Sono necessarie bobine di arresto in modalità comune su USB?

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Stavo esaminando lo schema del GumStix Palo 43 e ho notato che utilizzavano una bobina di choke di modo comune sulle linee dati provenienti dall'USB.

Capisco come questo design possa aiutare a rimuovere il rumore proveniente dalle linee USB, ma mi chiedo se è effettivamente qualcosa che dovrei iniziare a fare sui miei progetti. La scheda tecnica per FT232R non menziona l'aggiunta di bobine di choke di modo comune, e ho usato questo chip prima senza uno.

Quindi, mi consiglieresti di cambiare il mio design USB o di mantenerlo così com'è?

usb choke

— Kellenjb
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Molto raramente i fogli dati o anche le note sull'applicazione forniscono effettivamente tutte le informazioni per utilizzare una parte con successo per quanto riguarda le emissioni EMI e la generazione di rumore nel resto del sistema. Esempi classici che difficilmente dovrebbero essere seguiti sono che un singolo cap da 0,1 uF è sufficiente disaccoppiamento dell'alimentatore per un pin di alimentazione e che si dovrebbero avere piani di terra analogici e digitali separati (fare questo in particolare provoca quasi sempre disastri EMI). Un altro suggerimento che hai scoperto è quello di essere liberale con perline di ferrite e strozzature di modo comune su qualsiasi segnale che lasci o entri nel tabellone.

— Segna il

Inoltre, quale velocità è la porta USB?

— endolith

FT2232H è Hi-Speed, quindi vorrei pianificare il "caso peggiore" in cui anche il computer è Hi-Speed.

— Kellenjb,

@Mark - Sono molto a mio avviso in questo momento in cui hai citato piani di terra analogici e digitali separati come quasi sempre con conseguenti disastri EMI - è esattamente quello che sto attraversando in questo momento. Le regole della topologia tradizionale a "stella" sono state più o meno seguite, teoricamente riportando i terreni analogici e digitali separatamente a un punto centrale. E ho un disastro EMI tra le mani, sospiro. OTOH, i motivi comuni potrebbero introdurre il rumore digitale nella roba analogica, che è ciò che i motivi separati dovrebbero evitare ... cosa fare?

@Mark, non sarei d'accordo sui piani di terra separati che causano problemi se fatto correttamente. Dovresti essere in grado di separare una grande quantità di rumore in modo che il tuo analogico abbia un SNR più elevato. Puoi comunque farlo molto, molto facilmente.

— Kortuk,

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Il segnale USB non è completamente differenziale, quindi non è una grande idea. (Il segnale di fine pacchetto (EOP) è entrambi i pin abbassati, il che, credo, è il motivo per cui c'è sempre rumore a 1 kHz e armoniche nei sistemi USB, poiché invia segnali in modalità comune ogni 1 ms.)

Un induttanza in modalità comune (CM) deve essere utilizzata per terminare il bus USB ad alta velocità se è necessario superare i test EMI. Posizionare lo starter CM il più vicino possibile ai pin del connettore. Vedere la sezione 5.1 per i dettagli.

Nota: gli strozzatori di modo comune degradano la qualità del segnale, pertanto devono essere utilizzati solo se l'IME è un problema noto.

Le strozzature di modo comune distorcono la velocità massima e la qualità del segnale ad alta velocità. Il diagramma a occhio sopra mostra la distorsione della qualità del segnale a piena velocità dell'estremità del pacchetto, ma ancora entro le specifiche. All'aumentare dell'impedenza della modalità comune, questa distorsione aumenterà, pertanto è necessario testare gli effetti dell'induttanza della modalità comune sulla velocità massima e sulla qualità del segnale ad alta velocità.

Linee guida per la progettazione di piattaforme USB ad alta velocità

Nota: è possibile ottenere un filtro aggiuntivo avvolgendo i 4 fili attraverso il tallone di ferrite per un ulteriore giro. Come per l'uso di sfere di ferrite nei percorsi dei segnali, è necessario assicurarsi che la segnalazione risponda ai tempi di salita e di discesa, in particolare la segnalazione EOP. La segnalazione EOP è single-ended e può essere fortemente influenzata da un singolo tallone, che funge da filtro solo in modalità comune.

Linee guida di progettazione Intel EMI per componenti USB

— endolith
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+1 è anche la mia esperienza. L'induttanza di modo comune degraderà il segnale. Come menziona pingswept, dovresti includere l'impronta per lo starter (e anche la protezione ESD!); non è sempre possibile popolare quei componenti durante l'assemblaggio se non sono necessari.

— ajs410,

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@ ajs410, penso che l'aggiunta dell'impronta e la mancata compilazione aumentino la possibilità di un'esigenza in quanto quasi garantirai un'ulteriore discrepanza nella posizione del pad.

— Kortuk,

Otterresti davvero così tanto EMI extra da un pad che non ha una maschera per saldatura, ma che altrimenti non crea tronconi sulla traccia?

— ajs410,

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sì. In realtà, il problema principale e il motivo per cui è necessario un choke di modo comune è dovuto alla capacità di irradiare un cavo USB. se il segnale entra nella tua scheda, si scontra con una mancata corrispondenza, il segnale riflesso attraverserà nuovamente il cavo, irradiandosi. ogni volta che hai un filo lungo è quando vuoi fare del tuo meglio per ridurre al minimo i riflessi che entrano nella bobina. Il motivo per cui si aggiunge uno starter di modo comune è dovuto alla grande quantità di EM generata dalle correnti di modo comune rispetto alla modalità differenziale. Ma, anche se una strozzatura di modo comune non dovrebbe influire sulla modalità differenziale, ci sono imperfezioni.

— Kortuk,

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C'è una buona probabilità che lo starter sia incluso nella scheda Gumstix perché devono superare i test sulle emissioni FCC Title 47 CFR Part 15 per i radiatori involontari per vendere il proprio dispositivo.

Potresti non preoccupartene, ma se è per un prodotto commerciale penso che sia più economico aggiungere lo starter ora e poi rimuoverlo se scopri che non è necessario.

— pingswept
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Se il prodotto si trova "fluttuante" sul cavo USB, probabilmente lo starter di modo comune non è necessario.

Tuttavia, se il dispositivo è collegato elettricamente attraverso altri percorsi che potrebbero formare un loop verso l'origine del cavo USB, sarà possibile raccogliere induttivamente o generare rumore che può influire sulle prestazioni del prodotto o di altri prodotti collegati ad esso. A quel punto, avrai bisogno dello starter.

— Toybuilder
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Sì, consiglierei di utilizzare un choke in modalità comune. Aiuta con EMI ma come tutti hanno detto, avrai un segnale degradato. Se non è necessario lo starter, è sufficiente aggiungere i ponticelli.

— Kellenjb
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