¿Cuál es el papel del conector externo de metal? (el que tiene dos agujeros cuadrados) ¿Tiene un potencial? ¿Está aislado de los 4 pines? ¿Están los 4 pines aislados unos de otros?
¿Cuál es el papel del conector externo de metal? (el que tiene dos agujeros cuadrados) ¿Tiene un potencial? ¿Está aislado de los 4 pines? ¿Están los 4 pines aislados unos de otros?
La cubierta metálica alrededor de los conectores USB se llama "blindaje".
El escudo sirve para dos propósitos, (1) Proteger de eventos de ESD por aire, y (2) Proteger el ruido interno de alta frecuencia para que no se emita y cumplir con las regulaciones de emisiones para niveles de EMI. Estos dos procesos tienen características eléctricas diferentes, por lo que el tratamiento de la conexión del blindaje debe tener un manejo algo más sofisticado que solo la conexión a tierra. También depende de si se trata de un dispositivo portátil o un equipo fijo.
(1) El evento ESD es un impulso de descarga único de alto voltaje de aproximadamente 50 ns de longitud. El propósito de shieled es interceptar el filamento de plasma y dirigir la corriente de descarga (10 A-50 A) a un lado de la tierra de la señal en los pines de los circuitos integrados. Por lo tanto, la mejor manera es conectar a tierra el escudo de manera sólida al plano de tierra y al chasis del sistema.
(2) EMI: USB utiliza señalización de alta velocidad, que emplea frecuencias de conmutación internas de 480MHz y armónicos superiores. Incluso si la señalización externa es diferencial sobre un cable biaxial blindado (que se supone que cancela las emisiones directas), el funcionamiento interno de la electrónica digital y las corrientes de retorno no balanceadas crean el llamado "rebote de tierra". En esencia, la señal de masa digital en el dispositivo es ruidosa, rebotando. Si el blindaje está conectado directamente a esta tierra, la trenza conductora a lo largo de todo el cable USB se emitirá como una buena antena. Por lo tanto, el escudo debe estar desconectado de la tierra digital.
Como se puede ver, estos requisitos son contradictorios. La solución de la industria es utilizar un circuito de desacoplamiento entre la cubierta de protección y la conexión a tierra de la señal. Diferentes fabricantes recomiendan soluciones ligeramente diferentes para este filtro. Buscar en Google algo como [el blindaje EMI y la protección ESD de las interfaces de computadora] dará muchas recomendaciones, LC, RC, etc.
Mi preferencia es usar un tamaño de tapa de cerámica 0603 de 0.1uF, con una resistencia de aproximadamente 330 ohmios para proporcionar una trayectoria galvánica. El filtro trabaja en detalles de este tamaño particular de tapas cerámicas. Estas tapas tienen una impedancia de tipo capacitivo en frecuencias de hasta 10-20MHz (por lo que un pulso de 50 ns se acopla bien con el plano de tierra y se disipa en las fuentes de alimentación), pero a frecuencias superiores a 50MHz se convierte en un inductor, por lo que si proporciona una buena -acoplamiento del blindaje del cable de la tierra digital ruidosa.
El blindaje metálico exterior del conector USB forma parte del blindaje o blindaje del cable. El cable tendrá una envoltura de cable tejido que se conecta a las partes del conector de metal O EL cable tendrá una envoltura de lámina conductora que se entremezcla con un cable desnudo de un solo cable que se conecta a la parte de protección del conector.
Cuando el cable está enchufado en el equipo de acoplamiento, el protector metálico del conector del cable entra en contacto con el protector similar del conector en el equipo. Los blindajes de los conectores del equipo están conectados al chasis o al sistema de tierra interno del producto. Uno de los propósitos de este sistema de conexión de blindaje es mantener los dos sistemas conectados en el mismo potencial.
En la mayoría de los casos, la conexión del blindaje del conector del equipo se realiza al mismo nodo del circuito interno que el cable USB GND. El diseño cuidadoso se usa a menudo para organizar las cosas de modo que el escudo desvíe las perturbaciones eléctricas externas, como las descargas electrostáticas (ESD), directamente al chasis en el camino más corto posible a una posible conexión de cable a tierra. Esta derivación intenta mantener la mayor cantidad posible de ESD de alto voltaje fuera de los circuitos internos, en la medida en que pueda dañar la electrónica.
Otro propósito del blindaje es ayudar a evitar que las señales internas de RF en los productos se emitan en el cable. A menudo es necesario colocar el protector USB del producto en una parte de un sistema de contención de EMI para evitar que las fugas de RF pasen por encima de los límites legales.
El conector metálico exterior es el protector del conector USB. Protegerá los cables de EMI. Tenga en cuenta que el blindaje no debe servir como cable de conexión, es decir, solo debe estar conectado a tierra por un extremo.
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