USB作為一種快速、雙向、同步傳輸的使用的可熱拔插串行接口，自其誕生以來便得到了廣泛的應用。其數據傳輸速度快、接口方便以及支持熱插拔等優點，使得USB設備成為眾多電子產品中不可或缺的一部分。然而，隨著USB技術的不斷發展和應用范圍的擴大，越來越多的硬件新手在USB應用中遇到了各種困擾，尤其是在PCB方面。

USB協議定義了兩根差分信號線（D+和D-）用于傳輸數字信號。為了確保USB設備的工作穩定性，差分信號線的布局和布線必須嚴格遵守差分信號的規則。根據經驗，總結出以下幾點注意事項：

元件布局與差分線路設計

在元件布局時，應盡量縮短差分線路的長度，以減少差分線走線距離。合理的布局方式是使差分線盡可能短而直，避免不必要的彎曲和繞行。同時，優先繪制差分線，并確保一對差分線上的過孔數量不超過兩對。過孔會增加線路的寄生電感，從而影響線路的信號完整性。因此，在布局時應盡量減少過孔的使用，并對稱放置過孔以保持差分線的平衡。

差分線走線方式

差分線應采用對稱平行走線的方式，以保證兩根線緊耦合。避免使用90°走線，因為這種走線方式會引入額外的寄生電容和電感，影響信號的完整性。相反，弧形或45°走線方式能夠更好地保持差分線的平衡和一致性。此外，在走線過程中還應注意差分串接阻容、測試點以及上下拉電阻的擺放位置，以確保信號的穩定性和可靠性。

差分線長匹配與補償

由于管腳分布、過孔以及走線空間等因素的存在，差分線長易出現不匹配的情況。一旦線長不匹配，就會引入共模干擾并降低信號質量。因此，在設計過程中需要對差分對不匹配的情況進行補償，使其線長匹配。通常來說，長度差應控制在5mil以內，并根據具體情況進行相應的補償。通過合理的補償措施可以確保差分信號的穩定性和可靠性。

電源完整性與信號完整性

USB的輸出電流為500mA，因此在設計過程中需要注意VBUS及GND的線寬。如果采用1Oz的銅箔，線寬大于20mil即可滿足載流要求。當然，線寬越寬電源的完整性越好。普通USB設備差分線信號線寬及線間距與整板信號線寬及線間距一致即可。然而當USB設備工作速度較高時（如480Mbits/s），僅依靠上述措施可能無法滿足信號完整性的要求。此時還需要對差分信號進行阻抗控制以確保高速數字信號的穩定傳輸。