USB 3.0 PCB Substrat Board

USB 3.0 kann bis zu 5Gbps Datenrate liefern, zehnmal schneller als High-Speed USB (USB 2.0) und hat eine optimierte Energieeffizienz. Bei diesen hohen Übertragungsraten werden Probleme mit der Signalintegrität immer restriktiver für Leiterplatten-Leiterbahnen und Verdrahtungslängen sowie für Design- und Implementierungsfunktionen. Schlechte Signalqualität kann die Systemleistung und Zuverlässigkeit ernsthaft beeinträchtigen. Der USB 3.0 ReDriver Superspeed in Klemmenanwendungen ist ein Zweikanal (TX± und RX±), Einkanal USB3. 0 Redriver, verwendet in Terminalanwendungen wie Notebooks, Desktops, Dockingstationen, Backplanes und Verdrahtung. Jeder Kanal bietet wählbare Entzerrungseinstellungen, um unterschiedliche Eingangsverdrahtungsverluste auszugleichen.

USB3.0 PCB-Design Zusammenfassung

Angemessene Layoutgestaltung:

Der USB-Controller und der USB-Anschluss sollten so nah wie möglich sein, um die Länge der Leiterbahn zu reduzieren. Die Magnetkugeln und Entkopplungskondensatoren zur Entkopplung und Beseitigung hochfrequenter Störgeräusche sollten so nah wie möglich am USB-Anschluss platziert werden.

Der auf das Endgerät abgestimmte Widerstand sollte so nah wie möglich am Ende des USB-Controllers platziert werden.

Der Spannungsregler sollte auch so nah wie möglich am Stecker platziert werden.

Kabelentwurf:

Minimieren Sie die Länge der Leiterbahn, geben Sie der Verkabelung der Hochgeschwindigkeits-USB-Differenzialleitung Priorität und versuchen Sie, zu verhindern, dass sich die Hochgeschwindigkeits-USB-Differenzialleitung und alle Anschlüsse und digitalen Signalleitungen mit steilen Kanten der Verkabelung nähern.

Versuchen Sie, die Anzahl der Durchgänge und Ecken auf der USB-Hochgeschwindigkeitssignalleitung zu reduzieren, um die Kontrolle der charakteristischen Impedanz sicherzustellen und Signalreflexion zu verhindern.

Es ist strengstens verboten, einen 90°-Routingwinkel zu verwenden, zwei fünfundvierzig Grad zu verwenden, um eine Drehung zu erreichen oder einen Bogen zu verwenden, um sie zu erreichen, was die Signalreflexion und die Nichtkontinuität der charakteristischen Impedanz erheblich reduziert.

Führen Sie keine Signalleitungen unter Kristalloszillatorschaltungen, Kristallen, Taktsynthesizern, ICs mit magnetischen Komponenten und Taktspeicherübertaktung aus.

Vermeiden Sie, dass kurze Stubs auf der Signalleitung erscheinen, da dies sonst Signalreflexionen verursachen und die Signalintegrität beeinträchtigen kann. Wenn ein kurzes Stoppeln unvermeidbar ist, achten Sie darauf, dass seine Länge 50 Mio nicht überschreitet.

Versuchen Sie, Hochgeschwindigkeitssignalleitungen in die gleiche Ebene zu legen. Stellen Sie sicher, dass der Rückweg der Leiterbahn eine detaillierte Spiegelebene hat (VCC oder GND, wählen Sie zuerst die GND-Ebene) ohne Segmentierung. Wenn möglich, verlängern Sie die Leiterbahn nicht über die Trennlinie der Spiegelebene hinaus (wie die Trennlinie eines anderen Schaltnetzteils auf der Schaltnetzteil-Ebene), sonst kann sie die Selbstinduktivität erhöhen und die Signalstrahlung erweitern.

Differenzsignalleitungen werden nebeneinander verdrahtet.

Differentielle Signalführung

Der Verdrahtungsabstand zwischen den parallelen USB-Differenzsignalpaaren muss eine differenzielle Kennimpedanz von 90-Ohm gewährleisten.

Reduzieren Sie die Länge der Hochgeschwindigkeits-USB-Signalleitung, der Hochgeschwindigkeits-Taktleitung und des Wechselstromsignals nebeneinander oder erhöhen Sie den Abstand zwischen ihnen, wodurch die Auswirkungen von Übersprechen reduziert werden. Stellen Sie sicher, dass der Abstand zwischen dem Differentialpaarsignal und anderen Signalspuren mindestens 50 Mils beträgt.

Der enge Kopplungsmodus wird für das Differenzpaarsignal ausgewählt, das heißt, der Abstand zwischen den Leiterbahnen ist niedriger als die Gesamtbreite der Leiterbahn, so dass die Fähigkeit des Differenzsignals, externen Rauschstörungen zu widerstehen, verbessert werden kann. Der tatsächliche Spurabstand und die Gesamtbreite müssen anhand der jeweiligen Mobiltelefonsoftware berechnet werden.

Differenzsignal ist am besten, um sicherzustellen, dass der Abstand zwischen den beiden Spuren überall konsistent ist, und um sicherzustellen, dass die Länge übereinstimmt, kann die größere Längendifferenz (wie die Längendifferenz zwischen DP und DM) 50 Millionen nicht überschreiten.

Längenabgleich ist wichtiger, als den Abstand überall konstant zu halten. Daher wird der Längenabgleich Vorrang eingeräumt. Signalspuren können dort geroutet werden, wo der Spurabstand nicht konsistent gehalten werden kann, um sicherzustellen, dass die Längen der beiden Spuren konsistent sind.