USB接口具有傳輸速度快，支持熱插拔以及連接多個設備的特點,，目前已經(jīng)在各類計算機,、消費類產(chǎn)品中廣泛應用。
1,、usb接口面臨電磁兼容問題
由于USB接口其運行速率較高,，容易通過USB連接線纜對外高頻輻射超標，同時由于帶電熱插拔,，容易受到瞬間電壓沖擊和靜電干擾,。因此我們在產(chǎn)品接口設計時，需要著重從接口濾波設計,，防護設計,，PCB設計、結構電纜多個方面考慮電磁兼容設計,。
本文電磁兼容解決方案主要結合USB2.0接口電路特點,，從產(chǎn)品原理圖的接口電路出發(fā)，提供符合產(chǎn)品實際設計要求的具體的emc設計方案,，從而使產(chǎn)品能夠滿足電磁兼容標準與規(guī)格要求,，獲得良好的emc品質(zhì)，提升產(chǎn)品的可靠性,。
2,、usb接口標準要求
帶有USB接口的典型消費類產(chǎn)品，需要滿足相關電磁兼容要求,，與USB相關的電磁兼容項目要求如下,，其他如應用在汽車電子、鐵路電子要求則有所不一樣,，具體請參考相關電磁兼容標準要求,。
3、原理圖emc設計
4,、原理圖設計要點說明
4.1濾波設計要點：
L1為共模濾波電感,，用于濾除差分信號上的共模干擾;
L2為濾波磁珠，用于濾除為電源上的干擾;
C3,、C4為電源濾波電容,，濾除電源上的干擾;
C1、C2 為預留設計，注意電容盡量小,，如實際影響信號傳輸,，可以不焊接。
4.2防護設計要點：
D1,、D2,、D3組成USB接口防護電路，能快速泄放靜電干擾,，避免內(nèi)部電路遭受靜電的干擾,。
C5、C6為接口地和數(shù)字地之間的跨接電容,，典型取值為1000pF,，耐壓要求達到2KV以上。
4.3 特殊要求：
4.3 R1,、R2為限流電阻,，差分線之間耦合會影響信號線的外在阻抗，可以用此電阻實現(xiàn)終端最佳匹配,，使用時根據(jù)實際情況進行調(diào)整,。
4.4 器件選型要求：
L1為共模電感，共模電感阻抗選擇范圍為60Ω/100MHz~120Ω/100MHz,，典型值選取90Ω/100MHz
L2選用磁珠,，磁珠阻抗范圍為100Ω/100MHz~1000Ω/100MHz，典型值選取600Ω/100MHz ;磁珠在選取時通流量應符合電路電流的要求,，磁珠推薦使用電源用磁珠
C3,、C4兩個電容在取值時要相差100倍，典型值為1000pF,、0.1uF;小電容用濾除電源上的高頻干擾,，大電容用于濾除電源線上的紋波干擾;
D1、D2,、D3選用TVS,，TVS反向關斷電壓為5V。TVS管的結電容對信號傳輸頻率有一定的影響,，usb2.0的TVS結電容小于5pF;
C5,、C6為接口地和數(shù)字地之間的跨接電容，典型取值為1000pF,，耐壓要求達到2KV以上,。
4.5 相關電磁兼容器件選型建議清單
5、PCB設計說明
5.1布局設計要點
元器件布局要按照信號流向進行布局;
防護器件要盡可能的靠近接口放置,，確保引線電感最小,，以保證防護器件能正常的進行防護動作,。
應將芯片放置在離地層最近的信號層，并盡量靠近USB插座,，縮短差分線走線距離,。
5.2布線設計要點
共模電感下方不能走其它信號線。
如果USB接口芯片需串聯(lián)端電阻或者D線接上拉電阻時.務必將這些電阻盡可能的靠近芯片放置,。
將USB差分信號線布在離地層最近的信號層。
保持USB差分線下端地層完整性,，如果分割差分線下端的地層,，會造成差分線阻抗的不連續(xù)性，并會增加外部噪聲對差分線的影響,。
在USB差分線的布線過程中,，應避免在差分線上放置過孔(via)，過孔會造成差分線阻抗失配,。
保證差分線的線間距在走線過程中的一致性,，如果在走線過程中差分線的間距發(fā)生改變，會造成差分線阻抗的不連續(xù)性,。
在繪制差分線的過程中,，使用45°彎角或圓弧彎角來代替90°彎角，并盡量在差分線周圍的150 mil范圍內(nèi)不要走其他的信號線,，特別是邊沿比較陡峭的數(shù)字信號線更加要注意其走線不能影響USB差分線,。
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