電腦USB 3.0介面硬體電路設計

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USB一種計算機系統與外部設備的串口匯流排標準，支持即插即用和熱插拔功能。常用於U盤，滑鼠等移動外設。USB標準可分為USB1.0/2.0/3.0，雖然保持向下兼容，但電平標準各有差別。我們這裡主要介紹USB3.0的電路設計。

1.電平標準

USB標準可以分為USB1.0（低速1.5Mb/S，全速12Mb/S），USB 2.0

（480Mb/S）,USB3.0（5Gb/S），4種傳輸速度對應的電平標準和時序之前視頻有介紹，這裡就不詳細介紹。

2.原理圖設計

1）DM/DP差分對信號線與USB2.0的連接方式一樣，只要一對一直接連接就可以。

2）SSRXP/SSRXN,SSTXP/SSTXN差分對屬於高速serdes差分對，速度高達5Gb/S。只需TX端放置10nF隔直電容，RX端無需放置。

3）serdes結構在《PCIE3.0模擬視頻》有詳細介紹，因為晶元採用了8b/10b編解碼器，並串/串並轉換器，均衡器，時鐘數據恢復(CDR)等電路，使外部原理圖通過簡單的連接，輕輕鬆鬆的到5Gbps。

4）電源通過磁珠隔離雜訊和100uF電容提高供電能力。

3.PCB設計

USB 3.0的DP/DM,TXP/TXN,RXP/RXN差分對PCB布線要遵循差分線規則，特徵阻抗控制為90歐姆。

4.USB3.0 介面座

標準USB 3.0 A型介面如下左圖，體積較大一般用在個人電腦。目前手機等電子產品上用體積小的USB TYPE C。大家看它的引腳定義就知道為什麼這麼受人歡迎了。

5.介面保護

同樣的，外漏的介面在過3C認證要做-----ESD測試。

USB 2.0是480Mb/S，USB3.0是5Gb/S。這麼高的速度不是隨隨便便的ESD保護二極體就可以了。還記得信號完整性模擬時加大負載後對信號產生的影響嗎？所以這裡採用---低電容TVS ESD保護二級管。

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