PCB 設計における高速 USB 設計の考慮事項の紹介

PCB 設計における高速 USB 設計の考慮事項の紹介

デバイスの配置

1. クロック シンセサイザ、クロック バッファ、水晶および水晶発振器などの一部のクロック関連デバイスを高速 USB コントローラおよびその関連ケーブルから離し、これらのクロック デバイスを I/O ポートおよび電源コネクタから離します。

2. 水晶発振器や水晶などのデバイスは、PCB 表面のできるだけ近くに配置する必要があります。 大きなグランド パッドがある場合は、複数のビアを介してパッドを GND に接続する必要があります。

3. 高電流デバイスを電源の近くに配置し、コネクタからできるだけ離して、高電流のリターン パスを減らし、電磁放射を減らします。

高速 USB 信号終端

1. メイン コントローラが外部終端抵抗を使用している場合は、終端抵抗とメイン コントローラの信号出力ピンの間の距離が 200 ミル未満であることを確認します。

2. EMI テスト中に、コモン モード ブロッカーを配置することがあります。 このとき、できるだけコネクタに近づけてください。

3. ダウンストリーム ポートで、終端抵抗と USB コネクタ ピンの間に 15K オームのプルダウン抵抗があることを確認します。

高速 USB 信号配線

1. ボードを配布する前に、高速 USB ホスト コントローラと関連するいくつかの主要デバイスを配置します。

2. 差動信号線を並べて配置します。

3. 引き回し長さを極力短くし、高速クロック信号と高速 USB 差動ラインの配線を優先し、高速クロック信号と高速 USB 差動ラインとコネクタの接触を避けるようにしてください。 ルーティングに近い。

4. 水晶振動子、水晶、クロックシンセサイザ、磁気デバイス、クロック周波数逓倍の IC の下に信号線を配線しないでください。

5. 可能であれば、USB 高速信号を PCB の最下層に配置します。

6. インピーダンスをより適切に制御し、信号の反射を避けるために、USB 高速信号線のビアとコーナーの数を減らすようにしてください。

7. 信号線の短い線は避けてください。そうしないと、信号の反射が発生し、信号の完全性に影響を与えます。 この短いラインが避けられない場合は、その長さが 200 ミルを超えないようにしてください。

8. ラインは完全なプレーン (VCC または GND) に敷設されており、既設ラインの下面は分割されていません。 可能であれば、Anti Etch を交差させないでください。そうしないと、自己インダクタンス係数と信号放射が増加します。 同様に、高速信号線も可能な限り同一層に敷設する。

9. 90 度のターンが避けられない場合は、2 つの 45 度を使用してターンを達成するか、アークを使用してターンを達成します。これにより、信号の反射とインピーダンスの不連続が大幅に減少します。

高速 USB ケーブルの間隔

1. 並列 USB 差動信号ペア間の配線間隔は、90 オームの差動インピーダンスを確保する必要があります。

2.いくつかのシミュレーション データに基づいて、並列高速 USB 差動信号ライン間の最小距離は 20 ミル以上に制御され、高速 USB 差動ペア間のクロストークを低減するのに役立ちます。

3. クロストークの影響を軽減するために、高速 USB 信号ライン、高速クロック ライン、および AC 信号ラインの長さを短くするか、並べる間隔を広げます。 EMI テスト実験では、信頼できる最小間隔は 50 ミルです。

高速USBケーブルの長さのマッチング

1. 高速 USB 信号の差動分配ラインを使用する場合、引き回しの長さを合わせる必要があります。 長さの最大差 (DM1 と DP1 の間の長さの差など) は、200 ミルを超えることはできません。

高速 USB ケーブルの全長に関する要件

1. ケーブルからバックプレーン コネクタまでの全長が 18 インチに制御されていることを確認します。

2. ケーブルの全長と USB コネクタ ボードまでのケーブルの全長が 18 インチを超えないようにしてください。 回路基板アセンブリおよび回路基板処理メーカーは、回路基板設計に関する高速 USB 設計の考慮事項について説明しています。