USB Type-C接口的PCB設(shè)計(jì)要求

USB Type-C 簡介

USB Type-C (USB-C) 是一種用于設(shè)備連接和充電的通用連接標(biāo)準(zhǔn)。作為 USB 接口的最新發(fā)展，USB-C 具有多種優(yōu)勢，包括可逆插頭方向、更高的數(shù)據(jù)傳輸速率和功率輸出能力。此外，USB Type-C可以傳輸音頻和視頻信號(hào)，并兼容顯示器、外部存儲(chǔ)設(shè)備和充電器等各種配件。

USB Type-C 的特點(diǎn)

可逆插頭方向：與傳統(tǒng) USB 接口不同，USB Type-C 可以以任何方向插入，無需擔(dān)心方向。

高速數(shù)據(jù)傳輸：USB Type-C 支持更高的數(shù)據(jù)傳輸速率，達(dá)到 USB 3.1 和 Thunderbolt 3 的速度，實(shí)現(xiàn)快速文件傳輸和視頻播放。

功率輸出：USB Type-C支持更高的功率輸出，能夠?yàn)楣P記本電腦、平板電腦等大功率設(shè)備充電。

多功能性：USB Type-C 可以傳輸音頻和視頻信號(hào)，支持顯示器、外部存儲(chǔ)設(shè)備和充電器等各種配件。

信號(hào)圖標(biāo)

USB Type-C 連接器有 24 個(gè)引腳。下面的兩張圖分別顯示了 USB Type-C 插座和插頭的引腳。

USB Type-C 接口的 PCB 設(shè)計(jì)要求

USB Type-C 布局設(shè)計(jì)：

● ESD 和共模電感元件應(yīng)按以下順序放置在Type C 接口附近：ESD → 共模電感→ 電容。與 C 型保持一定距離，以考慮焊接后的情況。

● TX 信號(hào)線的耦合電容應(yīng)放置在接口附近，而RX 信號(hào)線的耦合電容則放置在設(shè)備端。

● 穩(wěn)壓器也應(yīng)盡可能靠近連接器放置。

路線設(shè)計(jì)：

為防止信號(hào)干擾，建議高速USB差分線和數(shù)字信號(hào)線遠(yuǎn)離走線，盡量減少高速USB信號(hào)線上過孔和拐角的使用，保持阻抗控制，防止信號(hào)反射。

禁止使用90°走線拐角；相反，使用兩個(gè) 45° 角或圓弧來減少信號(hào)反射和阻抗不連續(xù)性。

避免將信號(hào)線放置在晶體振蕩器、晶體、時(shí)鐘合成器、磁性器件和時(shí)鐘乘法器 IC 下方。避免使用短樁，如有必要，請(qǐng)確保它們的長度不超過 200 密耳。

盡可能在同一層布線高速信號(hào)線。確保走線的返回路徑具有完整的、未分段的鏡像平面，最好選擇 GND 平面。避免走線跨越鏡像平面分割線，以減少電感和信號(hào)輻射。

CC1和CC2是兩個(gè)重要的引腳，具有多種功能，包括電纜連接和移除檢測、插座/插頭方向檢測和電流廣播。布線這些引腳時(shí)需要粗體布線。

下圖說明了 CC1 和 CC2 引腳如何指示插座/插頭方向。在此圖中，DFP 代表 Downstream Facing Port，充當(dāng)數(shù)據(jù)傳輸?shù)闹鳈C(jī)或電源。UFP代表Upstream Facing Port，連接到主機(jī)或電力消費(fèi)設(shè)備。

差分信號(hào)走線：

Type C差分走線的阻抗控制為90歐姆±10%。保持阻抗連續(xù)性、確保良好的參考平面而不交叉分割至關(guān)重要，并將信號(hào)過孔層變化的數(shù)量限制為不超過 2 個(gè)。

縮短與高速時(shí)鐘線和交流信號(hào)線平行的高速 USB 信號(hào)線的長度，或增加它們之間的間距，以最大限度地減少串?dāng)_。

確保差分信號(hào)線與其他信號(hào)走線之間的間距至少為 50 mil。采用緊耦合模式，通過軟件計(jì)算確定具體的走線間距和寬度。

保持差分信號(hào)一致的間距和長度匹配，最大長度差為 200 密耳。

CC1和CC2是兩個(gè)重要的引腳，具有多種功能，包括電纜連接和移除檢測、插座/插頭方向檢測和電流廣播。布線這些引腳時(shí)需要粗體布線。