USB Konnektör kalkanı nasıl bağlanır?

USB Konektörü korumasını PCB'ye nasıl yönlendirmeliyim? USB'nin yerleştirildiği sağ GND düzlemine mi bağlanmalı yoksa kalkan GND'den izole edilmeli mi, yoksa ESD koruma yongası, yüksek dirençli direnç veya sigorta ile toprağa mı bağlanmış olmalı?

PS. Ekran bağlantılarını şematik mi yoksa sadece PCB'ye mi yönlendirmeli miyim?

Kalkanın etkili olması için, blendaj toprağınız için mümkün olduğu kadar düşük empedanslı bağlantı gerektirir. Sanırım dirençleri öneren ya da hiç topraklamaya bağlamayanlar ya da kesinlikle dijital mantık topraklarınızdan bahsedenler ve ayrı bir koruma toprağına sahip olduğunuzu düşünerek. Metal bir mahfazanız varsa, bu blendaj toprağınız olacaktır. Bir noktada, dijital zeminiz kalkan zemine bağlanmalıdır. EMI nedenlerinden dolayı, bu tek nokta G / Ç alanınıza yakın olmalıdır. Bu, USB konektörünüzü kartın bir kısmının etrafındaki diğer G / Ç konektörleriyle yerleştirmek ve ekranınızı bu konumdaki mantık topraklama noktasına yerleştirmek için en iyisidir. Tek nokta için bazı istisnalar vardır, kural, herhangi bir açıklık olmadan sağlam bir metal mahfazanız varsa, örneğin, birden fazla bağlantı noktası yardımcı olabilir. Her durumda, Ekrandan devre toprak bağlantısına, bazıları direnç veya kapasitör (veya her ikisini) kullanmanızı önerebilir, ancak bunu yapmak için nadiren makul bir neden olabilir. Ortak mod gürültüsü için bir yol sağlamak için ikisi arasında düşük bir endüktans bağlantısı istiyorsunuz. Parazitik kapasitansa rağmen neden sesi yönlendirir (örneğin çevreye yayılır)? Bu tür taktikler için genellikle verilen tek neden, toprak devrelerini önlemektir, ancak USB hakkında konuşuyorsunuz, çoğu USB uygulaması için toprak döngüleri büyük olasılıkla bir sorun olmayacak. Kabul edildiğinde, bu tür taktikler toprak devrelerini önleyecektir, ancak korumasızınızı da etkisiz kılar. Ortak mod gürültüsü için bir yol sağlamak için ikisi arasında düşük bir endüktans bağlantısı istiyorsunuz. Parazitik kapasitansa rağmen neden sesi yönlendirir (örneğin çevreye yayılır)? Bu tür taktikler için genellikle verilen tek neden, toprak devrelerini önlemektir, ancak USB hakkında konuşuyorsunuz, çoğu USB uygulaması için toprak döngüleri büyük olasılıkla bir sorun olmayacak. Kabul edildiğinde, bu tür taktikler toprak devrelerini önleyecektir, ancak korumasızınızı da etkisiz kılar. Ortak mod gürültüsü için bir yol sağlamak için ikisi arasında düşük bir endüktans bağlantısı istiyorsunuz. Parazitik kapasitansa rağmen neden sesi yönlendirir (örneğin çevreye yayılır)? Bu tür taktikler için genellikle verilen tek neden, toprak devrelerini önlemektir, ancak USB hakkında konuşuyorsunuz, çoğu USB uygulaması için toprak döngüleri büyük olasılıkla bir sorun olmayacak. Kabul edildiğinde, bu tür taktikler toprak devrelerini önleyecektir, ancak korumasızınızı da etkisiz kılar.

Herny Ott bunu “Elektromanyetik Uyumluluk Mühendisliği” kitabında tartışıyor. Ona büyük resimden bakmalısın. IE, kalkan ne yapıyor?

Düşük frekanslı sinyaller için, kalkan aktarılmakta olan sinyali korumak için kullanılır. Güç hattının / AM / FM radyo sinyallerinin sinyaline karışmasını önlemek istiyorsunuz, çünkü normal işlemlere müdahale edecektir. Bu nedenle GND'yi her iki ucundan da bağlamamalısınız. Toprak döngüleri, küçük seslerin sinyalinize bağlanmasına neden olur, bu nedenle topraklama döngüsünün kırılması gerekir. Bu, kalkanı asılı bıraktığın anlamına gelmez. Kablonun blendajını, kasanıza bağlamalısınız ve gerekirse (koakstaysa olduğu gibi), devre topraklamanızı bu aynı noktaya bağlayabilirsiniz. Yukarıdaki nedenlerden dolayı düşük frekans için tek nokta topraklamayı mümkün olduğunca kullanmak istiyorsunuz.

Bununla birlikte, yüksek frekanslı sinyaller için bunun tersi geçerlidir. Genellikle çok yüksek frekanslarda dijital sinyallerdir. Bazı gürültüler bir araya gelse bile, elektroniğin dijital doğası ve filtrelemenin normal işlemleri kolayca sürdürmesi gerekir. Veri sinyallerinin emisyonlarını azaltmak istiyorsunuz, radyasyondan korumazsınız. Bu nedenle, en düşük empedans yolu BOTH uçlarındaki blendajlara bağlanmalıdır. Evet, toprak devreleri olacak ve gürültü birleşecek, ancak farketmeyecek. Yüksek frekans durumunda, çok noktalı toprak tercih edilir.

USB yonganızın üreticisinin ne kullanmanız gerektiğini belirleyip belirlemediğini kontrol edin. Cypress, 1M direnç ve blendajı toprağa bağlayan 4.7nf başlık tavsiye ettiğinden eminim. İki kalkan deliği çok büyük bir iz ile bağlanmalıdır (100 mil önerdiklerine inanıyorum?)

4 SHIELD bağlantısını bir direnç üzerinden GND'ye bağlayın. Bu, onu izole etmeye yardımcı olur ve EMI ve RFI emisyonlarını azaltır. Bu direnci USB konektörüne yakın tutun. Doğru değeri elde etmek için bazı deneyler gerekli olabilir.

5 USB başlığından, USB başlığından daha büyük olmayan VCC düzlemine bitişik sinyal katmanında bir düzlem sağlayın.

http://www.cypress.com/?docID=4398

Tam hızlı cihaz EMI uyumluluğunun temel zorluğu, yüksek frekans enerjisinin blendajla birleşmesini önlemektir.

Tam hızlı cihazlar, bağlayıcı kabuğunun topraklama düzlemine bağlanmasını gerektiren korumalı bir kablo kullanır. Bir yer düzleminin yüksek frekanslarda eş potansiyel bir yüzey gibi davranmadığını not etmek önemlidir. Bağlayıcı kabuğun Gnd düzlemine sonunun konumu kritiktir. Topraklama düzleminden kalkanın birleşmesini önlemek için, yer düzleminin en sessiz bölgesine bağlantı yapılmalıdır ...

http://www.ti.com/sc/docs/apps/msp/intrface/usb/emitest.pdf

vb.

"USB yönergeleri" için Google

Kalkan topraklanmamalı. Tabii ki ev sahibi sonunda topraklanmıştır.

Sorun değil EMI sorun değil. Kabloyu konektöre her bağladığınızda ESD boşaltma pulları aldığınızı bilmeniz gerekir. Bu elektronik için tehlikelidir. Bu yüzden usb bağlantısını doğrudan toprağa asla bağlamazdım.

USB kalkanını yer düzlemine bağlayan bir 33k rezistansı çağıran bir tasarım spesifikasyonuna dayanan bir projeyi temel aldım. Jambon radyosu projesiydi, bu yüzden elverişli bir şekilde devre kartım hassas bir EMI dedektörüne yakın yerleştirildi!

Benim durumumda, 33k rezistörünü çıkarmak ve EMI'yi temizlemek için USB ekranını doğrudan PCB'imin topraklama düzlemine kısa devre yapmak zorunda kaldım.

Kalkanınızı toprağa doğrudan bağlama tehlikesi, iki cihazın farklı potansiyellerde “topraklamaları” varsa ve bu kaynaklardan önemli miktarda DC akım kapasitesi varsa, bu bağlantının iki güç sistemi arasında sigorta görevi görmesidir.

Bir kapasitörün rezonans frekansında neredeyse çok kısa bir süre olduğunu ve genellikle bu frekansın etrafında oldukça geniş bir bantta çalıştığını unutmayın; bu nedenle, koruma toprağı ile sistem toprağı arasındaki bir kapasitör genellikle gerekli olan uzlaşmadır.

Otomotiv veri tabanı iletişimlerini tasarlıyorum ve bazı standartlar sadece bir cihazın blendajı doğrudan toprağa bağlamasını gerektiriyor ve diğer cihazlar bunu bir seri RC üzerinden yapmalı. Bir otomotiv veri tabanı USB 2.0'dan çok daha düşük bir hıza sahiptir, ancak riskler benzer olmalıdır. Yine de, USB 3.0'ın sağlam kalkan bağlantıları olmadan düzgün bir şekilde bakımı zor olabilir. Bu (5 ila 10 GHz) mevcut tasarım deneyimimin kapsamı dışında.

Görünüşe göre, başka bir cevaba ihtiyacımız var, oyumu USBLC6 gibi bir ESD koruma yongasıyla topraklamak için kullanacağım . Birkaç projede benim için iyi çalıştı - ESD aracılığıyla bileşenlerin belirgin bir şekilde imhası yok ve veri bütünlüğü ile ilgili herhangi bir sorun yok. STmicroelectronics'in böyle bir çip üretmesi en azından biraz şüpheli olacağını ve bir rezistansın, kapasitörün veya toprağa kısa sürmenin de iyi olacağının farkında olduğunu düşünüyorum.

Bu başarının, yapılacak doğru şey mi, yoksa sadece aptal şans mı olduğunu bilmiyorum. Çok çeşitli cevaplar verildiğinde, kimsenin yapmadığını söylemeye özendirilirim.

İş yerinde, Ethernet jaklarını doğrudan toprağa bağlarız. AFAIK, Ethernet kablosu toprak sinyali taşımamasına rağmen, bu sorun aynıdır. İş gibi görünüyor ve kendimden daha fazla deneyime sahip biri tarafından karar verildi.

10K ve 50K arasında bir direnç kullanıyorum. IIRC Bir FTDI başvuru notunda 33K değerini gördüm.

Tüm bağlantıları şematik olarak koyardım.

USB veri iletimi için kullanılan frekanslarda EMI iletimlerini önlemek için her iki ucu topraklamanızı öneren EMI ve USB'ye bakın .

Birkaç tahta tasarladım ve her zaman FTDI yongasını (FT245R) kullandım. Veri sayfası, ekranın GND'ye bağlı olması gerektiğini açıkça gösteriyor. Aynı PCB'nin Çipi olan GND çipi!