Kann ich meinen eigenen USB-Hub bauen? [geschlossen]

Wäre es möglich, einen USB-Hub von Grund auf neu zu bauen? Zum Beispiel eine Leiterplatte entwerfen und Komponenten von Hand darauf löten? Welchen Mikrochip müsste ich als Controller verwenden? Gibt es einen einfachen Controller-Chip, den ich beispielsweise für einen 4-Port-Hub verwenden könnte? Ich weiß, ich werde hier etwas hoffnungsvoll, aber gibt es USB-Hub-ICs im DIP-Paket?

Hängt von Ihrem Verständnis von "kompliziert" ab
@Peter Smith Viele SMD-Spuren und Komponenten sind kompliziert ...
Sie können, aber was ist der Sinn? Eine herkömmliche MCU ist nicht beteiligt, stattdessen hat ein spezieller Hub-IC fast alles außer Versorgungs- und Supportkomponenten. Dies scheint als Projekt nicht wirklich sinnvoll zu sein, es sei denn, Sie entwickeln ein Produkt als Prototyp oder müssen einen Hub mit anderen Funktionen kombinieren. Selbst dann (z. B. bei einem Produktionsprüfstand, der Geräteleistungsströme misst) kann es sinnvoll sein, einen Hub zu kaufen und ihn trivial zu modifizieren.
Ähmmm "PCB online entwerfen?" Warum ein Wischi-Washy-Web-Majiggy anstelle eines echten Designprogramms verwenden?
@JRE: das Web ist bereits installiert und läuft auf Linux/Chromeos/Mac/etc...
Mikrochip??? Heck, verwenden Sie diskrete Transistoren.
Ja, jemand, den ich kenne, hat USB-Hubs als Visitenkarten hergestellt. Es ist nicht schwierig, wenn man bedenkt, dass es bereits hergestellte USB-Hub-Chips gibt und Sie sie meistens nur mit USB-Anschlüssen verbinden müssen.
USB 2-Hubs sind mit modernen USB-Hub-Controller-ICs, die so ziemlich alles für Sie erledigen, nicht so schwer zu erstellen. Ich hatte gute Zeit mit USB4604. USB 3-Hubs sind eine härtere Angelegenheit.
... Trotzdem schließe ich die Frage als zu weit . Als zukünftige Referenz siehe diesen Meta-Beitrag: Warum ist „Ist es möglich, …“ eine schlecht formulierte Frage?
@NickAlexeev, hat Ihre Leiterplatte die Augendiagrammvorlage und den differentiellen Impedanztest bestanden?
@AliChen Ich habe mir das Augendiagramm angesehen. Ich habe die differentielle Impedanz nicht getestet, aber ich habe das impedanzgesteuerte differentielle Paar-Routing (in Altium) durchgeführt und die impedanzgesteuerte PCB-Fabrik verwendet.
Die Frage ist für immer geschlossen, aber der Grund sollte das totale Glück der Forschung sein. Ja, es gibt mindestens 7 seriöse Unternehmen, die „Mikrochips“ für USB-Hub-Controller herstellen: Genesys Logic, VIA Technologies, Renesas, Microchip, Texas Instruments, Cypress, Fresco Logic. Und wer weiß, wie viele No-Name-Klone aus Asien.

Antworten (3)

Sicher, ich mache das ständig – benutzerdefinierte Hubs für eingebettete Anwendungen. Ich verwende Chips von Cypress, aber sie sind sicherlich nicht das einzige Spiel in der Stadt.

Sie müssen sorgfältig auf die Anordnung der Spuren achten, die mit dem Quarz und den USB-Datenpaaren (impedanzgesteuert) verbunden sind. Und einige Chips haben ein Wärmeleitpad, das ohne Heißluftwerkzeuge schwer zu löten ist.

Tatsächlich können Sie eine "Heißluft-Rework-Station", die als "858D" vermarktet wird, für unter 30 US-Dollar bei e-Bay bekommen. Funktioniert prima.

Bei einigen USB-Hub-ICs ist es so einfach wie das IC, ein Kristall und ein paar passive Komponenten. Einfach zu gestalten, wenn Sie sich die Zeit nehmen möchten. Auch eine einseitige Leiterplatte ist möglich.

Hier ist eine einfache (zweiseitige) Beispielplatine:

4-Port-USB-Hub-Leiterplatte

Das ist keine einseitige Leiterplatte. Es mag zwar alle Signalspuren auf der Oberseite haben, aber es gibt viele offensichtliche Durchkontaktierungen und keinen Hinweis darauf, dass sowohl VBus als auch Masse zu den Portanschlüssen auf der obersten Schicht verteilt werden. Wenn dies der Fall wäre, würden wir deutliche Spuren auf jeder Seite dieser Befestigungslöcher zwischen den Anschlüssen sehen, anstatt eines großen Kupfergusses.
Wenn du es sagst...
Nun, wie glaubst du , bekommen sie sowohl 5 V als auch Masse an all diese Anschlüsse? Und warum, glauben Sie, endet die obere Leiterbahn dieser mehrschichtigen Keramik in der Nähe des UC5-Etiketts an einem Loch in der Leiterplatte? Es scheint, als ob der IC so konzipiert wurde, dass er ein sehr sauberes Routing der Signale ermöglicht, und vielleicht ist die Rückseite nur Masse oder Stromversorgungsebene - aber er ist nicht einseitig.
Es ist nicht möglich, einen guten USB 2.0-Hub (mit funktionierendem 480-Mbit/s-Modus) selbst in einer zweilagigen Standard-Leiterplatte (1,6 mm) herzustellen, einfach weil die USB-Leiterbahnen zu breit sind, um eine differentielle Impedanz von 90 Ohm zu erreichen.
@Passerby Welchen IC hast du dafür verwendet?
@skillz21 Dies ist kein benutzerdefiniertes Projekt, sondern ein Teardown-Foto, das wahrscheinlich von einem sehr kostengünstigen Hub stammt.
Exakt. Er versucht, es so aussehen zu lassen, als wäre es nichts, was nicht von Jumpern oder 0-Ohm-SMD-Widerständen gehandhabt werden kann. lh5.googleusercontent.com/-OdONgudIK84/TqQvYfr3WuI/AAAAAAAACQc/… 100 % über weniger einseitiges Board.
@Passerby Er sagt nicht, dass es unmöglich ist, dies auf einer einseitigen Tafel zu tun. Er sagt, dass das Bild, das Sie in Ihrer Antwort haben, doppelseitig ist, was Sie andeuten , dass es einseitig ist.
@HarrySvensson Ich habe so etwas nicht impliziert. Es hat dort auch eine 5050-LED. Bedeutet dies, dass alle USB-Hubs LEDs benötigen?
@Passerby Mach weiter so.
Ich habe die Antwort aus Gründen der Übersichtlichkeit bearbeitet.

Ich habe dies mit TUSB4041I gemacht, musste aber ein professionelles Montagehaus verwenden, um die Platine zu bestücken, es ist unglaublich fummelig.

Diese Späne liegen durchaus im Bereich sorgfältiger Handarbeit. Ein Mikroskop wird eine Hilfe sein, aber es ist möglich, es nur mit einer 10-fachen Juwelierlupe für die Nachkontrolle zu tun. Der Schlüssel ist, nur eine Ecke zu löten, die Ausrichtung zu überprüfen, die gegenüberliegende Ecke zu löten, erneut zu überprüfen usw. Sie können auch einen dünnen Streifen Klebeband abschneiden und diagonal über den Chip legen, um mit diesen ersten beiden Stiften zu helfen.
Ja, ich stimme zu, einige können es tun. Dieses Design hatte jedoch auch viele diskrete Komponenten, Größe 0603. In meinem Alter ist die Stabilität der Hand jedoch ein großes Problem.
Es war ein Einzelstück und wurde von Hand zusammengebaut, aber von jemandem, der geschickter war als ich, mit ein paar hilfreichen Geräten.
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