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USB Hub 회로도 검토시 확인해야 할 사항들

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글/신우진, 마이크로칩 FAE

이글의 목적은 마이크로칩의 USB 제품의 시스템을 설계 할 때 고려해야 할 항목의 목록을 제공하고 다음과 같은 범주를 포함한다.

•USB 2.0 허브

•USB 3.1 세대 1 허브

•플래시 미디어 컨트롤러

•플래시 미디어 컨트롤러 허브 콤보

• USB 트랜시버

이 글의 대상은 산업 표준을 잘 알고 있는 시스템 엔지니어 및 레이아웃 전문가이다. 이 글은 디바이스의 데이터 시트, 레퍼런스 디자인 및 관련 애플리케이션 노트, 기타와 함께 사용해야 한다.

각 장에서는 모든 제품에 대한 일반적인 디자인 고려 사항에 대한 하위 섹션으로 시작한다. 이후 하위 섹션 특정 제품 범주 및 응용 프로그램에 대한 상세 설계 고려 사항. 이 리스트의 순서는 임의적이다.

참조

•응용시 주의 사항

- AN18.16, USB223x/i 용 PCB 설계 지침 USB225x/i 컨트롤러

- AN26.2 마이크로 칩의 USB 2.0 및 USB 3.1 세대 1 허브 장치 용 26.2, 구현 가이드 라인

- AN18.15, QFN 및 DQFN 패키지의 PCB 설계 지침

- AN19.17, ULPI 설계 가이드

- WP 2.10, WLCSP의 BGA 패키지의 PCB 디자인

•각 제품의 데이터 시트(들)

•usb.org에서 해당 USB 사양 및 사용할 수 있는 ECNs을 제공함

회로도 가이드라인

Ⓐ 제품 데이터 시트상에서 USB 회로도의 핀이 인/아웃인지 확인

Ⓑ 외부로 노출된 USB 커넥터와 디자인에 대해 RC와 디지털 접지에 USB 케이블 쉴드를 연결

Ⓒ 모든 전력 소비의 범위에 걸쳐 VDD12 또는 VDD33 같은 전원 레일이 정확하고 전원 노이즈 없이 안정적인지 확인

Ⓓ RESETN는 VDD12 또는 VDD33 중 하나가 스레시홀드 아래에 있을 때 RESET IC 또는 감시회로에 의해 보장되어야 한다.

Ⓔ SMBus를 통해 시스템 OTP 프로그램을 사용하려면, SM_DAT, SM_CLK Pin들은 각각 외부 저항 1KOhm~4.7KOhm으로 풀-업되어야 하고 사용하지 않을 경우 SM_DAT는 외부 저항(10KOhm~20KOhm) 으로 풀-업, SM_CLK는 외부 저항(10KOhm~20KOhm)을 통해 풀-다운한다.

Ⓕ 크리스탈 로드 커패시터가 제대로 작동 올바르게 선택되어 있는지 확인한다.

Ⓖ 마이크로 칩 제품중 레귤레이터가 내부에 있을 경우 내부 레귤레이터 핀에 커패시터가 정확히 연결되어 있는지 각 해당 제품 데이터 시트를 참조해야 한다.

Ⓗ 마이크로 칩 제품의 내부 레귤레이터는 적절한 입력 전압이 있어야 한다. 외부 전압은 이러한 내부 레귤레이터의 출력에 연결되지 말아야 한다.

Ⓘ USB-IF 디커플링 용량 요구 사항을 준수하기 위해 업스트림 Vbus에 2.2uF(콘덴서의 허용 오차에 대한 마진을 가지고 있는)의 커패시터를 배치.

Ⓙ VBUS_DET는 스탠드 얼론 디자인 시 저항 분배기를 통해 업스트림 VBUS에 연결해야 한다. 임베디드 디자인일 경우 3.3V 신호에 이 핀을 연결해야 한다.

Ⓚ RBIAS 저항은 해당 제품 마다 정확한 값을 확인하고, 최악의 경우, 1%의 오차가 있어야 한다. 해당 데이터 시트에서 자세한 값을 확인해야 한다.

Ⓛ 어떠한 NET로도 연결되어 있지 않은 핀들에 대해 반드시 확인 해야 한다.

Ⓜ Hub제품에 있어 스트랩 옵션 핀들이 적절하게 풀-업/다운 구성되어 있거나 SMBus/I2C를 통해 연결되어 있는지 확인해야 한다.

Ⓝ SPI 또는 EEPROM 디바이스가 마이크로 칩 제품과 호환되는지 확인한다.

(1) USB2.0 신호라인 (D+/D-)

Ⓐ 필요하지 않는 공통 모드 초크를 사용하지 마라. 초크의 임피던스 차이가 90Ohm 이어야 한다.

(2) USB 3.1 GEN 1 신호

Ⓐ 필요하지 않는 공통 모드 초크를 사용하지 않는다. 초크의 임피던스 차이가 90Ohm 이어야 한다.

Ⓑ 적용가능 여부가 검증되지 않은 ESD 보호 IC들을 슈퍼 스피드 Tx+/-, Rx+/- 차동 쌍에 설치하면 안된다...(중략)

leekh@seminet.co.kr
(끝)
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