USB 보드를 설계할 때 고려해야 할 사항

USB2.{1}} 설계에서 USB 차동 D + /D-는 480Mbps의 고속 모드에서 작동하고 시스템 클록은 12MHz, 48MHz 및 60MHz에서 작동할 수 있습니다. 하드웨어 설계의 고속 설계 부분에 속합니다. 각별한 주의가 필요한 부분이 많습니다. USB 케이블은 모노폴 안테나를 형성하는 경향이 있기 때문에 RF 전류가 케이블에 결합되는 것을 방지해야 합니다.

D 플러스 /D-: 고속 차동 신호로 외부 노이즈의 간섭을 받기 쉽고 신호 전송 품질에 영향을 미칩니다.

전원 공급 신호 VBUS: 전원 공급 신호 핀의 전원 리플은 데이터 전송 신호에 큰 간섭을 일으키므로 필터링해야 합니다. 또한 접지 신호는 간섭을 줄이기 위해 필터링되어야 합니다. 또한 고전류 부하에 대한 전압 저하에 주의하십시오.

D 플러스 /D- 동일 길이 제어: 고속 모드 또는 USB3.{4}} 속도에서 작업할 때 D 플러스 /D- 동일 길이 배선이 필요합니다. 신호 스큐를 방지하고 AC 전압 효과를 방지하기 위해 D 플러스 및 D- 트레이스는 길이가 50mil(1.25mm) 이상 차이가 나지 않아야 합니다.

D 플러스 및 D– 트레이스는 길이가 75mm(3인치) 미만이어야 합니다. 두 트레이스의 길이는 1인치를 넘지 않는 것이 좋습니다.

라우팅에서 직각은 45도에서 두 번 구부리거나 둥글어야 합니다(직각 90도 대신).

임피던스 제어: D 플러스 /D- 차동 배선, 임피던스 제어 90Ω±10%

스텁 없음(받침점 없음): 테스트 포인트 또는 일부 장치를 추가할 때 아래와 같이 차동 신호에 받침대가 없는지 확인하십시오.

완전한 참조 평면: D + /D- 임피던스 구현에는 완전한 참조 평면이 필요하며 분할 참조 평면이 발생할 수 없습니다. 별도의 참조 평면이 나타나지 않아야 하는 경우 아래와 같이 점퍼 커패시터를 연결해야 합니다.

이제 칩 통합이 매우 높고 USB{0}}호스트의 주변 장치 설계는 아래와 같이 비교적 간단합니다.

전류 제한 장치: RT9702, USB2.0 표준 부하는 VBUS에서 최대 500mA의 전류가 필요하며 500mA를 초과하면 꺼집니다.

정전기 보호: SRV05는 정전기로 인해 커넥터 신호가 손상되는 것을 방지하고 USB 인터페이스 가까이에 둡니다.

마그네틱 비드 L1/L2: 전원 신호의 고주파 노이즈를 제거하고 지터 방지 성능을 향상시킵니다. 마그네틱 비드의 저항 값은 47ohm에서 1000ohm(100MHz 신호 주파수에서)이며 커넥터 가까이에 배치됩니다.

R157/R158: 신호 오버슈트를 방지하기 위한 저항 일치, 저항은 일반적으로 USB 컨트롤러에 가깝게 배치되는 10Ω-33Ω 사이입니다.

CP1: 대용량 캐패시터는 VBUS 전압이 플러그를 꽂고 뽑는 순간 또는 많은 양의 데이터가 전송될 때 너무 많이 떨어지도록 하며 USB 인터페이스에 가깝게 배치됩니다.