TYPE A USB2.0电路设计

TYPE A USB2.0连接器可以分为公座和母座，放在供电端PCB板上的一般是母座， 2.0的母座有四个信号引脚。今天就来和大家分享下TYPE A USB2.0的板级电路设计，

首先来看到 TYPE A USB2.0四个引脚的信号定义，1脚是VBUS，需要接5V电源，USB线缆中一般是红色的线，2脚是D-，USB线缆中一般是白色的线，三脚是D+，USB线缆中一般是绿色的线，2脚和3脚是一对差分信号，是用来传输USB2.0的数据的，4脚是GND，需要接系统地。

TYPE A USB 2.0母座的常用电路图大家可以看下，这个是最简单的电路是没有考虑一些实际问题的。1脚接5V电源，2脚和3脚接USB控制器芯片的相应信号引脚，4脚接信号地，

一般接到USB连接器1脚的5V电源我们会接一个限流IC，目的是为了限制USB对外输出5V电源的电流，防止接到USB连接器上的外部设备短路或大电流把板子上的5V拉死。

当接到USB连接器的外部设备需求电流超过限流IC设定的电流值时，限流IC会以设定的电流进行输出，但是会减小输出电压，大家可以看下这个图。

USB控制器芯片还能通过IO控制这个限流IC的使能引脚，从而控制是否给外部设备供电。

对于USB2.0的电源，协议规定，：

高电源口供电范围为4.75-5.25V，供流能力大于500mA
低电源口供电范围为4.4V-5.25V，供流能力大于100mA

对于USB2.0，一般这个限流IC设定的电流值为500mA，

2脚和3脚是一对差分信号，用来传输USB数据的，USB2.0数据最大速率为480Mb/s,D+和D-的PCB走线我们一般要求90Ω的差分阻抗。

因为USB口一般是对外的，很容易产生静电放电情况，所以一般在2脚和3脚要加ESD防护的器件，不加ESD防护器件的话静电很容易从信号线损坏芯片。

需要注意的是ESD防护器件的保护电压是5V，然后结电容要小，结电容大了会影响USB的传输速率，1pF以下最好。ESD器件尽可能靠近USB连接器放置。

为了EMI的调试有时候信号线上还会串联了一个USB信号专用的共模电感与电阻进行叠盘设计。无EMI问题时上件电阻，有EMI问题可以选择合适的共模电感进行调试。

4脚接系统地。

USB还有两个固定引脚是接到其金属外壳的，这两个引脚一般有几种接地的方案

第一种是直接接到系统地

第二种是直接接到机壳地

第三种就是通过1个1M欧电阻和10nF电容接到系统地（优点给USB连接器提供放电路径，减少了USB放电对电路的影响，减少了ESD对USB放电对系统的影响）

这几种USB外壳接地方案具体选择那种需要根据设计的实际要求来

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