USB'de Ortak Mod Şok Bobini gerekir mi?

15

GumStix Palo 43'ün şemasını inceliyordum ve USB'den gelen veri hatlarında ortak modlu bir bobin bobini kullandıklarını fark ettim.

Bu tasarımın USB hatlarında gelen gürültüyü gidermeye nasıl yardımcı olabileceğini anlıyorum, ancak aslında tasarımlarımda yapmaya başlamam gereken bir şey olup olmadığını merak ediyorum. Veri sayfası FT232R için ortak tarz kısma bobinleri ekleyerek hiç söz vardır ve ben tek dışarı ile önce bu çipi kullandık.

Öyleyse, USB tasarımımı değiştirmemi veya olduğu gibi kalmasını önerir misiniz?

usb choke

— Kellenjb
kaynak

2

Veri sayfaları ve hatta uygulama notları nadiren EMI emisyonları ve sistemin geri kalanındaki gürültü üretimi ile ilgili olarak bir parçayı başarılı bir şekilde kullanmanız için gereken tüm bilgileri verir. Çok az takip edilmesi gereken klasik örnekler, tek bir 0.1 uF kapağın bir güç pimi için yeterli güç kaynağı ayrıştırması olması ve ayrı analog ve dijital yer düzlemlerine sahip olmanızdır (bunu yapmak neredeyse her zaman EMI felaketleri ile sonuçlanır). Bulduğunuz bir başka ipucu, tahtadan çıkan veya tahtaya giren herhangi bir sinyalde ferrit boncuklar ve ortak mod bobinleri ile liberal olmaktır.

— Mark

Ayrıca, USB bağlantı noktası hangi hızda?

— endolith

FT2232H Yüksek Hızlı, bu yüzden bilgisayarın da Yüksek Hızlı olduğu "en kötü durum" için planlıyorum.

— Kellenjb

@Mark - Şu anda benim için çok apropos, neredeyse her zaman EMI felaketleri ile sonuçlanan ayrı analog ve dijital zemin uçaklarını belirttiğiniz - tam olarak şu anda yaşadığım şey bu. Geleneksel "yıldız" topoloji kuralları az çok takip edildi, teorik olarak analog ve dijital temelleri ayrı bir şekilde merkezi bir yer noktasına geri getirdi. Ve ellerimde bir EMI felaketi var, iç çekiyorum. OTOH, ortak topraklar analog şeylere dijital parazit getirebilir, bu da ayrı toprakların kaçınması gereken şeydir ... ne yapmalı?

@ Mark, düzgün yapılırsa sorunlara neden olan ayrı zemin uçakları üzerinde anlaşmayacağım. Analogunuzun daha yüksek SNR'ye sahip olması için büyük miktarda gürültü ayırabilmeniz gerekir. Ancak bunu çok çok yanlış, çok kolay yapabilirsiniz.

— Kortuk

21

USB sinyali tamamen farklı değil, bu yüzden iyi bir fikir değil. (Paket sonu (EOP) sinyali, her iki pim de düşük olarak çekilir, bu yüzden her 1 ms'de bir ortak mod sinyalleri gönderdiği için, neden 1 kHz'de her zaman gürültü ve USB sistemlerinde harmonikler olduğunu düşünüyorum.)

EMI testini geçmeleri gerekiyorsa, yüksek hızlı USB veri yolunu sonlandırmak için ortak mod (CM) bobini kullanılmalıdır. CM bobini konektör pimlerine mümkün olduğunca yakın yerleştirin. Ayrıntılar için Bölüm 5.1'e bakın.

Not: Ortak mod bobinleri sinyal kalitesini düşürür, bu nedenle yalnızca EMI bilinen bir sorunsa kullanılmalıdır.

Genel mod bobinleri tam hız ve yüksek hız sinyal kalitesini bozar. Yukarıdaki göz diyagramı, paketin sonunda tam hız sinyal kalitesi bozulmasını gösterir, ancak yine de spesifikasyon dahilindedir. Ortak mod empedansı arttıkça, bu bozulma artacaktır, bu nedenle ortak mod boğulmasının tam hız ve yüksek hızlı sinyal kalitesi üzerindeki etkilerini test etmelisiniz.

Yüksek Hızlı USB Platformu Tasarım Yönergeleri

Not: 4 telin ferrit boncuktan ek bir tur sarılmasıyla ek filtreleme elde edilebilir. Sinyal yollarında ferrit boncukların kullanımında olduğu gibi, sinyallemenin yükselme ve düşme zamanlarını, özellikle de EOP sinyallemesini karşıladığından emin olunmalıdır. EOP sinyali tek uçludur ve yalnızca ortak mod filtresi olarak işlev gören tek bir boncuktan güçlü bir şekilde etkilenebilir.

USB Bileşenleri için Intel EMI Tasarım Yönergeleri

— Endolit
kaynak

2

+1 de benim deneyimim. Ortak mod bobini sinyali bozar. Pingswept'ten bahsedildiği gibi, jikle için ayak izini dahil etmelisiniz (ve ESD koruması da!); gerekmediklerinde montaj sırasında bu bileşenleri her zaman dolduramazsınız.

— ajs410

1

@ ajs410, bence ayak izini eklemek ve doldurmamak, pad konumunda ekstra uyuşmazlığı neredeyse garanti edeceğiniz için ihtiyaç şansını arttırıyor.

— Kortuk

Lehim maskesi olmayan, ancak iz üzerinde herhangi bir saplama yapmayan bir pedden gerçekten fazladan EMI alır mısınız?

— ajs410

1

Evet. Aslında, ana sorun ve ortak modlu bir boğuma ihtiyaç duymanızın nedeni, bir USB kablosunun yayılma yeteneğidir. sinyal panonuza girerse, bir uyumsuzlukla çarpışırsa, yansıyan sinyal kablodan tekrar geçerek yayılır. Uzun bir teliniz olduğunda, bobine giren yansımaları en aza indirmek için elinizden gelenin en iyisini yapmak istediğiniz zamandır. Bir ortak mod bobini eklemenizin nedeni, ortak mod akımları tarafından diferansiyel moda kıyasla üretilen büyük miktarda EM'den kaynaklanır. Ancak, ortak modlu bir boğucu diferansiyel modu etkilemese de, kusurlar vardır.

— Kortuk

6

Jikonun Gumstix kartına dahil olma ihtimali yüksektir, çünkü istemeden radyatörlerin cihazlarını satmaları için FCC Başlık 47 CFR Bölüm 15 emisyon testlerini geçmeleri gerekir.

Bunu umursamayabilirsiniz, ancak ticari bir ürün için ise, jikleyi şimdi eklemenin ve gerekli olmadığını keşfederseniz kaldırmanın daha ucuz olduğunu düşünüyorum.

— pingswept
kaynak

3

Ürününüz USB kablosunda "yüzer" ise, ortak modlu jikle gerekli olmayabilir.

Bununla birlikte, cihazınız USB kablonuzun kaynağına geri dönebilecek bir döngü oluşturabilecek diğer yollardan elektriksel olarak bağlıysa, ürününüzün veya bağlı diğer ürünün performansını etkileyebilecek indüktif olarak toplama veya gürültü oluşturma potansiyeline sahip olacaksınız. ona. Bu noktada, boğulmaya ihtiyacınız olacak.

— Toybuilder
kaynak

0

Evet, ortak modlu bir şok bobini kullanmanızı tavsiye ederim. EMI ile yardımcı olur, ancak herkesin söylediği gibi, bozulmuş bir sinyale sahip olursunuz. Şok bobinine ihtiyacınız yoksa, jumper kabloları ekleyin.

— Kellenjb
kaynak