USBデータラインのレイアウトはどれほど重要ですか/レイアウトはどのように見えますか？

現時点では、ボードにUSBデータラインを配置していますが、デザインがどれだけうまく機能するかを把握しようとしています。詳細は次のとおりです。

• 4層ボード（上から：信号、グランド、スプリット電源プレーン、信号）
• 内部銅は0.5オンス、外部銅は1オンスです
• 外部フォイルとコア間のプリプレグの厚さは7.8ミル
• トレースは10ミル、差動ペア間隔は9.7ミル
• MCUピンからパラレルキャップまでのトレース長は約0.23インチ

デバイスのエンクロージャーに密閉型USBコネクターを取り付ける予定です。私が選択したコネクタは垂直ヘッダー配列になっているため、コネクタをはんだ付けするボードがあり、それからメインボードの間にジャンパーケーブルがあります。

上記の仕様に基づく差動インピーダンスに関しては、91〜92オームの領域のどこかに着陸する必要があると考えています。確かに、トレースは、コネクタに当たる前に並列キャップと直列抵抗を通過するため、常に均等な間隔を保っていません...しかし、できる限りのことを試みました。

これまでのボードレイアウトのショットを次に示します。

これはどのように見えますか？トレースのペア間の長さの違いは5ミル未満です。私が心配しているのは、この全体の差動インピーダンスのことを台無しにする可能性があります...そして、ボードとコネクタ間のジャンパーケーブルを台無しにすることです。

USB低速または全速のみを使用していると仮定すると、大丈夫です。

一般に、レイアウトの考慮事項は、長距離（数インチ）に進む場合、またはUSB-2.0を使用する場合にのみ実際に考慮する必要があります。それでも、USBは驚くほど寛容です。

• USB 1.1またはUSB2.0の低速/フルスピード

  • 本当に心配する必要はありません。50フィートのCAT-5ワイヤの USB2.0低速を実行している人々の話（おそらく終末論的な話）があります。ワイヤーランを数インチ以下に保つ限り、私は心配しません。
  • 低速/全速アプリケーションで心配する必要がある最速のエッジは、12 MHzです。そのため、少なくとも全体の非制御インピーダンスセクションが6未満である限り、トレース/配線が適切に伝送ライン/インピーダンス制御されることを確認することはそれほど重要ではありません。 。
  • 先ほど言ったように、ほとんどのUSBコントローラーは、広く規格外のUSBデバイスに対して非常に寛容です。これは生産のために何かあるならば、私は（そこにあるそれを正しく行うには労力を費やすだろう1人、それに接続されているものが微量でスペックから外れた場合hissyフィットをスローマザーボードを持っているそこには）、しかし、もしそれは単なるテストボードです。ただきちんとレイアウトするだけで、心配する必要はありません。

• USB2.0ハイスピード。

  • ここで、レイアウトがより重要になります。USB2.0 High-Speedの最大エッジレートは480 Mhzです。そのため、短いトレースでもデータの波長に近づき始め、適切なインピーダンス制御が重要になります。
  • EDAパッケージに適切なインピーダンス制御ルーティングオプションがあると仮定して、差動ペアインピーダンスを〜90Ωに設定するだけで問題ありません。ただし、連続した接地面があることを確認してください

• USB3.0

  • 嫌いですか？