USB接口电路设计注意事项

usb芯片电路及设计注意USB 芯片的电路及 PCB 设计的重要注意事项

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USB 芯片的电路及 PCB 设计的重要注意事项
版本：2C http://wch.cn

1、摘要
本文主要针对以下因电路及 PCB 设计不佳而引起的故障现象进行分析和解答 ⑴、关于 USB 设备带电热插拔： （重要） 用 CH375 设计的 USB-HOST 电路中，当某些 USB 设备带电插入时，工作不正常或者芯片发热 ⑵、关于设计 3.3V 的 USB 产品： 用 CH372、CH375、CH341 等 USB 芯片设计 3.3V 电源电压的 USB 产品时需要注意的事项 ⑶、关于 USB 主从模式切换： 用 CH375 设计的 USB-HOST 和 USB-DEVICE 产品中，如何识别并进行 USB 主从模式切换 ⑷、关于工作稳定性和抗干扰： （重要） 用 CH372、CH375、CH341 等 USB 芯片设计的 USB 产品，如何提高可靠性和抗干扰能力

2、USB 设备带电热插拔
2.1. 故障现象
在使用 CH375 评估板的过程中，或者在自行设计的 USB-HOST 产品中，某些 USB 设备带电插入时： ① 导致 CH375 复位或者单片机复位（尤其是采用μP 监控电路的单片机系统） ② CH375 或者单片机突然工作不正常，失去控制 ③ CH375 芯片的工作电流突然增大并且持续如此，时间长了芯片发热烫手甚至芯片损坏

2.2. 原因分析
USB 支持动态带电插拔，以 CH375 评估板使用 U 盘为例。由于 U 盘内部都有电源退耦电容，当 U 盘刚 插入 USB-HOST 插座时，评估板必然要对其充电，由于瞬间充电电流很大（微秒级瞬间峰值可达几安培） ， 所以导致主机端的电源电压 VCC 突降（用高速的数字存储示波器可以看出，越靠近 USB 插座的位置，电源 电压降得越严重） ，这个电压突