Korrekte Terminierung für 5VUSB

OP #7778214
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Hey, ich wage mich gerade an meine erste große PCB Entwicklung heran. Auf meinem PCB ist ein USB-C Anschluss damit ich den darauf verbauten ESP32 programmieren kann. Die hierfür notwendigen Leitungen D- und D+ sind bereits angeschlossen. Die 5V die über VBUS auf mein PCB kommen benötige ich nicht, da ich eine andere Spannungsversorgung habe. Wie terminiere ich die 5VUSB Leitung korrekt? Meine Überlegung um das ganze robuster zu gestalten ist die Schaltung im Anhang. Ist diese korrekt? Oder meint ihr ein einfacher Pull-Down-Widerstand wäre besser?

LG Filip.

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(Firma: Schweigstill IT) Persönliche Seite #7778222
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Die Probleme beginnen doch schon bei den separaten Massepotentialen GND und ISO_GND. Was soll denn der Mist, Masse und Schirm an der Buchse kurzzuschließen, aber die "Terminierung" dann gegen das nicht oder anderweitig verwendete GND durchzuführen? Und durch D21 wird das Potential entweder angehoben oder ein fetter Kurzschluss verursacht.

Die 5V USB müssen außerdem überhaupt nicht mit einer Terminierung versehen werden. Aber die meisten USB-Geräte werten trotzdem diese 5V-Leitung aus, um darüber zu erkennen, ob bzw. wann der USB Host angeschlossen bzw. hochgefahren wird.

OP #7778228
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Andreas S. schrieb:

Die Probleme beginnen doch schon bei den separaten Massepotentialen GND und ISO_GND. Was soll denn der Mist, Masse und Schirm an der Buchse kurzzuschließen, aber die "Terminierung" dann gegen das nicht oder anderweitig verwendete GND durchzuführen?

Vielen Dank, dann muss ich also nichts verbinden und lasse die Leitung ins leere laufen.

Eine Sache hat mich jetzt mit dem rauen Ton doch etwas mitgenommen. Ich dachte SHIELD und GND sollte in diesem Fall verbunden werden, um Störsignale zu minimieren. Das muss ich wohl nochmal mit meinem Prof. durchsprechen.

#7778260
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Filip D. schrieb:

Andreas S. schrieb:

Die Probleme beginnen doch schon bei den separaten Massepotentialen GND und ISO_GND. Was soll denn der Mist, Masse und Schirm an der Buchse kurzzuschließen, aber die "Terminierung" dann gegen das nicht oder anderweitig verwendete GND durchzuführen?

Vielen Dank, dann muss ich also nichts verbinden und lasse die Leitung ins leere laufen.

Eine Sache hat mich jetzt mit dem rauen Ton doch etwas mitgenommen. Ich dachte SHIELD und GND sollte in diesem Fall verbunden werden, um Störsignale zu minimieren. Das muss ich wohl nochmal mit meinem Prof. durchsprechen.

Klar muss SHIELD und GND miteinander verbunden werden. Was anderes hat Andreas ja nicht geschrieben. Er wollte nur darauf hinweisen, dass das Signal rechts keinen Bezugspegel sieht, welcher auch für die linke Seite derselbe Bezugspegel ist ...

#7778310
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wenn man ein Kabel mit einem Schirm drum rum hat sollte mal diesen Schirm nur auf einer Seite auf GND legen, sonst kann man sich einen neuen Stromkreis schaffen, in welchen dann wieder auf die Signalleitungen einkoppelt werden könnte.

In deinem Bild erzeugt die TVS Diode einen Kurzschluß auf der VUSB Leitung. Wenn das muss die rumgedreht werden.

(Firma: Schweigstill IT) Persönliche Seite #7778359
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Jens G. schrieb:

Klar muss SHIELD und GND miteinander verbunden werden. Was anderes hat Andreas ja nicht geschrieben.

Das habe ich an keiner Stelle behauptet.

Er wollte nur darauf hinweisen, dass das Signal rechts keinen Bezugspegel sieht, welcher auch für die linke Seite derselbe Bezugspegel ist ...

Schlimmer finde ich dabei, dass die CC-Leitungen mit ISO_GND, aber 5V mit GND verbunden ist.

Der Schirm und die Schaltungsmasse sollten möglichst nur auf einer Kabelseite miteinander verbunden sein. Auch wenn man diese Verbindung auf der Geräteseite weglassen sollte, bietet es sich aber an, ein paar nicht bestückte Footprints anzubringen, um ggf. noch nachträglich etwas bestücken zu können.

Man sollte nämlich beachten, dass gerade bei USB-Steckverbindern das Gehäuse bzw. der Schirm gleichzeitig auch als ESD-Schutz fungiert. Somit ist es aus ESD-Sicht durchaus sinnvoll, Schirm und GND mit ein paar hinreichend spannungsfesten (>= 1 kV) Nanofarad zu überbrücken. Aus HF-Sicht kann dies entweder kontraproduktiv sein oder sogar die Gesamtschirmung verbessern. HF-mäßig oder galvanisch verbundene Masse- und Schirmleitungen können zu Resonanzen führen oder auch nicht, und das auch noch in Abhängigkeit vom Kabeltyp, der Kabelqualität und dem Layout. Daher sollte man sich ein paar Freiheitsgrade offenhalten, um nicht bei der kleinsten erforderlichen Maßnahme neue Leiterplatten herstellen lassen zu müssen. Bei Einzelstücken kann man sich natürlich anders behelfen.

Auf jeden Fall würde ich einen geeigneten ESD-Schutz für Vbus/5V, D+, D- vorsehen. Bei Vbus/5V reicht da ein einfacher Keramikkondensator ab 100 nF, für D+/D- gibt es haufensweise Bauteile wie z.B. RClamp0522 oder RClamp0524.

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