【技术大神】借问USB hub哪里有?
笔者近期接到2U云媒体服务器产品设计任务,该产品的应用领域为高清视频流,视频会议,在线课堂,视频监控和智能视频分析。这款产品需求2U机箱对外支持4个USB 2.0接口,用于外接扩展设备,如鼠标、键盘及U盘等。
根据设计需求,选取的芯片应满足其USB接口支持USB2.0标准,至少能扩展出4路USB接口,低功耗较,使用简单,无需复杂软件配置及切换操作,封装较小且易焊接及维护。基于这些因素评估多家USB hub芯片后,笔者最终选择瑞萨电子推出的UPD720114作为本次产品的解决方案。
UPD720114是一款支持USB2.0接口的1/4转换芯片。该芯片的5个USB接口可支持1.5Mbps,12Mbps及480Mbps三种传输速率。三种可选传输速率增加了设计的灵活性,便于设计人员依据不同接口的功能需求进行速率配置。在不同速率下的运行功耗也会有所改变,但在所有USB端口同时以高速模式传输数据时,UPD720114的电流损耗仍可控制在149mA范围内。在空闲状态下,UPD720114的电流损耗甚至可控制在10uA。由此可见该芯片的功耗较低。
本次设计主要是由CPU主芯片的一个USB接口通过UPD720114芯片扩展出4个USB接口用于接入4个USB插座。
具体电路方案框图如下:
在原理图设计阶段需考虑以下几点:
1)对接芯片的USB接口的传输速率是否匹配。
方案框图中CPU芯片的USB PHY是USB 2.0接口,那么在选择UPD720114芯片作为对接芯片前,就要核查下UPD720114是否支持USB 2.0接口或者更高速的USB3.0接口。2. UPD720114芯片和4个USB插座的供电信号由LDO芯片提供。
上述方案中USB接口的传输速率都规划为480Mbps。为了最小化电源噪声对USB传输信号线的影响,建议使用LDO芯片输出的电压信号供给UPD720114芯片和4个USB插座使用。供给4个USB插座使用的LDO芯片可以考虑具有限流能力,用于保护USB接收器件被过大电流冲击出现损坏。
2)USB插座需要加入静电保护电路。
由于USB插座在使用过程中极有可能遇到静电问题。设计时可以将USB差分数据信号线接入TVS二级管进行保护。同时将USB插座的外接接入大地信号,在大地信号上接入大电容,给意外接入USB插座的静电信号以泄放通道,避免不必要的损坏。
原理图设计完成后,当然该考虑PCB布局布线问题了,在此阶段同时需考虑到以下几点:
1)UPD720114芯片外接晶振要尽量远离USB数据差分信号线,避免时钟信号与USB数据差分信号之间的串扰。
2)UPD720114芯片外接晶振的滤波电容尽量靠近UPD720114芯片,以保证接入UPD720114芯片的时钟信号质量。
3)UPD720114芯片尽量靠近USB插座,尽量缩短USB数据差分信号线长度。
4)UPD720114芯片供电信号上的去耦电容和磁珠要尽可能靠近UPD720114芯片,尽量减小传输线的电感和噪声对芯片影响。
5)静电保护器件TVS二级管要尽量靠近USB插座,最大化实现TVS二级管的保护功能。
6)五对USB数据差分信号线平行走线,长度误差控制在2mil内,两根数据线的长度不能超过4in,差分阻抗要控制在90Ω±15%的范围内,单根阻抗要控制住45Ω±10%。
7)五对USB数据差分信号线在走线过程中遇到需要打过孔问题,可以在过孔附近同时打上地孔,用于减小回流路径。
8)五对USB数据差分信号尽量远离供电芯片及供电信号。
以上就是我在使用UPD720114芯片的一点点设计经验分享,写于此希望能给其他工程师的设计以帮助。
作者:9477
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大虾 Lv6. 高级专家 2018-01-24学习了 资料很有价值
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大虾 Lv6. 高级专家 2018-01-20usbhub有很多,我们用usb2512和usb2514之类的。
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海绵宝宝 Lv7. 资深专家 2016-10-17学习一下,签个到。
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海绵宝宝 Lv7. 资深专家 2016-10-10每天来逛逛,看能不能坚持下来。
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海绵宝宝 Lv7. 资深专家 2016-10-09评论好少呀,给作者加个油,看能不能拿个音响。
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海绵宝宝 Lv7. 资深专家 2016-10-09今天又来逛逛世强推出的好文章,学习学习。
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BATI Lv7. 资深专家 2016-08-11good experience
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用户_8239 Lv7. 资深专家 2016-08-09这个很实用哦
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海绵宝宝 Lv7. 资深专家 2016-08-09好文章,顶起来吧。
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型号- 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晶振生产流程:选材至成品,创捷18道工艺全揭秘
晶振是一种能够产生稳定频率振荡信号的元器件。它广泛应用于电子设备中,如计算机、汽车电子、通信设备、消费电子产品等。晶振的质量和性能对设备的正常运行和精确计时至关重要。本文将介绍晶振的生产流程,从原材料的选择到最终成品的制造过程,为读者提供一个全面的了解。
技术探讨 发布时间 : 2024-11-15
洺太电子重点推出可满足消费电子、便携式医疗设备的高性能电源解决方案——SUL6018 LDO系列
许多便携式消费电子大多是通过和MEMS结合来实现智能化的功能,不管如何单一的功能都对数据的采集有更高的抗干扰和长时间的待机要求。因此,对低功耗和高PSRR的LDO电源产品具有天然的需求。而由于技术特性,电源产品的低功耗和高PSRR存在相互制约因素。因此,具备低功耗的同时,又做到较高的PSRR就成为了洺太电子(SUNTEK)SUL6018系列产品的一大亮点。作为一款超小型、超低静态电流、高PSRR、
产品 发布时间 : 2024-09-13
芯海科技携十多款工业电子、汽车电子领域的创新产品及应用方案亮相2024慕尼黑上海电子展
2024慕尼黑上海电子展,芯海科技以“工业智能 创芯驱动”为主题,精彩展示了在工业电子、汽车电子领域的十多款创新产品及应用方案。历经20余年的持续研发与积累,公司凭藉“模拟信号链+MCU”双平台策略,为工业和汽车的智能化、电动化发展注入了新的活力,为市场和客户提供了更加丰富、优质和高效的解决方案。
原厂动态 发布时间 : 2024-07-10
标称稳压值33V的稳压二极管MMBZ5257B,额定功率350mW,适用于汽车电子、工业自动化和通信设备等
在半导体分立器件领域,稳压二极管以其独特的稳压性能广泛应用于各类电子系统中。本文SLKOR将重点关注一款具有出色技术特性的稳压二极管——MMBZ5257B,深入探讨其稳压值、功率、反向电流等关键参数,并展望其应用前景。
产品 发布时间 : 2024-09-28
【应用】日清纺车规级LDO R5110S051B-E2-AE用于汽车电子换挡器系统,带有看门狗功能
在汽车电子换挡器系统中,可使用日清纺的带有看门狗的车规级LDO R5110S051B-E2-AE,在给MCU提供低噪声电源同时兼具看门狗功能,节约PCB设计资源,工作电压范围3.5~ 36 (50V);工温-40至125℃。
应用方案 发布时间 : 2023-03-26
杰华特亮相2024慕尼黑上海电子展,展品覆盖汽车电子、计算和通信、新能源和工业、消费电子等领域
2024慕尼黑上海电子展将于2024年7月8日-7月10日于上海新国际博览中心盛大开幕,JW JOULWATT杰华特将携一系列明星产品亮相展会现场,展品覆盖汽车电子、计算和通信、新能源和工业、消费电子、和其他重点产品等领域,邀您莅临E4馆 No.4549 现场参观交流。
原厂动态 发布时间 : 2024-07-10
时科1SMA4728AG系列稳压二极管,稳压范围3.3V至330V,广泛应用于工业、汽车电子等领域
时科的1SMA4728AG系列稳压二极管,通过其在各种关键应用中的出色表现,帮助设计师解决了复杂电路中的稳压和保护问题。无论是在工业、消费电子,还是在通信和汽车电子领域,该系列产品都展现出了安全、低功耗、高性能的特性。
应用方案 发布时间 : 2024-08-30
18道工艺揭秘:晶振生产流程
晶振是一种能够产生稳定频率振荡信号的元器件。它广泛应用于电子设备中,如计算机、汽车电子、通信设备、消费电子产品等。晶振的质量和性能对设备的正常运行和精确计时至关重要。本文将介绍晶振的生产流程,从原材料的选择到最终成品的制造过程,为读者提供一个全面的了解。
技术探讨 发布时间 : 2024-08-10
一文了解晶振选型的关键参数和注意事项
在现代电子设备中,晶振起着至关重要的作用。它们被广泛应用于计算机、汽车电子、通信设备、工控系统等各种领域。选择适当的晶振型号可以确保系统的时序和通信的准确性。本文将介绍晶振选型的关键参数和注意事项,帮助您进行正确的选择。
技术探讨 发布时间 : 2024-08-03
二极管、三极管、LDO和EEPROM构建卓越智能电表解决方案
智能电表的崭新时代已经到来,而构建这一未来的关键正是我们在电路设计中所选择的元器件。在这篇文章中,我们将探讨如何通过巧妙地组合二极管、三极管、LDO(低压差稳压器)和EEPROM(电可擦除可编程只读存储器)等元器件,打造卓越的电路解决方案,为消费类电子电路设计与开发的工程师们提供一些建议和思路。
应用方案 发布时间 : 2024-05-10
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