每周一問精華解答:如何進行USB接口電磁兼容設計?
發布時間:2014-01-08 來源:電子元件技術網論壇 責任編輯:cicy
該精華帖入口:每周一問第四期:如何進行USB接口電磁兼容設計?
優秀網友獲得者“阿飛小白”的解答如下:
1.從PCB設計來說D+、D- 的長度和參考層至關重要,在這兩點中 我優先選擇完整的GND 為Reference Plane,其次再考慮將兩線長度盡量變短,如果過長,GND guard trace 的寬度和與D+ D- 的距離也是必須的。
2.端口的濾波設計也是根據產品和實際測試的情況來決定,一般情況下會靠近端口預留CMC位置,Power pin上 0.1 Cap,至於端口的割地如果選擇割地那麼UGND與PGND的連接務必牢記,另外提醒在整改時很多人嚐試在D+ D-上增加 Cap,但容值最好不超過22pf。
3.對於USB 2.0 機構設計的重要性不言而喻,機構設計主要集中在接地設計上,也就是接口和單板的接觸以及接口和機構件的接觸。
4.USB 2.0 在實際整改之中造成困擾的一大原因是因為線纜,線纜是EMC 問題中的重要原因,這裏書中經常會說明一定要360°環接,但是真正做到360°環接的很少,造成不同線纜有不同效果的情況,一般原因是USB 屏蔽層的編織網密度(小白曾對兩條USB Cable做過比對,120條金屬絲的屏蔽層和160條金屬絲屏蔽層的差異會在2-3dB,有時候甚至更明顯)還有很多優質的USB Cable中會額外增加一條GND。小白看了不少帶USB線纜的電子設備,有的是將USB Cable的屏蔽層擰成一股焊接在USB Connector上shang或huo是shi焊han接jie在zai單dan板ban上shang,有you的de是shi隻zhi取qu出chu其qi中zhong的de部bu分fen金jin屬shu絲si擰ning成cheng一yi股gu焊han接jie,還hai有you甚shen者zhe對dui屏ping蔽bi層ceng根gen本ben不bu做zuo處chu理li,這zhe些xie也ye經jing常chang會hui被bei我wo們men忽hu略lve,但dan是shi這zhe些xie問wen題ti恰qia恰qia是shi造zao成chengUSB 輻射招標 EMS 測試 fail的關鍵原因。
5.另外測試時AE的USB端口EMC設計是否良好,也對EUT的測試有不小影響。
6.USB端口的電路設計其實很多,也就是那三板斧,某些初學者,測試不過,以為學過標準電路設計,立馬就考慮PCB的設計問題,然後動板子,這其實是EMC大忌,殊不知,如果標準電路能解決問題,那麼EMC工程師也就不需要成天蹲在暗示裏了。所以說與其費時費力焊電容改板子,不如多試幾條USB線,改一改周邊,由外向內研究,此為上策。
優秀網友“LED2013"的解答如下:
PCB的連接比較複雜,各連接線都必須要短而且不得不短,設計的時候從性能上說,也是完全有必要的。
接口設計要通過無數的實驗才能得到正確的數值,各元件的取值都要穩妥,比如電容取值要準確。
接地設計也是一門深度技術, 設計的時候要格外注意。
以及總線接口端電源線和地線設計,保護地可以放置在PCB板的任何一層上,它和信號地分割開。保護地和信號地之間的間距不應小於25mil。
其次是拓撲結構設計,芯片需要外接一個較高頻率的晶振,盡量靠近USB芯片的時鍾輸入腳。晶振下不要布置任何信號線,並且在時鍾線周圍應覆有完整的信號地。
對此你們還有更好的見解嗎,如有可以繼續在該貼中回複,共同跟廣大網友共同探討有關USB接口的電磁兼容設計問題。
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