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Exemplo de Design

Guia de Design de PCB USB

Domine o layout de PCB USB 2.0, 3.0 e USB4. Aprenda roteamento de pares diferenciais, design de conectores Type-C e requisitos de integridade de sinal para todas as gerações USB.

Lista de Verificação de Design USB

  • Impedância diferencial 90Ω (±10%)
  • Correspondência de comprimento P/N dentro de 5 mils
  • Manter acoplamento de par por todo o caminho
  • Referenciar plano de terra sólido
  • Adicionar proteção ESD perto do conector

Especificações USB por Versão

VersãoVelocidadeImpedânciaPares DifMaterialNotas
USB 2.0480 Mbps90Ω diff1FR-4Apenas D+/D-
USB 3.05 Gbps90Ω diff2FR-4+SuperSpeed TX/RX
USB 3.110 Gbps85Ω diff2Perda médiaGen2
USB 3.220 Gbps85Ω diff4Perda média2x2 pistas
USB440 Gbps85Ω diff4Baixa perdaTunelamento
USB4 v280 Gbps85Ω diff4Baixa perdaPAM3

Diretrizes de Roteamento USB

USB 2.0 (Alta Velocidade)

  • 90Ω diferencial, 45Ω single-ended
  • Manter o par D+/D- junto, minimizar o espaçamento
  • Comprimento máximo de traço ~6 polegadas sem hub
  • Evitar stubs e vias no caminho do sinal

USB 3.x SuperSpeed

  • Pares TX e RX separados (full duplex)
  • Capacitores de acoplamento AC 100nF perto do conector
  • Considerar redriver para traços longos
  • Material de perda média para Gen2 (10G)

FAQ

Qual impedância é necessária para USB 3.0?

USB 3.0 SuperSpeed requer impedância diferencial de 90Ω ±10% para pares TX e RX. O par D+/D- USB 2.0 legado no mesmo conector também requer 90Ω. Use empilhamento de impedância controlada e mantenha geometria de traço consistente em toda a rota.

Como rotear USB Type-C para reversibilidade?

USB Type-C usa uma pinagem simétrica para reversibilidade. Roteie ambos os pares TX1/RX1 e TX2/RX2. Um IC mux ou controlador Type-C gerencia a comutação de pistas. Mantenha ambos os caminhos de roteamento com comprimento correspondente. Os pinos CC determinam a orientação e negociam os modos de alimentação/dados.

Qual é o comprimento máximo de traço USB 3.0?

USB 3.0 normalmente suporta 3-5 polegadas de traço PCB sem equalização. Rotas mais longas requerem ICs redriver/retimer. USB 3.1 Gen2 (10G) é mais sensível - limite a 4 polegadas. O orçamento de perda é ~8dB total em Nyquist. Use simulação de canal para verificar.