USB接口的PCB设计要点

随和的雏菊 · 发表于 2019-3-7 15:28:11

1、定义
通用串行总线（英语：Universal Serial Bus，缩写：USB）是连接计算机系统与外部设备的一种串口总线标准，中国IC交易网也是一种输入输出接口的技术规范，被广泛地应用于个人电脑和移动设备等信息通讯产品，并扩展至摄影器材、数字电视（机顶盒）、游戏机等其它相关领域。最新一代是USB 3.1，传输速度为10Gbit/s，三段式电压5V/12V/20V，最大供电100W ，新型Type C插型不再分正反，如图1所示，展示了几种常用的USB接口实物，这类型USB接口广泛应用于MID的产品中。


图1 常用USB接口
常用USB有如下两种不同的定义，如表1所示，根据需要选取相应类型的USB。

表1 USB管脚定义
2 USB接口布局布线要求
1）USB接口靠近板边放置，并伸出板边一定位置，方便插拔；
2）ESD、共模电感器件靠近USB接口，放置的顺序是ESD-共模电感-阻容；同样的注意ESD和USB的距离，留有1.5mm的间距，考虑后焊的情况，如图2所示。


图2 USB的布局
3）USB要走差分，阻抗控制为90欧姆，并包地处理，总长度最好不要超过1800mil；等长方式类似HDMI的绕线。
4）为了抑制电磁辐射，USB的差分线优先走在内层，并保证走线有一个完整的参考平面，不然走线跨分割，会造成阻抗不连续并增加外部噪声对差分线的影响；
5）USB差分在走线的时候，尽可能的减少换层过孔，过孔会造成线路阻抗的不连续，在每次打孔换层的地方加一对回流地过孔，用于信号回流换层，如图3所示。



图3 差分打孔换层处添加GND孔
⑥若USB两边定位柱接的是保护地，分割的时候保证与GND的距离是2MM，并在保护地区域多打孔，保证充分连接，并用磁珠与GND进行跨接，如图4。

图4 USB保护地的隔离