USB2.0走线要求

走线要求深圳市韬略科技通用串行总线,目前我们所说的一般都是指,接口是目前许多高速数据传输设备的首选接口从过渡到作为其重要指标的设备传输速度,从的低速和的全速提高到如今的的高速的特点不用多说大家也知道就是:速度快、功耗低、支持即插即用、使用安装方便正是因为其以上优点现在很多视频设备也都采用传输设备高速数据传输板设计对于高速数据传输板设计最主要的就是差分信号线设计,设计好坏关乎整个设备能否正常运行一、接口差分信号线设计协议定义由两根差分信号线、传输高速数字信号,最高的传输速率为差分信号线上的差分电压为0理想的差分阻抗为土1Q在设计板时,控制差分信号线的差分阻抗对高速数字信号的完整性是非常重要的,因为差分阻抗影响差分信号的眼图、信号带宽、信号抖动和信号线上的干扰电压由于不同软件测量存在一定偏差,所以一般我们都是要求控制在 Q 至 Q 间差分线由两根平行绘制在板表层顶层或底层发生边缘耦合效应的微带线组成的,其阻抗由两根微带线的阻抗及其和决定,而微带线的阻抗由微带线线宽、微带线走线的铜皮厚度、微带线到最近参考平面的距离以及板材料的介电常数决定,其计算公式为:目影响差分线阻抗的主要参数为微带线阻抗和两根微带线的线间距S当两根微带线的线间距增加时,差分线的耦合效应减弱,差分阻抗增大;线间距减少时,差分线的耦合效应增强,差分阻抗减小。
差分线阻抗的计算公式为:(微带线和差分线的计算公式在./以及./的情况下成立为了获得比较理想的信号质量和传输特性,高速设备要求板的叠层数至少为4层,可以选择的叠层方案为:顶层土信号层目、地层、电源层和底层土信号层目不推荐在中间层走信号线,以免分割地层和电源层的完整性普通板的板厚为,信号层上的差分线到最近参考平面的距离大约为,走线的铜皮厚度大约为5填充材料一般为-介电常数为在、和已确定的条件下,由差分线阻抗模型以及微带线和差分线阻抗计算公式可以得到合适的线宽和线间距当6时,Q但通过上述公式来推导合适的走线尺寸的计算过程比较复杂,借助阻抗控制设计软件可以很方便的得到合适的结果,由可以得到当1时,Q在绘制设备接口差分线时,应注意以下几点要求:、芯片放置在离地层最近的信号层并尽量靠近插座缩短差分线走线距离材材材材材2、差分线上不应加磁珠或者电容等滤波措施,否则会严重影响差分线的阻抗材、如果接口芯片需串联端电阻或者线接上拉电阻时务必将这些电阻尽可能的靠近芯片放置材4将差分信号线布在离地层最近的信号层在绘制板上其他信号线之前应完成差分线和其他差分线的布线保持差分线下端地层完整性如果分割差分线下端的地层会造成差分线阻抗的不连续性,并会增加外部噪声对差分线的影响。
在差分线的布线过程中应避免在差分线上放置过孔过孔会造成差分线阻抗失调如果必须要通过放置过孔才能完成差分线的布线那么应尽量使用小尺寸的过孔并保持差分线在一个信号层上保证差分线的线间距在走线过程中的一致性,使用绘图时可以用保证,但在使用绘图时要特别注意如果在走线过程中差分线的间距发生改变,会造成差分线阻抗的不连续性9、在绘制差分线的过程中,使用45弯角或圆弧弯角来代替90弯角,并尽量在差分线周围的范围内不要走其他的信号线,特别是边沿比较陡峭的数字信号线更加要注意其走线不能影响差分线1差分线要尽量等长,如果两根线长度相差较大时,可以绘制蛇行线增加短线长度二、总线接口端电源线和地线设计接口有个端点,分别为:电源、+信号地和保护地E除了+差分信号设计,总线电源、信号地和保护地的设计对系统的正常工作同样重要电源线电压为提供的最大电流为,应将电源线布置在靠近电源层的信号层上,而不是布置在与差分线所在的相同层上,线宽应在以上,以减少它对差分信号线的干扰现在很多厂家的从控制芯片工作电压为当其工作在总线供电模式时需要的电源转换芯片电源转换芯片的输出端应尽量靠近芯片的电压输入端,并且电源转换芯片的输入和输出端都应加大容量电容并联小容量电容进行滤波。
当从控制芯片工作在自供电的模式时,电源线可以串联一个大电阻接到地接口的信号地应与板上的信号地接触良好,保护地可以放置在板的任何一层上,它和信号地分割开,两个地之间可以用一个大电阻并联一个耐压值较高的电容,如图所示保护地和信号地之间的间距不应小于,以减少两个地之间的边缘耦合作用保护地不要大面积覆铜,一根宽度的铜箔线就已能满足保护地的功能需要了在绘制电源线、信号地和保护地时,应注意以下几点:1插座的、脚应在信号地的包围范围内,而不是在保护地的包围范围内2差分信号线和其他信号线在走线的时候不应与保护地层出现交叠3电源层和信号地层在覆铜的时候要注意不应与保护地层出现交叠4电源层要比信号地层内缩,为电源层与信号地层之间的距离5、如果差分线所在层的信号地需要大面积覆铜,注意信号地与差分线之间要保证以上的间距,以免覆铜后降低差分线的阻抗在其他信号层可以放置一些具有信号地属性的过孔,增加信号地的连接性,缩短信号电流回流路径在总线的电源线和板的电源线上,可以加磁珠增加电源的抗干扰能力三、其他信号的拓扑结构设计提供高达的传输速率,因此芯片需要外接一个较高频率的晶振,例如公司的需要外接个的晶振晶振应尽量靠近芯片的时钟输入脚,时钟线不能跨越的差分线,晶振下不要布置任何信号线,并且在时钟线周围应覆有完整的信号地,以降低时钟线对其他信号线的干扰,特别是对差分线的干扰。
在绘制芯片与其他芯片相连的数据线时,应保证线间距不小于i按、原理和信号完整性要求设计的设备板,传输速率可以达到以上高速数字信号传输板设计是一个比较复杂的领域,对设计人员的要求比较高,设计周期也比较长。