USB电路详细设计

阻抗控制：90Ω差分阻抗±10%

AC耦合电容：100nF 

USB2.0:  5V,500mA

USB3.0:  5V,1A

USB拓扑如下

电路设计如下

另外还有共模电感部分，解决EMC问题，这里没涉及，所以没有画出来。

电源部分：

        1.由于USB是外部接口，考虑到用户使用的各种复杂条件，防止有短路的情况影响到板卡自身的电源，所以需要设计限流IC。

        这里使用的限流IC还是比较简单的，首先根据负载确定限流IC芯片，USB2.0跟USB3.0跑的最大电流不一样，限流的大小也不一样，需要注意。

        笔者以前做设计用过另外一种限流IC，保护时能输出状态IO，这个信号可以连接到板卡的SOC，或者MCU等，以进行状态检测。

        2.电容

        因为USB设备拔插的时候，电压会波动，尤其是插入的时候，需要较大的电流，需要在接口附近使用较大的电容，防止电压被拉低。为了电源的干净，也可以增加两枚小电容。

信号部分：

        USB信号走的是差分信号，为了保护，需要在链路上增加TVS管，理论上每个元器件都有一定的容性，所以选用TVS管的时候，尽量选择容性负载小一些的，对信号影响最小。保护电压不必太大，考虑USB差分信号幅值大小来选型即可，下图是TVS管的典型参数

         考虑到PCB走线阻抗的连续性，TVS管在板卡的位置，距离USB座子不宜太远也不宜太近。太远不利于TVS，太近则会导致阻抗跌落。