一種降低usb線路共模輻射的布線方法
【專利摘要】本發(fā)明提供一種降低USB線路共模輻射的布線方法，其具體布線過程為：設(shè)置一靜電防護芯片，該靜電防護芯片通過其pin腳連接兩個USB端口、一個IEEE1394控制器，相對應(yīng)的，該靜電防護芯片的pin腳與每個USB端口之間均設(shè)置一組差分線，每組差分線均包括兩條線路且分別接入靜電防護芯片左右兩側(cè)的各一個pin腳。該一種降低USB線路共模輻射的布線方法和現(xiàn)有技術(shù)相比，實現(xiàn)磁場的相互抵消，大幅度降低電磁輻射，保證信號的傳輸質(zhì)量，實用性強，適用范圍廣泛，易于推廣。
【專利說明】一種降低USB線路共模輻射的布線方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及集成電路布線設(shè)計【技術(shù)領(lǐng)域】，具體的說是一種實用性強、降低USB線路共模輻射的布線方法。
【背景技術(shù)】
[0002]優(yōu)化電路板上的布圖設(shè)計一直以來是改善電磁騷擾的重要手段，其中USB端口帶出的輻射是電磁輻射中最常見的，而這些輻射的源頭絕大多數(shù)來自共模輻射，一般的，USB端口線路中的共模輻射信號來源為:信號路徑和回流路徑中電流的相位相同。
[0003]我們在實際布線時，差分信號經(jīng)常會出現(xiàn)不對稱的情況，這時差分信號的相位就不是正好相反的情況，這樣差分信號產(chǎn)生的磁場出現(xiàn)無法抵消的狀況，抵消不掉的部分就會感應(yīng)出共模電流，使差模信號向共模信號轉(zhuǎn)換，產(chǎn)生輻射，引起共模輻射。
[0004]由此可見，如果想降低USB線路中的共模輻射情況，就需要想辦法將差分信號對稱布線設(shè)計，基于此，現(xiàn)提供一種降低USB線路共模輻射的布線方法。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明的技術(shù)任務(wù)是解決現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種實用性強、降低USB線路共模輻射的布線方法。
[0006]本發(fā)明的技術(shù)方案是按以下方式實現(xiàn)的，該一種降低USB線路共模輻射的布線方法，其具體布線過程為:
設(shè)置一靜電防護芯片，該靜電防護芯片通過其pin腳連接兩個USB端口、一個IEEE1394控制器，相對應(yīng)的，該靜電防護芯片的Pin腳與每個USB端口之間均設(shè)置一組差分線，每組差分線均包括兩條線路且分別接入靜電防護芯片左右兩側(cè)的各一個pin腳。
[0007]通過上述技術(shù)方案中兩組差分線的布圖設(shè)計，使得差分信號布線實現(xiàn)對稱，由于兩組差分信號產(chǎn)生的相位相反，兩條信號產(chǎn)生的磁場彼此抵消，降低了電磁輻射。
[0008]作為優(yōu)選，所述靜電防護芯片上設(shè)置有6個pin腳，pinl?3在該芯片的一側(cè)，pin4?6在該芯片的另一側(cè),其中pinl、3、4、6分別為靜電防護腳，pin2為接地管腳，pin5為電壓輸入腳，其中pinl、pin6腳連接一組差分線，pin3、pin4腳連接另一組差分線。
[0009]進一步的，所述靜電防護芯片的pin5腳的輸入電壓為5V。
[0010]作為優(yōu)選，所述每組差分線上的兩條線路均經(jīng)過濾波電感后分別接入靜電防護芯片的 pinl、pin6 腳或 pin3、pin4 腳。
[0011]進一步的，所述濾波電感為貼片電感。
[0012]本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比所產(chǎn)生的有益效果是:
本發(fā)明的一種降低USB線路共模輻射的布線方法通過將差分信號對稱布線設(shè)計，實現(xiàn)兩組差分信號的幅度相等且相位相反，從而實現(xiàn)磁場的相互抵消，大幅度降低電磁輻射，保證信號的傳輸質(zhì)量，實用性強，適用范圍廣泛，易于推廣?！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0013]附圖1為本發(fā)明的靜電防護芯片電路示意圖。
[0014]附圖2為本發(fā)明的第一種差分信號線連接示意圖。
[0015]附圖3為本發(fā)明的第二種差分信號線連接示意圖。
[0016]附圖4為本發(fā)明采用第一種差分信號線時的輻射測試結(jié)果示意圖。
[0017]附圖5為本發(fā)明采用第二種差分信號線時的輻射測試結(jié)果示意圖。
【具體實施方式】
[0018]下面結(jié)合附圖對本發(fā)明的一種降低USB線路共模輻射的布線方法作以下詳細說明。
[0019]由于當(dāng)差分信號的幅度相等且方向相反時，信號產(chǎn)生的磁場彼此相互抵消，因此會降低電磁輻射?；诖嗽O(shè)計思路，現(xiàn)如附圖所示，提供一種降低USB線路共模輻射的布線方法，其具體布線過程為:
設(shè)置一靜電防護芯片，該靜電防護芯片內(nèi)部結(jié)構(gòu)如附圖1所示，其包括6個pin腳，其中 pinl、pin3、pin4、pin6 分別為靜電防護腳 ESDl、ESD2、ESD3、ESD4，pin2 為接地管腳 GND，pin5為電壓輸入腳，該靜電防護芯片連接有兩個USB端口、一個IEEE1394控制器，每個USB端口均包括4個pin腳，電壓輸入腳Vbus、差分信號腳D+、差分信號腳D-、地腳GND，由于靜電防護芯片連接兩個USB端口，這樣就需要兩組差分信號線，該兩組差分信號線需要連接在靜電防護芯片的pin腳上一般連接兩組差分信號線，由于pinl、pin3、pin4、pin6為靜電防護腳，故pinl、pin3、pin4、pin6分別接入差分信號線，當(dāng)采用如附圖2所示的連接方式時，pinl、pin3連接第一組差分信號線，該第一組差分信號線包括兩條線路USB_P2_DN1和USB_P2_DP2，該兩條線路均經(jīng)過濾波電感LI，靜電防護芯片的pinl連接USB_P2_DN1后接入上述USB端口的D+腳，pin3連接USB_P2_DP2后接入上述USB端口的D-腳；pin4、pin6連接第二組差分信號線，該第二組差分信號線包括兩條線路USB_P3_DN1和USB_P3_DP2，該兩條線路均經(jīng)過濾波電感L2，靜電防護芯片的pin6連接USB_P2_DN1后接入上述另一 USB端口的D+腳，pin4連接USB_P3_DP2后接入上述另一 USB端口的D-腳。
[0020]采用上述連接方式后，整個差分信號線出現(xiàn)布線不對稱的情況，這是由于pinl、Pin3和pin4、pin6分別設(shè)置在靜電防護芯片的兩側(cè)，這樣就會使得相位不相反，導(dǎo)致部分磁場無法抵消，共模輻射較為嚴(yán)重，經(jīng)過實際測試其輻射的測試結(jié)果如附圖4所示，經(jīng)檢測，240M，480M, 720M, 960M都是USB信號輻射出來的，圖中圓圈標(biāo)注的720M已經(jīng)超過標(biāo)準(zhǔn)限值，測試fail。
[0021]基于此， 申請人:對其連接方式做出調(diào)整，調(diào)整后的電路圖如附圖3所示，該附圖中示出了另一種布線方式。
[0022]靜電防護芯片連接有兩組差分線，一組差分線連接該靜電防護芯片的pinl、pin6腳，該組差分信號線包括兩條線路USB_P2_DN1和USB_P2_DP2，該兩條線路均經(jīng)過濾波電感LI，靜電防護芯片的pinl連接USB_P2_DN1后接入上述USB端口的D+腳，pin6連接USB_P2_DP2后接入上述USB端口的D-腳；pin3、pin4連接第二組差分信號線，該第二組差分信號線包括兩條線路USB_P3_DN1和USB_P3_DP2，該兩條線路均經(jīng)過濾波電感L2，靜電防護芯片的pin3連接USB_P2_DN1后接入上述另一 USB端口的D+腳，pin4連接USB_P3_DP2后接入上述另一 USB端口的D-腳。
[0023]通過上述連接方式后，使得布線對稱方式得到大幅改善，降低了 USB信號的輻射，經(jīng)過實際測試其測試結(jié)果波形如附圖5所示，圖中圓圈處的720M已經(jīng)低于標(biāo)準(zhǔn)限值，測試通過。
[0024]上述靜電防護芯片的pin5的輸入電壓為5V。
[0025]所述濾波電感L1、L2均為貼片電感。
[0026]以上實施方式僅用于說明本發(fā)明，而并非對本發(fā)明的限制，有關(guān)【技術(shù)領(lǐng)域】的普通技術(shù)人員，在不脫離本發(fā)明的精神和范圍的情況下，還可以做出各種變化和變型，因此所有等同的技術(shù)方案也屬于本發(fā)明的范疇，本發(fā)明的專利保護范圍應(yīng)由權(quán)利要求限定。
【權(quán)利要求】
1.一種降低USB線路共模輻射的布線方法，其特征在于其具體布線過程為:設(shè)置一靜電防護芯片，該靜電防護芯片通過其pin腳連接兩個USB端口、一個IEEE1394控制器，相對應(yīng)的，該靜電防護芯片的Pin腳與每個USB端口之間均設(shè)置一組差分線，每組差分線均包括兩條線路且分別接入靜電防護芯片左右兩側(cè)的各一個pin腳。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種降低USB線路共模輻射的布線方法，其特征在于:所述靜電防護芯片上設(shè)置有6個pin腳，pinl?3在該芯片的一側(cè)，pin4?6在該芯片的另一偵U，其中pinl、3、4、6分別為靜電防護腳，pin2為接地管腳，pin5為電壓輸入腳，其中pinl、pin6腳連接一組差分線，pin3、pin4腳連接另一組差分線。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種降低USB線路共模輻射的布線方法，其特征在于:所述靜電防護芯片的pin5腳的輸入電壓為5V。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種降低USB線路共模輻射的布線方法，其特征在于:所述每組差分線上的兩條線路均經(jīng)過濾波電感后分別接入靜電防護芯片的pinl、pin6腳或pin3、pin4 腳。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種降低USB線路共模輻射的布線方法，其特征在于:所述濾波電感為貼片電感。
【文檔編號】H05K1/02GK104010434SQ201410256771
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年6月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月11日
【發(fā)明者】黨杰, 吳修權(quán) 申請人:浪潮電子信息產(chǎn)業(yè)股份有限公司