在Intel公司的“高速USB平台設計指南”中，甚至提高了考慮USB端口易感性因素的重要性。Intel建議用電流補償型扼流圈抑製EMI
，再用其它元件防止靜電放電(ESD)。電子設備經常會遭受靜電放電。靜電放電脈衝電壓可能高達30kV，因此對所有類型的集成電路來說都是非常危險的。目前有些IC對靜電放電來說是“安全的”
，但這種安全性隻是對一小部分潛在威脅來說是有保證的。日常操作表明：額(e)外(wai)保(bao)護(hu)是(shi)必(bi)不(bu)可(ke)少(shao)的(de)。隻(zhi)有(you)采(cai)取(qu)外(wai)部(bu)保(bao)護(hu)措(cuo)施(shi)才(cai)能(neng)開(kai)發(fa)出(chu)整(zheng)塊(kuai)電(dian)路(lu)板(ban)不(bu)受(shou)靜(jing)電(dian)放(fang)電(dian)影(ying)響(xiang)以(yi)及(ji)高(gao)度(du)可(ke)靠(kao)的(de)產(chan)品(pin)來(lai)。專(zhuan)門(men)的(de)抑(yi)製(zhi)措(cuo)施(shi)同(tong)樣(yang)也(ye)是(shi)必(bi)需(xu)的(de)。無(wu)線(xian)聯(lian)網(wang)的(de)電(dian)子(zi)設(she)備(bei)如(ru)今(jin)是(shi)遍(bian)地(di)開(kai)花(hua)，它(ta)們(men)的(de)數(shu)量(liang)正(zheng)在(zai)與(yu)日(ri)俱(ju)增(zeng)。

使shi自zi己ji的de產chan品pin不bu受shou輻fu射she幹gan擾rao的de影ying響xiang非fei常chang重zhong要yao。隻zhi有you考kao慮lv了le預yu期qi的de幹gan擾rao形xing式shi
，才cai能neng在zai設she計ji中zhong及ji時shi集ji成cheng必bi要yao的de抑yi製zhi元yuan件jian，進jin而er縮suo短duan開kai發fa周zhou期qi。我wo們men知zhi道dao，自zi身shen產chan品pin的de輻fu射she型xing幹gan擾rao也ye必bi須xu處chu於yu某mou個ge電dian平ping之zhi下xia。這zhe可ke以yi通tong過guoEMC測試實驗室進行很精確的評估。如果產品沒有通過這種測試，那麼立馬返工的成本將超過抑製元件成本的好幾倍。

實際的抗幹擾能力

在提到幹擾對USB的影響時
，差分模式數據傳輸與簡單的同軸電纜相比具有很大的優勢。在感性幹擾效應(磁場)情(qing)況(kuang)下(xia)
，導(dao)線(xian)的(de)絞(jiao)合(he)可(ke)以(yi)彌(mi)補(bu)幹(gan)擾(rao)效(xiao)應(ying)。鑒(jian)於(yu)每(mei)根(gen)雙(shuang)絞(jiao)線(xian)的(de)部(bu)分(fen)電(dian)感(gan)的(de)對(dui)稱(cheng)性(xing)，幹(gan)擾(rao)會(hui)彼(bi)此(ci)影(ying)響(xiang)補(bu)償(chang)效(xiao)果(guo)。這(zhe)種(zhong)抗(kang)幹(gan)擾(rao)效(xiao)果(guo)在(zai)實(shi)際(ji)應(ying)用(yong)中(zhong)會(hui)大(da)打(da)折(zhe)扣(kou)。

●USB控製器的輸入/輸出不是完全對稱的，因此USB信號顯示出共模幹擾。

●Layout與HF/EMC不兼容，寄生電容和缺少波阻匹配會產生共模幹擾。

●電路設計(USB濾波器)不充分，濾波器影響信號質量，和/或插損太低。

●接口設計(插座，外殼)不充分。不良的接地會減小電纜的屏蔽衰耗。濾波器具有不良的接地參考。

●USB電纜不對稱
、屏蔽不良以及沒有足夠好的接地。這種電纜會劣化信號質量，輻射信號諧波，對外部幹擾源起不到足夠的屏蔽衰減。

問題：其中一些點可能不受影響，這些點包括外購USB控製器的技術性實現
，或最終用戶使用“便宜的”USB電纜。因此必須采取一些預防性措施，防止接口受到可能損壞USB控製器的外部幹擾的影響，同時通過電纜限製信號的幹擾輻射量。

保護元件的選擇

靜電放電(ESD)保護的定義為：依照EN 61000-4-2標準防止ESD脈衝，依照EN 61000-4-5防止浪湧脈衝，以及依照EN 61000-4-4防止突發(EFT)脈衝。瞬態電壓抑製器(TVS)二極管必須滿足這些功能。重要的是：為了保護諸如USB等快速數據線受到過壓的破壞
，應該使用具有低電容特性的TVS和陶瓷ESD抑製器，以免USB信號發生失真。基於這個原因，Würth Elektronik eiSos公司開發出了專門在這方麵作了優化的元件，並且在數據線上是不可見的。TVS二極管的電容值不到1pF，電容值最高0.2pF的陶瓷ESD抑製器是保護USB端口的理想選擇。

在選擇元件時需要問幾個問題：有沒有用於軌到軌連接的供電電壓((GND < I/O 信號 < Vcc)
？用TVS二極管吧。沒有供電電壓嗎，還是應該選用陶瓷元件
？在本例中，必須選用TVS二極管，其VDD引腳可以懸空，或使用ESD抑製器。

進一步的問題：期望的最大ESD電壓是多少？應該保護一個還是兩個USB端口？有時一條USB數據線會連接到了TVS二極管的兩個I/O引腳，這將產生更好的保護效果，這也是為何優先使用TVS二極管陣列的原因。

不要忘了電源

對於一個端到端的EMC兼容設計而言
，對電源(VBUS)進行濾波也很重要。許多開發人員忽視了這一點
，卻不知道他們的產品為何通不過EMC實驗室的測試。這裏介紹了針對一個或兩個USB端口的兩種優化設計。兩條USB線可以用TVS二極管加以保護。所有4條信號線以及公共電源都得到了很好的靜電放電保護。進一步的優化可以通過用一個電流補償式數據線扼流圈和電容

，搭建一個LC濾波器濾除輸入端的共模和差模幹擾來實現。在電源端使用WE-CBF係列貼片磁珠可以實現卓越的抑製性能(圖1)。


單通道保護元件(如WE-VE係列靜電放電抑製器)必須始終連接在信號線與地之間。不必使用小電容的靜電放電抑製器來保護電源
，普通的SMD變阻器就足夠了。它可以吸收較高的能量和較高的電流，因此是設計的第一選擇(圖2)。


針對USB端口的推薦Layout

從圖3可以明顯看出，有兩條差分信號線(D+和D-)從插頭連接器連接到TVS二極管

，再通過電流補償式數據線扼流圈連接到USB控製器。這樣能夠得到出色的靜電放電保護功能
，並能良好的抑製數據線對。VBUS通過TVS二極管路由到貼片磁珠。在貼片磁珠之後
，可以插入額外的電容和另一個貼片磁珠來實現最大可能的PI濾波器衰減。


在非常敏感的IC和/或高可靠性開發案例中
，通過兩次連接TVS二極管引腳可以實現最優的靜電放電保護效果(圖4)。


希望采用單通道保護元件的開發人員可以使用WE-VE係列靜電放電抑製器。這些抑製器總是必須從D+/D-連接到地。還要連接其它一些元件，如圖5所示。


小結

在EMC兼容設計中應避免風險。必須要指出的是，幹擾會威脅到數據通信的完整性——特別是對於通過USB實現的數據傳輸而言。EMC不是“可有可無”，或用來滿足什麼法規和標準，而是一種質量指標。為了盡可能在設計早期就徹底排除EMC問題，業界推出了專門針對快速數據線特殊狀態剪裁的元器件
，它們不僅可以減少開發工作量，而且最重要的是可以避免關鍵的EMC測試結果之後的返工。