USB 커넥터 쉴드를 연결하는 방법?

PCB에서 USB 커넥터 쉴드를 어떻게 라우팅해야합니까? USB가있는 곳에 바로 GND 평면에 연결해야합니까, 아니면 쉴드가 GND와 절연되어 있어야합니까, 아니면 ESD 보호 칩, 고 저항 저항 또는 퓨즈를 통해 접지에 연결되어야합니까?

추신. 쉴드 연결을 회로도에 배치해야합니까 아니면 PCB에 연결해야합니까?

실드가 효과적이기 위해서는 실드 접지에 가능한 한 낮은 임피던스 연결이 필요합니다. 저항을 권장하거나 전혀 접지에 연결하지 않거나 디지털 로직 접지에 대해 엄격하게 이야기하고 별도의 차폐 접지가 있다고 가정합니다. 금속 인클로저가있는 경우 이것이 차폐 접지가됩니다. 어떤 시점에서 디지털 접지는 차폐 접지에 연결해야합니다. EMI 때문에이 단일 지점은 I / O 영역에 가깝습니다. 즉, 보드의 한 부분 주위에 USB 커넥터를 다른 I / O 커넥터와 함께 배치하고 해당 위치의 쉴드 접지 지점에 쉴드를 배치하는 것이 가장 좋습니다. 조리개가없는 단단한 금속 인클로저가있는 경우 단일 지점 규칙에 일부 예외가 있습니다. 예를 들어 여러 연결 지점이 도움이 될 수 있습니다. 어쨌든 쉴드 대 회로 접지 연결에서 일부는 저항 또는 커패시터 (또는 둘 다)를 사용하도록 권장 할 수 있지만이를 수행 할 합리적인 이유는 거의 없습니다. 공통 모드 노이즈에 대한 경로를 제공하기 위해 둘 사이의 인덕턴스 연결이 낮기를 원합니다. 기생 커패시턴스를 통해 노이즈를 전환하는 이유는 무엇입니까 (예 : 환경으로 방출)? 이러한 전술에 일반적으로 주어진 유일한 이유는 접지 루프를 방지하기위한 것이지만 USB에 대해 이야기하고 있습니다. 접지 루프는 대부분의 USB 응용 프로그램에서 문제가되지 않을 것입니다. 물론, 그러한 전술은 그라운드 루프를 방지 할 수 있지만, 비 효과적인 방패를 모두 차단합니다. 공통 모드 노이즈에 대한 경로를 제공하기 위해 둘 사이의 인덕턴스 연결이 낮기를 원합니다. 기생 커패시턴스를 통해 노이즈를 전환하는 이유는 무엇입니까 (예 : 환경으로 방출)? 이러한 전술에 일반적으로 주어진 유일한 이유는 접지 루프를 방지하기위한 것이지만 USB에 대해 이야기하고 있습니다. 접지 루프는 대부분의 USB 응용 프로그램에서 문제가되지 않을 것입니다. 물론, 그러한 전술은 그라운드 루프를 방지 할 수 있지만, 비 효과적인 방패를 모두 차단합니다. 공통 모드 노이즈에 대한 경로를 제공하기 위해 둘 사이의 인덕턴스 연결이 낮기를 원합니다. 기생 커패시턴스를 통해 노이즈를 전환하는 이유는 무엇입니까 (예 : 환경으로 방출)? 이러한 전술에 일반적으로 주어진 유일한 이유는 접지 루프를 방지하기위한 것이지만 USB에 대해 이야기하고 있습니다. 접지 루프는 대부분의 USB 응용 프로그램에서 문제가되지 않을 것입니다. 물론, 그러한 전술은 그라운드 루프를 방지 할 수 있지만, 비 효과적인 방패를 모두 차단합니다.

Herny Ott는 자신의 저서 "전자기 호환성 공학"에서 이에 대해 설명합니다. 더 큰 그림에서보아야합니다. IE, 방패는 무엇을하고 있습니까?

저주파 신호의 경우 쉴드는 전송되는 신호를 보호하는 데 사용됩니다. 전력선 / AM / FM 라디오 신호가 정상적인 작동을 방해하므로 신호에 연결되지 않도록하십시오. 따라서 GND를 양쪽 끝에 묶어서는 안됩니다. 접지 루프는 신호에 작은 노이즈가 결합되도록하기 때문에 접지 루프가 끊어 져야합니다. 그렇다고 방패가 매달려있는 것은 아닙니다. 케이블 쉴드를 인클로저에 묶어야하고 필요한 경우 (동축의 경우와 같이) 회로 접지를 동일한 지점에 연결할 수 있습니다. 위의 이유로 저주파에 대해 단일 지점 접지를 최대한 많이 사용하려고합니다.

그러나 고주파 신호의 경우에는 그 반대입니다. 그들은 일반적으로 매우 높은 주파수에서 디지털 신호입니다. 약간의 노이즈가 결합 되더라도 전자 장치의 디지털 특성과 필터링은 정상적인 작동을 쉽게 유지해야합니다. 데이터 신호의 방출을 줄이고 방사선으로부터 보호하지 마십시오. 이러한 이유로, 가장 낮은 임피던스 경로는 양쪽 끝에 실드에 연결되어야합니다. 그렇습니다. 접지 루프가 있고 노이즈가 결합되지만 문제가되지 않습니다. 고주파의 경우, 다 지점 접지가 선호됩니다.

USB 칩 제조업체가 사용해야 할 사항을 지정하는지 확인하십시오. Cypress는 쉴드를 접지에 연결하는 1M 저항 및 4.7nf 캡을 권장합니다. 두 개의 쉴드 구멍은 매우 큰 흔적으로 연결되어야합니다 (100 mil을 제안했다고 생각합니까?)

4 저항을 통해 SHIELD 연결을 GND에 연결합니다. 이를 통해 절연 및 EMI 및 RFI 방출을 줄일 수 있습니다. 이 저항을 USB 커넥터 가까이에 두십시오. 올바른 값을 얻으려면 약간의 실험이 필요할 수 있습니다.

5 USB 헤더보다 크지 않은 VCC 평면에 인접한 신호 계층에 USB 실드를위한 평면을 제공하십시오.

http://www.cypress.com/?docID=4398

전속 장치 EMI 준수의 주요 과제는 고주파 에너지가 쉴드에 결합되는 것을 방지하는 것입니다.

최고 속도 장치는 커넥터 케이블을 접지면에 연결해야하는 차폐 케이블을 사용합니다. 접지면은 고주파수에서 등전위 표면처럼 작동하지 않습니다. Gnd 평면에 대한 커넥터 쉘 종단 위치는 중요합니다. 접지면의 소음이 쉴드에 연결되지 않도록 접지면의 가장 조용한 영역에 연결해야합니다.

http://www.ti.com/sc/docs/apps/msp/intrface/usb/emitest.pdf

기타

"USB 지침"을위한 Google

실드는 접지하지 않아야합니다. 물론 호스트 측에서 접지됩니다.

EMI는 문제가 아닙니다. 케이블을 커넥터에 연결할 때마다 ESD 방전 펄스가 발생한다는 것을 알아야합니다. 이것은 전자 제품에 위험합니다. 그래서 나는 USB shild를 접지에 직접 연결하지 않을 것입니다.

USB 차폐를 접지면에 연결하는 33k 저항을 요구하는 설계 사양을 기반으로 한 프로젝트를 기반으로했습니다. 햄 라디오 프로젝트 였기 때문에 편리하게 회로 기판을 민감한 EMI 검출기에 가까이 배치했습니다!

필자의 경우 EMI를 제거하기 위해 33k 저항을 제거하고 PCB의 접지면에 직접 USB 차폐를 단락시켜야했습니다.

쉴드를 접지에 직접 연결하는 위험은 두 장치에 서로 다른 전위의 "접지"가 있고 해당 소스의 DC 전류 용량이 큰 경우이 연결은 두 전원 시스템 사이의 퓨즈 역할을 할 수 있다는 것입니다.

커패시터는 공진 주파수에서 거의 거의 단락되지 않으며 일반적으로 해당 주파수 주위에서 상당히 넓은 대역에서 전도되므로 실드 접지와 시스템 접지 사이의 커패시터는 종종 필요한 절충안입니다.

저는 자동차 데이터 버스 통신을 설계하고 일부 표준에서는 하나의 장치 만 쉴드를 접지에 직접 연결하고 나머지 장치는 직렬 RC를 통해이를 수행해야합니다. 자동차 데이터 버스는 USB 2.0보다 속도가 상당히 느리지 만 위험은 비슷해야합니다. 그러나 견고한 차폐 연결이 없으면 USB 3.0을 올바르게 유지 관리하기가 어려울 수 있습니다. 그것은 (5 ~ 10GHz) 현재 디자인 경험의 범위를 벗어납니다.

글쎄, 우리는 또 다른 대답이 필요하다고 생각하기 때문에 USBLC6 과 같은 ESD 보호 칩을 통해 접지하는 것에 투표를 할 것 입니다. ESD를 통한 구성 요소의 명백한 파괴 및 데이터 무결성 문제가없는 여러 프로젝트에서 저에게 효과적이었습니다. STmicroelectronics가 그러한 칩을 제조한다면 저항이 거의 의심스럽고 저항, 커패시터 또는 접지가 짧을 것임을 알고 있습니다.

이 성공이 옳은 일인지 아니면 멍청한 운이기 때문인지 모르겠습니다. 다양한 반응을 감안할 때, 아무도 대답하지 않으려는 유혹에 빠져 있습니다.

직장에서 이더넷 잭을지면에 똑바로 묶습니다. AFAIK, 이더넷 케이블이 접지 신호를 전달하지 않더라도 현재 문제와 동일합니다. 그것은 작동하는 것처럼 보이며 나보다 더 많은 경험을 가진 사람에 의해 결정되었습니다.

10K와 50K 사이의 저항을 사용합니다. IIRC 나는 FTDI 애플리케이션 노트에서 33K의 가치를 보았다.

회로도에 모든 연결을 설정합니다.

USB 데이터 전송에 사용되는 주파수에서 EMI 전송을 방지하기 위해 양단 접지를 권장하는 EMI 및 USB 를 참조하십시오 .

여러 보드를 설계했으며 항상 FTDI 칩 (FT245R)을 사용했습니다. 데이터 시트에 실드가 GND에 연결되어 있어야합니다. PCB의 접지 인 칩의 동일한 GND!