由於usb接口其運行速率較高
，容易通過usb連lian接jie線xian纜lan對dui外wai高gao頻pin輻fu射she超chao標biao，同tong時shi由you於yu帶dai電dian熱re插cha拔ba，容rong易yi受shou到dao瞬shun間jian電dian壓ya衝chong擊ji和he靜jing電dian幹gan擾rao。因yin此ci我wo們men在zai產chan品pin接jie口kou設she計ji時shi
，需xu要yao著zhe重zhong從cong接jie口kou濾lv波bo設she計ji
，防fang護hu設she計ji，PCB設計、結構電纜多個方麵考慮電磁兼容設計。

 

本文電磁兼容解決方案主要結合usb2.0接口電路特點
，從產品原理圖的接口電路出發

，提供符合產品實際設計要求的具體的emc設計方案，從而使產品能夠滿足電磁兼容標準與規格要求，獲得良好的emc品質，提升產品的可靠性。

 

 

帶有usb接口的典型消費類產品
，需要滿足相關電磁兼容要求
，與usb相關的電磁兼容項目要求如下

，其他如應用在軍品、汽車電子、鐵路電子要求則有所不一樣，具體請參考相關電磁兼容標準要求。

 

 

 

 

 

4.1濾波設計要點：

 

L1為共模濾波電感，用於濾除差分信號上的共模幹擾；

 

L2為濾波磁珠
，用於濾除為電源上的幹擾；

 

C3
、C4為電源濾波電容，濾除電源上的幹擾；

 

C1、C2 為預留設計，注意電容盡量小，如實際影響信號傳輸
，可以不焊接。

　

4.2防護設計要點：

 

D1、D2、D3組成usb接口防護電路，能快速泄放靜電幹擾

，避免內部電路遭受靜電的幹擾。

 

C5、C6為接口地和數字地之間的跨接電容

，典型取值為1000pF
，耐壓要求達到2KV以上。

 

4.3 特殊要求：

 

4.3 R1、R2為限流電阻，差分線之間耦合會影響信號線的外在阻抗
，可以用此電阻實現終端最佳匹配，使用時根據實際情況進行調整。

 

4.4 器件選型要求：

 

L1為共模電感，共模電感阻抗選擇範圍為60Ω/100MHz~120Ω/100MHz，典型值選取90Ω/100MHz
；

 

L2選用磁珠，磁珠阻抗範圍為100Ω/100MHz~1000Ω/100MHz
，典型值選取600Ω/100MHz ；磁珠在選取時通流量應符合電路電流的要求，磁珠推薦使用電源用磁珠
；

 

C3
、C4兩個電容在取值時要相差100倍，典型值為1000pF、0.1uF

；小電容用濾除電源上的高頻幹擾

，大電容用於濾除電源線上的紋波幹擾
；

 

D1、D2
、D3選用TVS，TVS反向關斷電壓為5V。TVS管的結電容對信號傳輸頻率有一定的影響，usb2.0的TVS結電容小於5pF；

 

C5、C6為接口地和數字地之間的跨接電容，典型取值為1000pF


，耐壓要求達到2KV以上。

 

4.5 相關電磁兼容器件選型建議清單

 

 

 

5.1布局設計要點

 

元器件布局要按照信號流向進行布局；

 

防護器件要盡可能的靠近接口放置，確保引線電感最小，以保證防護器件能正常的進行防護動作。

 

應將芯片放置在離地層最近的信號層，並盡量靠近usb插座，縮短差分線走線距離。

 

5.2布線設計要點

 

共模電感下方不能走其它信號線。

 

如果usb接口芯片需串聯端電阻或者D線接上拉電阻時．務必將這些電阻盡可能的靠近芯片放置。

 

將usb差分信號線布在離地層最近的信號層。

 

保持usb差分線下端地層完整性，如果分割差分線下端的地層
，會造成差分線阻抗的不連續性，並會增加外部噪聲對差分線的影響。

 

在usb差分線的布線過程中，應避免在差分線上放置過孔（via）
，過孔會造成差分線阻抗失配。

 

保證差分線的線間距在走線過程中的一致性，如果在走線過程中差分線的間距發生改變，會造成差分線阻抗的不連續性。

 

在繪製差分線的過程中
，使用45°彎角或圓弧彎角來代替90°彎角
，並盡量在差分線周圍的150 mil範圍內不要走其他的信號線，特別是邊沿比較陡峭的數字信號線更加要注意其走線不能影響usb差分線。