如何在PCB上布线USB连接器屏蔽?应该将其连接到放置USB的GND平面,还是将屏蔽与GND隔离,或者通过ESD保护芯片,高阻电阻或保险丝将其接地?
PS。我应该将屏蔽连接放在原理图上还是直接在PCB上布线?
如何在PCB上布线USB连接器屏蔽?应该将其连接到放置USB的GND平面,还是将屏蔽与GND隔离,或者通过ESD保护芯片,高阻电阻或保险丝将其接地?
PS。我应该将屏蔽连接放在原理图上还是直接在PCB上布线?
Answers:
为了使屏蔽层有效,它要求屏蔽层接地端的阻抗尽可能低。我认为那些建议使用的电阻器,或者根本不将其接地,或者严格地讲数字逻辑地,并假设您有单独的屏蔽地。如果您使用金属外壳,则这将是您的屏蔽层。在某些时候,您的数字地必须连接到屏蔽地。出于EMI的考虑,该单点应靠近您的I / O区域。这意味着最好将USB连接器与其他I / O连接器一起放置在电路板的某一部分,并将屏蔽层放置在该位置的逻辑接地点。单点规则有一些例外,例如,如果您有一个没有任何孔的坚固金属外壳,例如,多个连接点可能会有所帮助。任何状况之下,在屏蔽层与电路接地点之间,可能有人建议使用电阻器或电容器(或两者都使用),但很少有合理的理由这样做。您希望两者之间的低电感连接为共模噪声提供路径。为什么通过寄生电容转移噪声(例如将其辐射到环境中)?通常会采用这种策略的唯一原因是防止接地环路,但是您在谈论USB时,对于大多数USB应用程序来说,接地环路很可能不会成为问题。当然,这样的策略可以防止接地回路,但它们也会屏蔽您的屏蔽层,但效果不佳。您希望两者之间的低电感连接为共模噪声提供路径。为什么通过寄生电容转移噪声(例如将其辐射到环境中)?通常会采用这种策略的唯一原因是防止接地环路,但是您在谈论USB时,对于大多数USB应用程序来说,接地环路很可能不会成为问题。当然,这样的策略可以防止接地回路,但它们也会屏蔽您的屏蔽层,但效果不佳。您希望两者之间的低电感连接为共模噪声提供路径。为什么通过寄生电容转移噪声(例如将其辐射到环境中)?通常会采用这种策略的唯一原因是防止接地环路,但是您在谈论USB时,对于大多数USB应用程序来说,接地环路很可能不会成为问题。当然,这样的策略可以防止接地回路,但它们也会屏蔽您的屏蔽层,但效果不佳。
Herny Ott在他的《电磁兼容性工程》一书中对此进行了讨论。您需要从更大的角度来看它。IE,盾牌在做什么?
对于低频信号,屏蔽层用于保护正在传输的信号。您要避免将电源线/ AM / FM无线电信号耦合到您的信号中,因为这会干扰正常操作。因此,请勿在两端都连接GND。接地回路会导致小的噪声耦合到您的信号中,因此必须断开接地回路。这并不意味着您将防护罩悬空了。您应该将电缆的屏蔽层绑在外壳上,并且在需要时(例如同轴电缆),可以将电路的接地绑在同一点上。由于上述原因,您想为低频使用尽可能多的单点接地。
但是,对于高频信号,情况恰恰相反。它们通常是很高频率的数字信号。即使确实耦合了一些噪声,电子设备的数字特性以及滤波也应轻松保持正常运行。您想减少数据信号的发射,而不要保护它不受辐射。因此,最低阻抗路径应在两端均连接至屏蔽层。是的,会有接地回路,并且噪声会被耦合进去,但这并不重要。在高频情况下,首选多点接地。
检查USB芯片制造商是否指定了应使用的规格。我敢肯定,赛普拉斯建议使用1M电阻和4.7nf的电容将屏蔽层接地。这两个屏蔽孔应以非常大的走线连接(我认为它们建议使用100密耳?)
4通过电阻将SHIELD连接至GND。这有助于隔离它并减少EMI和RFI辐射。使该电阻器靠近USB连接器。为了获得正确的值,可能需要进行一些实验。
5在与VCC平面相邻的信号层上为USB屏蔽层提供一个不大于USB接头连接器的平面。
http://www.cypress.com/?docID=4398
全速设备EMI兼容的主要挑战是防止高频能量耦合到屏蔽层。
全速设备使用屏蔽电缆,这要求将连接器外壳连接到接地层。重要的是要注意,接地平面在高频下的行为不像等电位表面。连接器外壳的端接至Gnd平面的位置至关重要。需要连接到接地层的最安静区域,以防止来自接地层的噪声耦合到屏蔽层。
http://www.ti.com/sc/docs/apps/msp/intrface/usb/emitest.pdf
等等
Google针对“ USB准则”
屏蔽层不应接地。当然,它是在主机端接地的。
好吧,既然看来我们还需要另一个答案,我将投票通过与USBLC6一样的ESD保护芯片将其接地。在几个项目上,它对我来说都很有效-不会因ESD明显破坏组件,也不会出现数据完整性问题。我认为,如果意法半导体(STmicroelectronics)制造这样的芯片,至少会有点可疑,并且意识到电阻器,电容器或对地短路也一样。
我不知道这次成功是因为做对的事,还是只是愚蠢的运气。鉴于答复的种类繁多,我很想说没有人这样做。
在工作中,我们将以太网插孔直接接地。AFAIK,这与当前的问题相同,即使以太网电缆不承载地面信号。它似乎有效,并且是由比我更有经验的人决定的。
我已经设计了几块板,并且始终使用FTDI芯片(FT245R)。数据表清楚地表明屏蔽层必须连接到GND。芯片的GND是PCB的接地!