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[参考译文] ISOUSB111:USB 通信故障 — 噪声

Guru**** 2463330 points
Other Parts Discussed in Thread: ISOUSB111, SN6507

请注意,本文内容源自机器翻译,可能存在语法或其它翻译错误,仅供参考。如需获取准确内容,请参阅链接中的英语原文或自行翻译。

https://e2e.ti.com/support/isolation-group/isolation/f/isolation-forum/1527497/isousb111-usb-communication-failure---noise

器件型号:ISOUSB111
主题中讨论的其他器件: SN6507

工具/软件:

TI 团队、

美好的一天!

我们的工业控制板具有 USB 2.0 接口,全速 (12 Mbps) HID 设备。

目前、在 MCU 和 USB 连接器之间、使用了 EMI 滤波器和 TVS 二极管。  使用 4 层 PCB 布局实现 90 Ω 差分阻抗。

在正常情况下、PC 和主板之间的通信工作正常。

问题是: 当我们有工业场所时,由于噪音,我们面临通信故障和数据损坏的问题。

ISOUSB111 最适合解决这个问题吗? 也可以建议使用任何其他器件。

 

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    尊敬的 Bhupendra:

    感谢您的联系。

    ISOUSB111 是一款隔离式 USB 中继器、绝对可用于通过增强两者之间的 USB 信号来改善嘈杂环境中的 USB 通信、还会中断由于工业噪声环境可能形成的任何类型的接地环路。

    您可以评估将 ISOUSB111 EVM 置于 PC 和电路板之间的解决方案、并了解任何改进、这也会帮助您找出系统中噪声注入源(线束与电路板本身附近的元件)的根本原因

    此致
    Varun

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    您好 Varun、

    我们使用 ADum3160(猜测类似于 ISOUSB111 )隔离器进行试验,因为它的低成本模块很容易获得。

    不幸的是,它没有在全速工作。 枚举失败。

    低速时、它工作正常。

    此致、

    Bhupendra

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    尊敬的 Bhupendra:

    ISOUSB111 和 ADuM3160 在功能上可能相似、但 ISOUSB111 基于完全不同的技术、内部是一种完全不同的器件、更不易受到外部噪声的影响。

    由于您已经安装了插座、因此请尝试替换为 ISOUSB111 并观察改进情况。

    此致
    Varun

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    谢谢, Varun 的更新。

    我们的电路板上没有插座。 我们使用现成的模块如下:

    https://www.amazon.in/Isolator-ADUM3160-Coupling-Protection-Industrial/dp/B088MBRQSV

    你可以建议这样的模块,如果有:  ISOUSB111

    我们将复制您的建议。  

    此致、

    Bhupendra  

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    尊敬的 Bhupendra:

    感谢您的意见。

    您可以使用 ISOUSB111 EVM 进行简单的模块化测试: https://www.ti.com/tool/ISOUSB111DWEVM

    此致
    Varun

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    谢谢、 Varun

    我们会购买它。

    仅供参考、我们发现了接地不良 (~6.3 VAC) 或 PC 系统有 SMPS 噪音的地方存在问题。

    此致、

    Bhupendra

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    您好 Varun、

    出于好奇心、 为什么我们需要 ISOUSB111 等专用 IC 来隔离 USB 通信? 我们不能改用普通高速数字隔离器吗?

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    尊敬的 Bhupendra:

    隔离式 USB 收发器 (ISOUSB111) 会处理许多 USB 协议和枚举级别的详细信息、而隔离式 USB 收发器无法通过正常数字隔离器进行通信。

    此外、USB 是一种差分信号协议、不能与数字隔离器的单端 IO 连接

    此致
    Varun

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    好的、varun

    我们认为 ISOUSB111 只是硬件级隔离器,不知道枚举处理。

    根据您的建议,在使用 ISOUSB111DWEVM 时  ,我们是否需要移除 MCU 板 D+线上的上拉 (1k5)? 我们的 MCU (3.3V) 仅支持全速。

    另外,我们正在使用 USB 电缆从 PC ( 1.8 MTR) 与铁氧体连接的两侧 ,它会衰减信号到达 ISOUSB111 吗?

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    尊敬的 Bhupendra:

    您可以移除 MCU 板上的外部 1.5k Ω 上拉电阻器。 ISOUSB 不需要该功能。

    电缆没有问题、ISOUSB 支持长达 5m 的电缆、铁氧体磁珠也没有问题。

    此致
    Varun

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    您好 Varun、

    根据 USB 规范、上拉 电阻器用于识别全速运行情况。

    那么、您是说 ISOUSB 具有用于全速运行的内置上拉电阻吗?  

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    尊敬的 Bhependra:

    那么、您的意思是 ISOUSB 具有内置的全速运行上拉功能?  [/报价]

    是的。

    此致
    Varun

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    谢谢 Varun、

    您能帮助我了解 我的场景中 ISOUSB111 的 PIN 功能吗?

    我们的设置如下:  

    USB 控制器 (MCU 3.3V)-->屏蔽式 USB 电缆 (1.8 MTR)--> ISOUSB111 模块--> PC

    另外,你可以建议哪一边更好地放 ISOUSB111 ,外围端还是主机端?  

    此致、

    Bsuthar

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    尊敬的 Bhupendra:

    引脚(引脚 12)需要为高电平、以在 DD+/-上进行上拉检测。

    对于您的应用、由于您使用的是 EVM 板、因此请短接 R20 电阻器、这样最好走。

    另外,你可以建议哪一边更好地放 ISOUSB111 ,外围端还是主机端?  [/报价]

    为了避免任何混淆、可以将 UD+/-连接到主机侧、将 DD+/-连接到外设侧。

    此致
    Varun

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    您好 Varun、

    感谢您的持续支持。

    请参阅随附的设置映像 FYR。  您可以建议任何其他所需的更改...

    如您所述、R20 将短接。  

    此致、

    Bsuthar

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    尊敬的 Bhupendra:

    我对上面的图片没有任何评论、因为这从一开始就很清晰。

    我认为您不是 ISO211EVM、而是 ISOUSB111EVM。

    此致
    Varun

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    您好 Varun、

    对于使用 ISO111 进行 PCB 级设计,我应该开始另一个工单或继续使用该线程吗?

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    尊敬的 Bhupendra:

    您可以为此创建一个新主题、但我建议尽可能使用我们的 EVM 布局(在用户指南中)、然后让我们稍后对其进行审阅。

    在您问及 PCB 问题时、我是否应该放心地认为 ISOUSB111 通过了您的工业测试场景?

    此致
    Varun

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    您好 Varun、

    EVM 是定制的、交付时间为 3-4 天。

    只是想启动 Parralley 的设计。 我们可能会计划使用 Mornsun 等其他制造商、而不是直流/直流转换器...

    我认为没有必要使用相同,纠正?

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    尊敬的 Bhupendra:

    请务必使用 EVM 随时查看测试结果。

    我认为不需要使用相同的,更正?[/报价]

    可以、只要满足电压和电流要求、就可以使用任何转换器。 FYI、EVM 上没有直流/直流转换器、而是由不同变压器驱动器 IC 驱动的变压器。(SN6507)

    您可以使用具有确切器件型号的变压器驱动器、为任何与电源相关的查询创建新主题。

    此致
    Varun

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    您好 Varun、

    我们在我们的网站上测试了它,并且最初的一天试用期成功。 感谢您的建议。

    注意:我们尚未短接 R20 电阻器。 我们按原样使用 EVM。

    对于采用 ISOUSB111 的板载设计 、除了 EVM 参考设计外、 您还建议参考任何其他应用手册/e2e 主题? 考虑使用自供电电路板。

    此致、

    Bhupendra  

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    尊敬的 Bhupendra:

    很高兴听到这个消息。

    注意:我们尚未短接 R20 电阻器。 我们按原样使用 EVM。

    是的、它仍然可以工作、但可以更安全地在嘈杂的环境中将其拉高、以避免 PIN 上出现任何不必要的噪声耦合。


    目前、EVM 参考设计是我们最好的参考设计。 您也可以在我们的数据表中参考原理图引脚连接。 准备就绪后、您可以与我们一起审阅最终原理图。

    此致
    Varun

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    您好 Varun、

    我们发现 EVM 原理图是两层的。 不确定是否采用 2 层设计实现 90 欧姆阻抗。

    我们应该采用 4 层吗?

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    尊敬的 Bhupendra:

    我们不建议如何在 PCB 上实现阻抗匹配。 此限制由 PCB 制造商规定。 有关在 PCB 和所选各层上实现所需阻抗的信息、请参阅它们。

    然而、只要在 D+/D-上实现 90 Ω 差分阻抗、ISOUSB 操作就不受 PCB 上层数的影响。

    此致
    Varun

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    好的、瓦伦
    感谢您的支持。 我即将结束主题。

    对于“设计审阅“、我将打开“新设计“。