Éléments à prendre en compte lors de la conception d'une carte USB

Dans la conception USB2.0, le différentiel USB D plus /D- fonctionne en mode haute vitesse de 480 Mbps, et l'horloge système peut fonctionner à 12 MHz, 48 MHz et 60 MHz. Il appartient à la partie conception à grande vitesse dans la conception matérielle. De nombreux aspects nécessitent une attention particulière. Étant donné que les câbles USB ont tendance à former des antennes monopôles, le courant RF doit être empêché de se coupler dans le câble.

D plus /D- : signal différentiel à grande vitesse, qui est facilement perturbé par le bruit externe et affecte la qualité de transmission du signal.

Signal d'alimentation VBUS : L'ondulation de l'alimentation sur la broche du signal d'alimentation causera de grandes interférences au signal de transmission de données, il doit donc être filtré. Et le signal de masse doit également être filtré pour réduire les interférences. Faites également attention à la chute de tension pour les charges de courant élevées.

Contrôle de longueur égale D plus /D- : lorsque vous travaillez en mode haut débit ou en débit USB3.0, il est nécessaire d'assurer un câblage de longueur égale D plus /D-. Les traces D plus et D– ne doivent pas différer de plus de 50 mils (1,25 mm) de longueur pour éviter l'asymétrie du signal et prévenir les effets de la tension alternative

Les traces D plus et D– doivent mesurer moins de 3 pouces (75 mm) de long. Il est recommandé que la longueur des deux traces ne dépasse pas 1 pouce

En routage, l'angle droit doit être plié deux fois à 45 degrés ou arrondi (au lieu d'un angle droit de 90 degrés)

Contrôle d'impédance : câblage différentiel D plus/D-, contrôle d'impédance 90 Ω ± 10 %

Pas de stub (pas de point d'appui) : lors de l'ajout de points de test ou de certains appareils, essayez de vous assurer que le signal différentiel n'a pas de point d'appui, comme indiqué ci-dessous :

Plan de référence complet : la mise en œuvre de l'impédance D plus / D- nécessite un plan de référence complet, aucun plan de référence divisé ne peut se produire. Si des plans de référence séparés ne doivent pas apparaître, des condensateurs de pontage doivent être connectés, comme indiqué ci-dessous :

Désormais, l'intégration de la puce est très élevée et la conception périphérique de l'USB_Host est relativement simple, comme illustré ci-dessous :

Dispositif de limitation de courant : RT9702, la charge standard USB2.0 nécessite un courant maximal de 500 mA de VBUS, et il sera désactivé s'il dépasse 500 mA

Protection électrostatique : SRV05 empêche l'électricité statique d'endommager le signal du connecteur, placez-le à proximité de l'interface USB

Perles magnétiques L1/L2 : Élimine le bruit haute fréquence sur les signaux d'alimentation et améliore les performances anti-jitter. La valeur de résistance des billes magnétiques est comprise entre 47 ohms et 1000 ohms (à une fréquence de signal de 100 MHz), placées à proximité du connecteur

R157/R158 : résistances correspondantes pour éviter le dépassement du signal, la résistance est généralement comprise entre 10Ω-33Ω, placée à proximité du contrôleur USB

CP1 : Le grand condensateur garantit que la tension VBUS chute trop au moment du branchement et du débranchement ou lorsqu'une grande quantité de données est transmise, et il est placé à proximité de l'interface USB.