USB Schirmanbindung Appnotes - witzig!?

Hallo Alle,

"wohin mit dem USB Schirm?" war für mich eigentlich keine Frage, bis ich auf ein paar Appnotes gestoßen bin:

TI "USB 2.0 Board Design and Layout Guidelines"

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empfiehlt einen Chipferrit zwischen "ground" und Stecker "to keep EMI from getting onto the cable shield". 10..50 Ohm bei 100MHz!

Also 50Hz und DC Ausgleichsströme lassen wir über den Schirm rauschen, aber HF entkoppeln wir lieber?

Atmel meint "Tying the shield directly to ground would create a direct path from the ground plane to the shield, turning the USB cable into an antenna" und empfiehlt die Anbindung über 4n7||1MOhm.

Schaltung gut, Erklärung blöd!?

Intel "EMI Design Guidelines for USB Components"

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klingt vernünftig: "The shell should be provided with a low impedance connection to signal ground".

Hat jemand noch eine Variante beizusteuern?

Die USB-Spec zieht sich aus der Verantwortung: "The shield must be terminated to the connector plug for completed assemblies. The shield and chassis are bonded together. The user selected grounding scheme for USB devices, and cables must be consistent with accepted industry practices and regulatory agency standards for safety and EMI/ESD/RFI"

Servus

Oliver

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Oliver Betz, Munich 
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Oliver Betz
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Schaltung nix gutt. Vorsicht mit App Notes. Ich weiss es nicht bei dieser, aber manchmal werden die von Ings frisch von der Uni mit fast Null Ahnung geschrieben. Nur graue Theorie. Man faellt damit normalerweise bei der EMV durch und meist auch beim ESD Test. Jedenfalls wenn es bis 8kV Discharge gehen muss.

Aber alles hat auch eine gute Seite, solche App Notes bringen Auftraege 8-)

Zitat "In order to prevent noise from coupling to the host connector and onto the cable's shield it is important that a good high frequency connection be made between the host connector and the chassis".

Jawoll! Endlich mal Leute mit Ahnung, Leute die im EMV Labor waren.

Alles HF-maessig sauber auflegen ist das einzige senkrechte. Aufpassen muss man bei Industrieanlagen und aehnlichem wo sehr hohe Ausgleichsstroeme fliessen koennten. Auch in Fahrzeugen und Flugzeugen. Da ist schonmal Abkopplung fuer DC und sehr niedrige Frequenzen (50Hz,

400Hz und so) angesagt, aber niemals fuer HF.
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Gruesse, Joerg 

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Joerg

Am 16.10.2012 15:05 schrieb Oliver Betz:

In der USB-Spec ist das klar geregelt: Am Host (PC) kommt der Schirm auf Masse, im Device wird er über 4,7 nF (0805) || 1 MOhm auf Masse gelegt. Nur die Ground-Leitung im Kabel wird durchverbunden und stellt den Bezug dar.

Patrick

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Patrick Schaefer

So war das in meinem juengsten Fall auch gemacht. Weil es ja in der Vorschrift steht. Bei der EMV durchgerasselt, Anruf, am Telefon klang etwas Panik durch, es waere gut wenn ich sofort kaeme. Als ich den

960MHz Peak im Radiated Emissions Plot sah wusste ich schon vor der Anreise was zu tun war, packte wie ueblich Blech, grobes Werkzeug, Verbandskasten und Aloe Vera Salbe fuer die Schnittwunden ein :-)
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Gruesse, Joerg 

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Joerg

Weichei! Von der Pflanze immer frisch ein Stück abmachen, mit den Daumennagel der Länge nach spalten und dann auf die frische Wunde schmieren.

Ich hab seit 1975 immer eine Aloe Vera griffbereit. Nein, vorher kannte ich das nicht. Iss auch prima für Rasurfehler und Papierschnitte.

Saludos (an alle Vernünftigen, Rest sh. sig) Wolfgang

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Wolfgang Allinger, anerkannter Trollallergiker :) reply Adresse gesetzt! 
Ich diskutiere zukünftig weniger mit Idioten, denn sie ziehen mich auf 
ihr Niveau herunter und schlagen mich dort mit ihrer Erfahrung! :p 
(lt. alter usenet Weisheit)
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Wolfgang Allinger

Am 17.10.2012 03:46, schrieb Wolfgang Allinger:

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Das Problem ist eher in der Unwilligkeit der Aloe Vera zu suchen, hier wachsen zu wollen. Alternativ ist bei Rasurfehlern etc ein Alaunstift die Wahl. Der wächst zwar auch nicht zB im Vorgarten, dafür ist er aber ausgesprochen lagerfähig.

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mfg hdw
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Horst-D.Winzler

Am Wed, 17 Oct 2012 06:18:40 +0200 schrieb "Horst-D.Winzler" :

Doch, geht. Aber nicht draußen, sondern an einem hellen Platz im Zimmer, Fensterbank z.B. Wächst ab einer kritischen Größe fast unbä ndig, da kriegt man auch keinen Ärger mehr, wenn man ein Stück von der lieben Blume abbricht. ;)

Marc

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Marc Santhoff

Patrick Schaefer schrieb:

wo genau hast Du das gelesen?

Ich fand in Abschnitt 6.8 das, was ich schon im OP zitiert habe.

Servus

Oliver

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Oliver Betz, Munich 
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Oliver Betz

Wie macht man es denn richtig? Mein C64 Cartridge muß wohl auch durch die EMV-Prüfung, falls sich so viele Leute finden sollten, die es kaufen möchten (bin zur Zeit das verbesserte Model am entwickeln, wird ein Kickstarter Projekt). Ich habe den Schirm einfach direkt auf Masse gelegt:

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(links unten im ersten Bild ist der USB-Stecker, die copper pouring Flächen oben und unten sind Masse)

Hängt es auch davon ab, ob es nur ein Standalone-Device ist, wie z.B. ein kleiner MP3-Player, oder wie in meinem Fall noch mit einem anderen Gerät verbunden ist, hier einem C64? Ist allerdings nur USB Full-Speed (12 MBit/s), daher wird da nicht mehr viel bei 960 MHz sein und vielleicht nicht so kritisch, aber wäre auch interessant, mal ein High-Speed Device zu bauen.

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Frank Buss, http://www.frank-buss.de 
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Frank Buss

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Schon klar, haben wir eine zeitlang auch so gemacht. Aber die Pflaenzchen wurden auf dem Fliessband an der Sicherheitskontrolle am anderen Ende als Kompost rauskommen.

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Gruesse, Joerg 

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Joerg

Voll am Chassis auflegen. Wenn das wegen hoher Ausgleichsstroeme (andere Anlage an anderem Erder oder so) nicht moeglich ist, dann mit Blechring welcher mit einigen Kondensatoren kranzfoermig auf das Gehaeuse geht. Plus Ableitwiderstand und Ueberspannungsschutz natuerlich.

Mein C64 Cartridge muß wohl auch durch

Das hast Du schon recht gut gemacht. Die USB Leitungen haben aber zu hohe Impedanz, sollten 90 Ohm zueinander aufweisen, aber bei so kurzer Strecke ist es wurscht wenn Du USB2.0 nicht ueber 12Mbps machst.

Der ESD Schutz ist noch suboptimal, aber ich weiss nicht was in dem Metier gefordert ist und was IC3 bereits kann. Wir muessen meist 8kV schaffen. Ich mache immer eine Gleichtaktdrossel rein fuer EMV, dann noch Schutzdioden auf steckerseitig der Widerstaende. Die Gleichtaktdrossel sollte nicht zu gross sein, denn USB ist kein rein differenzielles Verfahren. Das Endsignal kommt non-diff rueber und das sollte man nicht allzu schlimm verbiegen. Meist bewerben die Hersteller ihre Gleichtaktdrosseln entsprechend, als USB-Drossel.

Falls das eine 8MHZ Taktleitung von IC6 nach IC4 ist, die koennte Aerger machen wenn Du ein Plastikgehaeuse hast. Am besten impedanzangepasst auslegen falls nicht schon gemacht. Dazu muss sie auch zumindest an einem Ende halbwegs sauber terminiert sein (aber nur fuer >30MHz)

12Mbps ist vergleichsweise easy, 480Mbps ist wo es richtig ungemueltich wird.
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Gruesse, Joerg 

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Joerg

Ein leitendes Chassis wird es nicht haben, nur ein Plastikgehäuse. Aber die Frequenzen sind ja nicht hoch. Könnte vielleicht sein, daß es bei typischer Anwendung, also in einen C64 eingesteckt, vielleicht wegen dem C64 gar nicht erst durch eine EMV-Prüfung käme :-)

Ja, sowas hatte ich sicherheitshalber auch geplant. Das hier:

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Muß ich mal schauen. Habe eben ein ULP gefunden, um die Impedanz zu "messen". Was für eine Impedanz muss die Leitung denn haben?

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Frank Buss

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Fast 20 Cents, das waere dann die Deluxe Version.

90 Ohm zueinander (differenziell) und je 45 Ohm gegen die Ground Plane. Wobei ich auch mal laengere Strecken (IIRC rund zwei Meter) mit 100 Ohm hatte und da ging selbst 480Mbps sauber drueber, mit zugekauften USB Equipment auf der anderen Seite.
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Gruesse, Joerg 

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Joerg

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Ist ja auch ein Deluxe Gerät :-) Aber ich denke mehr als 100 Stück oder so wird das sowieso nicht werden, da machen ein paar Cent mehr oder weniger nichts aus. Wird sowieso so eine Frage mit der EMV-Messung, die ja recht teuer ist. Ich schicke dir am besten eins rüber und du kannst dann im AM-Radio hören, ob es in Ordnung ist :-)

Auch für die 8 MHz Taktleitung? Die ist nicht differenziell und wird in dem neuen Design wahrscheinlich sogar ein 12 MHz Quarz werden (bei ähnlichem Aufbau).

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Frank Buss

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Ich habe aber keinen VIC64.

Oops, sorry, ich war gedanklich noch bei USB. Diese 8MHz Leitung kann man irgendwo ansiedeln, ich setze sie meist auf 80-150 Ohm, wie es gerade passt. Am Ende dann ein Serien-RC nach Masse. In Logic-Speak heisst das AC-Termination. Wellenwiderstand plus 47pF in Serie geht normalerweise, denn das muss nur fuer Spektren oberhalb UKW terminiert sein, da wo abgestrahlte Energie im EMV Labor weh tun kann. Meist reichen sogar 22pF oder 33pF.

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Regards, Joerg 

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Joerg

Ich hätte noch ein paar hier, aber gibt's bei eBay preiswerter, als der Versand wäre. Vielleicht kann ich aber auch bei einer mir bekannten Firma nachmessen lassen, wo sich einer einen Messaufbau mit Spektrum Analyzer und Gitterkäfig zusammengebastelt hat. Wird dort bei neuen Geräten immer verwendet, um grob abschätzen zu können, ob es in der 5m Halle später durchfällt oder eine Chance besteht, daß es besteht.

Wäre das nicht zuviel Last am Quarzoszillator? Ich wollte den hier einsetzen:

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Das Datenblatt sagt 15 pF. Der CPLD hat aktuell 10 pF, die CPU wird auch noch etwas haben und dann vielleicht noch ein paar pF parasitär.

Ich habe in anderen Schaltungen auch einfach einen Widerstand in Serie gesehen. Auf Seite 8 wird das z.B. hier vorgeschlagen:

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Oder führt diese Idee dann nur wieder zu neuen Projekten für dich? :-)

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Frank Buss, http://www.frank-buss.de 
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Frank Buss

Das ist so ein typisch unvollstaendiges Datenblatt. Man hat versaeumt anzugeben welche Impedanz er treiben kann, muesstest Du nachfragen. Es gibt welche da kannst Du im Prinzip gar keinen laengeren Trace anschliessen. Aber Dein Board ist ein Grenzfall, das koennte sogar unterminiert die EMV schaffen.

Die Kuppe an Unvollstaendigket war das Datenblatt des LMH6722 den ich gerade in ein Design gesetzt habe. Da ist ein anzuschliessendes Thermal Pad drunter. Angaben im Datenblatt an welches Potenzial das zu legen ist? Null, nix. Angefragt. Nach einer geschlagenen Woche (und einer Anmahnung zur Eile meinerseits) hat es TI tatsaechlich rausgekriegt :-)

Das ist Series Termination. Geht, bin ich aber kein grosser Freund von weil sie nur funktioniert wenn auf der anderen Seite nicht abgeschlossen wird. Denn sonst halbiert sich der Pegel. Hier kann es aber gehen.

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Gruesse, Joerg 

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Joerg

Am 17.10.2012 16:13, schrieb Joerg:

In meinem Metier ist der PE häufg mit einem Kondensator abzutrennen.

Butzo

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Klaus Butzmann

Kommt auch bei mir schonmal vor. Dann aber HF-maessig mit mehreren Kondensatoren, und nicht ein hingeschlabberter 0805 mit Leiterbahn. Besonders in Maerkten wo die EMV bis 6GHz geht. Bei Euch ist das m.W. erst ab Januar 2014 der Fall, aber das ist nur noch gut ein Jahr.

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Gruesse, Joerg 

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Joerg

Am 17.10.2012 23:06, schrieb Joerg:

6µF/400V MP überbrückt mit glasiertem Drahtwiderstand 10W :-)

Butzo

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Klaus Butzmann

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