常用接口的设计和ESD保护

常用电路模块的设计原则

常用接口的设计和ESD防护

---Jimmy&Felicity

课程内容v HDMI&DVI

v USB

v VGA

v SATA&IDE

v PCI

v CPCI

v视频接口(RF,RCA, S-Video,视频色差输入接口)

v AUDIO

v以太网接口

v光口

v光耦

v SD/TF卡

v CF卡

v SIM卡

v LCD

v Camera

v串口（RS232 RS485等）

v ESD防护

HDMI（高清多媒体接口）1 v管脚定义

HDMI（高清多媒体接口）2 v布局布线原则

1,差分线的阻抗标准是100欧(+/-10%)

2,ESD器件一定要靠近HDMI的端子放置

3,信号线的匹配电阻起防ESD作用和微调阻抗用途，通常靠近插座放置,但是两个电阻必须是并排放置，不要一前一后

4,四对差分线之间的误差为10mil.同一对差分线的误差为5mil

5,四对差分线之间的间距要保证在15mil以上

6,邻近GND层走线

DVI

v DVI(Digital Visual Interface，数字视频接口)

v管脚定义

DVI Layout要求

v特性阻抗:单端50欧,差分100欧

v信号换层时请在距离过孔50mil内增加回流地过孔v信号长度最长不要超过8000mil

v每个信号走线不能超过两个过孔

v信号必须要参考GND层

v差分对之间的间距要>=15mil

USB (1)

v管脚定义:VCC、Data－、Data＋、GND v USB1.1：12Mbps USB2.0：480Mbps

USB (2)

v布局布线原则

1,差分线特性阻抗:90欧

2,邻近GND层走线

3,离其他信号线和灌铜的间距>=20mils;

4,如果使用保护地，保护地的线宽>=100mil，保护地和信号地之间的间距>= 25mil

5,总长度尽量控制在1800 mil ;

6,其电流大概500mA,

电源管脚走线宽度>=30mil。

VGA接口(1)

v管脚定义

VGA接口(2)

v布局:一字形或L形

v R、G、B、Hsync和Vsync需要加粗,做包地处理

SATA(1) v SCH

v PCB

SATA(2) v SCH

v PCB

Sata Layout requirements

v Sata传输速度可达3Gb/s

v尽量不打过孔

v两组差分线控制特性阻抗:100欧

v同一组差分线的长度误差为5mil

v邻近地平面走线

v两组差分线之间的间距>=15mil,与其他信号或灌铜的间距也要保证>=15mil

v立体包地处理

IDE v管脚定义

PCI

v时钟信号长度控制在:

2450~2500mil

v其他信号长度:

<=1500mil

v布局时要注意CPU

与PCI金手指的距离

CPCI

v CPCI 插座一般都是压接器件，

布局时需注意器件离插座的间距:

Top层保证3mm 以上

Bottom保证5mm以上

v时钟信号控制在2500+/-100mil

v其他信号<=2500mi

v插座位置要严格按照CPCI

标准规范进行

v PCB布线实例

附:CPCI标准规范

CPCI

视频接口(RF)

v RF射频端子

视频接口(RCA)

v RCA(俗称莲花头),既可以用在音频，又可以用在普通的视频信号.

视频接口(S-Video)

v管脚定义(C,Y,YG,CG)

v SPDIF为数字音频接口

视频接口(视频色差输入接口) v管脚定义(Y Pr/Cr Pb/Cb)

Audio

v SCH

v左,右声道(HPL HPR)走线宽度>=12mil，类差分布线v模拟信号要进行包地处理

v模拟地与数字地分开

v模拟电源与数字电源分开

电源不能跨越对应的地区域

以太网接口(1)

v管脚定义

1 TX+ Tranceive Data+ (发信号+)

2 TX-Tranceive Data-(发信号-)

3 RX+ Receive Data+ (收信号+)

4 n/c Not connected (空脚)

5 n/c Not connected (空脚)

6 RX-Receive Data-(收信号-)

7 n/c Not connected (空脚)

8 n/c Not connected (空脚)

外壳地

以太网接口(2)

v设计要求

RJ45和变压器之间的距离尽可能的缩短

外壳地与DGND之间的桥接电容要靠近外壳地管脚放置

TX+,TX-和RX+,RX-走差分线.两组差分对之间的间距要>=4W 变压器下面所有层挖空;变压器其他信号线的线宽要>=20mil 变压器的外壳地(PGND)和DGND的隔离距离最小为80mil