通用串行總線(usb)是20世紀(jì)90年代中期開(kāi)發(fā)的標(biāo)準(zhǔn)，用于標(biāo)準(zhǔn)化計(jì)算機(jī)和外圍設(shè)備之間的連接，以便進(jìn)行通信和提供電力。它取代了各種早期接口，如串行/并行端口，PS/2和便攜式設(shè)備的獨(dú)立充電器。

有三種連接器尺寸 - 標(biāo)準(zhǔn)型，迷你型和微型，型號(hào)“A” ，“B”，“AB”連接器和相應(yīng)的插座，以及表1中總結(jié)的五種數(shù)據(jù)傳輸模式：

usb類(lèi)型吞吐量方向總電容引腳數(shù)1.X 1.5 Mbit/s（低速）12 Mbit/s（全速）半雙工;不可逆《30pF 4 2.0 480 Mbit/s（高速）半雙工;不可逆《10pF 4-5 3.0 5 Gbit/s（SuperSpeed）全雙工;不可逆《1pF 9 3.1/Gen2 10 Gbit/s（SuperSpeed +）全雙工;不可逆《0.1~0.5pF 9 Type-C 10 Gbit/s（SuperSpeed +）全雙工;可逆《0.1pF 24

表1：USB數(shù)據(jù)傳輸模式。

usb3.1/Gen 2基本上是拜泉usb3.0，速度加倍，達(dá)到10 Gbit/s。它是全雙工的，不可逆，因此連接器和插座必須以正確的方向?qū)R才能插入。它的總電容為0.1~0.5 pF。

usb type c為10 Gbit/s且可逆（類(lèi)似于Apple的Lightning），具有對(duì)稱的24針腳，因此連接器將連接到個(gè)插座上嘗試。附加引腳允許使用C型電纜支持?jǐn)?shù)據(jù)協(xié)議，如DisplayPort 1.3，PCI Express和Base-t以太網(wǎng)。圖1顯示了usb type c電纜的引腳圖。

usb type c的連接器和插座尺寸較?。?lèi)似于Lightning和Micro-USB），更耐用，可承受10，000次插拔。該電纜支持高達(dá)100 W的usb供電模式，可以更快地為智能手機(jī)和平板電腦充電。目前可容納usb type c線纜的設(shè)備包括Apple的2015 MacBook，Google的Chromebook Pixel，諾基亞的N1平板電腦，OnePlus 2和Le Superphone等智能手機(jī)，以及LaCie和SanDisk的移動(dòng)存儲(chǔ)設(shè)備。

圖1：usb type c引腳圖。

Comchip有許多低電容ESD浪涌抑制器，用于usb端口保護(hù)。 usb 3.0的推薦部件列于表2中，建議的PCB布局如圖2和圖3所示.usb 3.1的建議部件和布局如圖4和圖5所示.C型的推薦部件列于表3和表3中。建議的流通PCB布局如圖6所示。

usb 2.0 D +，D-（usb 2.0和3.0數(shù)據(jù)線組合成一個(gè)）

部件號(hào)VRWM IR（Max）VC Cj ESD（接觸）封裝CPDQR5V0USP-HF 5 V1μA13V 0.6 pF±8 KV 0402

1-Line/Uni CPDQ5V0USP-HF 5 V1μA13V 0.6 pF±8 KV 0402

1-Line/Uni CPDQC5V0USP-HF 5 V1μA13V 0.6 pF±8 KV 0402C

1-Line/Uni CPDU5V0USP-HF 5 V1μA9.8V 0.5 pF±10 KV 0603

1-Line/Uni CPDUC5V0USP-HF 5 V1μA9.8V 0.5 pF±10 KV 0603C

1-Line/Uni CPDT-5V0UP-HF 5 V1μA12V 0.6 pF±10 KV SOT-23

2-Line/Uni

usb 3.0 Tx，Rx

部件號(hào)VRWM IR（更大值）VC Cj ESD（接觸）封裝CPDQC5V0CSP-HF 5 V 100 A 15 V 0.3 pF±8 KV 0402C

1-Line/Bi CPDQC5V0USP-IPHF 5 V 100 nA 12 V 0.3 pF±10 KV 0402C

1線/Uni CPDA10R5V0P-HF 5 V 50 nA 9 V 0.25 pF±18 KV DFN10P

4線/Uni

VBUS 5V

部件號(hào)VRWM IR（更大值）VC Cj ESD（聯(lián)系方式）封裝CPDQC5V0R-HF 5 V 90 nA 8 V 24 pF±30 KV 0402C

1-Line/Bi CPDUR5V0R-HF 5 V 90 nA 8 V 24 pF±30 KV 0603

1-Line/Bi CPDUC5V0R-HF 5 V 90 nA 8 V 24 pF±30 KV 0603C

1-Line/Bi CPDQR5V0HE-HF 5 V1μA11V 15 pF±30 KV 0402

1-Line/Bi CPDQC5V0HE-HF 5 V1μA 11 V 15 pF±30 KV 0402C

1-Line/Bi CPDUR5V0HE-HF 5 V1μA11V 15 pF±30 KV 0603

1-Line/Bi

表2：usb 3.0的推薦部件。

圖2：usb 3.0建議使用三個(gè)組件的PCB布局圖。

圖3：usb 3.0建議使用兩個(gè)組件的PCB布局圖。

usb 3.1 A型具有與usb 3.0 A類(lèi)似的ESD要求，所以建議的PCB布局是相同的，除了建議使用更低電容的ESD元件。建議的usb 3.1 PCB布局如圖4和圖5所示。

圖4：usb 3.1建議使用三個(gè)組件的PCB布局圖。

圖5：usb 3.1建議使用兩個(gè)組件的PCB布局圖。

usb type c具有10 Gbit/s吞吐量，因此ESD考慮到額外電容和電感對(duì)高速差分對(duì)的潛在影響，保護(hù)至關(guān)重要。由于可逆連接器設(shè)計(jì)，usb type c具有更高的ESD保護(hù)要求。

在這種情況下，Comchip DFN10P封裝的流通設(shè)計(jì)通過(guò)將封裝置于高端來(lái)簡(jiǎn)化PCB布局高速差分對(duì)，避免復(fù)雜的過(guò)孔或環(huán)路，節(jié)省PCB空間。 usb type c的推薦部件列于表3中，建議的PCB布局如圖6所示。

部件號(hào)VRWM IR（更大）VC Cj ESD（接觸）封裝CPDA10R5V0P-HF 5 V 50 nA 11 V 0.25 pF±14 KV DFN10P

4線/Bi CPDA10R5V0SP-HF 5 V 50 nA 12 V 0.15 pF±14 KV DFN10P

4線/Bi

表3：usb型推薦部件 - C。

圖6：usb type c建議采用流通設(shè)計(jì)的PCB布局圖。

來(lái)源：電子設(shè)計(jì)