USB接口电路的滤波设计

USB信号传输电缆通常是双绞屏蔽线，其内部包含一对USB信号线和一对电源线；下面以USB2.0为例，从电路原理图设计和PCB布局布线设计两个方面进行分析；

一、原理图滤波设计

如图是常用的USB接口滤波电路原理图；电源线上串联一个磁珠（如阻抗为120Ω/100MHz、额定电流为2A），并在电源线上的磁珠两端并联电容（如中C1和C2），电容一般为0.01~0.1uF；

如果该产品是金属壳体，则还需将电路板的工作地直接接至外壳（或通过旁路电容，图中的Cy接至外壳或大地），并与电缆屏蔽层相连；

如果该产品是浮地产品，需要将USB电缆屏蔽层与工作地通过Y电容相连或直接连接；总之工作地要与USB屏蔽层相连。

USB差分线对上串联一个共模电感（如共模阻抗为90Ω/100MHz），对于共模电感的选择，要考虑共模电感的差模寄生电感对高速USB信号的影响，如果寄生差模电感太大，就会对USB信号产生衰减，影响USB接口的工作性能。

由于USB接口具有可热拔插性，USB接口容易受到静电的干扰；因此接口需要加上ESD的保护器件；

对于有金属外壳的设备：将ESD保护器件分别并联在电路中的USB数据线、电源线和工作地之间，并把工作地和金属外壳（屏蔽层）直接短路；

对于非金属外壳的设备：ESD保护器件分别并联在电路中的USB数据线、电源线和工作地之间，并将USB电缆屏蔽层与工作地相连；

差分线对因数据传送速度高达480Mb/s，则需要连接寄生电容非常小的器件；如下是不同接口速度所对应寄生电容限制值；

二、PCB设计注意事项

2.1差分对要保持线等长，否则会导致时序偏移、降低信号质量；

2.2差分走线要求在同一板层上，因为不同板层之间的阻抗、过孔等差别会降低差模传输的效果而引入共模噪声；

2.3避免走90°走线，可用圆弧或45°折线代替；

2.4每对D+/D-外围加上包围的屏蔽地线；