USB 上是否需要共模扼流圈?

电器工程 USB
2022-01-05 12:00:47

我正在查看GumStix Palo 43的原理图,发现他们在来自 USB 的数据线上使用了共模扼流圈。

我了解这种设计如何帮助消除 USB 线路上的噪音,但我想知道这是否真的是我应该在我的设计中开始做的事情。FT232R的数据表没有提到添加共模扼流圈,我之前使用过这个芯片,没有一个。

那么,你会建议我改变我的 USB 设计还是保持原样?

4个回答

USB 信号不是完全差分的,所以这不是一个好主意。(数据包结束 (EOP) 信号的两个引脚都被拉低,我相信这就是 USB 系统中总是存在 1 kHz 噪声和谐波的原因,因为它每 1 ms 发送一次共模信号。)

  1. 如果需要通过 EMI 测试,则应使用共模 (CM) 扼流圈来终止高速 USB 总线。将 CM 扼流圈尽可能靠近连接器引脚。有关详细信息,请参阅第 5.1 节。

注意:共模扼流圈会降低信号质量,因此只有在 EMI 是已知问题时才应使用它们。

共模扼流圈会扭曲全速和高速信号质量。上面的眼图显示了数据包末尾的全速信号质量失真,但仍在规范范围内。随着共模阻抗的增加,这种失真也会增加,因此您应该测试共模扼流圈对全速和高速信号质量的影响。

高速 USB 平台设计指南

注意:额外的滤波可以通过将 4 根导线穿过铁氧体磁珠再绕一圈来实现。与在信号路径中使用铁氧体磁珠一样,应注意确保信号满足上升和下降时间,尤其是 EOP 信号。EOP 信号是单端的,可能会受到单个磁珠的强烈影响,该磁珠充当仅共模滤波器。

USB 组件的英特尔 EMI 设计指南

扼流圈很有可能包含在 Gumstix 板上,因为他们必须通过 FCC Title 47 CFR Part 15排放测试,才能销售他们的设备。

您可能不关心这一点,但如果它是用于商业产品,我认为现在添加扼流圈然后在您发现不需要它时将其移除会更便宜。

如果您的产品“浮动”在 USB 电缆上,则可能不需要共模扼流圈。

但是,如果您的设备通过任何其他可能形成回路的路径连接到 USB 电缆的来源,您将有可能感应到或产生可能影响您的产品或连接的其他产品性能的噪声给它。那时,您将需要扼流圈。

是的,我建议使用共模扼流圈。它有助于 EMI,但正如每个人所说,您的信号会下降。如果您不需要扼流圈,只需添加跳线即可。