USB 3.0 Hub Shield-Verbindung

Hier geht es um die scheinbar umstrittene Verbindung von Abschirmung zu Masse. Das System ist im Grunde ein am Körper getragener Intel-basierter Computer, der von einer Batterie gespeist wird. Zwei USB 3.0- (oder 3.1 Gen1-) Kabel werden an eine Platine angeschlossen, die zwei USB 3.0-Hub-Chips ( TUSB8020B ) enthält. An diese USB-Hub-Platine werden zwei externe Kameras angeschlossen (eine Kamera für jeden Hub). Die USB-Hub-Platine verfügt also über 4 USB-Anschlüsse (2 Upstream- und 2 Downstream-Anschlüsse).

Die Frage ist, was mit den einzelnen USB-Anschlussabschirmungen zu tun ist. Die Hauptanweisung ist die Robustheit der USB-Verbindung.

Ich habe viele Empfehlungen gesehen. Beispielsweise:

Empfehlung 1

Das TUSB8020B -Nabenreferenzdesign TIDA-00287 von TI verbindet alle Schalen direkt mit der Erde.

In den EMI-Designrichtlinien von Intel für USB-Komponenten wird ebenfalls empfohlen, eine Erdung vorzunehmen (obwohl dies für USB 2.0 geschrieben wurde).

Empfehlung 2

Das TUSB8020B EVM (und das Datenblatt) von TI verbinden die Abschirmungen miteinander und erden sie mithilfe eines RC-Filters:

Der EVB-USB5534 von Microchip bindet ebenfalls Abschirmungen zusammen und verwendet einen RC-Filter, jedoch einen um 3 Größenordnungen kleineren R:

Empfehlung 3

Das Cypess SuperSpeed ​​Explorer Kit bindet jede Abschirmung unabhängig mit einem LC- oder L-Filter an die Erde (Drosseln wirklich):

Die Kameras selbst (von der Stange) verwenden die Cypress-Empfehlung (LC to Ground). Der eingebettete Computer scheint von der Sichtprüfung und Überprüfung der Kontinuität zur Erde an den Boden gebunden zu sein, aber ich bin nicht 100% sicher (Schaltpläne sind nicht verfügbar).

Jetzt stehen wir vor dem Schilddilemma mit der Hub-Platine (die derzeit übrigens kein Metallgehäuse hat, sondern ein 3D-gedrucktes Kunststoffgehäuse).

Was sagst du?

Es hängt alles von der Gerätekonstruktion ab, ob Sie Hot-Plug-Optionen haben, ob das Gerät Metallverbindungen zu elektronischen Einbauten und möglichen ESD-Ereignissen ausgesetzt hat oder ob Ihr Hauptanliegen die FCC-EMI-Einschränkungen sind. Einige Details zu Kompromissen finden Sie hier .

Die umstrittenen "Empfehlungen" ergeben sich aus der Unsicherheit, unter welchen Bedingungen das jeweilige Gerät verwendet wird. USB ist im Allgemeinen ein "modulares" System. Wenn also Dinge von verschiedenen Herstellern in ein System eingehen, wissen sie nicht von vornherein, wie ihr Gerät verwendet wird, und bieten eine minimale Kopplung zwischen Abschirmung und Signalmasse. Wenn Sie ein integriertes System entwerfen, besteht meine Meinung darin, die Abschirmung nicht mit der Signalmasse in Zwischennaben zu verbinden und die Abschirmung nur mit der Signalmasse am Batteriestromgelenk zu koppeln. In der Regel weist das Kopplungsnetzwerk unbewohnte Stellflächen auf, und die Komponenten werden basierend auf den Ergebnissen der Feld- / Zertifizierungstests ausgewählt / angepasst.