USB拓展坞-PCB设计学习笔记

前言

本文是学习笔记，跟着 B站UP"Expert电子实验室" 学习PCB设计，本次学习USB拓展坞项目。

Hub集线器：连接在host与device之间的一种用于usb接口扩展的usb设备。可以将一个usb上行接口扩展为多个下行接口，使得一个host可以同时与多个device连接。一般来说，一块hub桥接芯片可扩展4个usb接口。

选择USB HUB芯片 SL2.1A

USB : 通用串行总线(Universal Serial Bus，USB)是一种串口总线标准，也是一种输入输出接口的技术规范，被广泛地应用于个人电脑和移动设备等信息通讯产品新型Type C接口允许正反盲插。

USB使用差分信号传输数据，包括一对互补的信号，即正向信号和负向信号。

差分信号：依据两个信号线之间的电平差异，这里没有共地，传输的是两根信号之间的电平差，而且两个信号线的极性是相反的。

由上图可知，相对于单端信号，差分信号放大了有效信号，比如，对单端信号而言，输出3V的电压，不计干扰和损耗的情况下，则接收到的也是3V；而差分信号，一条线是3V，另一条是-3V，差分电压则是-6~6V，这样就极大的提高了抗外部干扰的能力。

关于USBA，它的引脚有四个

而TYPE-C引脚则比较复杂，引脚呈现中心对称，所以支持正反插

TYPE-C的引脚是16-pin

首先在立创商城找到 SL2.1A 的数据手册，根据数据手册的示例电路，画原理图

这里嘉立创每月提供两次 10cm*10cm 以内的板子免费打样，我们在选择板框时，由于是新手可以尽量大一点，方便布线。

第一步，将原理图转成PCB之后，首先要画板框，先绘制矩形板框，然后选择圆角矩形(倒角半径3mm)，这样板子的四个角就不是直角，不容易磕坏。

第二步，设置定位孔方便后面固定板子，放置过孔，按Tab键，设置(外径4mm，内径3mm)，位置自行计算,左上角第一个孔以(X：2.6，Y：-2.6)为基准，单位mm。

第三步进行预布局，依次按模块选择电路，例如TYPEC电路，在原理图中，选中TYPE电路。按ctrl+shift+x进行布局传递。

由于飞线众多，我们可以现在网络中，将GND隐藏。

我们对TYPEC模块的元件进行调整，看怎么走线最方便。

依次将各模块与布局之后，就可以往板子上放置了。

这里要注意，元件是3维的，比如我们这次画的TYPEC，它有一定高度，而且它的充电口朝外，才能方便插接。

屏幕和控制模块，一般在板子中间位置。

接口等一般在板子的外围。

滤波电路，应先经大电容，再经小电容。

在PCB布局好之后，开始PCB布线。

首先，我们对信号线做出处理。
在网络中，"添加差分对"，将信号线DP和DM，以及晶振添加进去，然后选择"差分法对布线 "，快捷键Alt+D。

其中，DP和DM走线长度不符合误差，可以使用"等长调整"，快捷键Shift+A，进行蛇形走位，使其满足要求。

其次，晶振部分，要在其周围放置一圈"地过孔"，禁止铺铜。

接着，对电源线进行处理，电源线可以选择粗一点的30mil。实在不好走线，可以选择过孔，底层穿过去，然后再接线。

最后，在GND周围放置地过孔，然后进行铺铜。

可以在顶层丝印层和底层丝印层，添加LOGO或字样，进行个性化设计。

最后一定要进行DRC检测，查看错误，进行纠正。

以上就是全部内容，学习PCB设计之后，就可以自己画板了，方便将项目整合，告别杜邦线了！