USB 3.0 SuperSpeed 设计指南

前面详细的介绍过过usb3.0的一些信息。不了解的同学转
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1、尽可能缩短USB线。先要连好这些USB线，以确保实现了此列表中所推荐的内容。长走线会影响到发送器的质量，并会引入接收端上符号间的干扰（ISI）。
2、 可以在USB 3.0差分对上交换极性。在联接过程中，USB 3.0 PHY自动进行极性检测，如USB 3.0规范中的6.4.2一节所定义，并不需要对器件固件进行任何其他更改。如果有不同的USB连接器引脚分布，可以使用极性反转机制，以确保USB走线不会彼此交叉。

3、使用精度为1%的6.04 kΩ高精度电阻将R_USB2引脚接地。然后，使用精度为1%的200 Ω高精度电阻将R_USB3引脚接地。

USB2和USB3的参考电阻

USB 3.0走线需要在SS_TX线上有其他的AC耦合电容器（0.1 uF）。这些电容器需要对称放置，并与 EZ-USB FX3器件接近。

SuperSpeed TX线的去耦电容
需要对位于这些交流耦合电容器正下方的两层进行截断，旨在符合电容器的外形，以便在各线上避免由电容器焊盘而导致的额外电容。下图显示的是合理的去耦电容布局。

SuperSpeed TX线的去耦电容布局

USB信号线阻抗为90 Ω的差分值（±7%）。
保持差分对之间的走线宽度一致，以避免发生阻抗的不匹配情况，具体如下图所示。

差分对的阻抗匹配技术

需要将所有SS信号线完全布线在邻近层的坚固接地层上面。拆分SS信号下方的接地层会增大环路电感、引入阻抗不匹配并增加电气辐射。下图显示的是SuperSpeed信号下方的接地层。

SuperSpeed信号下方的可靠的接地层

差分SS对的走线长度必须小于0.12毫米（5密耳）。HS D+和D–信号的走线长度必须小于1.25毫米（50 密耳）。若需要，应该在USB插座附近调整HS信号。另外，应该在USB插座附近调整SS Rx信号，在器件附近调整SS Tx信号。

上图显示的是SuperSpeed信号的长度匹配示例。

PCB的导电层至少为4层。为了保持90 Ω差分阻抗，需要使用坚固的参考电源层。
一旦两对USB走线在不同层中彼此交叉，将在两个USB信号层之间放置一个接地层，具体如下图所示。

如果需要将信号布线到另一层，将要保持连续接地，以确保阻抗的一致性。为了实现这个目的，接地过孔必须位于信号过孔的旁边，如下图所示。信号过孔和接地过孔之间的距离要大于40密耳。

保持差分对中的走线宽度一致，以避免发生阻抗的不匹配情况，具体如下图所示。

避免所有USB线上存在短线。如果各线上需要焊盘，用于探测，那么这些焊盘不能超过短线形式的走线。

SS信号线上的过孔空隙应该普遍存在于该差分对。常见的空隙与单独过孔相比会保持更高的阻抗匹配，如下图所示。

由于微型B插座是表面贴装的插座，所以要将USB信号全部布线在与EZ-USB FX3器件和USB 3.0微型B插座相同的层。

强烈建议在（通过孔插座 ）使用标准B插座时，将USB信号连接到插座引脚。这些引脚位于该插座位置的对立。 例如，如果标准B插座位于顶层上，该信号线将连接到底层上的插座引脚。这样会防止USB插座引脚导致的不必要的短线。图29和图30分别显示的是推荐布局和产生短线布局的框图。为了避免引入过孔，可以将 EZ-USB FX3器件放置在标准B插座的对立层上。这时，USB走线可完全布线在同一层上。

上述两个布线方案均被测试，以便可以使用长度为3英寸的SS走线工作。

使用电感器将USB 3.0插座上的“屏蔽”引脚接地，以实现交流隔离。
在USB信号线上，尽量减少将要使用的弯曲。请勿进行90度的弯曲。若需要，请进行45 度的弯曲或圆形（曲线）弯曲

为了避免串扰，请勿将这些差分对信号放置在其他差分对、时钟信号或其他任何高速信号的附近位置。将USB信号从EZ-USB FX3器件布线到USB 3.0微型B插座的一个示例。每个差分对在走线上必须保持一致。将交流耦合电容器放置在离该器件尽可能近的位置。将ESD器件放置在离该插座最近的位置。