一种USB设备抗干扰的方法

USB保护电路的EMC设计

USB保护电路的EMC设计1.确定电路布局电路布局是EMC设计中的重要一环。

首先，需要将接地电路的尽可能短。

接地电路是消除电磁串扰的关键，良好的接地是保证设备EMC性能的基础。

其次，将高频信号线与低频信号线分离布局，减少彼此之间的相互干扰。

此外，还需要根据系统需求，合理布局各个电路模块，减少信号线的长度和走线面积。

2.适当选择滤波器滤波器的设计对于EMC起着至关重要的作用。

在USB保护电路中，常常需要使用滤波器来抑制高频噪声和滤除电源线上的电磁干扰。

常用的滤波器包括LC滤波器、Ferrite Beads和EMI滤波器等。

在选择滤波器时，需要根据系统的特点和需求，合理选择滤波器的参数和类型。

3.良好的接地设计良好的接地设计是EMC设计中的重要一环。

首先，需要构建星型接地系统，即将所有的接地点连接在一起，并与外部接地点相连接。

其次，需要采用大面积的接地层来减少环路面积，并且减少共模噪声的辐射和接收。

另外，还要注意将模拟和数字地线分离布局，减少相互之间的干扰。

4.抗干扰设计在USB保护电路的EMC设计中，抗干扰设计是重要的一环。

主要包括以下几个方面：首先，需要合理选择电容和电感元件，以增加抑制干扰的能力。

其次，需要适当加入屏蔽罩或屏蔽层，以减少电磁辐射和电磁感受。

另外，要合理设置地孔和电流回路，在设计中避免环路，减少电磁干扰。

5.可靠的布线设计布线设计也是EMC设计中的关键一环。

在USB保护电路中，需要合理规划信号线和电源线的走线路径，尽量减少信号线的长度和延迟。

此外，还要合理设计PCB板的层压结构，减少信号线的串扰和电磁辐射。

6.使用合适的材料和元件选择合适的材料和元件也是EMC设计中的重要一环。

例如，选择具有良好屏蔽性能的材料和元件，如磁性材料、屏蔽罩等，以减少电磁辐射和电磁感受。

另外，选择高频特性好的元件，如高频滤波器等，以提高系统的EMC性能。

总结起来，USB保护电路的EMC设计是确保设备电磁兼容性和可靠性的重要环节。

usb差分电平 -回复

usb差分电平-回复USB差分电平是指在USB通信中，数据传输采用的差分信号电平。

差分信号是通过同时传输两个电压相反的信号来传递数据的一种通信方式。

在USB中，差分信号被用于高速数据传输，它具有较强的抗干扰能力和较远的传输距离。

本文将详细介绍USB差分电平的原理、特点以及在USB通信中的应用。

一、USB差分电平的原理差分电平是通过同时传输两个电压相反的信号来传递数据。

在USB通信中，差分电平主要应用在数据传输线上（D+和D-）。

USB差分电平的传输原理如下：1. 电压编码：USB差分信号采用非归零编码方式，即0或1的电平值不会回到0电压值。

0电平值定义为-0.3V至-0.9V之间，而1电平值定义为+0.3V至+0.9V之间。

2. 差分信号：USB的差分信号是通过将D+和D-两个数据线分别连接到高电平和低电平输出上实现的。

当D+为高电平时，D-为低电平，表示传输的数据位为1。

当D+为低电平时，D-为高电平，表示传输的数据位为0。

3. 反相器：USB差分信号中，D+和D-的电平是通过一个差分信号解调电路产生的，并通过一个反相器实现两个信号的反向。

反相器是将输入信号反转输出的电路，它由一个晶体管和一个偏置电阻组成。

二、USB差分电平的特点1. 抗干扰：USB差分信号采用差分传输方式，相邻线对的电压差是用来传递数据的。

由于差分信号采用的是峰值信号传输方式，具有较强的抗干扰能力，可以有效降低外部电磁噪声对传输的影响，提高数据传输的稳定性和可靠性。

2. 低功耗：USB差分电平的工作电压范围较小，电压的正负值都在1V 以内，相比于单端信号传输方式，差分信号传输方式功耗较低。

3. 传输距离远：由于差分信号传输可以减小传输线对电磁噪声的敏感度，并且采用更高的电压能量传输，使得差分电平的传输距离更远。

三、USB差分电平在USB通信中的应用USB差分电平在USB通信中广泛应用，主要体现在以下几个方面：1. 数据传输：USB差分电平主要用于USB的数据传输，通过差分信号的高低电平来表示传输的数据位。

一种usb信号滤波器的制作方法

一种usb信号滤波器的制作方法摘要：一、引言二、USB信号滤波器的作用与原理三、制作材料与工具四、制作步骤五、测试与优化六、总结与展望正文：一、引言随着电子设备的普及，USB接口已经成为日常生活中最常见的数据传输方式。

然而，在实际应用过程中，USB信号受到电磁干扰、噪声等因素的影响，可能导致数据传输不稳定甚至失败。

为了解决这一问题，本文将介绍一种USB 信号滤波器的制作方法，以提高数据传输的稳定性和可靠性。

二、USB信号滤波器的作用与原理USB信号滤波器主要用于抑制USB信号中的干扰噪声，提升信号质量。

其工作原理是通过LC滤波器对信号进行高通、低通滤波，从而实现对有用信号的提取。

具体而言，高通滤波器允许高频信号通过，低通滤波器则阻止高频信号通过。

这样，USB信号中的高频噪声被滤除，剩下的低频信号即为原始信号。

三、制作材料与工具1.电子元件：包括电感、电容、电阻、二极管等；2.印刷电路板（PCB）；B数据线；4.焊接工具：如电烙铁、焊锡等；5.钳子、镊子等辅助工具；6.剪刀、线剪等切割工具。

四、制作步骤1.准备电路元件，按照设计要求连接电路；2.将连接好的电路元件焊接至PCB板上；3.焊接完成后，检查电路连接是否正确，如有错误，及时修正；4.为USB滤波器安装外壳，以保护电路元件；5.将制作好的USB滤波器与USB数据线连接，测试其性能。

五、测试与优化1.使用示波器检测滤波前后的USB信号，观察信号质量变化；2.在不同环境下测试USB滤波器的滤波效果，如在电磁干扰较强的环境下；3.对比不同滤波器参数对滤波效果的影响，如电容、电感的大小等；4.根据测试结果，优化电路设计，提高滤波效果。

六、总结与展望本文介绍了一种USB信号滤波器的制作方法，通过简易的电路设计和PCB焊接，即可实现对USB信号的滤波处理。

该滤波器具有制作成本低、滤波效果明显等优点，适用于多种电子设备。

在实际应用中，可根据需要进一步优化电路参数，提高滤波性能。

USB产品的EFT抗干扰

USB产品的EFT抗干扰分析李保桢中国赛宝实验室、中国广州天河区东莞庄路110号安全与电磁兼容中心EMC室、lbz@ 摘要：本文主要介绍USB产品的EFT抗干扰测试方法和原理，以及给出了一些相应对策建议。

关键词: USB EFT测试干扰抑制USB为Universal Serial Bus之简称,中文名称为:通用序列总线,其特性为随插即用,USB接口适用各种操作系统,不需安装特殊驱动程序,也不需繁复的设备安装过程,透过USB的接口,您即可马上存取您的各项资料或驱动其它硬件,堪称为目前最佳人性化的使用接口,目前USB接口备广泛应用一般计算机配备中例如键盘,鼠标,软盘机,数字相机,CD/DVD-ROM,随身碟与其它储存设备等均可见其身影.USB接口从1.0版本发展到1.1版本,到现在的2.0版本.速度从原来的15Mbps发展到了480Mbps.将来的3.0版本更加会10倍于现有速度,因此USB接口将来发展必定速度更高,应用更加广泛.同时,USB的EMC问题也显得越来越重要,频率的越来越高使得产品要满足EN 55022/GB9254,EN55024/GB17618越来越困难.下面将就USB接口的EFT抗干扰进行探讨.一: 按照IEC61000-4-4/GB/T17626.4电快速瞬变脉冲群EFT抗扰度试验，目的是验证由切换电感性负载、继电器触点弹跳而引起的各种瞬变骚扰的抗干扰能力。

这种试验是一种耦合到电源线路、控制线路、信号线路上的由许多快速瞬变脉冲组成的脉冲群试验。

快速脉冲群是由间隔为300ms的连续脉冲串构成，每一个脉冲串持续15ms，脉冲串由很多单个脉冲的上升沿5ns，持续时间50ns，重复频率5kHz的单个脉冲组成。

实验要点：短上升时间，重复率，低能量。

二：USB接口的EFT测试, USB接口同时带有信号线和5Vdc供电线,因此我们仍然选择用电容耦合夹的干扰注入方式。

因为耦合/去耦网络中的去耦电容（0.1uF左右），以及去耦电感（＞100μH），会使工作信号发生严重失真，特别是对于USB2.0等高速端口，影响更为严重。

汽车USB播放系统的抗干扰优化

工程师日志汽车USB 播放系统的抗干扰优化车辆多媒体系统的功能日渐丰富，用户驾乘体验提升的同时，也面临着严峻的系统电磁兼容问题。

电磁兼容性不仅关系到系统本身的工作可靠性，还会影响车辆的安全运行。

某车型的实车EMC 抗干扰测试过程中，多媒体USB 播放系统曾出现音乐播放中断问题。

根据电磁兼容的三要素，经过客观分析，给出了一种提高实车多媒体USB 播放系统抗电磁辐射干扰能力的解决方案。

多媒体USB 播放系统介绍实现多媒体USB 音乐播放功能的系统中，多媒体控制器输出音频信号给功放控制器，功放控制器将音频信号处理后送给扬声器并发出声音。

系统框图如图1，其中Audio 是多媒体系统主机输出给功放控制器的音频信号，A CC 是多媒体系统主机控制功放控制器的使能信号，PWM 是多媒体系统主机控制功放控制器工作模式（静音或播放）的信号。

USB 播放系统中断问题及排查分析整车EMC 抗扰度试验时，测试车辆在EMC 暗室转毂上以50 km/h 的速度行驶，测试天线垂直极化，信号源调制方式为CW，施加100 V/m 场强干扰时，在20 MHz、 21 MHz、31 MHz、35 MHz 频点出现USB 音乐播放中断现象。

根据系统工作原理，采取了以下排查措施：（1）去掉功放控制器，音频信号通过音频线直接传输到扬声器，重新测试，发现多媒体USB 音乐播放正常。

（2）通过光耦把多媒体控制功放控制器的PWM 信号引到暗室外，并用示波器监控EMC 抗扰度测试过程中的PWM 信号电压波形，发现USB 音乐播放声音中断时，PWM 信号电压波形变成10 V 高电平输出，PWM 信号电压正常应为5 V。

经过一系列的排查分析，发现PWM 信号受到干扰导致USB 音乐播放声音中断，原因如下：（1）5 V 的PWM 信号属于易受干扰的敏感信号，实际的驱动电流只有5 mA，同时功放控制器要求PWM 信号占空比波动不能大于1.5%，使得干扰造成的PWM 信号波动更易影响功放控制器。

usb端口emi整改方案

USB端口EMI整改方案简介电磁干扰（EMI）是指在电子设备中，通过电缆、线路或空气传播的电磁能量干扰其他电子设备或系统的现象。

USB接口作为一种常见的外部设备连接方式，在一定程度上也会引起EMI问题。

为了避免USB端口引发的EMI问题，需要进行相应的整改措施。

本文档将介绍USB端口EMI问题的原因分析，并提供一套完整的整改方案，以减轻USB端口对其他电子设备或系统的干扰。

USB端口EMI问题的原因分析USB端口引发的EMI问题主要有以下几个方面的原因：1. 信号回波在USB数据传输过程中，信号的传输速度较快。

因此，当信号到达接收端时，可能会发生回波现象。

这种回波会产生不同频率的电磁波，从而导致EMI问题的发生。

2. USB电缆长度USB电缆的长度也是引发EMI问题的一个因素。

过长的电缆会增加信号传输的延迟，导致更多的信号回波和信号衰减，从而增加了EMI的发生概率。

3. 接地问题USB端口的接地问题也是引发EMI问题的原因之一。

当接地不良或接地回路不完整时，可能会引入额外的电磁能量，进而导致EMI。

4. 设计不合理一些USB端口设计不合理也可能导致EMI问题的出现。

例如，不合适的线路布局、不合格的元件选用等都可能引发EMI问题。

整改方案1. 加入滤波器滤波器是一种常见的用于解决EMI问题的工具。

可以在USB端口的电路中加入滤波器来抑制电磁干扰。

通常情况下，使用LC滤波器可以有效地过滤高频噪声。

2. 优化线路布局合理的线路布局可以降低EMI问题的发生概率。

在设计USB端口时，应尽量避免信号线与电源线、地线等相互交叉。

此外，要注意信号线的长度和走向，减少线路回绕。

3. 优化接地方案良好的接地方案对于减轻EMI问题至关重要。

确保接地回路完整、接地点良好地连接在一起，可以有效地消除因接地问题引起的EMI。

4. 合理选择元件在设计USB端口时，应选择合适的元器件。

合格的电容、电感、反向二极管等元件能够减少EMI问题的发生。

USB产品的EFT抗干扰

USB产品的EFT抗干扰分析李保桢中国赛宝实验室、中国广州天河区东莞庄路110号安全与电磁兼容中心EMC室、lbz@ 摘要：本文主要介绍USB产品的EFT抗干扰测试方法和原理，以及给出了一些相应对策建议。

关键词: USB EFT测试干扰抑制USB为Universal Serial Bus之简称,中文名称为:通用序列总线,其特性为随插即用,USB接口适用各种操作系统,不需安装特殊驱动程序,也不需繁复的设备安装过程,透过USB的接口,您即可马上存取您的各项资料或驱动其它硬件,堪称为目前最佳人性化的使用接口,目前USB接口备广泛应用一般计算机配备中例如键盘,鼠标,软盘机,数字相机,CD/DVD-ROM,随身碟与其它储存设备等均可见其身影.USB接口从1.0版本发展到1.1版本,到现在的2.0版本.速度从原来的15Mbps发展到了480Mbps.将来的3.0版本更加会10倍于现有速度,因此USB接口将来发展必定速度更高,应用更加广泛.同时,USB的EMC问题也显得越来越重要,频率的越来越高使得产品要满足EN 55022/GB9254,EN55024/GB17618越来越困难.下面将就USB接口的EFT抗干扰进行探讨.一: 按照IEC61000-4-4/GB/T17626.4电快速瞬变脉冲群EFT抗扰度试验，目的是验证由切换电感性负载、继电器触点弹跳而引起的各种瞬变骚扰的抗干扰能力。

这种试验是一种耦合到电源线路、控制线路、信号线路上的由许多快速瞬变脉冲组成的脉冲群试验。

快速脉冲群是由间隔为300ms的连续脉冲串构成，每一个脉冲串持续15ms，脉冲串由很多单个脉冲的上升沿5ns，持续时间50ns，重复频率5kHz的单个脉冲组成。

实验要点：短上升时间，重复率，低能量。

二：USB接口的EFT测试, USB接口同时带有信号线和5Vdc供电线,因此我们仍然选择用电容耦合夹的干扰注入方式。

因为耦合/去耦网络中的去耦电容（0.1uF左右），以及去耦电感（＞100μH），会使工作信号发生严重失真，特别是对于USB2.0等高速端口，影响更为严重。

USB电路端口抗干扰保护设计方案

USB电路保护设计方案作者：Adrian Mikolajczak PPTC（聚正温度系数）装置是对电脑及有关装置提供电流过载保护的一种既可靠又经济的解决方案。

由于这种装置设有各种尺寸和功率范围，让电路设计者可以选择最合适的款式以满足电路设计和USB规范的需求。

现时的USB技术使得各种能够自行识别的外部设备与电脑联接，并自行装载驱动程序以运行新的装置。

而一般即插即用装置，需要有电源的USB接口进行数据传输并提供电源。

当发生短路或连接了受损设备时，如受损的电缆或联接头插入USB接口时，必须对USB集线器及主机装置提供有效保护。

由于这种情况在PC或集线器的使用过程中经常发生，U SB规范中要求对装置进行可复式电流过载保护，特别指出"PPTCs"是理想的保护技术。

USB装置可归类为向USB提供额外联接点的集线器，或是为系统提供其它功能的功能模块（例如数控操纵杆）。

集线器装置还可进一步分为总线供电和自供电两种。

总线供电集线器从USB连接头的电源插脚取得所有内部功能模块和后续接口所需的电源。

集线器从前级的装置中可获取高达500毫安的电流。

而有源总线集线器的外接口每个可获得高达100毫安电流，最多可有4个外接口。

自供电集线器用于内部功能和后续接口的电源并不是来自USB接口，尽管前级的USB 接口能够提供100mA的电流并使得当集线器发生断电时，界面仍然能够正常运行。

集线器必须能够为所有後级联接上提供高达500毫安电流。

USB规范对电流过载保护的要求如下：* 为安全起见，主机和自供电集线器必须提供电流过载保护。

* 集线器必须设有对电流过载检测并且能够将检测结果传达给USB软件。

* 如果由于一批后续接口取电而导致整体电流超过预设定值，电流过载保护电路必须要能够消除或减少所有受影响的后续接口的电源。

* 电流过载跳闸点不能超过5.0安培，而且必须高於最大允许的接口电流，使得瞬间电流(例如，电源打开或动态联接或重新配置时)不会导致电流过载保护器跳闸。