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Calculadora de terminação USB e integridade de sinal

Calcule os valores do resistor de terminação do barramento USB, impedância diferencial, atraso de propagação do cabo, tempo de aumento do sinal e abertura ocular para USB 2.0 e USB 3.0

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Fórmula

R_term = Z₀; t_pd = L/v_prop

R_term — Termination resistor (Ω)
Z₀ — Characteristic impedance (Ω)
t_pd — Propagation delay (ns)
v_prop — Signal propagation velocity (~0.2c) (m/s)

Como Funciona

A terminação USB é um aspecto crítico da integridade do sinal nos protocolos de comunicação de barramento serial universal (USB). Em interfaces digitais de alta velocidade, a terminação adequada garante uma reflexão mínima do sinal, reduz a interferência eletromagnética e mantém a qualidade consistente do sinal nas linhas de transmissão. Os resistores de terminação são normalmente colocados no final do traço de comunicação para corresponder à impedância característica da linha de transmissão, que geralmente é de 90 ohms para pares diferenciais USB 2.0 e USB 3.0.

Exemplo Resolvido

Considere um par diferencial USB 2.0 de alta velocidade com uma impedância alvo de 90 ohms. Se o comprimento do traço for de 10 cm e o tempo de aumento da corrente for de 500 picossegundos, o cálculo do resistor de terminação envolveria a determinação da terminação em série e paralela apropriadas para minimizar as reflexões do sinal. Ao aplicar a fórmula de impedância da linha de transmissão e considerar as características do sinal, um engenheiro selecionaria resistores de precisão de 45 ohms para criar uma rede de terminação paralela que correspondesse à impedância da linha e reduzisse as descontinuidades do sinal.

Dicas Práticas

  • ✓Sempre use resistores de precisão com tolerância restrita (1% ou melhor) para terminação USB
  • ✓Coloque os resistores de terminação o mais próximo possível do conector ou transceptor
  • ✓Considere estratégias de terminação diferencial e de modo comum
  • ✓Use técnicas adequadas de layout de PCB para minimizar os reflexos do sinal

Erros Comuns

  • ✗Usando valores de resistência incorretos para o padrão USB específico
  • ✗Colocar resistores de terminação muito longe da fonte do sinal
  • ✗Negligenciando o impacto da geometria do traço na integridade do sinal

Perguntas Frequentes

A terminação USB evita reflexos do sinal, reduz a interferência eletromagnética e garante uma transmissão confiável de dados em alta velocidade, combinando a impedância da linha de transmissão.
Para pares diferenciais de alta velocidade USB 2.0 e USB 3.0, a impedância de terminação típica é de 90 ohms.
Escolha resistores de precisão com tolerância restrita, considere o padrão USB específico e corresponda à impedância característica da linha de transmissão.

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