最近工作需要，设计一款使用USB接口传输信号的数字空气噪声传感器，主控芯片采用ESP32-S3芯片，声音传感器采用数字式PDM，I2S接口，MEMS芯片，ESP32-S3芯片自带I2S接口和USB接口，很好的满足了项目使用需求，那就开干呗.......
坑来了
第一版验证版很快就来了，电路OK，软件OK，功能实测，发现在附近有功率器件类似于恒温台、对讲器等器件工作时传感器会存在掉线，上位机死机的情况。在对讲机靠近USB线时，情况更加突出。针对这种情况，当然是要解决的。
电磁防护设计
查阅资料发现，当USB进行高速信号传输时，容易通过usb连接线缆对外高频辐射超标，同时外界的射频干扰也容易通过USB线干扰主机工作。同时由于带电热插拔，容易受到瞬间电压冲击和静电干扰。因此我们在产品接口设计时，需要着重从接口滤波设计，防护设计，PCB设计、结构电缆多个方面考虑电磁兼容设计。。
电路设计
电磁防护不仅要对USB数据传输接口防护，还要对电源进行防护。中L1为磁珠，配合CC2用于滤除为电源上的干扰；L2为共模滤波电感，用于滤除差分信号上的共模干扰；DRDRDR3组成usb接口防护电路，能快速泄放静电干扰，避免内部电路遭受静电的干扰；CC8为预留设计，注意电容尽量小，如实际影响信号传输，可以不焊接；RR2为限流电阻，差分线之间耦合会影响信号线的外在阻抗，可以用此电阻实现终端最佳匹配，使用时根据实际情况进行调整。
器件选型要求
L1选用磁珠，磁珠阻抗范围为100Ω/100MHz~1000Ω/100MHz，典型值选取600Ω/100MHz；磁珠在选取时通流量应符合电路电流的要求，磁珠推荐使用电源用磁珠。
L2为共模电感，共模电感阻抗选择范围为60Ω/100MHz~120Ω/100MHz，典型值选取90Ω/100MHz。
CC2两个电容在取值时要相差100倍，典型值为1000pF、0.1uF；小电容用滤除电源上的高频干扰，大电容用于滤除电源线上的纹波干扰；
DRDRDR3选用TVS，TVS反向关断电压为5V。TVS管的结电容对信号传输频率有一定的影响，usb0的TVS结电容小于5pF；
C1R6为地和外壳之间的跨接电容及电阻，典型取值为1000pF，耐压要求达到2KV以上，电阻1M以上。
测试
第二版电路很快设计完毕，测试发现USB完全抗住了电磁辐射干扰，但是当辐射源靠近ESP32-S3芯片5cm以内，传感器依然会受到干扰。这个问题需要对芯片及芯片周围的器件增加屏蔽罩，好在设计电路时预留了屏蔽罩的情况，增加屏蔽罩后，完美解决了电磁干扰的问题，将辐射源贴在传感器上都能够保证传感器正常工作，至此，传感器设计圆满完成。
功率电感：USB接口电磁兼容解决方案
功率电感：USB接口电磁兼容解决方案
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