今天我們通過CST仿真來看一看共模扼流圈對USB信號EMI的抑制。

本文采用CST 3D建模將建立USB連接器和USB信號模型。這里USB信號使用的是USB2.0信號，高速模式，信號速率100Mbps的差分信號。ARM模型使用了IBIS模型。共模扼流圈選擇TDK的，100MHz時共模阻抗為90歐姆。

那么為什么要選90歐姆？

因為USB差分線的特性阻抗要求控制在90歐姆，可以保證信號傳輸?shù)馁|(zhì)量和穩(wěn)定性，防止信號衰減和干擾。USB2.0標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定了數(shù)據(jù)線的電阻范圍為85-95歐姆之間，如果電阻過大或過小，就會影響信號傳輸?shù)乃俣群头€(wěn)定性。因此，在設(shè)計USB2.0接口時，需要嚴(yán)格按照標(biāo)準(zhǔn)要求進(jìn)行設(shè)計和制造，以確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)馁|(zhì)量和可靠性。

仿真信號采用PRBS信號，Unit interval為10ns。激勵2^7個脈沖，總時間為1280ns。

仿真目標(biāo)：查看USB信號在有無共模扼流圈的情況下，USB連接器輸出端的電場差別。

USB仿真整體3D建模如圖：

USB連接器的3D建模

共模扼流圈3D建模：

USB差分信號3D建模，PCB以及做過阻抗匹配。從ARM端到USB連接器：

仿真結(jié)果如下：

USB連接器接收端在100MHz頻率下的電場對比（電場幅值顯示范圍保持一致）：

總結(jié)：

通常在USB電路設(shè)計的時候都會在差分線上增加一個共模扼流圈或者預(yù)留共模扼流圈的位置。根據(jù)仿真來看，USB差分線在增加共模扼流圈之后對EMI有很好的抑制作用。電場幅值大概會衰減十幾個dB左右。

（內(nèi)容、圖片來源：CST電磁兼容性仿真，侵刪）

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