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每周一問(wèn)精華解答:如何進(jìn)行USB接口電磁兼容設計?

發(fā)布時(shí)間:2014-01-08 來(lái)源:電子元件技術(shù)網(wǎng)論壇 責任編輯:cicy

【導讀】在“每周一問(wèn)”第四期中,我們很榮幸邀請到賽盛的吳總擔任出題老師,題目一出,網(wǎng)友紛至沓來(lái)。小編現將一些精華的解答呈現出來(lái),讓更多的網(wǎng)友不再對USB接口的電磁兼容設計疑惑不解。

該精華帖入口:
每周一問(wèn)第四期:如何進(jìn)行USB接口電磁兼容設計?

優(yōu)秀網(wǎng)友獲得者“阿飛小白”的解答如下:

1.從PCB設計來(lái)說(shuō)D+、D- 的長(cháng)度和參考層至關(guān)重要,在這兩點(diǎn)中   我優(yōu)先選擇完整的GND 為Reference Plane,其次再考慮將兩線(xiàn)長(cháng)度盡量變短,如果過(guò)長(cháng),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(chǎn)品和實(shí)際測試的情況來(lái)決定,一般情況下會(huì )靠近端口預留CMC位置,Power pin上 0.1 Cap,至于端口的割地如果選擇割地那么UGND與PGND的連接務(wù)必牢記,另外提醒在整改時(shí)很多人嘗試在D+ D-上增加 Cap,但容值最好不超過(guò)22pf。

3.對于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(shí)際整改之中造成困擾的一大原因是因為線(xiàn)纜,線(xiàn)纜是EMC 問(wèn)題中的重要原因,這里書(shū)中經(jīng)常會(huì )說(shuō)明一定要360°環(huán)接,但是真正做到360°環(huán)接的很少,造成不同線(xiàn)纜有不同效果的情況,一般原因是USB 屏蔽層的編織網(wǎng)密度(小白曾對兩條USB Cable做過(guò)比對,120條金屬絲的屏蔽層和160條金屬絲屏蔽層的差異會(huì )在2-3dB,有時(shí)候甚至更明顯)還有很多優(yōu)質(zhì)的USB Cable中會(huì )額外增加一條GND。小白看了不少帶USB線(xiàn)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上或是焊接在單板上,有的是只取出其中的部分金屬絲擰成一股焊接,還有甚者對屏蔽層根本不做處理,這些也經(jīng)常會(huì )被我們忽略,但是這些問(wèn)題恰恰是造成USB 輻射招標 EMS 測試 fail的關(guān)鍵原因。

5.另外測試時(shí)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(shí)很多,也就是那三板斧,某些初學(xué)者,測試不過(guò),以為學(xué)過(guò)標準電路設計,立馬就考慮PCB的設計問(wèn)題,然后動(dòng)板子,這其實(shí)是EMC大忌,殊不知,如果標準電路能解決問(wèn)題,那么EMC工程師也就不需要成天蹲在暗示里了。所以說(shuō)與其費時(shí)費力焊電容改板子,不如多試幾條USB線(xiàn),改一改周邊,由外向內研究,此為上策。

優(yōu)秀網(wǎng)友“LED2013"的解答如下:

PCB的連接比較復雜,各連接線(xiàn)都必須要短而且不得不短,設計的時(shí)候從性能上說(shuō),也是完全有必要的。
接口設計要通過(guò)無(wú)數的實(shí)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(mén)深度技術(shù), 設計的時(shí)候要格外注意。
以及總線(xiàn)接口端電源線(xiàn)和地線(xiàn)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(kāi)。保護地和信號地之間的間距不應小于25mil。
其次是拓撲結構設計,芯片需要外接一個(gè)較高頻率的晶振,盡量靠近USB芯片的時(shí)鐘輸入腳。晶振下不要布置任何信號線(xiàn),并且在時(shí)鐘線(xiàn)周?chē)鷳灿型暾男盘柕亍?br />
對此你們還有更好的見(jiàn)解嗎,如有可以繼續在該貼中回復,共同跟廣大網(wǎng)友共同探討有關(guān)USB接口的電磁兼容設計問(wèn)題。

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