【導(dǎo)讀】USB接口具有傳輸速度快，支持熱插拔以及連接多個(gè)設(shè)備的特點(diǎn)，目前已經(jīng)在各類(lèi)計(jì)算機(jī)、消費(fèi)類(lèi)產(chǎn)品中廣泛應(yīng)用。由于其運(yùn)行速率較高，通過(guò)USB連接線高頻輻射容易超標(biāo)，同時(shí)需要帶電熱插拔，容易受到瞬間電壓沖擊和靜電干擾。因此在設(shè)計(jì)時(shí)，需要著重從接口濾波、PCB設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)電纜多個(gè)方面考慮電磁兼容設(shè)計(jì)。
下面以USB2.0為例從這幾個(gè)方面來(lái)談?wù)勎沂窃趺醋龅陌桑?/div>
接口濾波
首先是接口5V電源濾波，通常建議磁珠+電容方式進(jìn)行，這樣濾波效果好。主要是考慮5V來(lái)自開(kāi)關(guān)電源或下一級(jí)為開(kāi)關(guān)電源，容易導(dǎo)致輻射或傳導(dǎo)干擾。5V上通常會(huì)加TVS管或壓敏電阻，能夠解決瞬態(tài)沖擊，EFT干擾，以及ESD干擾。另外可以加保險(xiǎn)絲防止短路。
而差分線上通常會(huì)加共模電感，或兼容0歐姆電阻設(shè)計(jì)（主要是有些接口芯片干擾較小，同時(shí)PCB走線比較規(guī)范，不需要加共模電感）；差分線加電容在USB1.1可以，通常22pf左右，可以濾波共模干擾，但USB2.0通常建議不加電容，因?yàn)槿菀讓?dǎo)致信號(hào)傳輸問(wèn)題。差分線加TVS管主要是防靜電，TVS管選取需要注意結(jié)電容，有些情況下不加TVS管也可以過(guò)靜電問(wèn)題，因?yàn)殪o電問(wèn)題是一個(gè)綜合問(wèn)題，在結(jié)構(gòu)搭接良好，單板地阻抗較小，產(chǎn)品防靜電等級(jí)不高情況下是可以不加TVS管。其實(shí)端口的濾波設(shè)計(jì)也是根據(jù)產(chǎn)品和實(shí)際測(cè)試的情況來(lái)決定，我通常建議預(yù)留TVS位置，然后根據(jù)測(cè)試情況決定是否增加。差分線串22歐姆電阻有利于提高端口抗沖擊能力。
PCB設(shè)計(jì)
PCB設(shè)計(jì)對(duì)接口電磁兼容性能有較大影響，USB接口PCB設(shè)計(jì)要點(diǎn)主要是差分?jǐn)?shù)據(jù)線嚴(yán)格按照等長(zhǎng)，阻抗要求進(jìn)行設(shè)計(jì)，有完整的參考平面，從芯片到連接器盡量短。上面加的TVS管靠近接口連接器布局，注意對(duì)稱(chēng)布局與對(duì)稱(chēng)走線。
