
USB2.0 7口集线器——FE2.1
简介
本工程为USB2.0 7口集线器,有副供电口和LED指示,使用FE2.1芯片制作
简介:本工程为USB2.0 7口集线器,有副供电口和LED指示,使用FE2.1芯片制作开源协议
:GPL 3.0
描述
本工程使用AD设计,无法使用嘉立创免费打样,但是可以去淘宝使用嘉立创特价打样(10.8元左右5片,还是比较便宜的)
嘉立创工程里面可能会有一些问题,具体源文件看附件
本工程使用的是2层板,USB2.0的线进行了阻抗匹配,详细内容见以下讲解
本工程上面的汤铭logo并非官方logo,请注意辨别
设计亮点:只有在主接口通电的情况下副供电才会导通(方便一直插着副供电使用)
目录:
一、供电电路
二、电源电路测试
三、阻抗匹配设置

实物图片:

一、供电电路

USB额外接口电路(副供电口)使用了一个Pmos来控制开关,当主接口没有通电时(即VBUS_1为0V),此时副供电电路中的Q6(SI2302 Nmos)的栅极为低电平,此时Q6截止,Q3的栅极和源极电压相同,Q3截止,此时副供电不导通,只有在主接口通电的情况下副供电才会导通(方便一直插着副供电使用)
使用情景:当集线器连接到电脑且接入副供电时,如果关闭电脑,此时主接口断电,此时副供电会自动断电,不用手动断开副供电

与之前的设计不同,这里使用的是LTC4412和外面的PMOS组成一个理想二极管电路(单向导通电路),这个电路可以防止主接口供电和副供电相互干扰

总电源开关使用一个PMOS控制,栅极高电平截止,低电平导通
二、电源电路测试
具体的电源电路测试视频在附件中
(1)只接入主供电时,开关打开,供电指示灯亮(绿色的LED),此时HUB芯片指示灯亮起(蓝色的LED)

(2)只接入副供电时,开关打开,灯都不亮(因为电路设计的是只有主供电接入时电路才导通)

(3)主接口和副供电都接入时,开关打开,供电指示灯和副供电指示灯都亮起(2个绿色的LED),HUB芯片指示灯也亮起(蓝色的LED)

三、集线器速度测试
测试条件:
1、使用的线材是USB3.1 Gen2的线材,最高支持1Gbps/s
2、使用的测试设备是USB3.0U盘,最高速度支持500MB/s
3、使用的测速软件为ATTODiskBenchmark

集线器插入电脑时显示如下:

速度测试:
可以看到最高读取速度为40MB/s左右,看起来还不错,USB2.0的最高读取速度虽然标称为60MB/s,但是实际能有40已经很不错了

三、阻抗匹配设置
说明:USB2.0的线其实对阻抗匹配没那么严格,不用保持阻抗匹配也能正常实现功能,这里的参数仅供参考
使用的是某配的参数,使用2层板制作
设置的为共面差分阻抗,阻抗控制在90欧姆左右
具体参数为:线宽控制在9.3mil,线距为5mil,线距离铺铜的距离为5mil

图中高亮的线需要做阻抗匹配(正反面都要做)

设计图
未生成预览图,请在编辑器重新保存一次BOM
暂无BOM
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