CST信号完整性仿真 | USB2.0信号完整性仿真和优化（二）

 

信号完整性问题的根本原因：阻抗不连续

所有这些问题的核心都指向一个物理概念：特性阻抗。USB 2.0差分对的特性阻抗要求是90Ω ±10%。阻抗不连续点通常发生在：

（1）PCB走线自身：线宽突然变化、参考层不完整、拐角走锐角。

（2）连接器：USB插座、线缆到板端的连接处。

（3）过孔：信号换层时使用的过孔。

（4）收发芯片的引脚。

总结

解决USB 2.0信号完整性问题，核心在于阻抗控制。

• 分析：认识到高速数字信号本质上是电磁波在传输线上的传播，阻抗不连续会导致反射，进而引发过冲、下冲和振铃。

• 解决：

1. 设计时，通过严谨的叠层设计和布线规则，保证PCB走线的差分阻抗为90Ω。

2. 端接，在源端使用串联匹配电阻（如22Ω），使源端阻抗与传输线阻抗匹配，这是抑制反射的关键手段。

3. 实践，通过严格的等长、等距布线和减少不连续点，来维持阻抗的一致性。

通过这种系统性的阻抗匹配方法，可以有效地解决USB 2.0的信号完整性问题，确保数据传输的稳定可靠。