Pregunta de enrutamiento USB de PCB de 4 capas

Actualmente estoy trabajando en una PCB de 4 capas que usa un Cypress PSOC4200 con una conexión USB Full Speed. Sin embargo, estoy completamente sobrecargado con el cálculo de la impedancia y los requisitos resultantes de las trazas.

Estoy trabajando en una placa de circuito impreso con las siguientes capas:

Capa 1: superior (señales USB) Capa 2: GND Capa 3: VCC Capa 4: inferior

Quiero diseñar las líneas de señal D+ / D- en CADSOFT Eagle, sin embargo, este programa no ofrece cálculo. ¿Alguien puede señalarme en la dirección correcta? He visto el software PCB Saturn, pero no estoy seguro de qué llenar. Estoy planeando pedir el PCB de este fabricante:

http://www.pcb-specification.com (Etiqueta Capa Build ML4)

Respuestas (2)

Para el modo de operación FS, no necesita mantener una impedancia precisa de las trazas. El control de trazas de impedancia solo es importante para los modos HS (480 Mbps) y superiores.

También es extraño que no haya mencionado el "apilamiento" de su diseño particular de PCB, que es de vital importancia al seleccionar el ancho de la traza para el diseño controlado por impedancia.

Solo como referencia: ExpressPCB (cambio rápido para PCB de 4 capas) ofrece un espacio dieléctrico de 0,305 mm entre la capa interna (tierra) y las capas de señal. Si desea una traza de 50 ohmios, el ancho de la traza debe ser de alrededor de 0,51 mm de ancho. Hay muchas calculadoras de impedancia de trazas de PCB que permiten una selección de trazas bastante precisa, busque en Google "calculadora de impedancia de trazas de pcb".

¿Hay alguna razón específica por la que desea calcular las impedancias exactas? ¿El soc te especifica que lo hagas? La hoja de datos generalmente tendría un esquema de referencia que puede seguir. Para la mayoría de mis periféricos con interfaz USB, uso trazos de 0,254 mm que no están a más de 25 mm de los pines del dispositivo al que están conectados. También puse resistencias 24R en cada línea.

Totalmente de acuerdo! A menos que la longitud de la línea sea mayor que 1/8 de longitud de onda para su frecuencia más alta de interés, el uso de la teoría de la línea de transmisión y las trazas de impedancia controlada es un lujo. Cualquiera que diga lo contrario probablemente esté tratando de venderle algo que no necesita o que no conoce muy bien la teoría de la línea de transmisión. Si te quedas atascado, hay un gran libro sobre líneas de transmisión de Waddell books.google.co.uk/books/about/…
Los efectos de la línea de transmisión siempre están presentes, usaría una longitud de onda de 1/10 o 1/20 para decidir cuánto énfasis se le debe dar. PD: la web está llena de simples calculadoras de impedancia controlada. También hay solucionadores de campo 2D gratuitos para esto.
Sí, tiene razón, tratar de vender la teoría de la línea de transmisión para el modo USB FS es exactamente lo que el OP no necesita. La frecuencia de Nyquist de la señal FS es de 6 MHz, por lo que su regla de 1/8 de longitud de onda se reduce a unas 140 pulgadas de trazo, o unos 3,5 m.
Eso es engañoso, porque los tiempos de subida/bajada suelen tener contenido de alta frecuencia. No importa si son 6MHz o 50...
No realmente, porque el contenido de alta frecuencia en la comunicación de señales es en realidad un contenido parásito . Los diseñadores de capas físicas en realidad tienden a limitar el contenido de alta frecuencia limitando las tasas de borde al mínimo, especialmente para buses de alta velocidad. Es por eso que USB especifica el límite más rápido para el tiempo de caída/ascenso en el modo HS, pero no tiene un límite lento, que se define solo por la capacidad de la señal para cumplir con la apertura del ojo (máscara de señal) en el extremo de destino.
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