Господа! Разработал плату с USB контроллером который управляет аналоговым устройством, в том числе его питанием. Так вот после включения отключения питания драйвер и PC программа перестают видеть USB Device хотя сам USB контроллер не перегружается. Походу идет помеха в USB шину и Хост теряет Device. Как с этим бороться? Подобная ерунда у меня происходит c платой EZ-Kit ADSP-21992, она тоже через USB конектится к PC и если кто-то в лаборатории включил/отключил мощный источник питания PC тоже теряет Device.

Гальванически развязать USB контроллер от управляемого устройства. Если это невозможно, то хотя бы переразвести земли в соответствии с рекомендациями. В частности, попробовать обепечить прохождение помех с земли устройства на оплетку кабеля USB, а не на его минус питания.

У меня такая-же проблемма возникла при подключении моего контроллера через микросхему FT232 к USB, причем запитка FT от внутреннего источника, с USB связанны только земли и сброс FT от +VUSB (см. datashit). При включении/выключении мощной нагрузки по питанию USB прут помехи и FT зависала намертво. Причем гальваническая развязка FT и питание от шины ничего не дали. Зато когда повесил на сброс FT монитор питания (MAX809LEUR), +VUSB вообще нахрен выкинул, то все заработало как часы. Даже если и по питанию (по земле USB) и прут помехи и происходит сброс FT, то комп его не теряет.

Комп то, не теряет, но при сбросе микрухи, происходир ренумерация устройства. И на вновь созданный объект нужно получать новый хендл. Это хорошо, если к компу цепляешься на 20-30 секунд, а если приложение работает с этим контроллером непрерывно на протяжении например 6 часов?
При ресете FT, вся прога слетит нахрен. И нужно будет проводить полную реинициализацию устройства!

Не знаю, о чем вы, так как с USB совершенно не знаком, но дело в том, что программа работает с устройством непрерывно по нескольку суток, порой без наблюдения человека. И в обоих направлениях гоняются данные (большей частью от устройства). Потери данных не замечались и прога тоже не слетает.

По данному вопросу рекомендую почитать:
"Методы практического конструирования при нормировании сигналов с датчиков", с год назад я эту книгу скачивал с KAZUS.RU, возможно она и у нас на ftp: сейчас имеется.
Дело в том, что USB на hardware уровне работает с диф.сигналом, что отнють не спасает приемопередачу от помехи питания, которая является высокочастотной. Как правило для этого в цепь питания ставиться так называемая 'ферритовая бусинка' (проводник проходящий через ферритовую трубку). Такой метод защиты заметно снижает высокочастотную помеху и обеспечивает устойчивую работу по питанию.

А у вас применяется USB кабель с экраном? Для full и high скоростей надо обязательно с экраном, а не эти шнурки по 30 руб. Проверяется прозвонкой корпусов разъёмов.

непонятно "включения отключения питания ... хотя сам USB контроллер не перегружается", если включения отключения питания аналогового устройства, то рекомендую режим "Self-powered" для USB (похоже на предложение iit). Ну и развязки по питанию.

На Коилкрафте нашёл фильтры для ЮСБ. Чёт не совсем ясно куда их пихать...

CoilCraft

Напиример если в цепи питания. То будет ли это работать если я питание не от ЮСБ пользую? То есть, только заземление. Или +5 вольт завести на эту сборку, и другой вывод обмотки оставить висеть в воздухе?
В принципе, если скорость 12мегабит, то их можно и прямо на данные повесить(затухание почти нулевое). Но 480мег - дикое затухание...
И вообще, кто-нить видел как в профессиональной технике ЮСБ фильтруют? А то нам, такие требования по помехоустойчивости влупили. Даж не знаю как их выполнить...

Молодца, Trashy!
Только где бы их еще купить...? Штука действительно полезная. Я везде обыскался, но ничего подобного к сожалению не нашел.
По сути это - импульсный трансформатор применяемый в качестве фильтра.
Использовать его нужно следующим образом:
пусть выводы 1 и 4 будут входы, значит 2 и 3 - выходы. Вывод 1 - на +5В (внешнее питание шины USB), вывод 4 на землю (внешняя земля шины USB). Соответственно для Вашей USB схемы вывод 2 - +5В, вывод 3 - земля. Физику работы думаю обьяснять не надо сами понимаете, что все изменения происходяшие между +5В и землей на фильтре будут гаситься, а гальваническая связь обеспечивает нормальное питание +5В.
Могу добавить следующее изделие было бы более эффективным если бы конструктив был выполнен на ферритовом кольце.

Наша контора постоянно фильтры этой фирмы купляет. Это меня наши СВЧшники научили. Через кого они их закупают - не знаю. Это сугубо заморочки отдела комплектации...

http://www.onsemi.com/PowerSolutions/parametrics.do?id=835

http://www.onsemi.com/PowerSolutions/parametrics.do?id=364


www.macroteam.ru - они обещали привезти Onsemi

Если это фильтр USB питания, то никакого интереса он не представляет, т.к. таких фильтров кругом как грязи. Проще и дешевле два раздельных ферритовых зерна поставить.

Однако пишут они не про фильтрацию питания, а про фильтрацию сигнала:

These Coilcraft filters are designed to eliminate virtually all common mode noise in high-speed, differential mode signal transmission applications such as USB 2.0, IEEE1394 and LVDS.

С трудом верится, что для Hi Speed USB сигнала (480Мбит/сек) это принесет пользу, а не вред. Индуктивность-то мизерная, что с нее толку, а неоднородность в линию привнесет. И еще непонятно, на кой в сигнальную линию надо ставить фильтр, расчитанный на ток в 600 мА. Так что все-таки, наверное, это фильтр в питание, но бессмысленный какой-то.

Ошибаетесь! Как раз такой фильтр по питанию даст больший эффект (защита от помех), чем ферритовая бусинка. И как я уже упоминал эффективность была бы еще больше, если бы конструктив реализовывался на ферритовом кольце. Так же было бы не хуже если фильтр выполнить с использованием ферритовых броневых чашек.
И потом из того текста, который Вы приводите, конкретно не указавает на то, что фильтр должен включаться в диференциальные сигнальные цепи USB.

В советских ТВ-импульсниках, такие штуки стоят. Только здоровые. Защита от наносекундных помех.

Совершенно верно, такая защита расчитана именно для ВЧ-помех (можете их называть наносекундными), помехи же более низкочастотные всегда давились Т-образными LC-фильтром (иногда многозвенным), который распологался после.

Почему common mode choke с индуктивностью L "даст больший эффект" чем два раздельных дросселя индуктивностью L? Обоснование, плз...

Потому, что помеха наводится и на + и - одновременно.
А простые индуктивности - частный случай.

Если Вы не знакомы со свойствами ферритовых колец и как они улучшают (повышают) свойства индуктивности, то никакие обоснования Вам не помогут. Разговор идет именно о кольцевом сердечнике!!!

нарыл интересную схемку:
http://www.smsc.com/main/tools/usb/evb2504crb.pdf

Как я понял это схема хаба (расширителя USB) и фильтры в ней включены именно в сигнальные линии (=AK=, был прав!). По всей видимости на этом фильтре за счет небольшего значения индуктивностей добивается компромис между максимальной скоростью передачи USB 2.0 - качество фронтов импульса и помех, которые намного более высокочастотнее. Если же помеха соизмерима по частотным свойствам с сигналом, то увы этот фильтр, как 'мертвому припарка'. Поэтому к корневому хабу (хосту) и к функциональному устройству (slave-устройство с USB интерфейсом) по помехозащищенности питания и надежной экранировки линии предачи предъявляються очень высокие требования. Поэтому я и предположил, что способ фильтрации на подобном конструктиве фильтра по питанию даст довольно приличные результаты, только индуктивность такого фильтра должна быть очень большой, порядка сотен милигенри, а то и больше. Подобные параметры намоточных изделий получаются при применении ферритовых сердечников с замкнутым контуром - кольцо.

Впервые слышу про магическое "улучшение" или "повышение свойств" катушек индуктивности при использовании именно кольцевых сердечников и именно из феррита. Обоснование, плз...

При подавлении помех два обычных "дросселя" (в виде ферритовых бусин) работают гораздо лучше, чем common mode choke той же индуктивности, поскольку подавляют и синфазные, и дифференциальные помехи.

Да хоть из феррита, хоть из корбанильного железа, хоть из меди (все хорошо для своего частотного диапазона)...
Я на это Вам уже дал свой ответ, и Вашим образованием, если Вы не доучились заниматься не намерен. Учите мат. часть!

Для ликбеза по обсуждаемому вопросу Вам лично рекомендую ознакомиться со статьей "Трансформаторы и дроссели для ИИП", которая была опубликована в первых номерах журнала "Схемотехника" в 2000-2001 гг. (ее нетрудно найти в интернете). Настоящим уведомляю, что впредь посылаю Вас в игнор: читать Ваши посты мне несколько затруднительно, да и пользы никакой, т.к. образование у нас с Вами, похоже, действительно очень разное...

ЗЫ: Не путайте и не мешайте в одну кучу ферромагнитные материалы с пара- и диамагнитными. И еще учите ТОЭ, чтобы не выдавать перлы о "волшебных свойствах" катушек с кольцевыми ферритовыми сердечниками.

Кому из нас проходить 'ликбез', не Вам судить (на то есть воля всевышнего). А кичиться своими статейками а на публикации других авторов вешать клеймо 'радиолюбителя' причем нагло и без апеляционно, а у других на все просить обоснование! Все это этически недостойно человека претендующему на статус ведущего специалиста.
А Ваши рекомендации по ТОЭ мне никчему, т.к. мне пришлось изучать РТЦС (выходит что Вы правы только в одном - образование у нас действительно разное).


Мне надо было сделать это немногим ранее. Уж больно ВЫ занудный!

Лично я по сигналным ставлю ST usbuf02W06.
По питанию Murata ferrite bread 301 серии.
Пока хвватает.

Что-то такого я не нашел. Есть USBLC6-4SC6

Это мы вже видели...
Кто -то говорил, что симметрирующие трансы в линии данных - как мёртвому припарка...
Так вот: вчера в рукопашную намотал подобную штуку и все мои проблеммы РЕШИЛИСЬ!
А до сих пор ни какие бусинки в питании и всякие конденсаторы со стабилитронами вообще ни как не помогали.
Если вы посмотрите на схемы Etherneta, там после развязывающего транса установлен точно такой же симметрирующий.

Kак повлияло введение дросселя на eye diagram?

http://www.usb.org/developers/docs/hs_usb_pdg_r1_0.pdf
ESD protection and common mode chokes are only needed if the design does not pass EMI or ESD testing. Footprints for common mode chokes and/or ESD suppression components should be included in the event that a problem occurs (General routing and placement guidelines should be followed).

Есть у меня подозрение, что такого же результата, какой дает common mode choke с мизерной индуктивностью, можно достичь, манипулируя PCB дорожками в дифф паре: достаточно уменьшить их ширину по сравнению с расчетной. Индуктивная составляющая возрастет, емкостная уменьшится, импеданс возрастет.

Можно. Вот только класс платы становится пятым...

Совершенно не обязательно

Ошибся в цифре.

USBUF02W6

http://www.st.com/stonline/bin/bol?pn=USBUF02W6

Опять неправильный URL. PDF лежит здесь: http://www.st.com/stonline/products/literature/ds/7041.pdf Девайс не может работать с high-speed USB: "Tailored to meet USB 1.1 standard", Ct=47pF

Протестировали два USB-2 макета. В одном в дифф линии ничего не стояло, в другом был впаян common mode choke Coilcraft 0805USB-421MLB. Никакой разницы замечено не было, ни в поведении, ни в излучаемых помехах. Для нас эта фигня оказалась совершенно бесполезной, лишняя сущность. И без нее все хорошо.

Дык у вас и проблем не возникало. А у меня были. А теперь всё впорядке. Ядро не виснет, только на экране всплески от помех фиксирует.

И ещё было-бы интересно посмотреть описание вашего испытательного стенда.
Например, нам такой тест обойдётся в довольно кругленькую сумму...

http://www.metlabs.com/pages/emc.html Hам этот тест тоже обойдётся в довольно кругленькую сумму Однако, "закон суров - но это закон" ©

Мужики. На сканерах и др. быстрой аппаратуре 2.0 ставят не обычные ЮСБ шнурки, а с фильтрами на каждом из концов ЮСБ кабеля, т.е. возле разъемов. Фильтры типа тех на которые отправлял Trashy посмотреть (CoilCraft). Внешне похоже на фильтры на шлейфах DVI мониторов. Наверное незря буржуи ставят - они же каждый цент экономят. А шнурки такие в раза 2 как мин. дороже. На ЮСБ1.1 таких шнурков никогда не было!!!

Посмотрите на мс-ку.
http://focus.ti.com/docs/prod/folders/print/sn65220.html

Эффективно давит помехи на линиях Д+/-. Для ЮСБ 1.1

Данное счастье стоит на плате "Альтера МАХ2 ЕВО". Схему можно слить с Альтеры.
ЮСБ кабель к плате с фильтром - правда с одним.

А чего на нее смотреть? 35пФ, таких везде как грязи. Для full speed задавить электростатический разряд не диво. Вот для high speed задавить и при этом сигнал не попортить - это гораздо серьезнее.

Заточенные под это диодные сборки малой емкости (примерно 1 пФ) есть у Philips, ST, Maxim, California Micro, ... Пластиковые арресторы есть у Bussman (SurgeX) и LittelFuse, у них емкость еще меньше, но срабатывают при большем напряжении, стрёмно как-то. Кто-то из японцев (забыл кто) недавно объявил специально заточенные под high speed варисторы с малой емкостью. Вот я и в раздумьях, чего лучше юзать-то?

http://www.tdk.co.jp/indiv/nec/usb20/p5/usb20p5.htm

На USB - шине не все состояния выставляются с помощью дифференциального сигнала. Состояние SE0 (D+ & D- <Vol). Поможет ли common-mode фильтр установленный только по линиям данных? Или лучше ставить трехпроводный, на D+, D- и землю?
Мы пробовали фильтры типа ZCAT на кабель - для помехоустойчивости не помогло. Помехоэмиссию, правда, удалось уменьшить.