如何設計一個USB電路板？有哪些注意事項？

在 USB2.0 設計中，USB 差分 D＋/ D- 工作于 480Mbps的高速模式，系統時鐘可工作于 12 MHz、48 MHz 及 60 MHz，在硬件設計中屬于高速設計部分，有許多方面需要特別注意，因為USB電纜容易形成單極天線，必須防止RF電流耦合到線纜上。

01當設計一個USB 電路板時，需要重點關注

D+/D-：高速差分信號，容易受到外界噪聲的干擾，影響信號的傳輸質量。

供電信號VBUS：供電信號引腳上的電源紋波會對數據傳輸信號產生很大的干擾，因此必須經過濾波。 而且接地信號也要經過濾波，減少干擾。 對于大電流負載也要注意電壓跌落。

02PCB Latout 注意

D+/D-等長控制：當工作在高速模式或者USB3.0速率時,需要保證D+/D-等長布線。 D+和D–走線的長度差異不應超過50 mil（1.25 mm），從而可以避免信號時滯并防止對交變電壓產生影響

D+和D–走線的長度要小于3 英寸（75 mm）。 推薦兩條走線長度不大于1 英寸

布線中，應將直角進行兩次45°的彎曲或變成圓角（而不是90°的直角彎曲）

阻抗控制：D+/D-差分布線,阻抗控制90Ω±10%

No Stub(無支點)：當增加測試點或一些器件時,盡量保證差分信號無支點,如下示意:

完整參考平面:D+/D-阻抗實現需要完整參考平面，不能出現分裂參考平面。 如果不得以出現分離參考平面，需要連接跨接電容，如下示意：

03問題具體分析原理設計

現在芯片集成度很高，USB_Host外圍設計比較簡單，如下示意:

USB控制器信號：USB_PWR,DP,DM,USB_OC，USB_VBUS

限流器件：RT9702,USB2.0規(guī)范負載從VBUS最高索取500mA電流,超過500mA會關斷

靜電保護：SRV05 防止靜電把連接器信號打壞,靠近USB接口放置

磁珠L1/L2：消除電源信號上的高頻噪聲，增強抗抖動性能。 磁珠的電阻值介于47ohm至1000ohm之間（100MHz信號頻率時）,靠近連接器放置

R157/R158：匹配電阻,防止信號過沖,阻值一般在10Ω-33Ω之間，靠近USB控制器放置

CP1：大電容保證插拔瞬間或大數量數據傳輸時導致VBUS電壓跌亂過大,靠近USB接口放置

審核編輯：湯梓紅