Bố cục của các dòng dữ liệu USB quan trọng như thế nào / bố cục của tôi trông như thế nào?


13

Hiện tại tôi đang đặt các dòng dữ liệu USB trên bảng của mình và tôi chỉ đang cố gắng để biết được thiết kế của mình sẽ có giá như thế nào. Dưới đây là các chi tiết:

  • Bảng 4 lớp (từ trên xuống: tín hiệu, mặt đất, mặt phẳng điện phân chia, tín hiệu)
  • đồng nội bộ là 0,5oz, đồng bên ngoài là 1oz
  • chuẩn bị giữa lá ngoài và lõi dày 7,8 triệu
  • dấu vết là 10 triệu với khoảng cách cặp vi sai là 9,7 triệu
  • MCU pin để song song mũ có chiều dài khoảng 0,23 inch

Tôi dự định có một đầu nối USB kín trong vỏ thiết bị của mình. Đầu nối tôi chọn có bố trí tiêu đề dọc, vì vậy tôi sẽ có một bảng mà tôi hàn đầu nối với, và sau đó giữa bảng đó và bảng chính, sẽ có một cáp nhảy.

Theo như trở kháng vi sai, dựa trên các thông số kỹ thuật trên, tôi cho rằng tôi nên hạ cánh ở đâu đó trong khu vực 91 - 92 ohms. Được cho phép, các dấu vết không được cách đều nhau trong suốt thời gian kể từ khi chúng chạy qua các nắp song song và điện trở loạt trước khi chạm vào đầu nối ... nhưng tôi đã cố gắng hết sức có thể.

Đây là một cách bố trí bảng cho đến nay:

Bố cục dòng dữ liệu USB

Cái này trông như thế nào? Sự khác nhau về chiều dài giữa các cặp dấu vết là dưới 5 triệu. Điều tôi quan tâm là có khả năng làm rối tung toàn bộ điều trở kháng vi sai này ... và việc cáp nhảy giữa bảng và đầu nối làm mọi thứ rối tung lên.


Bạn có phiền khi chia sẻ những gì MCU bạn đang sử dụng? Nhiều người có bộ thu phát tích hợp không thích các thành phần bên ngoài trong dòng. Miễn là chúng có cùng chiều dài và không quá dài thì cũng không sao. (Tôi nghĩ Datasheets Microchip nói ít hơn 19 cm hoặc một cái gì đó ngớ ngẩn lâu như thế)
justing

3
Và cáp Jumper sẽ dài bao nhiêu? Tôi đoán đó sẽ là liên kết yếu nhất nếu có bất cứ điều gì.
justing

2
Có lẽ bạn sẽ nhận được rất nhiều ở tốc độ thấp / tốc độ đầy đủ usb được sử dụng bởi nhiều bộ vi điều khiển hỗ trợ USB. Nếu bạn có thứ gì đó có thể làm đầy đủ tốc độ cao USB 2.0, bạn có thể phải cẩn thận hơn, mặc dù những gì bạn có trông không tệ.
Chris Stratton

Cáp nhảy sẽ dài khoảng 3 inch, 28AWG, không được che chắn. Tôi cũng đang sử dụng LPC1769. Bảng nguyên mẫu Nghệ sĩ nhúng tôi đang sử dụng có cùng điện trở sê-ri 33ohm và mũ song song 18pF mà tôi đang sử dụng.
Toby Lawrence

4
Thật khó để nói từ bản vẽ nhưng có vẻ như bạn đang vượt qua một phần tách trong mặt phẳng với hai tín hiệu đó và bạn không muốn làm điều đó. USB sử dụng bộ thu vi sai, nhưng các tín hiệu vẫn được tham chiếu đến mặt phẳng. Ngay cả khi họ không, bạn vẫn có tiếng ồn chế độ chung để lo lắng. Nó có thể sẽ hoạt động như vậy nhưng chắc chắn sẽ tỏa ra nhiều hơn.
Một số anh chàng phần cứng

Câu trả lời:


19

Giả sử bạn chỉ sử dụng USB tốc độ thấp hoặc tốc độ tối đa, bạn sẽ ổn.

Nói chung, các cân nhắc về bố cục chỉ thực sự phải được thực hiện nếu bạn đi một quãng đường dài (nhiều inch) hoặc sử dụng USB-2.0. Thậm chí sau đó, USB còn có khả năng chịu đựng đáng ngạc nhiên.

  • USB 1.1 hoặc USB2.0 tốc độ thấp / đầy đủ

    • Bạn thực sự không cần phải lo lắng. Có những câu chuyện (có thể là ngày tận thế) về những người chạy USB2.0 tốc độ thấp 50 'của dây CAT-5 . Miễn là bạn giữ cho dây của bạn chạy một vài inch hoặc ít hơn, tôi sẽ không lo lắng.
    • Cạnh nhanh nhất bạn sẽ cần phải lo lắng trong các ứng dụng tốc độ thấp / đầy đủ là 12 Mhz. Như vậy, bạn không thực sự tiếp cận điểm mà việc đảm bảo dấu vết / hệ thống dây điện của bạn được điều khiển truyền dẫn / điều khiển trở kháng đúng cách là điều quan trọng, ít nhất là khi các phần trở kháng không kiểm soát tổng thể của bạn ít hơn, hãy nói ~ 6 " .
    • Như tôi đã nói, hầu hết các bộ điều khiển USB đều có khả năng chịu đựng ấn tượng đối với các thiết bị USB không có thông số kỹ thuật. Nếu đây là thứ gì đó để sản xuất, tôi sẽ dành nỗ lực để làm nó đúng cách (có một anh chàng ngoài kia có một bo mạch chủ ném phù hợp nếu có bất cứ thứ gì kết nối với nó lệch khỏi thông số kỹ thuật một chút), nhưng nếu nó chỉ là một bảng thử nghiệm, tôi muốn nói chỉ cần đặt nó gọn gàng, và đừng lo lắng về nó.
  • USB2.0 tốc độ cao.

    • Ở đây bố trí trở nên quan trọng hơn. USB2.0 High-Speed ​​có tốc độ cạnh tối đa 480 Mhz. Như vậy, ngay cả các dấu vết ngắn cũng bắt đầu tiếp cận bước sóng của dữ liệu và do đó việc kiểm soát trở kháng thích hợp trở nên quan trọng.
    • Giả sử gói EDA của bạn có các tùy chọn định tuyến được điều khiển trở kháng thích hợp, chỉ cần đặt trở kháng cặp vi sai của bạn là ~ 90Ω, và bạn sẽ ổn. Hãy cẩn thận để đảm bảo rằng bạn có một mặt phẳng tiếp giáp, mặc dù
  • USB3.0

    • Vậy bạn có ghét chính mình không?

Thành thật mà nói, có khả năng một số kẻ mà tôi biết có thể muốn điều này. Tôi không muốn loại trừ việc bán nó để thiết kế nó đúng, nếu điều đó sẽ không đòi hỏi tôi phải đi đến chiều dài lố bịch, là điều tuyệt vời đối với tôi. Tuy nhiên, tôi chỉ có kế hoạch hỗ trợ USB 2.0 Full-speed. Tôi có nên để bảng mạch mà người bán kết nối cắm trực tiếp vào bo mạch chính và chạy dấu vết đến tận cạnh của bảng chính không? Ít nhất là bằng cách đó tôi có thể kiểm soát trở kháng tốt hơn, có khả năng, hơn là tôi có thể làm được với cáp nhảy.
Toby Lawrence
Khi sử dụng trang web của chúng tôi, bạn xác nhận rằng bạn đã đọc và hiểu Chính sách cookieChính sách bảo mật của chúng tôi.
Licensed under cc by-sa 3.0 with attribution required.