关于USB 通信阻抗匹配的问题(转载)

http://blog.csdn.net/mgh99688/article/details/49665209  

关于USB2.0的D+.D-电阻串多大,也是纠结了好久,甚至做了两个版本,串10,22,33欧姆,到底多少呢.

这篇文章讲到了在低速和全速的时候是电压驱动型,而在高速的时候是电流驱动型的,所以在高速的时候不要传入电阻.这个和CY的官方文档

吻合.所以去掉了电阻的设计.后期是否要测试下眼图.完美还需要继续啊!!!感谢博主的分享

 

 

无论是RS485、CAN总线、USB。都是需要加终端电阻进行阻抗匹配的，许多工程师对终端电阻的理解不是很清楚，甚至因为程序上能正常通讯，所以就索性省去了终端电阻。这样带来很大的隐患，通讯时好时坏，通常是去检查时没有问题，而回到家一睡觉，现场就出问题了，呵呵。所以终端电阻还是很有作用的，可是如果讲理论，又是长篇大论，这里就用波形来说明问题。

1.未加终端电阻的波形（还是可以通讯的）

2.加上终端电阻的波形（通讯稳定性增强）

     最近对USB2.0协议进行了研究，也算是略知皮毛了，在这期间也遇到过很多问题，也在网上找过解答，首先我要感谢网络这个强大的东西，为我答疑解惑，其次也想提醒大家网络上的东西一定要持怀疑的态度来看；下面就解说下关于网上所说的USB匹配电阻的问题。
   做过USB的人都或许有一个纠结，那就是D+和D-上到底要串多大的电阻，串在源端还是终端，我想说：网络上的说法都不完全正确，首先USB有低速、全速和高速之分，这一点我想大家都很熟悉了，在低速和全速模式下是电压驱动的，驱动电压为3.3V，但在高速模式下是电流驱动的，驱动电流为17.78mA，host-device模型如下：(画图太麻烦，就直接手画了)

Host和device的D+和D-都有45ohm的电阻端接到地，所以每根线的并联电阻为22.5ohm，17.78x22.5=400mV，所以高速模式下的差分幅度为800mV (这时匹配电阻为0)，但是匹配电阻选择10ohm，22ohm和33ohm时我们可以计算出单端信号的幅度如下图：

由此可得高速模式下加入匹配电阻会使信号幅度下降，使信号质量变差，加入匹配电阻后的眼图分别如下：

10ohm

22ohm

    那么网上所说的匹配电阻都是错的么？也不是啦！网上所说的匹配电阻都是在全速和低速模式下的，全速模式下为电压驱动的，驱动器具有一定输出阻抗(一般较小)，USB线的特性阻抗为90ohm所以要想源端与USB线匹配就需要串电阻，具体阻值是要根据驱动器的输出阻抗来决定的，即要求源端差分阻抗=USB线差分特性阻抗；而要终端匹配的话就需要并联电阻了(终端的阻抗一般很大)，在驱动能力不强的情况下根本就没法实现；至于匹配电阻要放在源端还是终端，因为USB是双向的，所以要匹配源端的话则应串在源端，要匹配终端的话则要放在终端。
以上是鄙人通过所学知识对网上的关于USB疑问的一些解释，如有不对还请各位网友斧正！

PS：

    为什么在讨论低速/全速时候，需要考虑USB线的90ohm特性阻抗，而讨论高速模式（电流驱动）的时候，又把USB线的电阻视为0了？22.5=45//45，其中45来自于低速/全速驱动器的内置导通电阻。