USBDFxxW5
EMI滤波器和线路终端的USB下行端口
应用
EMI滤波器和线路终端的USB
上下游端口：
■
■
■
■
桌上型电脑
笔记本电脑
工作站
USB集线器
SOT323-5L
工作原理图
Rt
特点
在D +
D +出来
Ct
Rd
■
■
■
■
与推荐线路单片器件
终止USB下行端口
综合RT系列终端和的Ct
旁路电容。
集成ESD保护
小尺寸封装
在D-
GND
Ct
Rd
D-出
Rt
描述
USB规范要求USB下行
口与下拉电阻被终止
从D +和D-线路接地。对
实现USB系统中，辐射和
传导EMI应保持在所要求的
通过FCC的法规规定的水平。在
除了终端的要求，并
EMC兼容性，所述计算设备是
要求的ESD敏感性进行测试。
该USBDFxxW5提供推荐路线
终止而实现的低通滤波器，以
限制电磁干扰的水平和提供ESD保护
超出IEC 61000-4-2第4级标准。
该装置被装在一个SOT323-5L ，这是
比标准小的非常小的（50％
SOT23).
USBDF01W5
USBDF02W5
公差
R
t
33
15
±10%
R
d
15 k
15 k
±10%
C
t
47 pF的
47 pF的
±20%
订购代码
产品型号
USBDF01W5
USBDF02W5
记号
UD1
UD2
好处
■
■
■
■
■
EMI / RFI噪声抑制
需要线路终端的USB下行
端口
ESD保护超过
IEC61000-4-2第4级
IPAD 技术提供了高度的灵活性
高密度电路板设计
量身定制，以满足USB 1.1标准
符合下列标准
IEC 61000-4-2第4级± 15千伏（空气放电）
± 8千伏（接触放电）
MIL STD 883C ，方法3015-6
3级C = 100 pF的R = 1500 W
3积极罢工和3负罢工（ F = 1赫兹）
TM ： IPAD是意法半导体公司的商标。
2006年9月
REV 3
1/11
www.st.com
11
特征
USBDFxxW5
1
特征
表1中。
符号
V
PP
T
j
T
英镑
T
L
P
r
绝对最大额定值（T
AMB
= 25° C)
参数
静电放电IEC 61000-4-2 ，接触放电
静电放电 - MIL STD 883 - 方法3015-6
工作结温范围
存储温度范围
无铅焊锡温度（10秒持续时间）
每个电阻额定功率
价值
±15
±25
-40至150
- 55 + 150
260
100
单位
kV
°C
°C
°C
mW
表2中。
符号
V
BR
V
F
电气特性（T
AMB
= 25° C)
参数
二极管的击穿电压
二极管的正向压降
测试条件
I
R
= 1毫安
I
F
= 50毫安
民
6
0.9
典型值
最大
单位
V
V
2
应用信息
图1 。
USB标准的要求
+ Vbus用
1.5k
Rt
D+
双绞屏蔽
D+
Rt
Ct
Rt
全速或
低速USB
收发器
Ct
Rt
全速USB
收发器
D-
主持或
枢纽港
Ct
15k
15k
ZO = 90ohms
5米最大
D-
Ct
集线器或0
全速功能
FULL SPEED连接
+ Vbus用
1.5k
Rt
D+
无捻屏蔽
D+
Rt
Ct
Rt
全速或
低速USB
收发器
Ct
Rt
低速USB
收发器
D-
主持或
枢纽港
Ct
15k
15k
3米最大
D-
Ct
集线器或0
低转速的功能
低速连接
2/11
USBDFxxW5
图2中。
应用实例
下游端口
上游端口
D+ (1)
D- (2)
+ Vbus用
应用信息
D+
电缆
USBDF
xxW5
D-
D- (1)
D+ (2)
USBUF
xxW6
主机/ USB集线器
端口收发器
外设
收发器
（1）对于一个低速端口
（2）对于全速端口
2.1
EMI滤波
目前FCC法规规定， B类计算设备达到规定的最大
对于这两个级别的辐射和传导EMI。
●
●
EMI辐射覆盖的频率范围从30 MHz到1 GHz 。
传导EMI覆盖450 kHz至30 MHz范围内。
为利用USB最难测试通过器件的类型通常是
辐射EMI测试。由于这个原因， USBDF装置的目的是最大限度地减少EMI辐射。
在USB的差分信号（ D +和D- ）不显著到辐射贡献或
传导EMI ，因为这两个导体的磁场恰好抵消各
等。
在PC环境下的内部是非常嘈杂，设计者必须尽量减少噪声耦合
从不同的来源。 D +和D-不得靠近高速线路路由（时钟... ） 。
感应的共模噪声可以通过运行对USB信号并行到被最小化
上的信号对从USB每一侧彼此和运行接地保护走
控制器到USBDF设备。
如果可能的话，身体找到USBDF设备附近的USB连接器。之间的距离
USB控制器和USB连接器必须被最小化。
47 pF的（C
t
）电容用于转移高频能量到地面和边缘
控制，而且必须放在USB控制器和串联终端之间
电阻器（R
t
） 。使用C
t
和R
t
应尽可能靠近MSB控制器为
可行的。
该USBDFxxW5确保过滤保护，防止电磁和射频
干扰由于其低通滤波器的结构。此过滤器的特征在于以下
参数：
●
●
●
截止频率
插入损耗
高频抑制
图4中。
示出了用于频率高达3 GHz的衰减曲线。
3/11
应用信息
USBDFxxW5
网络连接gure 3 。
测量配置
图4中。
USBDFxxW5衰减
曲线
插入损耗（dB ）
0
TEST BOARD
50
TG OUT
在RF
-10
50
UD1
Vg
-20
-30
1
10
100
F（兆赫）
1000 3000
2.2
ESD保护
除了终止和电磁兼容性的要求，计算设备是
要求的ESD敏感性进行测试。此试验在IEC 61000-4-2中描述和
已经就位在欧洲。这个测试需要的设备容忍ESD事件和
仍然没有用户干预操作。
该USBDFxxW5特别优化，以执行ESD保护。 ESD保护
基于所使用的设备的其中夹持于：
V
输入
= V
BR
+ R
d
.I
pp
这种保护功能被分为2个阶段。如图
图5 ，
该ESD罢工
由第一级S1的夹紧，然后将剩余的过电压被施加到所述第二
阶段通过电阻R这样的结构，使得输出电压非常低的
V
OUT
的水平。
图5中。
USBDFxxW5 ESD钳位性能
Rg
S1
R
S2
Rd
V
PP
VINPUT
Voutput成为
Rd
RLOAD
V
BR
V
BR
设备
要
保护
ESD浪涌
USBDFxxW5
4/11
USBDFxxW5
应用信息
有剩余的电压的一个很好的近似，在两个V
in
和V
OUT
阶段，我们给
典型的动态电阻值R
d
。考虑到下面的假设：
R
t
＆ GT ;
d
, R
g
> R和R
负载
＆ GT ;
d
，使这些公式::
V
输入
=
R
g
.V
BR
+ R
d
. V
g
R
g
R
t
.V
BR
+ R
d
. V
输入
R
t
V
产量
=
该计算的结果做了V
PP
= 8千伏，R
g
= 330 W（ IEC61000-4-2标准） ，
V
BR
= 7 V （典型值）和R
d
= 1
（典型值）给出：
V
输入
= 31.2 V
V
产量
= 7.95 V
这证实了在整个装置中的非常低的残留电压进行保护。它也是
重要的是要注意，在这个近似的寄生电感的影响是不考虑
帐户。这可能是伏零点几秒在几纳秒的V
in
侧。这种寄生效应
不存在在V
OUT
由于低电流电阻R后参与方
下面所示的测量结果显示得很清楚（图
7.)
的高效率
ESD保护：
●
●
的Vout阶段的寄生电感没有影响
输出钳位电压非常接近V
BR
（正走向）和-V
F
（负一击）
测量板
图6 。
ESD
浪涌
15千伏
空气
放电
TEST BOARD
UD1
VIN
VOUT
5/11
USBDFxxW5
EMI滤波器和线路终端
FOR USB下行端口
A.S.D.
应用
EMI滤波器和线路终端的USB向下
在流端口：
- 台式电脑
- 笔记本电脑
- 工作站
- USB集线器
特点
n
与推荐线路termi-单片器件
国家对USB下行端口
n
综合RT系列终端和的Ct bypass-
荷兰国际集团的电容器。
n
集成ESD保护
n
小尺寸封装
描述
USB规范要求USB
下游端口与终止
下拉从D +电阻器和D-线路到
地面上。关于USB的实施
系统中，辐射和传导EMI
应保持在所要求的水平
通过FCC的规定执行。此外
终止与EMC的要求
的相容性，所述计算设备是
要求的ESD敏感性进行测试。
该USBDFxxW5提供推荐路线
终止而实现的低通滤波器，以
限制电磁干扰的水平和提供ESD保护
超出IEC 61000-4-2第4级标准。
该装置被装在一个SOT323-5L这是
最小可用引线框架封装（ 50 ％
比标准SOT23 ）小。
好处
n
n
SOT323-5L
工作原理图
Rt
在D +
Ct
Rd
D +出来
GND
Ct
Rd
在D-
Rt
D-出
n
n
n
EMI / RFI噪声抑制
需要线路终端的USB下行
端口
ESD保护超过IEC61000-4-2第4级
在高密度的设计高灵活性
板
量身定制，以满足USB 1.1标准
Rt
代码01
CODE 02
公差
33
15
±10%
Rd
15k
15k
±10%
Ct
47pF
47pF
±20%
TM ：房间隔缺损和TRANSIL是意法半导体公司的商标。
2000年5月版： 1C
1/9
USBDFxxW5
符合以下ESD
标准：
IEC- 61000-4-2 4级
± 15千伏（空气放电）
± 8千伏（接触放电）
MIL STD 883C ，方法3015-6
3级C = 100 pF的R = 1500
3积极罢工和3负罢工（ F = 1赫兹）
绝对最大额定值（T
AMB
= 25°C)
符号
V
PP
T
j
T
英镑
T
L
T
op
P
r
参数
静电放电IEC 61000-4-2 ，接触放电
静电放电 - MIL STD 883 - 方法3015-6
结温
存储温度范围
无铅焊锡温度（10秒持续时间）
工作温度范围
每个电阻额定功率
价值
±15
±25
150
- 55 + 150
260
0到70
100
单位
kV
kV
°C
°C
°C
°C
mW
电气特性（T
AMB
= 25°C)
符号
V
BR
V
F
参数
二极管的击穿电压
二极管的正向压降
测试条件
I
R
= 1毫安
I
F
= 50毫安
民
6
0.9
典型值
最大
单位
V
V
2/9
USBDFxxW5
EMI滤波
目前FCC法规规定， B类计算设备符合指定的最高水平，为
ratiated和传导EMI 。
- EMI辐射覆盖的频率范围从30MHz到1GHz的。
- 传导EMI覆盖的450kHz至30MHz范围内。
为利用USB最难测试通过器件的类型是通常的辐射EMI测试。为
为此， USBDF设备的目标是最大限度地减少EMI辐射。
在USB的差分信号（ D +和D- ）不显著贡献辐射或传导
电磁干扰，因为这两个导体的磁场精确地互相抵消。
在PC环境下的内部是非常嘈杂，设计师必须从存在差减小噪声耦合
耳鼻喉科来源。 D +和D-不得靠近高速线路路由（时钟... ） 。
感应的共模噪声可以通过运行对USB信号相互平行最小化和
在一对从USB控制器向USBDF设备信号的每一侧上运行的接地保护走线。
如果可能的话，身体找到USBDF设备附近的USB连接器。在USB连接之间的距离
控制器和USB连接器必须最小化。
在47pF的数（Ct ）的电容被用来绕过高频能量向地面和边缘控制，并且
必须放置在USB控制器和串联终端电阻（ RT）之间。两者的Ct和Rt
应放在尽量靠近USB控制器切实可行。
该USBDFxxW5确保过滤保护，防止电磁和射频干扰
由于它的低通滤波器结构。此过滤器的特征在于如下参数：
- 截止频率
- 插入损耗
- 高频抑制
图。 A3给出了频率高达3GHz的衰减曲线。
图。 A2 ：
测量配置
图。 A3 ：
USBDFxxW5衰减曲线。
插入损耗（dB ）
0
50
TG OUT
TEST BOARD
在RF
UD1
-10
50
Vg
-20
-30
1
10
100
F（兆赫）
1000 3000
ESD保护
除了终止和电磁兼容性的要求，计算设备都必须
测试ESD敏感度。此试验在IEC 61000-4-2中描述和已经到位在欧洲。
这个测试需要的设备容忍ESD事件，并保持正常运行，无需用户干预。
该USBDFxxW5特别优化，以执行ESD保护。 ESD保护是基于使用
：装置夹在
VINPUT
=
V
BR
+
R
d
.
I
PP
这种保护功能被分裂在两个阶段。如图A4中，所述ESD冲击被夹住
第一级台S1 ，然后剩余的过电压是通过电阻R施加到第二阶段
这样的结构使输出电压非常低的Vout的电平。
4/9
USBDFxxW5
图。 A4 ：
USBDFxxW5 ESD钳位性能
Rg
S1
R
S2
Rd
V
PP
VINPUT
Voutput成为
Rd
RLOAD
V
BR
V
BR
设备
要
保护
ESD浪涌
USBDFxxW5
有在两个Vin和Vout的阶段剩余电压的良好近似，我们给出了典型
动态电阻值路。通过考虑到这些假设： Rt>Rd ， Rg>Rd和
Rload>Rd ，它给这些公式：
R
g
.
V
BR
+
R
d
.
V
g
VINPUT
=
R
g
R
t
.
V
BR
+
R
d
.
VINPUT
Voutput成为
=
R
t
该计算的结果做了V
PP
= 8千伏， RG = 330Ω （ IEC61000-4-2标准） ，V
BR
= 7V （典型值）。
（典型值）和Rd = 1Ω给：
V输入= 31.2 V
Voutput成为= 7.95 V
这证实了在整个装置中的非常低的残留电压进行保护。同样重要的是要注意
在这种近似的寄生电感的影响是不考虑的。这可能是几
伏在几纳秒在VIN端十分之一。这种寄生效应不存在在VOUT端由于低
电阻R的电流后所涉及
演出后的很清楚（图A6） ESD保护的高效率在这里完成的测量：
- 寄生电感的Vout阶段没有影响
- 输出钳位电压非常接近V
BR
（正走向）和-V
F
（负一击）
图。 A5 ：
测量板
ESD
浪涌
16kV
空气
放电
TEST BOARD
UD1
VIN
VOUT
5/9
QQ：2881677436 复制
