USB diferansiyel çifti uzunluğu

12

USB bağlantısı kullanan bir PCB'yi yönlendiriyorum. Diferansiyel çift izleri birbirinden 10 mil uzaklıktadır ve uzunlukları yaklaşık 1 mm'dir. Bir sorun mu olacak? Tavsiye edilen maksimum uzunluk farkı ve aralarındaki minimum mesafe nedir?

usb high-speed differential

— mFeinstein
kaynak

1

Hangi hızları desteklemeniz gerekiyor?

— Dave Tweed

1

Bunu daha önce yayınladım, ancak bulamıyorum. Bu blog yazısında indirilebilir bir nano saniye (vakumda) bulabilirsiniz: blog.jgc.org/2012/10/a-downloadable-nanosecond.html . Bir nanosaniye 1GHz anlamına gelir.

— jippie

USB 2.0 Tam Hızlı veya Yüksek Hızlı?

— Turbo J

@TurboJ USB 2.0 Tam Hız

— mFeinstein

İzler ne kadar sürer? Çok kısa ise, empedans veya herhangi bir şey eşleştirme konusunda endişelenmenize gerek yoktur. İyi bir kural, bitlerin dalga boyu (periyot) izinizden 12 kat daha uzunsa, hiçbir şey için endişelenmenize gerek olmamasıdır.

— Michael Fox

20

Uzunluk ve empedansın her ikisi de önemli olmakla birlikte, 1 mm uzunluk farkı, usb-2.0 yüksek hızlı için bile sisteminizin performansını hiçbir şekilde etkilemez.

USB özelliklerinden:

7.1.3 Kablo
Eğimi Diferansiyel sinyal çifti (yani D + ve D- (TSKEW)) arasında kablonun girdiği maksimum eğim 100 ps'den az olmalı ve Bölüm 6.7'de açıklandığı gibi ölçülmelidir.

Mükemmel bir yayılma hızı olduğu varsayıldığında (yani C, ışık hızı), ~ 2.99 cm'lik bir diferansiyel uzunluk, 100 ps'lik bir eğim üretecektir. Bu nedenle, 1 mm iz uzunluğu farkınız bir sorun oluşturmaz.

Eklendi: Gerçek bir PCB'de, sinyalleriniz ışık hızından daha yavaş seyahat eder. Bir şerit çizgisi (iç tabaka) için vakumdaki ışığın hızını bağıl dielektrik sabitinin (e_r) kare köküne bölersiniz. Yani yaklaşık yarım hız. Bu 100ps'nin daha çok 15mm olduğu anlamına gelir. Dış katmanlar için hız biraz daha yüksektir (yaklaşık% 10).

— Connor Kurt
kaynak

Gerçek bir PCB'ye yayılma hızı hakkında biraz eklendi.

— Rolf Ostergaard

1

@RolfOstergaard - bu gerçekten kendi cevabınız olmalı, bir düzenleme değil.

— Chris Stratton

@ChrisStratton Şey ... ConnorWolf, kabul edilmiş iyi bir cevap verdiğinde beni dövdü. Bu yüzden yapabileceğim en iyi, vakumda yaşamamış olanlar için biraz daha kullanışlı hale getirmekti :-) Umarım bu iyi mi?

— Rolf Ostergaard

1

Hayır değil. Başkalarının zaten kabul edilmiş, son derece onaylanmış cevabına kendi farklı fikirlerinizi eklemek için bir düzenleme kullanamazsınız. Bir sorunun cevabını belirtmek istiyorsanız, bunu bir yorumda yaparsınız. Veya kendi oyuyla ayrı olarak değerlendirilen kendi alternatifinizi yayınlarsınız.

— Chris Stratton

Dürüst olmak gerekirse, beni bu kadar rahatsız etmedi, ama sanırım bundan en çok yararlanan kişi benim. Muhtemelen orijinal cevabımda gerçek PCB yayılma hızları için arama yapmalıydım.

— Connor Wolf

5

Önemli olan mesafe değildir. Önemli olan şerit hattının veya mikroşeritin empedansıdır. 90 ohm fark elde etmek için CAD yazılımınızdaki veya çevrimiçi herhangi bir hesap makinesini kullanın. Empedans, izlerin aralığına ve yer düzleminin üzerindeki yüksekliklerine bağlıdır. Örnek hesap makinesi eeweb üzerindedir .

SuperSpeed USB 3.0 yapmadığınız sürece 1 mm'lik fark iyi.

— Brian Carlton
kaynak

Altium'da nasıl yapılacağını biliyor musun?

— mFeinstein

1

@mFeinstein - D + / D-çiftini şematikte diferansiyel çizgiler olarak belirtin ve PCB editöründe diferansiyel çiftler için kuralları belirleyin. Maksimum ayrılmayan mesafe, nominal empedans ve maksimum uzunluk farkını belirleyebilirsiniz.

— Connor Wolf

1

@mFeinstein - Fark çiftlerini yönlendirme ile ilgili Altium belgeleri: wiki.altium.com/display/ADOH/…

— Connor Wolf

3

USB'deki fark çiftinin yönlendirilmesinde en önemli faktör empedanstır. Bu uzunlukla değil, birbirine ve panoya göre izlerin geometrisiyle ilgilidir.

Bu konuda USB için iyi bir referans Intel tarafından yapılır:

Yüksek Hızlı USB Tasarım Yönergeleri

Alıntı:

3.4 Yüksek Hızlı USB İz Uzunluğu Eşleşmesi

Aşağıdaki izleme uzunluğu eşleştirme yönergelerini kullanın.

Yüksek hızlı USB sinyal çifti izleri, iz uzunluğu ile eşleştirilmelidir. Yüksek hızlı USB sinyal çiftleri (DM1 ve DP1 gibi) arasındaki maksimum iz uzunluğu uyuşmazlığı 150 milden fazla olmamalıdır.

— Gustavo Litovsky
kaynak

2

Önceki deneyimlerden, USB 2.0 Tam hız (12Mbps) 1 mm'lik bir farktan kurtulabilir (hatırladığım gibi USB-B konektör ayak izi için bir tür gerekli).

2.0 Yüksek Hız ve 3.0 farklı / daha geçici olabilir / olacaktır.

— CoderTao
kaynak