Насколько критично расположение линий данных USB / как выглядит мое расположение?

В данный момент я выкладываю USB-линии данных на своей плате и просто пытаюсь понять, насколько удачным будет мой дизайн. Вот подробности:

• 4-х слойная плата (сверху: сигнал, земля, разделенные плоскости питания, сигнал)
• внутренняя медь - 0.5 унции, внешняя медь - 1 унция
• препрег между внешней фольгой и сердцевиной имеет толщину 7,8 мил
• следы 10 мил с дифференциальным парным интервалом в 9,7 мил
• MCU контакт с параллельными заглушками длина трассировки составляет около 0,23 дюйма

Я планирую иметь герметичный разъем USB в корпусе моего устройства. Разъем, который я выбрал, имеет вертикальное расположение заголовков, поэтому у меня будет плата, к которой я припаиваю разъем, а затем между ним и основной платой будет перемычка.

Что касается дифференциального сопротивления, основанного на вышеупомянутых характеристиках, я полагаю, что я должен был приземлиться где-нибудь в области 91 - 92 Ом. Конечно, следы не остаются равномерно распределенными все время, поскольку они проходят через параллельные колпачки и последовательные резисторы, прежде чем попасть в разъем ... но я старался изо всех сил.

Вот пример макета платы:

Как это выглядит? Различная длина пары следов составляет менее 5 мил. Что меня беспокоит, так это возможность испортить весь этот дифференциальный импеданс ... и перепутать кабель-перемычку между платой и разъемом.

Предполагая, что вы используете только низкоскоростной или полноскоростной USB, все будет в порядке.

Как правило, соображения компоновки действительно должны приниматься, только если вы собираетесь преодолевать большие расстояния (много дюймов) или используете USB-2.0. Даже тогда USB удивительно терпим.

• USB 1.1 или USB2.0 низкая / полная скорость

  • Вам действительно не нужно беспокоиться. Есть (возможно, апорафические) истории о людях, использующих USB 2.0 с низкой скоростью 50 'кабеля CAT-5 . Пока вы держите свои провода на несколько дюймов или меньше, я бы не стал беспокоиться.
  • Самая быстрая скорость, о которой вам нужно беспокоиться в приложениях с низкой / полной скоростью, составляет 12 МГц. Таким образом, вы на самом деле не приближаетесь к точке, в которой важно убедиться, что ваши трассы / проводка должным образом выровнены по линии передачи / контролируются импедансом, по крайней мере, пока ваши общие участки неконтролируемого импеданса меньше, скажем, ~ 6 " ,
  • Как я уже сказал, большинство USB-контроллеров впечатляюще терпимы к USB-устройствам, которые не соответствуют спецификации. Если это что-то для производства, я бы потратил усилия, чтобы сделать это правильно (есть один парень , у которого есть материнская плата, которая выбрасывает шипение, если что-то связанное с ней отклоняется от спецификации на небольшое количество), но если это просто тестовая доска, я бы сказал, аккуратно выложите ее и не беспокойтесь об этом.

• USB2.0 Высокоскоростной.

  • Здесь макет становится более важным. USB2.0 High-Speed ​​имеет максимальную частоту передачи 480 МГц. Таким образом, даже короткие следы начинают приближаться к длине волны данных, и как таковой становится важным надлежащее управление импедансом.
  • Предполагая, что в вашем пакете EDA имеются правильные параметры маршрутизации, управляемые импедансом, просто установите импеданс вашей дифференциальной пары на ~ 90 Ом, и все будет в порядке. Будьте осторожны, чтобы убедиться, что у вас есть смежные земли, хотя

• USB3.0

  • Так ты себя ненавидишь?