USB 2.0、3.0、USB4 PCBレイアウトをマスターします。すべてのUSB世代の差動ペアルーティング、 Type-Cコネクタ設計、信号整合性要件について学びます。
| バージョン | 速度 | インピーダンス | 差動ペア | 材料 | 備考 |
|---|---|---|---|---|---|
| USB 2.0 | 480 Mbps | 90Ω diff | 1 | FR-4 | D+/D-のみ |
| USB 3.0 | 5 Gbps | 90Ω diff | 2 | FR-4 | +SuperSpeed TX/RX |
| USB 3.1 | 10 Gbps | 85Ω diff | 2 | 中損失 | Gen2 |
| USB 3.2 | 20 Gbps | 85Ω diff | 4 | 中損失 | 2x2レーン |
| USB4 | 40 Gbps | 85Ω diff | 4 | 低損失 | トンネリング |
| USB4 v2 | 80 Gbps | 85Ω diff | 4 | 低損失 | PAM3 |
USB 3.0 SuperSpeedは、TXペアとRXペアの両方に90Ω±10%の差動インピーダンスが必要です。同じコネクタ内のレガシーUSB 2.0 D+/D-ペアも90Ωが必要です。制御されたインピーダンススタックアップを使用し、ルート全体で一貫したトレース形状を維持します。
USB Type-Cは可逆性のために対称ピン配置を使用します。TX1/RX1とTX2/RX2の両方のペアをルーティングします。マルチプレクサICまたはType-Cコントローラーがレーン切り替えを処理します。両方のルーティングパスの長さを一致させます。CCピンが向きを決定し、電源/データモードをネゴシエートします。
USB 3.0は通常、イコライゼーションなしで3〜5インチのPCBトレースをサポートします。より長いルートにはリドライバ/リタイマICが必要です。USB 3.1 Gen2（10G）はより敏感です - 4インチに制限してください。ナイキスト周波数での総損失予算は約8dBです。チャネルシミュレーションを使用して検証します。