2 katmanlı USB 2.0 Yüksek Hızlı yönlendirme

İlki:

• Bu bir kerelik (veya iki kerelik) bir hobi projesi için, daha ciddi bir şey değil. Bu ticari bir tasarım olsaydı, bir kerede 4 katmanlı giderdim ( ilk etapta böyle bir proje tasarlamamış olsam da).
• 4 katmanlı gitmek sadece GERÇEKTEN gerekli olduğunda kabul edilebilir ; bu tür kartlar bu miktarlarda en az iki kat daha pahalıdır ve 2 katmanlı PCB hala birleştirilen bileşenlerden daha pahalıdır.
• Amaç, çoğunlukla zarar görmeyen USB 2.0 sinyalini iki konektör (USB-B'den USB-A'ya, her ikisi de dişi) arasına geçirmektir; PCB'm aslında sinyali kullanmıyor.

(Bu noktalar direği "çok dar" bölgeye taşırsa, onları görmezden gelmeye çekinmeyin :-)

Yani soru şu: kabul edilebilir sonuçlarla bu mümkün mü? Ana hedef, elbette, Yüksek Hızlı (480 Mbit / s) iletişime izin vermektir.

USB spesifikasyonuna göre, diferansiyel çift 90 ohm diferansiyel empedansa ve 30 ohm toprak-karakteristik empedansına sahip olmalıdır. Ancak, USB'nin oldukça fazla kötüye kullanımı tolere ettiği görülüyor; 2 katmanlı USB 2.0 PCB yerleşimini tartıştıkları bir SMSC uygulama notu (PDF) , tek uçlu empedansın diferansiyel kadar kritik olmadığından ve "45 ila 80 ohm" aralığının kabul edilebilir olduğundan bahseder.

Pano özellikleri 1 oz bakır, aralarında 63 mil FR-4.
Gibi birkaç empedans hesap göre, bu bir (I yanlış anlamak şey sürece, hem de tek uçlu empedans görüntülenmez,), şunlar anlaşılmaktadır , 50 mil 10 mil aralığı ile izleri ~ 90 ohm diferansiyel ve ~ 80 verir ohm Z0.
(Bu değerler ücretsiz, ancak indirilmesi gereken Satürn PCB Araç Takımı hesap makinesinden alınmıştır.)

İzler 3 inç uzunluğunda olacak ve muhtemelen tahta kenarlarına yaklaşmak için baş aşağı U şeklinde olacak, böylece yer düzlemini kırmadan diğer her şeyi (yalnızca alt MHz sinyalleri) yönlendirmek için alanım olacak USB izleri altında.

Tabii ki tüm çabanın biraz delice olduğunu anlıyorum; ancak yine de, bu bir hobi kurulu için ve ciddi şirketler tarafından da yapılmış gibi görünüyor.
Yüksek hız gerçekten hala biraz ötesinde, ancak projenin geri kalanı basit; Sadece bu sinyali PCB üzerinden almam gerekiyor ve diğer her şey çocuk oyuncağı.

Eğer kaçırdıysanız, ana soru şudur: kabul edilebilir sonuçlarla bu mümkün mü?
Daha iyi 2 katmanlı yönlendirme yöntemleri varsa (örneğin, bu kısa makale bu amaç için eş düzlemli dalga kılavuzu yönlendirmesini kullanır), lütfen söyleyin. Bu konuda çok fazla bilgi bulamıyorum (hem ayrıntılı hem de anlaşılabilir, ancak detaylar veya denklem / hesap makinesi sözleri yok).

Yorum yolunu bir cevap olarak özetleme :

Gereksinim, PCB üzerindeki USB 2.0 A ve B konektörleri arasında geçiş yapmak için PCB düzeni içindir. PCB üzerindeki devrenin geri kalanı USB sinyal yolu ile etkileşime girmez.

Önerilen çözüm :

İki soketin fiziksel düzenlemesinin başlangıçta öngörüldüğü gibi kartın zıt yanlarından ziyade birbirine yakın olacak şekilde değiştirilmesiyle, sinyal izleme uzunluğu ve iletim etkisi endişeleri hafifletilir.

Ayrıca, iki konektörü birbirine dik açılarda, tahta alanının bir köşesinde ayarlayarak, kabloların takılmasına izin vermek için aralarında boşluk bırakma ihtiyacı ele alınır: Kablolar, tahta ve birbirine dokunmaz.

Bu, yönlendirmenin de basitleştirilmesine izin verir:

• Eşit uzunluktaki sinyal yolları için öneri doğası gereği ele alınmıştır
• Bir köşede kapalı olduğu için düzenleme, PCB düzeninin geri kalanına müdahale etmez
• Belirtilen küçük iz uzunluğuyla, USB 2.0 Yüksek Hızlı iletimler için iletim hattı ve anten efektleri ihmal edilebilir

(OP tarafından yayınlandığı şekliyle).

Ele alınması gerekebilecek endişeler :

• PCB'nin tekrarlanan kablo girişlerinin gerilmeleriyle başa çıkabilmesi için fiziksel sağlamlığı - Konektörler arasındaki köşedeki bir montaj cıvatası buna dikkat etmelidir.
• A tarafındaki ve B tarafındaki kabloları toplayan etkin toplam USB kablosu uzunluğu, USB maksimum kablo uzunluğunu aşabilir. Çok kısa PCB bölümü yalnızca kablonun bir uzantısı olarak işlev görür.
• Köşedeki konektörlerle kartı uygun şekilde bokslamak için yaratıcı çözümler gereklidir.