123 发表于 2025-3-28 08:24:49

USB差分走线与阻抗匹配问题

PCB双面板 板厚1.6mm 铜厚1oz JLC默认板材
线宽线间距多大满足阻抗匹配要求?
两个22欧姆电阻:R3,R4 选什么封装? 0402,0603,0805,1206?




jwd 发表于 2025-3-28 08:35:49

两个22欧姆电阻这个封装没什么特别要求吧,我就用的0805的,以前还用过直插的

ercircle 发表于 2025-3-28 08:40:29

Ai答复仅供参考:
针对您的PCB设计需求,以下是分步解答:​一、阻抗匹配的线宽/线间距计算​1. 关键参数假设
[*]板厚:1.6mm
[*]铜厚:1oz(35μm)
[*]板材:JLC默认FR4(介电常数Er≈4.2,损耗角正切tanδ=0.02)
[*]目标阻抗:常见单端50Ω或差分100Ω(需根据实际信号类型确认)
​2. 计算工具与公式推荐使用 ​Saturn PCB Toolkit 或 ​Polar Si9000,以下为简化的经验公式(以微带线为例):
Z0​=Er+1.41​87​⋅ln(0.8w+t5.98h​)
[*]Z0​: 目标阻抗(Ω)
[*]h: 介质厚度(mm,从铜层到参考层)
[*]w: 线宽(mm)
[*]t: 铜厚(mm)
​3. 示例计算(单端50Ω)​
[*]假设介质厚度 h=1.6mm−2×1oz铜厚≈0.8mm
[*]代入公式反推线宽 w:
50=4.2+1.41​87​⋅ln(0.8w+0.0355.98×0.8​)
解得 w≈0.15mm(需通过工具精确验证)。
​4. 差分线计算(假设100Ω)​
[*]差分阻抗公式:
Zdiff​=Er+1.41​87​⋅ln(0.8(w+t)1.9h​)
假设线间距 s=0.1mm,解得线宽 w≈0.08mm。
​5. JLC工艺限制
[*]最小线宽/间距:通常0.1mm(需与厂家确认)。
[*]建议预留余量:单端线宽≥0.15mm,差分间距≥0.12mm。
​二、22Ω电阻封装选择​1. 功率计算假设电路中电流 I=0.1A(典型信号场景):
P=I2R=(0.1)2×22=0.22W
[*]0603(0.1W)可能过载,推荐 ​0805(0.125W)​ 或更大。
[*]若为高频/高速场景,优先选择小封装(如0603)以减少寄生参数。
​2. 推荐封装
[*]​常规场景:0805(平衡功率与尺寸)。
[*]​高频/空间受限:0603(需验证散热)。
[*]​高功率场景:1206(冗余设计)。
​三、最终建议
[*]​阻抗匹配:
[*]单端线宽≈0.15mm,差分线宽≈0.08mm(间距0.12mm)。
[*]使用JLC官方计算工具或咨询厂家确认参数。

[*]​电阻封装:
[*]优先选择 ​0805,若空间紧张可用0603(需确保电流≤0.1A)。
[*]高频应用可选用0603并优化布局(缩短走线、避免直角)。

注:实际设计中需结合具体信号类型、电流及厂家工艺要求调整参数。

123 发表于 2025-3-28 09:41:17

ercircle 发表于 2025-3-28 08:40
Ai答复仅供参考:
针对您的PCB设计需求,以下是分步解答:​一、阻抗匹配的线宽/线间距计算​1. 关键参 ...



这样走线有问题吗?

ercircle 发表于 2025-3-28 10:04:39

123 发表于 2025-3-28 09:41
这样走线有问题吗?


这样走是不是更好点,不擅长硬件仅供参考哈{:ciya:}

123 发表于 2025-3-28 10:34:54

ercircle 发表于 2025-3-28 10:04
这样走是不是更好点,不擅长硬件仅供参考哈

还有这个是按照阻抗计算工具的结果:

DebugLab 发表于 2025-3-28 11:09:50

USB2.0全速,通了就行,没什么要求
USB2.0高速用20cm杜邦线都能跑
USB3.0要求才这么高

网老四 发表于 2025-3-28 12:22:49

什么板走这么细的线? 看这普通双面板制造工艺过不了吧?

123 发表于 2025-3-28 12:43:21

网老四 发表于 2025-3-28 12:22
什么板走这么细的线? 看这普通双面板制造工艺过不了吧?
0.1mm的线宽 JLC可以生产还不多收一分钱,隔壁某秋还要加100多。

xxkj2010 发表于 2025-3-28 14:12:04

DebugLab 发表于 2025-3-28 11:09
USB2.0全速,通了就行,没什么要求
USB2.0高速用20cm杜邦线都能跑
USB3.0要求才这么高 ...

难怪我从来都没有那样讲究,USB通讯都从来没有问题
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