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Ejemplo de Diseño

Guía de Diseño de PCB USB

Domine el diseño de PCB USB 2.0, 3.0 y USB4. Aprenda enrutamiento de pares diferenciales, diseño de conectores Type-C y requisitos de integridad de señal para todas las generaciones USB.

Lista de Verificación de Diseño USB

  • Impedancia diferencial 90Ω (±10%)
  • Coincidencia de longitud P/N dentro de 5 mils
  • Mantener acoplamiento de par en todo momento
  • Referenciar plano de tierra sólido
  • Agregar protección ESD cerca del conector

Especificaciones USB por Versión

VersiónVelocidadImpedanciaPares DifMaterialNotas
USB 2.0480 Mbps90Ω diff1FR-4Solo D+/D-
USB 3.05 Gbps90Ω diff2FR-4+SuperSpeed TX/RX
USB 3.110 Gbps85Ω diff2Pérdida mediaGen2
USB 3.220 Gbps85Ω diff4Pérdida media2x2 carriles
USB440 Gbps85Ω diff4Baja pérdidaTúneling
USB4 v280 Gbps85Ω diff4Baja pérdidaPAM3

Pautas de Enrutamiento USB

USB 2.0 (Alta Velocidad)

  • 90Ω diferencial, 45Ω single-ended
  • Mantener el par D+/D- junto, minimizar el espaciado
  • Longitud máxima de traza ~6 pulgadas sin hub
  • Evitar stubs y vías en la ruta de señal

USB 3.x SuperSpeed

  • Pares TX y RX separados (dúplex completo)
  • Condensadores de acoplamiento AC 100nF cerca del conector
  • Considerar redriver para trazas largas
  • Material de pérdida media para Gen2 (10G)

FAQ

¿Qué impedancia se requiere para USB 3.0?

USB 3.0 SuperSpeed requiere una impedancia diferencial de 90Ω ±10% para pares TX y RX. El par D+/D- USB 2.0 heredado en el mismo conector también requiere 90Ω. Use apilamiento de impedancia controlada y mantenga una geometría de traza consistente en toda la ruta.

¿Cómo enrutar USB Type-C para reversibilidad?

USB Type-C usa un pinout simétrico para reversibilidad. Enrute ambos pares TX1/RX1 y TX2/RX2. Un IC multiplexor o controlador Type-C maneja el cambio de carriles. Mantenga ambas rutas de enrutamiento con longitud coincidente. Los pines CC determinan la orientación y negocian los modos de alimentación/datos.

¿Cuál es la longitud máxima de traza USB 3.0?

USB 3.0 normalmente admite 3-5 pulgadas de traza PCB sin ecualización. Las rutas más largas requieren ICs redriver/retimer. USB 3.1 Gen2 (10G) es más sensible - límite a 4 pulgadas. El presupuesto de pérdida es ~8dB total en Nyquist. Use simulación de canal para verificar.