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關于USB Type-C這個主題,今天這是第5期了。小小的接口,知識點是真不少,而我分享的這些,毫不夸張地說,僅僅是九牛一毛。
上一期大伙提意見說,想了解更多關于USB布局走線的細節,USB Type-C其實也就是USB接口。行,這篇文章咱就專門聊這個。
其實網上資料也不少,結合自己的經歷,跟大伙簡單嘮一下。先說說我見過最離譜的兩種情況:
第一種,看這個圖就明白了,最右邊USB接口放反了,接口朝向板內。板子回來一插線,直接傻眼。這種事確實只有新手能干出來。

第二種,USB阻抗問題。這個坑相比第一個更隱蔽,踩的人也相對較多。
下面咱們具體聊聊。
01
1、接口位置是第一步。
Type-C接口一定要靠近板邊,方便插拔,同時按結構圖定位擺放,別憑感覺畫。

2、輸入輸出要分開
USB輸入接口和輸出接口分開放置,別攪在一起。一個是便于分區管理,另一個是避免信號串擾。

3、遠離干擾源
USB接口要遠離RF天線(如有)、晶振、DC-DC電感這些高電磁輻射的EMI源。你挨著它們放,信號質量很難救回來。距離上至少留出2-3mm,有條件就多給點。

02

ESD和Type-C接口之間要留間距。 別貼死,至少留出1-2mm。為啥?主要是考慮到焊接,貼太近烙鐵下不去,維修工程師該罵人了。

ESD、共模電感、阻容這些器件,都要盡量靠近USB接口擺放。 距離越遠,走線引入的寄生參數越多,保護效果越差。
關于TX和RX的耦合電容(還有其它高速信號的耦合電容,可以看我之前寫的文章),這里要強調一下:
第一,TX的電容靠近Type-C接口放,因為TX是設備往外發信號,電容放接口旁邊能把高頻噪聲擋在外面。

第二,電容容量選100nF左右,別亂換。USB 3.0規范要求Host和Device的TX端放75nF到200nF之間,最常用就是100nF。這個電容的作用是隔直流、抑制共模噪聲。別看著1μF或者0.1μF差不多就往上懟,特性不一樣,信號完整性會出問題。
當然,最保險的還是打開你主控芯片的手冊,看參考設計怎么畫,芯片廠商提供的資料更靠譜。
03


還有一對CC線(雖然不是嚴格意義上的差分,但也要注意走線)別數漏了。很多人只記得RX/TX和D+/D-,容易忘記TX和RX還分正負。
走線要求:
1、差分信號線至少要緊鄰一個地平面,兩側都緊鄰最好,也就是做好參考平面。

3、USB差分走線阻抗控制在90Ω,±10%的余量。很多人只盯著阻抗值算,忽略了連續性。什么叫連續性?參考平面不能斷,不能跨分割。走線寬度不能突變,拐角用圓弧或45度,別走直角。一旦跨分割或者參考平面不連續,阻抗跳變,信號反射就來了,高速信號最怕這個。
4、打孔換層要克制。 過孔本身就會引起阻抗變化和信號反射。建議過孔數量不超過2個。實在避免不了換層,記得在打孔處加一對回流地過孔,形成信號的回流通路。

04
好了,這一期就到這里。以上這些細節,咱盡可能做到吧,具體還得根據實際項目情況來定,有時候也不一定非得卡得那么死。但知道了基本原則,至少心里有桿秤,什么最重要,什么是其次,然后根據項目實際情況做取舍,該抓的抓,該放的放。
大家還想聊什么,評論區告訴我。