¿Para que son las resistencias de linea?

[juaperser1]

bueno lo he visto en muchos diseños, no solo en las pistas del USB, y aunque he leido para que son y tal no me queda del todo claro.

¿que finalidad tienen estas resistencias colocadas en lineas de comunicación y buses?

ya que estamos, ¿la bobina que une el cuerpo del USB es para eliminar el efecto antena? de esta manera evitamos que entren altas frecuencias, pero ¿qué ventaja tenemos frente a dejarlo sin conectarlo?

la bobina de la alimentación y el capacitor están para filtrar el posible ruido que entre del aparato conectado a ese USB, la bobina se queda con la alta frecuencia y el capacitor actua de bulk ¿me equivoco?

un saludo.

resistencias linea.png
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[KILLERJC]

One of the areas where the specification distinguishes between full speed and high speed is in the proper series termination on the transmission line. For example, when using a full speed (12Mbps) buffer in a USB 2.0 compliant system, it is necessary to place a series resistor on the D+ and D− pins external to the transceiver. This placement is a result of the need to properly match the impedance of the specified transmission line having a differential characteristic impedance (ZO) of 90Ω and a single ended impedance of 45Ω. To match this load, it requires that the full speed transceiver output impedance must be in the range 28Ω to 44Ω.

https://www.fairchildsemi.com/application-notes/AN/AN-5052.pdf

Respecto a las demas preguntas pienso igual que vos. Nomas que vi tantos formatos de conexion de USB que ralmente hay para todo, tambien suele agregarle al GND una choke

EDIT:

The VBUS and ground in a PC are subject to noise both from on-board sources and also from the switching power supply. Tests have shown that it is necessary to carefully decouple both VBUS and Gnd. This is done with ferrite beads. Separate ferrite beads may be used on each VBUS line to each downstream USB connector. Each ferrite bead on the VCC lines should be rated at 500 ma. Separate ferrites are useful, not only for EMI suppression, but also for their series DC resistance which limits the inrush current during a hot plug event.

http://www.ti.com/sc/docs/apps/msp/intrface/usb/emitest.pdf

Incluso habla de su resistencia, que como ves en tu diagrama esta la resistencia de ese inductor

Algo mas :

For bus-powered peripherals, the USB 2.0 specification requires VBUS inrush current limiting equivalent to 10μF capacitance in parallel with a 44Ω load for the following conditions:

- Initial plug-in
- Upon enumeration and power negotiation of a high-power circuit
- Upon resuming from a sleep or suspend condition.

Larger bulk capacitance may be used, provided power is applied with a soft-start method so that the inrush specification is not exceeded

http://www.ftdichip.com/Support/Documents/AppNotes/AN_146_USB_Hardware_Design_Guidelines_for_FTDI_ICs.pdf

Que tal ves responda a lo del capacitor.

[juaperser1]

gracias KILLER

Incluso habla de su resistencia, que como ves en tu diagrama esta la resistencia de ese inductor

no me había dado cuenta ni de eso, mi cerebro había visto una bobina de 330 uH y resulta que es una ferrita de 330 ohm

For bus-powered peripherals, the USB 2.0 specification requires VBUS inrush current limiting equivalent to 10μF capacitance in parallel with a 44Ω load for the following conditions:

- Initial plug-in
- Upon enumeration and power negotiation of a high-power circuit
- Upon resuming from a sleep or suspend condition.

Larger bulk capacitance may be used, provided power is applied with a soft-start method so that the inrush specification is not exceeded

umm, en el que yo he colgado no tenemos ninguna carga en paralelo al capacitor de 44ohm y el capacitor es 10 veces mas pequeño que lo que indica.

pero ahora que lo veo como una ferrita con 330 ohmios, ademas de actuar de filtro, puede estar actuando de retardo con un tau de RC=330*1/1000000=330us


pero sigo sin entender bien esto:

This placement is a result of the need to properly match the impedance of the specified transmission line having a differential characteristic impedance (ZO) of 90Ω and a single ended impedance of 45Ω. To match this load, it requires that the full speed transceiver output impedance must be in the range 28Ω to 44Ω.

quiere decir que si hacemos un par diferencial, ajustado a 90 ohmios no hay que poner resistencia, y si ponemos las pistas del USB sin par diferencial debe de tener una impedancia de 45 ohmios?

¿En el caso que he colgado entonces estamos rutando sin par diferencial ajustando la pista a 12 ohm (con lenght tuning) y poniendo la resistencia de 33 ohmios para llegar a los 45 ohm?
¿si estuviera en par diferencial se pasaría de las resistencias entonces?

un  saludo y gracias por tu ayuda

[manwenwe]

ayyyyyyyyy que lio llevas Juanjo!!!! Son resistencias de terminación (para adaptar la linea). Esas son en serie las hay también en paralelo. No puedes sumar 12ohm de net + 33ohm de resitencia: es como sumar peras y jamones. Si te pone 33ohm es porque el fabricante considera que la impedancia "ideal" de entrada a su chip es de 33 ohm con lo que el resto de la linea debe ser también de 33ohm. Lo de 50ohm no es una regla de oro es más bien un standard. Los cables tiene una componente capacitiva: los tvs son para evitar picos de voltaje cuando conectas el cable o pendrive y la ferrita para ralentizar el paso de corriente.

Es lo unico bueno que tengo de ser teleco en vez de electrónico : que ves toda la parte de electromagnética de forma más clara ya que la electrónica no es más que electromagnética simplificada dado que la relación entre la longitud de los conductores y la amplitud de onda es despreciable...

Saludos.

[juaperser1]

entonces lo de poner 33 ohm es por que el fabricante te dice que se las pongas?

y si le haces un par diferencial a 90 ohm ya no hacen falta?

[KILLERJC]

entonces lo de poner 33 ohm es por que el fabricante te dice que se las pongas?

y si le haces un par diferencial a 90 ohm ya no hacen falta?

Es que no estamos hablando de "el camino a" el PHY del USB, sino del PHY mismo del USB.

[juaperser1]

aqui otro ejemplo en la parte del par diferencial, no hay resistencias, pero al otro lado si

[manwenwe]

entonces lo de poner 33 ohm es por que el fabricante te dice que se las pongas?

y si le haces un par diferencial a 90 ohm ya no hacen falta?

No es lo mismo. Los 33ohm son de impedancia de cada línea respeto a masa. Los 90ohm son de diferencial. Nunca he visto una terminación del diferencial en USB en cambio por ejemplo en DDR los relojes sí llevan 100ohm de terminación en CK_P y CK_N, igual que la entrada los pares de RS422, etc.

La imagen que enseñas te dice que la impedancia diferencial de los pares de ethernet debe ser de 100ohm pero no hay terminación entre pares. En cambio hay terminación en paralelo en cada línea a VCC. Al final es muy sencillo: lo que te diga el fabricante .

Saludos!

[juaperser1]

ok lo que diga el fabricante.

y una ultima cosa, cuando son USB 2.0 90 ohm diferencial y le metes por ejemplo 110, ¿se nota mucho? o si le pones de menos.

[manwenwe]

No, no va a pasar nada. Los pares diferenciales son muy robustos. Si fueran single-ended a 400mhz te diría que 50 son 50 y 70 no vale. Supongo que lo dices por el build-up. Yo he hecho verdaderas barbaridades a 2 capas con USB, HDMI, SATA, PCIe, etc. y ha funcionado siempre: aunque no es lo que se deba hacer.

Otra cosa:  USB siempre se enruta en capas externas.

Saludos.

[juaperser1]

Supongo que lo dices por el build-up.

si, es dificil ajustarlo exactamente.

Otra cosa:  USB siempre se enruta en capas externas.

no puedes soltar eso y quedarte tan tranquilo  ¿por qué?

otra cosa mas, hace poco se abrió un hilo sobre 4 capas y se decía que, las pistas de alta velocidad no podian pasar a otras capas y dejarlas en la top (si no recuerdo mal), pero si tienes un BGA por ejemplo, deben de pasar si o si.

un saludo y gracias

[manwenwe]

Sí me quedo tranquilo jejeje. Es así: USB siempre TOP y BOT:

https://cache.freescale.com/files/32bit/doc/app_note/AN4215.pdf

Punto 7. Lo vas a encontrar en muchas guias.

¿quién dijo eso?. Es justo al revés: lo normal es que las nets de alta velocidad vayan en capas internas. Otra cosa es que sólo tengas 4: entonces lo normal es que las internas sean para GND y PWR porque si las pones en externas es mucho más complejo, vamos que es porque no te queda otra.

Saludos.

[juaperser1]

teniendo solo 4 capas se dijo aqui:

http://www.todopic.com.ar/foros/index.php?topic=45582.0

con evitar que pasen las pistas de alta frecuencia a la cara inferior a eso me refiero, si tenemos alta frecuencia por la cara superior, se debe evitar pasar a la cara inferior (siempre a medida de lo posible) asi evitamos problemas de capacitancias y ruidos al pasar por las vias. Con bot me refiero a bottom.
Pero esto solo se aplica a pistas de alta frecuencia, siempre se debe evitar pasar de una cara a otra. Las pistas normales da igual

entonces ¿aunque sea de alta velocidad podemos cambiar de capa o no? es que me parece casi imposible rutar una placa de compleja con alta frecuencia a una sola cara, sin poder pasar a otras.

[manwenwe]

Sí juanjo sí . Hay unos pequeños cambios de impedancia en las vías y la velocidad de transmisión es distinta según capas pero no es nada "trascendental". Lo que tienes que hacer es que enrutar por grupos. Por ejemplo (siempre que se pueda) todas las nets de address de la ram empiezan en la top, luego van a la mid1, luego a la bot y luego a la top y al chip de ram. Es decir: no enrutes señales del mismo bus cada una por su lado y con diferente número vias. Si puteas a las nets que las putees todas de igual forma jajaja

Saludos!

[KILLERJC]

Sí me quedo tranquilo jejeje. Es así: USB siempre TOP y BOT:

https://cache.freescale.com/files/32bit/doc/app_note/AN4215.pdf

Eso es sacado de aca:

http://www.usb.org/developers/docs/hs_usb_pdg_r1_0.pdf

xD