Чи потрібні котушки загального режиму заглушки на USB?

15

Я переглядав схему для GumStix Palo 43 і помітив, що вони використовували загальну режиму обмотки дроселя на лініях даних, що надходять з USB.

Я розумію, як ця конструкція може допомогти усунути шум, що надходить на лінії USB, але мені цікаво, чи це насправді щось, що я повинен почати робити у своїх проектах. Технічний опис для FT232R не має жодної згадки про додавання синфазних дросельних котушок, і я використав цей чіп , перш ніж з одним з.

Отже, чи рекомендуєте ви змінити дизайн USB або зберегти його таким, яким він є?

usb choke

— Kellenjb
джерело

2

Досить рідко дані таблиці або навіть примітки щодо додатків фактично дають вам всю інформацію для успішного використання частини щодо викидів EMI та створення шуму в іншій частині системи. Класичні приклади, яких навряд чи слід дотримуватися, - це те, що один ковпак потужністю 0,1 мкФ є достатньою для роз'єднання джерела живлення для силового штифта і що у вас повинні бути окремі аналогові та цифрові площини заземлення (особливо це майже завжди призводить до катастроф EMI). Ще одна порада, як ви знайшли, - бути ліберальним з феритовими намистинами та загальним режимом задихань на будь-який сигнал, який залишає або потрапляє на дошку.

— Марк

Також, з якою швидкістю працює порт USB?

— ендоліт

FT2232H - це високошвидкісна швидкість, тому я б планував "найгірший випадок", де комп'ютер також привіт-швидкість.

— Kellenjb

@Mark - Мені дуже подобається, що ви цитували окремі аналогові та цифрові наземні літаки, як майже завжди призводять до катастроф EMI - саме це я зараз переживаю. Традиційні «зіркові» правила топології були більш-менш дотримані, теоретично повертаючи аналогові та цифрові підстави окремо до центральної точки. А в мене на руках катастрофа ЕМІ, зітхання. OTOH, загальні підстави можуть вводити цифровий шум в аналогові матеріали, і це те, чого слід уникати окремих підстав ... що робити?

@ Марк, я б не погодився на те, що окремі наземні літаки спричинятимуть проблеми, якщо виконано належним чином. Ви повинні мати можливість відокремити велику кількість шуму, щоб ваш аналог мав вищий SNR. Однак ви можете зробити це дуже неправильно, дуже легко.

— Кортук

21

USB-сигнал не зовсім диференційний, тому це не чудова ідея. (Сигнал кінцевого пакету (EOP) - це обидва штирі, які, як я вважаю, є причиною того, що в системах USB завжди є шум на частоті 1 кГц і гармоніки, оскільки він надсилає сигнали загального режиму кожні 1 мс.)

Для припинення високошвидкісної шини USB слід використовувати дросель загального режиму (CM), якщо їм потрібно пройти тестування на EMI. Розмістіть дросель CM якомога ближче до штифтів роз'єму. Докладніше див. Розділ 5.1.

Примітка: загальні режими захливання погіршують якість сигналу, тому їх слід використовувати лише в тому випадку, якщо EMI є відомою проблемою.

Загальні дроселі в режимі спотворюють повну та швидкісну якість сигналу. Очна діаграма, наведена вище, показує спотворення повної швидкості якості сигналу кінця пакета, але все ще в межах специфікації. Зі збільшенням імпедансу загального режиму це спотворення збільшуватиметься, тому слід перевірити вплив дроселя загального режиму на повну швидкість та швидкість якості сигналу.

Правила дизайну високошвидкісної USB-платформи

Примітка: додаткова фільтрація може бути досягнута шляхом намотування 4-х проводів через ферритову бусинку додатковим витком. Як і у випадку використання феритових кульок у сигнальних трасах, слід бути обережним, щоб переконатися, що сигналізація зустрічається у часи підйому та падіння, особливо сигналізації EOP. Сигналізація EOP є однобічною і може сильно впливати на одну намистину, яка діє як фільтр, що використовується лише в загальному режимі.

Інструкції з дизайну Intel EMI для USB-компонентів

— ендоліт
джерело

2

+1 теж мій досвід. Звичайний режим дроселя погіршить сигнал. Як згадується pingswept, слід включити слід для дроселя (і захист від ОУР!); ви завжди можете просто не заповнювати ці компоненти під час складання, якщо вони не потрібні.

— ajs410

1

@ ajs410, я думаю, що додавання сліду і не заповнення збільшує шанс виникнення необхідності, оскільки ви майже гарантуєте додаткову невідповідність місця розташування майданчика.

— Кортук

Невже ви отримаєте стільки додаткових ЕМІ з накладки, яка не має паяльної маски, але в іншому випадку не робить заглушки на сліді?

— ajs410

1

так. Насправді, головна проблема та причина, що вам потрібен дросель у звичайному режимі, пов’язана із здатністю USB-кабелю випромінювати. якщо сигнал потрапить у вашу дошку, зіткнеться з невідповідністю, відбитий сигнал знову пройде по кабелю, випромінюючи. всякий раз, коли у вас довгий провід - це коли ви хочете зробити все можливе, щоб мінімізувати відображення, що надходять у котушку. Причина додавання дроселя загального режиму пов'язана з великою кількістю ЕМ, що генерується струмами загального режиму порівняно з диференціальним режимом. Але, хоча загальна дросельна потужність не повинна впливати на диференціальний режим, є недосконалості.

— Кортук

6

Є хороший шанс, що дросель включений на плату Gumstix, оскільки вони повинні пройти тестування викидів FCC Title 47 CFR Part 15 для ненавмисних радіаторів, щоб продати свій пристрій.

Вам це може бути небайдуже, але якщо це стосується комерційного продукту, я думаю, що дешевше додати дросель зараз, а потім вийняти його, якщо виявите, що він не потрібен.

— pingswept
джерело

3

Якщо ваш виріб сидить «плаваючим» на USB-кабелі, загальноприйнятний дросель, ймовірно, не потрібен.

Однак якщо ваш пристрій електрично приєднаний через будь-які інші шляхи, які могли б утворити цикл назад, звідки походить ваш USB-кабель, у вас з’явиться потенціал для індуктивного підбору або генерування шуму, який може вплинути на продуктивність вашого продукту чи іншого товару, що додається йому. У цей момент вам знадобиться дросель.

— Іграшковий будівельник
джерело

0

Так, я б рекомендував використовувати загальний режим дроселя. Це допомагає при EMI, але, як усі сказали, у вас буде сигнал деградації. Якщо дросель не потрібен, просто додайте перемички.

— Kellenjb
джерело