Conexión de escudo de concentrador USB 3.0

Se trata de la aparentemente controvertida conexión del escudo a tierra. El sistema es básicamente una computadora basada en Intel que se usa en el cuerpo, alimentada por una batería. Dos cables USB 3.0 (o 3.1 Gen1) salen a una placa de circuito impreso que contiene dos chips de concentrador USB 3.0 ( TUSB8020B ). Dos cámaras externas se conectan a esta placa de circuito impreso del concentrador USB (una cámara para cada concentrador). Entonces, la PCB del concentrador USB tiene 4 conectores USB (2 ascendentes y 2 descendentes).

La pregunta es, ¿qué hacer con cada uno de los protectores del conector usb? La directiva principal es la robustez de la conexión USB.

He visto muchas recomendaciones. Por ejemplo:

Recomendación 1

El diseño de referencia del concentrador TUSB8020B de TI TIDA-00287 une todas las carcasas directamente a tierra.ingrese la descripción de la imagen aquí ingrese la descripción de la imagen aquí

Las Directrices de diseño EMI de Intel para componentes USB también recomiendan la conexión a tierra (aunque esto se escribió para USB 2.0).

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Recomendación 2

El EVM TUSB8020B de TI (y la hoja de datos) conecta los escudos entre sí y a tierra usando un filtro RC:

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El EVB-USB5534 de Microchip también une los escudos y usa un filtro RC, pero un R de 3 órdenes de magnitud más pequeño:

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Recomendación 3

Cypess SuperSpeed ​​Explorer Kit une cada escudo de forma independiente a tierra usando un filtro LC o L (en realidad se ahoga):

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Las propias cámaras (listas para usar) utilizan la recomendación Cypress (LC a tierra). La computadora integrada parece conectarse a tierra por inspección visual y verificación de continuidad a tierra, pero no estoy 100% seguro (los esquemas no están disponibles).

Ahora nos enfrentamos al dilema del escudo con la PCB hub (que, por cierto, actualmente no tiene una carcasa metálica, es una carcasa de plástico impresa en 3D).

¿Cuál es tu opinión?

Respuestas (1)

Todo depende de la construcción del dispositivo, si tiene opciones de conexión en caliente, si el dispositivo tiene conexiones metálicas expuestas a componentes electrónicos internos y posibles eventos de ESD, o si su principal preocupación son las restricciones EMI de la FCC. Algunos detalles de las compensaciones se pueden encontrar aquí .

Las controvertidas "recomendaciones" provienen de la incertidumbre bajo qué condiciones se utilizará el dispositivo en particular. El USB es generalmente un sistema "modular", por lo que cuando las cosas de diferentes fabricantes entran en un sistema, no saben a priori cómo se usará su dispositivo y proporcionan un acoplamiento mínimo entre el blindaje y la tierra de la señal. Si está diseñando un sistema integrado, mi opinión es no conectar el escudo con la tierra de la señal en los concentradores intermedios, y solo acoplar el escudo a la tierra de la señal en la unión de alimentación de la batería. Por lo general, la red de acoplamiento tiene huellas despobladas y los componentes se seleccionan/ajustan en función de los resultados de las pruebas de campo/certificación.