USB是一种快速、双向、同步传输、廉价、方便利用的可热拔插的串行接口。
由于数据传输快,接口方便,支持热插拔等优点使USB设备得到广泛运用。目前,市场上以USB2.0为接口的产品居多,但很多硬件新手在USB运用中碰着很多困扰,每每PCB装置完之后USB接口涌现各种问题。

比如通讯不稳定或是无法通讯,检讨事理图和焊接都无问题,或许这个时候就需疑惑PCB设计不合理。绘制知足USB2.0数据传输哀求的PCB对产品的性能及可靠性有着极为主要的浸染。
USB协议定义由两根差分旗子暗记线(D+、D-)传输数字旗子暗记,若要USB设备事情稳定差分旗子暗记线就必须严格按照差分旗子暗记的规则来布局布线。根据笔者多年USB干系产品设计与调试履历,总结以下把稳要点:
1.在元件布局时,只管即便使差分线路最短,以缩短差分线走线间隔(√为合理的办法,×为不合理办法);
2.优先绘制差分线,一对差分线上只管即便不要超过两对过孔(过孔会增加线路的寄生电感,从而影响线路的旗子暗记完全性),且需对称放置(√为合理的办法,×为不合理办法);
3.对称平行走线,这样能担保两根线紧耦合,避免90°走线,弧形或45°均是较好的走线办法(√为合理的办法,×为不合理办法);
4.差分串接阻容,测试点,高下拉电阻的摆放(√为合理的办法,×为不合理办法);
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,而线长一旦不匹配,时序会发生偏移,还会引入共模滋扰,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,补偿原则是哪里涌现长度差补偿哪里;
6.为了减少串扰,在空间许可的情形下,其他旗子暗记网络及地离差分线的间距至少20mil(20mil是履历值),覆地与差分线的间隔过近将对差分线的阻抗产生影响;
7.USB的输出电流是500mA,需把稳VBUS及GND的线宽,若采取的1Oz的铜箔,线宽大于20mil即可知足载流哀求,当然线宽越宽电源的完全性越好。
普通USB设备差分线旗子暗记线宽及线间距与整板旗子暗记线宽及线间距同等即可。然而当USB设备事情速率是480 Mbits/s,只做到以上几点是不足的,我们还需对差分旗子暗记进行阻抗掌握,掌握差分旗子暗记线的阻抗对高速数字旗子暗记的完全性是非常主要的。
由于差分阻抗影响差分旗子暗记的眼图、旗子暗记带宽、旗子暗记抖动和旗子暗记线上的滋扰电压。差分线阻抗一样平常掌握在90(±10%)欧姆(详细值参照芯片手册辅导),差分线阻抗与线宽W1、W2、T1成反比,与介电常数Er1成反比,与线间距S1成正比,与参考层的间隔H1正比,如下图是差分线的截面图。
下图为四层板的参考叠层,个中中间两层为参考层,参考层常日为GND或Power,并且差分线所对应的参考层必须完全,不能被分割,否则会导致差分线阻抗不连续。若因此图 2叠层设计四层板,常日设计时差分线采取4.5mil的线宽及5.5mil的线间距既可以知足差分阻抗90Ω。
然而4.5mil线宽及5.5mil线间距只是我们理论设计值,终极电路板厂依据哀求的阻抗值并结合生产的实际情形和板材会对线宽线间距及到参考层的间隔做适当的调度。
以上所描述的布线规则是基于USB2.0设备,在USB布线过程中把握差分线路最短、紧耦合、等长、阻抗同等且把稳好USB电源线的载流能力,节制好以上原则USB设备运行基本没问题。
免责声明:本文转自网络,版权归原作者所有,如涉及作品版权问题,请及时与我们联系,感激!








