Forum: Mikrocontroller und Digitale Elektronik USB Tochterboard für PC Frontpanel


von Katy L. (katylemon)


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Hallo zusammen,
ich möchte gerne für meinen Server ein individuelles Frontpanel mit 
zusätzlichen LEDs, Tastern, einer seriellen Schnittstelle und USB Ports 
bauen. Die Schnittstellen kommen von den internen Ports des Mainboards.

Bei den entsprechenden Frontpanels, die in den gängigen Gehäusen 
stecken, sind in den Signalpfaden der USB Ports zusätzliche 
Induktivitäten und/oder Widerstände verbaut. Ich vermute, diese dienen 
der Snterdrückung von Reflexionen und Störungen.

Leider konnte ich keine konkrete Dokumentation finden, um welche 
Bausteine mit welchen Werten es sich dabei handelt. Kennt jemand 
zufällig entsprechende  Details?

Trotz intensiver recherche konnte ich auch keine dokumentierte 
Beispiel-Schaltung für ein Standard-Frontpanel finden. Falls jemand was 
dazu hat, wäre ich ebenfalls dankbar.

VG,
Katylemon.

von Andreas B. (bitverdreher)


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Hmm, das sind ja im Prinzip simple, relativ kurze Verlängerungen. Ich 
glaube nicht daß dazu irgendwelche Beschaltung notwendig ist. Nimm 
hochwertige USB Kabel dazu und gut ist.

von Katy L. (katylemon)


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Ich habe ein Intel-Dokument gefunden, im dem für die Tochterboard-Lösung 
zumindes Induktivitäten für die Signalleitungen gefordert werden. Darin 
sind aber leider keine Konkreten Werte genannt, daher die Frage hier.

Es hat ja sicher auch einen guten Grund dafür, denn sonst würden sich 
die Gehäusehersteller sicher nicht die Mühe machen, zusätzliche 
Bausteile in die Signalleitungen zu packen...

: Bearbeitet durch User
von Programmierer (Gast)


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Katy L. schrieb:
> Ich habe ein Intel-Dokument gefunden, im dem für die Tochterboard-Lösung
> zumindes Induktivitäten für die Signalleitungen gefordert werden

Sicher, dass damit nicht die Leitungs-Induktivität gemeint war? Oder ist 
eine Common-Mode-Choke gemeint?
https://www.coilcraft.com/en-us/other/usb/

von Katy L. (katylemon)


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@Programmierer
Das ist eine gute Frage - keine Ahnung.
Ich habe u.a. dieses hier gefunden, siehe Abbildung 1-1 auf Seite 7: 
https://www.intel.com/content/dam/www/public/us/en/documents/technical-specifications/usb3-internal-connector-cable-specification.pdf

Sind die L auf der Tochterplatine die von Dir angesprochenen 
Common-Mode-Chokes?

Mir würde zwar auch USB2.0 reichen, aber dazu habe ich nichts 
vergleichbares finden können.

von Programmierer (Gast)


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Katy L. schrieb:
> 
https://www.intel.com/content/dam/www/public/us/en/documents/technical-specifications/usb3-internal-connector-cable-specification.pdf
> Sind die L auf der Tochterplatine die von Dir angesprochenen
> Common-Mode-Chokes?

Ich glaub damit sind einfach nur die Leitungsinduktivitäten der 
PCB-Traces gemeint, keine Bauteile. Solche Chokes sollten sowieso wenn 
schon auf dem Mainboard vorhanden sein.

von Katy L. (katylemon)


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Siehe beigefügtes Bild von einem alten Frontpanel: worum handelt es sich 
bei U3 und U4?

von Frank K. (fchk)


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Katy L. schrieb:

> Leider konnte ich keine konkrete Dokumentation finden, um welche
> Bausteine mit welchen Werten es sich dabei handelt. Kennt jemand
> zufällig entsprechende  Details?

Schau hier:
https://www.we-online.com/katalog/de/WE-CNSW-HF

Für die Standard-USB 2.0 D+/D- nimmst Du #744233121, für die 
Superspeed-Leitungen SS_TX+/- und SS_RX+/- nimmst Du #7442335600.

Dann solltest Du noch ESD-Schutz hinzufügen. z.B. Sowas:
https://www.onsemi.com/products/discrete-power-modules/esd-protection-diodes/esd7016

Wenn Du für die USB-Ports Überstromschutz haben willst:
https://www.ti.com/product/TPS2062

Das sind alles Beispiele, andere Hersteller haben vergleichbares im 
Angebot.

fchk

ps: Denke an Lagenaufbau, differential Pair Layoutregeln und korrekte 
Impedanzen (90 Ohm diff, 50 Ohm SE).

von Andreas B. (bitverdreher)


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Katy L. schrieb:
> worum handelt es sich
> bei U3 und U4?
Gleichtaktdrossel. Kann man reinmachen, muß aber i.A. nicht.

Frank K. schrieb:
> Für die Standard-USB 2.0 D+/D- nimmst Du
Er will lediglich eine USB-Verlängerung und keinen USB Chip einbinden.

: Bearbeitet durch User
von Katy L. (katylemon)


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Vielen Dank Euch beiden, Ihr habt mir sehr weiter geholfen!

von Katy L. (katylemon)


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Sorry, wenn ich das Thema nochmal hoch hole.
Kann mir jemand von Euch sagen, um was es sich bei RP2 im beigefügten 
Bild handelt?

Die Platine ist so aufgebaut, dass entweder L1 und L2 oder RP2 bestückt 
werden kann (CN1 und RP1 kann hier erst mal aussen vor bleiben). Daher 
vermute ich so etwas wie eine 2-fach Gleichtaktdrossel, konnte aber 
nirgends einen dazu passendesn Baustein finden...

VG.

von Frank K. (fchk)


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Katy L. schrieb:
> Sorry, wenn ich das Thema nochmal hoch hole.
> Kann mir jemand von Euch sagen, um was es sich bei RP2 im beigefügten
> Bild handelt?
>
> Die Platine ist so aufgebaut, dass entweder L1 und L2 oder RP2 bestückt
> werden kann (CN1 und RP1 kann hier erst mal aussen vor bleiben). Daher
> vermute ich so etwas wie eine 2-fach Gleichtaktdrossel, konnte aber
> nirgends einen dazu passendesn Baustein finden...

Das ist ein 4-fach Widerstandsnetzwerk. Gibts auch in Null Ohm als 
Brücke. Wenn L1 und L2 nicht bestückt sind, sind die Datenleitungen 
unterbrochen. Die müssen dann wieder verbunden werden.

Du solltest solche Spielereien lassen. Das geht auf die Signalqualität. 
Hersteller machen das nur, um Bauteilekosten bei der Herstellung zu 
sparen, weil diese kleinen drahtgewickelten Gleichtaktdrosseln eben 
recht teuer sind, und ein WIderstandsnetzwerk ist eben eine Zehnerpotenz 
billiger.

fchk

von Katy L. (katylemon)


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Das erklärt einiges...
Vielen Dank nochmals!

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