정밀 PCB 제조, 고주파 PCB, 고속 PCB, 표준 PCB, 다중 계층 PCB 및 PCB 조립.
USB는 빠르고 양방향, 동기식 전송, 저렴하고 편리한 핫플러그 직렬 인터페이스입니다.USB 장치는 빠른 데이터 전송, 편리한 인터페이스, 핫플러그 지원 등의 장점으로 널리 사용되고 있습니다.현재 시장에서 대부분의 제품은 USB2.0을 인터페이스로 사용하지만 많은 하드웨어 초보자들이 USB 응용 프로그램에서 많은 문제를 겪고 있습니다.일반적으로 PCB가 조립된 후 USB 인터페이스는 통신이 불안정하거나 통신할 수 없는 등 다양한 문제가 발생합니다.검사 원리도와 용접 모두 가능합니다. 아마도 이때 PCB 설계가 불합리하다고 의심할 필요가 있을 것입니다.USB2.0 데이터 전송 요구 사항을 충족하는 PCB를 그리는 것은 제품 성능과 신뢰성에 중요한 역할을 합니다.
USB 프로토콜은 두 개의 차동 신호 케이블(D+, D-)을 정의하여 디지털 신호를 전송합니다.USB 장치가 안정적으로 작동하려면 차분 신호 규칙에 따라 차분 신호선을 엄격히 부설하고 배선해야 한다.필자의 다년간의 USB 관련 제품 설계와 디버깅 경험을 바탕으로 다음과 같은 몇 가지를 요약한다.
1. 컴포넌트를 배치할 때 가능한 한 짧게 차선을 설정하여 차선 경로설정 거리를 줄입니다.
2.우선 차선을 그립니다.한 쌍의 차선에는 가능한 한 두 쌍 이상의 과공 (과공은 선로의 기생 전감을 증가시켜 선로의 신호 완전성에 영향을 준다.) 이 없도록 대칭적으로 배치한다
3. 대칭 평행 경로설정은 두 와이어의 긴밀한 결합을 보장하고 90 ° 경로설정을 피합니다.아크 또는 45 ° 접선은 좋은 방법입니다.
4.차동 직렬 저항 용량, 테스트 포인트 및 상하 저항의 배치
5.핀 분포, 오버홀 및 경로설정 공간 등의 요인으로 인해 차등 회선의 길이가 일치하지 않을 수 있습니다.회선 길이가 일치하지 않으면 시퀀스가 오프셋되고 신호 품질을 낮추기 위해 공통 모드 간섭이 도입됩니다.따라서 라인 길이가 일치하도록 차등 쌍의 미스매치를 보상할 필요가 있습니다.길이 차는 보통 5mil 이내로 조절됩니다.보상 원리는 길이 차이를 보상하는 것이다
6. 간섭을 줄이기 위해 공간이 허락하는 상황에서 다른 신호망과 접지 차분선 사이의 거리는 최소 20mil(20mil은 경험치)이어야 한다.접지와 차동 선로 사이의 거리가 너무 가까우면 차동 선로의 저항이 영향을 받을 것이다
7.USB의 출력 전류는 500mA입니다.VBUS 및 GND의 선가중치를 확인합니다.1Oz 동박을 사용하는 경우 선가중치가 20mil 이상이면 캐리어 요구사항을 충족할 수 있습니다.물론 선가중치가 넓을수록 전원 공급 장치의 무결성이 향상됩니다.
일반 USB 장치의 차선 신호는 선가중치와 선가중치가 전체 보드와 일치해야 합니다.그러나 USB 장치의 작동 속도가 480Mbits/s일 때는 위의 작업만으로는 충분하지 않습니다.우리는 또 차분 신호의 저항을 제어해야 한다.차분 신호선의 임피던스를 제어하는 것은 고속 디지털 신호의 완전성에 매우 중요하다. 왜냐하면 차분 임피던스는 차분 신호선의 아이맵, 신호 대역폭, 신호 떨림과 간섭 전압에 영향을 미치기 때문이다.차선 임피던스는 일반적으로 90 (± 10%) 옴으로 제어됩니다 (구체적인 값은 칩 브로셔 참조).차등선 임피던스는 참조 레이어의 선가중치 W1, W2, T1, 개전 상수 Er1, 선 간격 S1 및 거리 H1과 반비례합니다.다음 그림은 차속기 파이프라인의 단면도를 보여 줍니다.
다음 그림은 4 레이어의 참조 스택을 보여줍니다.중간 두 층은 참조 층입니다.참조 레이어는 일반적으로 GND 또는 Power입니다.차선의 참조 레이어는 완전해야 하며 분할할 수 없습니다. 그렇지 않으면 차선의 임피던스가 연속되지 않습니다.그림2와 같이 층압을 통해 4층판을 설계하면 4.5mil의 차선폭과 5.5mil의 선간격이 90섬의 차저항을 만족시킬 수 있다.그러나 4.5mil 선 너비와 5.5mil 선 간격은 우리의 이론적 설계 값에 불과합니다.마지막으로 회로기판 제조업체는 필요한 임피던스 값에 따라 실제 생산 상황과 판재를 결합하여 선폭과 선간격 및 참고층까지의 거리를 적절하게 조정한다.
위의 경로설정 규칙은 USB2.0 장치를 기반으로 합니다.USB를 배선하는 과정에서 우리는 차선선의 최단, 긴밀한 결합, 등장, 임피던스 일치를 파악해야 하며 USB 전원 코드의 반송 능력에 주의해야 한다.USB 장치가 작동할 때 위의 원리를 파악하는 것은 기본적으로 문제가 없습니다.
