เลย์เอาต์ของสายข้อมูล USB มีความสำคัญเพียงใด / เลย์เอาต์ของฉันมีลักษณะอย่างไร

ฉันกำลังวางสายข้อมูล USB บนบอร์ดของฉันในขณะนี้และฉันแค่พยายามเข้าใจว่าการออกแบบของฉันดีแค่ไหน นี่คือรายการ:

• บอร์ด 4 เลเยอร์ (จากด้านบน: สัญญาณ, กราวด์, เครื่องบินกำลังแยก, สัญญาณ)
• ทองแดงภายในคือ 0.5oz, ทองแดงภายนอกคือ 1 ออนซ์
• พรีเพรกระหว่างฟอยด์ภายนอกและแกนกลางหนา 7.8 มิล
• การติดตามคือ 10 ล้านโดยมีระยะห่างของคู่ต่างกันที่ 9.7 ล้าน
• ความยาวการติดตามของพิน MCU ไปจนถึงตัวพิมพ์ใหญ่แบบขนานมีค่าประมาณ 0.23 นิ้ว

ฉันวางแผนที่จะมีขั้วต่อ USB ที่ปิดผนึกไว้ในกล่องหุ้มอุปกรณ์ของฉัน ตัวเชื่อมต่อที่ฉันเลือกมีการจัดเรียงส่วนหัวแนวตั้งดังนั้นฉันจะมีบอร์ดที่ฉันบัดกรีขั้วต่อไปและระหว่างนั้นกับบอร์ดหลักจะมีสายจัมเปอร์

เท่าที่ความต้านทานแตกต่างตามรายละเอียดข้างต้นฉันคิดว่าฉันควรจะลงจอดที่ไหนสักแห่งในพื้นที่ 91 - 92 โอห์ม ได้รับร่องรอยไม่ได้เว้นระยะเท่ากันตลอดเวลาตั้งแต่วิ่งผ่านแคปแบบขนานและตัวต้านทานอนุกรมก่อนที่จะกดที่ตัวเชื่อมต่อ ... แต่ฉันพยายามอย่างที่สุดเท่าที่จะทำได้

นี่เป็นช็อตของเลย์เอาต์ของบอร์ดป่านนี้:

มันมีลักษณะอย่างไร ความยาวแตกต่างกันระหว่างคู่ของร่องรอยต่ำกว่า 5 ล้าน สิ่งที่ฉันเป็นห่วงคืออาจทำให้สิ่งต่าง ๆ ที่เกิดจากอิมพีแดนซ์นี้แตกต่างกันไป ... และการมีสายจัมเปอร์ระหว่างบอร์ดกับขั้วต่อทำให้เกิดความสับสน

สมมติว่าคุณใช้เพียง USB ความเร็วต่ำหรือความเร็วเต็มคุณควรจะใช้ได้

โดยทั่วไปการพิจารณาเลย์เอาต์จะต้องดำเนินการจริงๆถ้าคุณกำลังไปในระยะทางไกล (หลายนิ้ว) หรือใช้ USB-2.0 ถึงอย่างนั้น USB ก็ยังทนต่อได้อย่างน่าประหลาดใจ

• USB 1.1 หรือ USB2.0 ความเร็วต่ำ / เต็ม

  • คุณไม่ต้องกังวลจริงๆ มี (อาจ apocraphyal) เรื่องราวของคนทำงาน USB2.0 ต่ำความเร็วของมี50 ของ CAT-5 สาย ตราบใดที่คุณรักษาสายงานไว้ไม่กี่นิ้วหรือน้อยกว่านั้นฉันก็ไม่ต้องกังวล
  • ขอบที่เร็วที่สุดที่คุณจะต้องกังวลในการใช้งานความเร็วต่ำ / ความเร็วสูงสุดคือ 12 Mhz คุณไม่ได้เข้าใกล้จุดที่ทำให้แน่ใจว่าการติดตาม / การเดินสายไฟของคุณนั้นถูกควบคุมด้วยสายส่ง / อิมพีแดนซ์ที่มีความสำคัญอย่างน้อยตราบใดที่ส่วนที่ไม่มีการควบคุมความต้านทานรวมอยู่ในระดับต่ำกว่านั้นให้พูด ~ 6 " .
  • อย่างที่ฉันได้กล่าวไปแล้วว่าคอนโทรลเลอร์ USB ส่วนใหญ่มีความทนทานต่ออุปกรณ์ USB ที่ไม่ได้มาตรฐาน หากนี่คือบางอย่างสำหรับการผลิตฉันจะใช้ความพยายามที่จะทำอย่างถูกต้อง (มีผู้ชายคนหนึ่งที่นั่นที่มีเมนบอร์ดที่โยน hissy-fit ถ้าสิ่งที่เชื่อมต่อกับมันเบี่ยงเบนไปจากสเป็คในปริมาณน้อย) แต่ถ้า มันเป็นเพียงบอร์ดทดสอบฉันว่าเพียงแค่วางมันอย่างเรียบร้อยและไม่ต้องกังวลกับมัน

• USB2.0 ความเร็วสูง

  • รูปแบบที่นี่มีความสำคัญมากขึ้น USB2.0 ความเร็วสูงมีอัตราความเร็วสูงสุดที่ 480 Mhz เช่นนี้แม้แต่การติดตามสั้น ๆ ก็เริ่มที่จะเข้าใกล้ความยาวคลื่นของข้อมูลและการควบคุมอิมพิแดนซ์ที่เหมาะสมจึงมีความสำคัญ
  • สมมติว่าคุณแพคเกจ EDA มีตัวเลือกการกำหนดเส้นทางที่ควบคุมความต้านทานที่เหมาะสมเพียงตั้งค่าอิมพิแดนซ์คู่ต่างของคุณให้อยู่ที่ ~ 90Ωและคุณควรจะปรับ ระวังให้ดีเพื่อให้แน่ใจว่าคุณมีระนาบกราวด์ต่อเนื่องกัน

• USB3.0

  • ดังนั้นคุณเกลียดตัวเองเหรอ?