USB2.0接口具有高达480Mbps的传输速率,USB3.0的最大传输带宽高达5Gbps,USB3.0引入全双工数据传输。USB的布局和布线有其对应的设计哀求。
USB2.0及USB3.0接口管脚定义如图1所示。

图1 USB 2.0与USB 3.0管脚定义

一、USB接口的PCB布局哀求
1、USB该当接口靠近板边或构造定位放置,伸出板边一定位置(直插除外),方便插拔;
2、ESD、共模电感器件靠近USB接口,放置的顺序是ESD-共模电感-阻容;
3、把稳ESD和USB的间隔,留有一定的的间距,考虑后焊的情形。
4、在布局时,只管即便使差分线路最短,以缩短差分线间隔。
二、USB接口的PCB布线哀求
1、USB要走差分,阻抗掌握为90欧姆,并包地处理,总长度最好不要超过1800mil.
2、尽可能缩短走线长度,优先考虑对高速USB差分(RX、TX差分)的布线,USB差分走线在走线的时候,尽可以有的减少换层过孔,从而可以更好的做到阻抗的掌握,避免旗子暗记的反射;
3、过孔会造成线路阻抗的不连续,在每次打孔换层的地方加一对回流地过孔,用于旗子暗记回流换层。
4、若USB两边定位柱接的是保护地,分割时担保与GND的间隔是2MM,并在保护地区域多打孔,担保充分连接,如图2所示。
图2 外壳GND和旗子暗记GND的隔离
5、由于管脚分布、过孔、以及走线空间等成分存在使得差分线长易不匹配,布线长一旦不匹配,时序会发生偏差,还会引起共模滋扰,降落旗子暗记质量。以是,相应的要对差分对不匹配的情形作出补偿,使其线长匹配,长度差常日掌握在5mil以内,补偿按照差分等长规范来进行。
USB2.0与3.0的PCB布线哀求比拟如下表1所示:
表1 USB2.0与USB 3.0的PCB布线哀求
图3 USB 2.0的布局与布线
图4 USB 3.0的布局与布线
三、Type C接口的PCB设计
USB Type C,又称为USB-C。须要把稳的是Type-C只是一种接口,和USB的版本没有任何关系。该接口的亮点在于更加纤薄的设计、更快的传输速率(最高10Gbps以及更刁悍的电力传输(最高100W)。Type-C双面可插接口最大的特点的支持USB接口双面插入,紧张面向更轻薄、更纤细的设备。以下如图7-23所示,为Type-C接口的管脚定义。
图7-23 Type C接口的管脚定义
Type C接口的PCB设计哀求:
1、ESD、共模电感器件靠近Type C接口,放置的顺序是ESD→共模电感→阻容;同样也要把稳ESD 和Type C的间隔,留有一定的间距,考虑后焊情形。
2、TX旗子暗记线的耦合电容应靠近接口放置,RX旗子暗记线的耦合电容由设备端供应,如图7-24所示;
图7-24 TX旗子暗记线的耦合电容
2、Type C差分走线阻抗掌握90ohm±10%,为了担保阻抗的连续性,该当有良好的参考平面和不跨分割,旗子暗记打孔换层时数量不超过2个。
3、Type-C有RX/TX1-2四组差分旗子暗记,两组D+/D-差分旗子暗记 ,一共六对差分线,差分旗子暗记线哀求至少紧邻一个地平面,两侧都紧邻地平面最好,走线只管即便短,走线最长不要超过6inchs。
4、担保Type C差分线长匹配,对内等长偏差<6mil,等长按照差分等长规范。
5、担保Type C差分对付对间或者差分对付其他旗子暗记的影响,对内间距建议是大于即是4倍Type C线宽。与其他旗子暗记之间的间距保持只管即便大于即是4倍Type C线宽;
6、CC1/CC2是两个关键引脚,浸染很多:探测连接,区分正反面,区分DFP和UFP,也便是主从配置Vbus,走线时面要加粗处理。
把稳:Type-C连接器事情速率≥8Gbps时,请按照第五章5.6节的连接器优化建议进行设计处理
图7-25 Type-C连接器布线示意








