1、定義
通用串行總線(英語:Universal Serial Bus,縮寫:USB)是連接計算機系統與外部設備的一種串口總線標準,也是一種輸入輸出接口的技術規范,被廣泛地應用于個人電腦和移動設備等信息通訊產品,并擴展至攝影器材、數字電視(機頂盒)、游戲機等其它相關領域。最新一代是USB 3.1,傳輸速度為10Gbit/s,三段式電壓5V/12V/20V,最大供電100W ,新型Type C插型不再分正反,如圖1所示,展示了幾種常用的USB接口實物,這類型USB接口廣泛應用于MID的產品中。
圖1 常用USB接口
常用USB有如下兩種不同的定義,如表1所示,根據需要選取相應類型的USB。
表1 USB管腳定義
2 USB接口布局布線要求
1)USB接口靠近板邊放置,并伸出板邊一定位置,方便插拔;
2)ESD、共模電感器件靠近USB接口,放置的順序是ESD-共模電感-阻容;同樣的注意ESD和USB的距離,留有1.5mm的間距,考慮后焊的情況,如圖2所示。
圖2 USB的布局
3)USB要走差分,阻抗控制為90歐姆,并包地處理,總長度最好不要超過1800mil;等長方式類似HDMI的繞線。
4)為了抑制電磁輻射,USB的差分線優先走在內層,并保證走線有一個完整的參考平面,不然走線跨分割,會造成阻抗不連續并增加外部噪聲對差分線的影響;
5)USB差分在走線的時候,盡可能的減少換層過孔,過孔會造成線路阻抗的不連續,在每次打孔換層的地方加一對回流地過孔,用于信號回流換層,如圖3所示。
圖3 差分打孔換層處添加GND孔
⑥若USB兩邊定位柱接的是保護地,分割的時候保證與GND的距離是2MM,并在保護地區域多打孔,保證充分連接,并用磁珠與GND進行跨接,如圖4。
圖4 USB保護地的隔離
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原文標題:【干貨】USB接口的PCB設計要點
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