常用接口的设计和ESD保护

---Jimmy&Felicity常用接口的设计和ESD防护常用电路模块的设计原则课程内容vHDMI&DVIvUSBvVGAvSATA&IDEvPCIvCPCIv视频接口(RF,RCA,S-Video,视频色差输入接口)vAUDIOv以太网接口v光口v光耦vSD/TF卡vCF卡vSIM卡vLCDvCamerav串口（RS232RS485等）vESD防护HDMI（高清多媒体接口）1v管脚定义HDMI（高清多媒体接口）2v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5mil5,四对差分线之间的间距要保证在15mil以上6,邻近GND层走线DVIvDVI(DigitalVisualInterface，数字视频接口)v管脚定义DVILayout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8000milv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=15milUSB(1)v管脚定义:VCC、Data－、Data＋、GNDvUSB1.1：12MbpsUSB2.0：480MbpsUSB(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=25mil5,总长度尽量控制在1800mil;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vR、G、B、Hsync和Vsync需要加粗,做包地处理SATA(1)vSCHvPCBSATA(2)vSCHvPCBSataLayoutrequirementsvSata传输速度可达3Gb/sv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5milv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=15milv立体包地处理IDEv管脚定义PCIv时钟信号长度控制在:2450~2500milv其他信号长度:=1500milv布局时要注意CPU与PCI金手指的距离CPCIvCPCI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+/-100milv其他信号=2500miv插座位置要严格按照CPCI标准规范进行vPCB布线实例附:CPCI标准规范CPCI视频接口(RF)vRF射频端子视频接口(RCA)vRCA(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)vSPDIF为数字音频接口视频接口(视频色差输入接口)v管脚定义(YPr/CrPb/Cb)AudiovSCHv左,右声道(HPLHPR)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1TX+TranceiveData+(发信号+)2TX-TranceiveData-(发信号-)3RX+ReceiveData+(收信号+)4n/cNotconnected(空脚)5n/cNotconnected(空脚)6RX-ReceiveData-(收信号-)7n/cNotconnected(空脚)8n/cNotconnected(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光口(1)v管脚定义光口(2)v设计要点光耦v隔离用,输入和输出分开(挖空处理)SD/TF卡1,所有的信号线走在同一层,参考GND平面2,所有信号与SD_CLK等长,误差+/-300mil3,SD_CLK与其他信号线的间距=20milCF卡v设计要点同IDESIM卡设计要点:1,时钟信号包地,不可跨电源平面,3W2,其他信号在走线时上下层不能有平行的信号线,周围也不能有如音频等模拟信号3,SIM卡属于经常热插拔器件，必须要有ESD防护措施LCDv管脚定义Camerav管脚定义串口-RS232v串口一般用到的信号只有RXD,TXD,GNDvTXDRXD尽量不要同层平行走线，如果实在要同层，要求间距至少5W以上v3，输入输出之间不要交叉在一起，用地隔离开串口-RS485v管脚定义(TXD+,TXD-,RXD+,RXD-)两组差分线布线实例ESD保护v常用ESD保护器件和电路ESD保护ESD防护设计-低速板v布线要点1,横平竖直2,空间允许的话,走线越粗越好3,按高速电路设计理念来进行布线4,避免在PCB边缘安排重要的信号线，如时钟和复位信号等ESD防护设计-高速板v布线要点1,要有良好的地平面2,保持足够的间距:如滤波器,光耦,交流电源线与弱信号线3,长距离走线加低通滤波器(C,ESD器件,RC,LC)4,隔(增加屏蔽罩)ESD防护和实例Q&Av交流v作业