados USB2.0 para atender as exigências do PCB para o desempenho e confiabilidade do produto tem um papel muito importante.
protocolo USB definido pelas duas linhas de sinal diferencial (D +, D-) para transmitir sinais digitais para os dispositivos USB linhas de sinal diferencial estáveis deve ser estritamente de acordo com as regras do layout do sinal diferencial. De acordo com o autor de muitos anos de design de produtos relacionados com USB e experiência comissionamento, resumiu os seguintes pontos a nota:
1. Na disposição dos componentes, o mais curto possível a fiação do diferencial, os vestígios da linha de diferenciais para encurtar a distância ( forma razoável, × modo razoável);
2. Prioridade desenho diferencial de linha, um par de linhas de diferenciais de modo a não mais do que dois pares de orifícios de passagem (vias aumenta a indutância parasitária da linha, de modo que afectar linha a integridade do sinal), e a necessidade de simetricamente colocados ( forma razoável, × maneira razoável);
3. As linhas paralelas de simetria, isto irá assegurar que as duas linhas firmemente acoplado, para evitar os vestígios 90 °, 45 ° ou arco são maneira alinhamento preferido ( forma razoável, × modo razoável);
4. A série RC diferencial, pontos de teste, colocados no resistor de pull-down ( forma razoável, × modo razoável);
5. Por causa dos pinos de distribuição, vias, traços, e outros factores, de modo que um espaço é fácil ao desfasamento entre o comprimento da linha diferencial, e uma vez que o comprimento da linha não coincide com o deslocamento de tempo ocorre, mas também a introdução de uma interferência de modo comum, reduzindo a qualidade do sinal. Por conseguinte, para fazer a compensação de desfasamento par diferencial correspondente, de modo que ele corresponda comprimento da linha, a diferença de comprimento é normalmente controlada dentro 5mil, onde existe um princípio de compensação em que a compensação diferença de comprimento;
6. A fim de reduzir a interferência, no caso em que o espaço o permitir, para outras redes e os sinais a partir do diferencial de linha de passo de pelo menos 20mil (20mil valor experiência), impacto para a distância percorrida pelas linhas diferenciais diferencial linha impedância quase;
7.Porta corrente de saída é 500 mA, VPH e GND deve-se notar que a largura da linha de folha de cobre quando usados de 1 onça, largura 20mil maior do que o transportador para satisfazer os requisitos, é claro, a largura da linha mais larga, melhor a integridade da fonte de alimentação.
linhas de sinal de dispositivo USB diferenciais comum e a largura de linha e o passo da linha de sinal inteiro placa largura e espaçamento de linha pode ser uniforme. No entanto, quando a velocidade de operação do dispositivo USB é de 480 Mbits / s, só os pontos acima não são suficientes, precisamos de controle de impedância sinal diferencial, controle de impedância da integridade do sinal digital de alta velocidade é muito importante linhas de sinal diferencial.
Uma vez que o distúrbio ocular diferencial de voltagem de impedância influência do sinal diferencial, a largura de banda do sinal, o jitter de sinal e as linhas de sinal. Normalmente, o diferencial de linha de controlo de impedância 90 (± 10%) óhmica (valor específico da ficha de referência orientação manual), a impedância da linha diferencial largura W1, W2, T1 é inversamente proporcional à constante dieléctrica Er1 inversamente proporcional à linha espaçamento S1 , e a camada de referência é proporcional à distância H1, como mostrado abaixo é uma vista em corte de uma linha diferencial.
Os seguintes figura mostra uma referência laminado placa de quatro camadas, em que as camadas intermédias como uma camada de referência, uma camada de referência ou a potência normalmente GND, e o diferencial de linha correspondente à camada de referência deve estar completo, não pode ser dividida, caso contrário irá causar descontinuidades impedância da linha diferencial . Se o desenho pilha na FIG. 2 placa de quatro camadas, as linhas diferenciais são normalmente concebidos utilizando uma largura de linha 5.5mil 4.5mil e o espaçamento entre linhas pode satisfazer ambos diferencial impedância 90.
No entanto largura 4.5mil linha e espaçamento de linha, mas nós 5.5mil valor desenho teórico, com base nos requisitos do moinho combinados valor final impedância do circuito e o espaço real linha de produção de folha têm largura da camada de referência e a distância para fazer os ajustamentos apropriados.
Roteamento regras acima descritas baseia-se no dispositivo USB 2.0, agarrar o diferencial de linha mais curta, firmemente acoplado USB processo de encaminhamento, contanto que, impedância consistente e boa cabo USB actual capacidade de transporte de nota, o princípio de operação de controlo de dispositivo USB substancialmente melhor do que não há problema.
