USB2.0走线要点.doc

USB
USB通用串行总线(Universal Serial Bus),, ,,作为其重要指标的设备传输速度, Mbps;的低速和12 Mbps的全速,提高到如今的480 Mbps的高速。USB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USB传输。
。对于高速数据传输PCB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。
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(D 、D-)传输高速数字信号,最高的传输速率为480 Mbps。差分信号线上的差分电压为400 mV,理想的差分阻抗(Zdiff)为90(1±)Ω。在设计PCB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80Ω至100Ω间。
差分线由两根平行绘制在PCB板表层(顶层或底层)发生边缘耦合效应的微带线(Microstrip)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(Zo)由微带线线宽(W)、微带线走线的铜皮厚度(T)、微带线到最近参考平面的距离(H)以及PCB板材料的介电常数(Er)决定,其计算公式为:Zo={87/sqrt(Er )]}ln[/( T)]。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:Zdiff=2Zo(1-(-))。<W/H<<S/H<。为了获得比较理想的信号质量和传输特性,,可以选择的叠层方案为:顶层(信号层)、地层、电源层和底层(信号层)。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。 mm,信号层上的差分线到最近参考平面的距离H大约为11mil,,填充材料一般为FR-4,。在H、T和Er已确定的条件下,由差分线2D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W和线间距S。当W=16mil,S=7mil时,Zdiff=87Ω。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PCB阻抗控制设计软件Polar可以很方便的得到合适的结果,由Polar可以得到当W=11mil,S=5mil时,Zdiff=。
,应注意以下几点要求:
①在元件布局时,,并尽量靠近USB插座,缩短差分线走线距离。
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。
③如果