Common Mode Choke Coils ต้องการ USB หรือไม่

15

ฉันดูแผนผังสำหรับGumStix Palo 43และสังเกตว่าพวกเขาใช้ขดลวดโช้คโหมดร่วมกับสายข้อมูลที่มาจาก USB

ฉันเข้าใจว่าการออกแบบนี้สามารถช่วยขจัดเสียงรบกวนที่มากับสาย USB ได้ แต่ฉันสงสัยว่ามันเป็นสิ่งที่ฉันควรเริ่มทำในการออกแบบของฉันหรือไม่ แผ่นข้อมูลสำหรับ FT232R มีการกล่าวถึงการเพิ่มโหมดปกติขดลวดทำให้หายใจไม่ออกไม่ได้และฉันได้ใช้ชิปนี้ก่อนที่จะมีออกมาอย่างใดอย่างหนึ่ง

ดังนั้นคุณจะแนะนำให้ฉันเปลี่ยนการออกแบบ USB ของฉันหรือทำให้มันเป็นอย่างที่มันเป็น?

usb choke

— Kellenjb
แหล่งที่มา

2

เอกสารข้อมูลหรือแม้แต่แอปพลิเคชันค่อนข้างให้ข้อมูลกับคุณเพื่อใช้ส่วนที่ประสบความสำเร็จในการปล่อย EMI และการสร้างเสียงรบกวนในส่วนที่เหลือของระบบ ตัวอย่างคลาสสิกที่แทบจะไม่เคยตามมาก็คือฝาปิดขนาด 0.1 ยูเอฟหนึ่งตัวเป็นแหล่งจ่ายพลังงานที่เพียงพอสำหรับการจ่ายกำลังไฟและคุณควรมีระนาบกราวด์อนาล็อกและดิจิตอลแยกต่างหาก (การทำสิ่งนี้โดยเฉพาะ เคล็ดลับอีกอย่างที่คุณพบคือการเปิดเสรีด้วยเฟอร์ไรต์บีดและโหมดทั่วไปทำให้เกิดสัญญาณที่ออกหรือเข้าสู่บอร์ด

— ทำเครื่องหมาย

นอกจากนี้พอร์ต USB ความเร็วเท่าไหร่?

— endolith

FT2232H คือ Hi-Speed ดังนั้นฉันจะวางแผนสำหรับ "กรณีที่แย่ที่สุด" ที่คอมพิวเตอร์เป็น Hi-Speed ด้วย

— Kellenjb

@ Mark - เป็นเรื่องที่ดีมากสำหรับฉันในตอนนี้ที่คุณอ้างถึงเครื่องบินภาคพื้นดินแบบแอนะล็อกและดิจิทัลแยกกันเพราะเกือบจะทำให้เกิดภัยพิบัติ EMI - นั่นคือสิ่งที่ฉันกำลังทำอยู่ในขณะนี้ กฎโทโพโลยีแบบ "ดาว" แบบดั้งเดิมมีการติดตามมากกว่าหรือน้อยกว่าในทางทฤษฎีนำสนามอะนาล็อกและดิจิตอลแยกกลับไปเป็นจุดศูนย์กลาง และฉันมีหายนะ EMI ในมือถอนหายใจ OTOH บริเวณที่พบเห็นทั่วไปอาจนำสัญญาณรบกวนแบบดิจิทัลมาใช้กับสิ่งที่เป็นแบบอะนาล็อกซึ่งเป็นสิ่งที่บริเวณแยกควรหลีกเลี่ยง ... จะทำอย่างไร?

@ มาร์คฉันจะไม่เห็นด้วยกับเครื่องบินภาคพื้นดินที่แยกต่างหากก่อให้เกิดปัญหาหากทำอย่างถูกต้อง คุณควรแยกเสียงรบกวนได้เป็นจำนวนมากเพื่อให้สัญญาณอนาล็อกของคุณมี SNR สูงขึ้น อย่างไรก็ตามคุณสามารถทำสิ่งผิดพลาดได้อย่างง่ายดาย

— Kortuk

21

สัญญาณ USB นั้นไม่แตกต่างกันอย่างสิ้นเชิงดังนั้นจึงไม่ใช่ความคิดที่ดี สัญญาณ (จุดสิ้นสุดของแพ็คเก็ต (EOP) คือหมุดทั้งสองดึงต่ำซึ่งฉันเชื่อว่าเป็นเพราะเหตุใดจึงมีเสียงรบกวนที่ 1 kHz และเสียงประสานในระบบ USB เนื่องจากส่งสัญญาณโหมดทั่วไปทุก 1 มิลลิวินาที)

สำลักโหมดทั่วไป (CM) ควรใช้เพื่อยุติบัส USB ความเร็วสูงหากพวกเขาจำเป็นต้องผ่านการทดสอบ EMI วาง CM โช้คให้ใกล้กับพินตัวเชื่อมต่อมากที่สุด ดูหัวข้อ 5.1 สำหรับรายละเอียด

หมายเหตุ: โหมดทั่วไปทำให้คุณภาพสัญญาณลดลงดังนั้นจึงควรใช้เฉพาะเมื่อ EMI เป็นปัญหาที่ทราบแล้วเท่านั้น

โหมดทั่วไปทำให้โช้คความเร็วเต็มและคุณภาพของสัญญาณความเร็วสูง ไดอะแกรมข้างต้นแสดงให้เห็นถึงการบิดเบือนคุณภาพสัญญาณความเร็วเต็มรูปแบบของจุดสิ้นสุดของแพ็กเก็ต แต่ยังอยู่ในข้อกำหนด เมื่อความต้านทานโหมดทั่วไปเพิ่มขึ้นความผิดเพี้ยนนี้จะเพิ่มขึ้นดังนั้นคุณควรทดสอบผลกระทบของโหมดทั่วไปที่ทำให้หายใจไม่ออกด้วยความเร็วเต็มและคุณภาพสัญญาณความเร็วสูง

แนวทางการออกแบบแพลตฟอร์ม USB ความเร็วสูง

หมายเหตุ: การกรองเพิ่มเติมอาจทำได้โดยการหมุนลวด 4 เส้นผ่านทางเฟอร์ไรต์บีดอีกรอบ เช่นเดียวกับการใช้เฟอร์ไรต์บีดในเส้นทางสัญญาณควรใช้ความระมัดระวังเพื่อให้แน่ใจว่าการส่งสัญญาณตรงตามเวลาขึ้นและลงโดยเฉพาะการส่งสัญญาณ EOP การส่งสัญญาณ EOP สิ้นสุดลงเพียงครั้งเดียวและอาจได้รับผลกระทบอย่างรุนแรงจากเม็ดเดี่ยวซึ่งทำหน้าที่เป็นตัวกรองโหมดทั่วไปเท่านั้น

แนวทางการออกแบบ Intel EMI สำหรับส่วนประกอบ USB

— endolith
แหล่งที่มา

2

+1 นั่นคือประสบการณ์ของฉันเช่นกัน การสำลักโหมดทั่วไปจะทำให้สัญญาณลดลง ตามที่กล่าวไว้ในคำสั่ง ping คุณควรรวมรอยเท้าของ choke (และการป้องกัน ESD ด้วย!); คุณสามารถเติมองค์ประกอบเหล่านั้นในระหว่างการประกอบได้ตลอดเวลาหากไม่จำเป็น

— ajs410

1

@ ajs410 ฉันคิดว่าการเพิ่มรอยเท้าและไม่เติมเพิ่มโอกาสของความต้องการเนื่องจากคุณเกือบจะรับประกันความไม่ตรงกันที่ตำแหน่งแผ่นเสริม

— Kortuk

คุณจะได้รับ EMI ที่เพิ่มมากขึ้นจากแผ่นที่ไม่มีหน้ากากประสานหรือไม่ แต่จะทำให้ต้นขั้วไม่มีร่องรอย?

— ajs410

1

ใช่. ที่จริงแล้วปัญหาหลักและสาเหตุที่คุณต้องมีโช้คโหมดทั่วไปนั้นเกิดจากความสามารถของสาย USB ในการแผ่คลื่น หากสัญญาณเข้าสู่บอร์ดของคุณชนกับสัญญาณที่ไม่สอดคล้องกันสัญญาณที่สะท้อนกลับจะเดินผ่านสายเคเบิลอีกครั้งและแผ่คลื่น เมื่อใดก็ตามที่คุณมีลวดยาวคือเมื่อคุณต้องการทำอย่างดีที่สุดเพื่อลดแสงสะท้อนที่เข้ามาในขดลวด เหตุผลที่คุณเพิ่มโช้คโหมดทั่วไปเกิดขึ้นเนื่องจาก EM จำนวนมากที่สร้างขึ้นโดยกระแสโหมดทั่วไปเมื่อเปรียบเทียบกับโหมดเฟือง แต่ถึงแม้ว่าสำลักโหมดทั่วไปไม่ควรส่งผลกระทบต่อโหมดแตกต่างกัน แต่ก็มีข้อบกพร่อง

— Kortuk

6

มีโอกาสที่ดีที่ทำให้หายใจไม่ออกรวมอยู่ในคณะกรรมการ Gumstix เพราะพวกเขาจะต้องผ่าน FCC หัวข้อ 47 CFR ส่วนที่ 15การทดสอบการปล่อยมลพิษสำหรับหม้อน้ำที่ไม่ได้ตั้งใจจะขายอุปกรณ์ของพวกเขา

คุณอาจไม่สนใจ แต่ถ้าเป็นผลิตภัณฑ์เชิงพาณิชย์ฉันคิดว่ามันถูกกว่าที่จะเพิ่ม choke ตอนนี้แล้วลบออกหากคุณพบว่าไม่จำเป็น

— pingswept
แหล่งที่มา

3

หากผลิตภัณฑ์ของคุณ "ลอย" บนสาย USB อาจไม่จำเป็นต้องมีการสำลักโหมดทั่วไป

อย่างไรก็ตามหากอุปกรณ์ของคุณมีการเชื่อมต่อไฟฟ้าผ่านเส้นทางอื่น ๆ ที่อาจก่อให้เกิดการวนกลับไปยังที่ที่สาย USB ของคุณมาคุณจะมีศักยภาพในการรับหรือเหนี่ยวนำเสียงที่อาจส่งผลกระทบต่อประสิทธิภาพของผลิตภัณฑ์ของคุณหรือผลิตภัณฑ์อื่น ๆ เพื่อมัน ณ จุดนี้คุณจะต้องหายใจไม่ออก

— Toybuilder
แหล่งที่มา

0

ใช่ฉันอยากจะแนะนำให้ใช้โช้คโหมดทั่วไป มันช่วยได้กับ EMI แต่อย่างที่ทุกคนพูดคุณจะมีสัญญาณลดลง หากคุณไม่ต้องการการสำลักเพียงแค่เพิ่มสายจัมเปอร์

— Kellenjb
แหล่งที่มา