Bảo vệ EMI / ESD cho giao diện USB?

Tôi là một sinh viên chế tạo một bo mạch tương thích Arduino đơn giản tương tự như Pro Micro và tôi sẽ đặt một đầu nối USB trên bo mạch.

Sơ đồ trong liên kết trên không hiển thị bất kỳ loại mạch bảo vệ EMI / ESD nào và tôi chưa bao giờ sử dụng bất kỳ bảng nào trước đây tôi đã thực hiện, nhưng lần này tôi đã thực hiện một số nghiên cứu và thấy rằng điều này được khuyến nghị.

Tôi đang đọc một ghi chú ứng dụng Atmel đưa ra các khuyến nghị cho giao diện USB và nó có các thông tin sau:

Có một vài câu hỏi tương tự ở đây, nhưng tôi vẫn không chắc chắn về một vài điều:

• Nên sử dụng điốt TVS hoặc Zener? Các điốt trong ứng dụng Atmel trông giống như điốt Zener đối với tôi, nhưng từ những gì tôi đã đọc có vẻ như điốt TVS sẽ phù hợp hơn?
• Làm thế nào gần điện áp sự cố của điốt đến 5V?
• Làm thế nào cao xếp hạng điện áp của điốt và tụ điện cần phải được?
• Là SHIELDpin hiển thị trên sơ đồ là "chân" của trình kết nối USB SMD (tức là vỏ)?

Cảm ơn lời khuyên của bạn.

Bạn cần một mảng TVS dành riêng cho ứng dụng USB với điện dung đủ thấp để không làm biến dạng tín hiệu D + và D-. NXP cũng có một ghi chú ứng dụng tốt về chủ đề này - ghi chú bạn đã trích dẫn cũng đề cập đến nó (xem trang 5).

Về cơ bản, các mảng TVS thông thường có điện dung đủ để làm biến dạng các cạnh của tín hiệu D + và D-, gây ra các vấn đề với thử nghiệm sơ đồ mắt bắt buộc USBIF . Mất tính toàn vẹn tín hiệu này có thể gây trở ngại cho việc liên lạc và là một cách chắc chắn để không chứng nhận USB.

Nhiều nhà cung cấp tiếp thị mảng TVS dành riêng cho USB để bảo vệ ESD. Chúng sẽ được xếp hạng phù hợp - tức là bạn không cần phải lo lắng về xếp hạng điện áp, v.v. - chỉ cần lấy một cái dành cho USB và bạn sẽ ổn.

Đối với kết nối SHIELD, bạn đã đúng - đó là vỏ kim loại của đầu nối và tấm chắn bện của cáp USB kết nối với nó, có khả năng được tham chiếu đến Trái đất bảo vệ ở đâu đó trên mặt PC. Vì lý do EMI, nó không nên được gắn trực tiếp với kết nối tín hiệu GND, mà nên được kết nối thông qua một số trở kháng. Tôi đã thấy cả hai điện trở / tụ điện song song (như bạn đã chỉ ra) và các kết nối hạt ferrite giữa chúng.