【導讀】USB是一種快速、雙向、同步傳輸、廉價、方便使用的可熱拔插的串行接口。由於數據傳輸快，接口方便，支持熱插拔等優點使USB設備得到廣泛應用。目前，市場上以USB2.0為接口的產品居多，但很多硬件新手在USB應用中遇到很多困擾，往往PCB裝配完之後USB接口出現各種問題，比如通訊不穩定或是無法通訊
，檢查原理圖和焊接都無問題，或許這個時候就需懷疑PCB設計不合理。繪製滿足USB2.0數據傳輸要求的PCB對產品的性能及可靠性有著極為重要的作用。

USB是一種快速、雙向

、同步傳輸、廉價、方便使用的可熱拔插的串行接口。由於數據傳輸快，接口方便，支持熱插拔等優點使USB設備得到廣泛應用。目前，市場上以USB2.0為接口的產品居多，但很多硬件新手在USB應用中遇到很多困擾
，往往PCB裝配完之後USB接口出現各種問題，比如通訊不穩定或是無法通訊，檢查原理圖和焊接都無問題，或許這個時候就需懷疑PCB設計不合理。繪製滿足USB2.0數據傳輸要求的PCB對產品的性能及可靠性有著極為重要的作用。

USB協議定義由兩根差分信號線（D+、D-）傳輸數字信號，若要USB設備工作穩定差分信號線就必須嚴格按照差分信號的規則來布局布線。根據筆者多年USB相關產品設計與調試經驗

，總結以下注意要點：

1. 在元件布局時，盡量使差分線路短，以縮短差分線走線距離（√為合理的方式
，×為不合理方式）；

2. 優先繪製差分線
，一對差分線上盡量不要超過兩對過孔（過孔會增加線路的寄生電感，從而影響線路的信號完整性），且需對稱放置（√為合理的方式，×為不合理方式）；

3. 對稱平行走線，這樣能保證兩根線緊耦合
，避免90°走線

，弧形或45°均是較好的走線方式（√為合理的方式
，×為不合理方式）
；

4. 差分串接阻容，測試點，上下拉電阻的擺放（√為合理的方式
，×為不合理方式）；

5. 由於管腳分布、過孔、以yi及ji走zou線xian空kong間jian等deng因yin素su存cun在zai使shi得de差cha分fen線xian長chang易yi不bu匹pi配pei

，而er線xian長chang一yi旦dan不bu匹pi配pei，時shi序xu會hui發fa生sheng偏pian移yi，還hai會hui引yin入ru共gong模mo幹gan擾rao
，降jiang低di信xin號hao質zhi量liang。所suo以yi，相xiang應ying的de要yao對dui差cha分fen對dui不bu匹pi配pei的de情qing況kuang作zuo出chu補bu償chang
，使shi其qi線xian長chang匹pi配pei，長chang度du差cha通tong常chang控kong製zhi在zai5mil以內，補償原則是哪裏出現長度差補償哪裏
；

6. 為了減少串擾
，在空間允許的情況下
，其他信號網絡及地離差分線的間距至少20mil(20mil是經驗值)，覆地與差分線的距離過近將對差分線的阻抗產生影響；

7. USB的輸出電流是500mA，需注意VBUS及GND的線寬，若采用的1Oz的銅箔，線寬大於20mil即可滿足載流要求

，當然線寬越寬電源的完整性越好。

普通USB設備差分線信號線寬及線間距與整板信號線寬及線間距一致即可。然而當USB設備工作速度是480 Mbits/s
，隻zhi做zuo到dao以yi上shang幾ji點dian是shi不bu夠gou的de，我wo們men還hai需xu對dui差cha分fen信xin號hao進jin行xing阻zu抗kang控kong製zhi
，控kong製zhi差cha分fen信xin號hao線xian的de阻zu抗kang對dui高gao速su數shu字zi信xin號hao的de完wan整zheng性xing是shi非fei常chang重zhong要yao的de，因yin為wei差cha分fen阻zu抗kang影ying響xiang差cha分fen信xin號hao的de眼yan圖tu、信號帶寬
、信號抖動和信號線上的幹擾電壓。差分線阻抗一般控製在90（±10%）歐姆(具體值參照芯片手冊指導)
，差分線阻抗與線寬W1
、W2、T1成反比，與介電常數Er1成反比
，與線間距S1成正比
，與參考層的距離H1正比
，如下圖是差分線的截麵圖。

下圖為四層板的參考疊層，其中中間兩層為參考層，參考層通常為GND或Power，並且差分線所對應的參考層必須完整

，不能被分割，否則會導致差分線阻抗不連續。若是以圖 2疊層設計四層板，通常設計時差分線采用4.5mil的線寬及5.5mil的線間距既可以滿足差分阻抗90Ω。然而4.5mil線寬及5.5milxianjianjuzhishiwomenlilunshejizhi，zhongdianlubanchangyijuyaoqiudezukangzhibingjieheshengchandeshijiqingkuanghebancaihuiduixiankuanxianjianjujidaocankaocengdejulizuoshidangdetiaozheng。

以上所描述的布線規則是基於USB2.0設備

，在USB布線過程中把握差分線路短
、緊耦合、等長、阻抗一致且注意好USB電源線的載流能力，掌握好以上原則USB設備運行基本沒問題。

免責聲明：本文為轉載文章，轉載此文目的在於傳遞更多信息，版權歸原作者所有。本文所用視頻、圖片、文字如涉及作品版權問題，請聯係小編進行處理。

推薦閱讀：

電池管理係統（BMS）的來龍去脈

作為一個“成熟”的傳感器

，你應該學會自己充電了

2023廈門國際光電博覽會邀請函

2023廈門國際電子信息博覽會邀請函

2023廈門國際半導體及集成電路博覽會邀請函