在使用CH340芯片進(jìn)行電路設(shè)計(jì)時(shí)，我們應(yīng)該注意哪些細(xì)節(jié)與事項(xiàng)呢？接下來(lái)我們一起來(lái)看看。

電壓匹配問(wèn)題

CH340芯片通過(guò)USB轉(zhuǎn)換出來(lái)的TTL串口輸出和輸入電壓是根據(jù)芯片供電電壓是自適應(yīng)的。也即，如果芯片是5V供電，那么串口輸出和采樣都是5V；如果是3.3V供電，那么標(biāo)準(zhǔn)就成了3.3V，因此在實(shí)際使用的時(shí)候，串口連接到的對(duì)端設(shè)備需要注意電壓匹配的問(wèn)題。其中在5V供電模式下，是可以與3.3V系統(tǒng)兼容的，反過(guò)來(lái)則不可以，如果CH340是3.3V供電，那么不可以接5V系統(tǒng)，會(huì)損壞芯片。另外如果對(duì)端是1.8V系統(tǒng)，那么是不能與CH340的3.3V模式兼容的，此時(shí)輸出和采樣會(huì)出錯(cuò)。最好加一些器件來(lái)升降壓來(lái)進(jìn)行電壓匹配。因此設(shè)計(jì)時(shí)確認(rèn)好對(duì)端串口電平范圍，然后決定CH340工作在3.3V或者5V工作模式。在電路設(shè)計(jì)原理上，5V供電時(shí)芯片V3引腳需要接一個(gè)104電容到地，3.3V供電時(shí)直接將V3腳與3.3V電源引腳短接就可以了。

防止電流倒灌問(wèn)題

在實(shí)際應(yīng)用中，當(dāng)CH340與其他IC譬如MCU等器件一同使用時(shí)，如果串口直連的雙方器件有一方不需要供電工作時(shí)，要注意電流倒灌導(dǎo)致未供電的芯片繼續(xù)工作的情況，或者是在串口下載場(chǎng)景中，當(dāng)MCU需要復(fù)位以實(shí)現(xiàn)下載時(shí)，發(fā)現(xiàn)復(fù)位不成功，可能也是由于該原因造成的。因此，在電路設(shè)計(jì)中可以做如下改動(dòng)來(lái)防止CH340與對(duì)端IC出現(xiàn)任何一方被倒灌電的情況。原理圖如下：

也就是在CH340芯片的發(fā)送引腳TXD上接一個(gè)反向二極管，然后再連接到對(duì)端IC。在接收引腳上加一個(gè)限流電阻來(lái)防止對(duì)端IC對(duì)CH340倒灌電。

通過(guò)反向二極管的原理是：在CH340發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，發(fā)送高電平時(shí)二極管截止，但是由于對(duì)端RXD默認(rèn)上拉也是高電平不會(huì)有采樣問(wèn)題，而發(fā)送低電平時(shí)二極管導(dǎo)通，對(duì)端RXD接收到低電平，因此可以正常通訊。并防止了CH340的TXD發(fā)送引腳將電流倒灌到對(duì)端IC。

通過(guò)限流電阻的原理是：倒灌電流導(dǎo)致芯片工作甚至閂鎖效應(yīng)，是由于引腳電流過(guò)大超過(guò)了芯片設(shè)計(jì)時(shí)容忍的上限導(dǎo)致芯片內(nèi)部電路出現(xiàn)異常。因此加一個(gè)限流電阻就可以了，其他通訊場(chǎng)景也可以仿照此方法進(jìn)行嘗試。

晶體以及電容的選用

對(duì)于CH340系列需要外部晶振的芯片，在選用晶振時(shí)如果選擇12MHz的石英晶體，那么旁路電容選擇22pF的獨(dú)石或高頻瓷片電容。如果選用的低成本陶瓷晶體，那么旁路電路的容量必須用該晶體廠家的推薦值，一般情況下是47pF。對(duì)起振困難的晶體，建議電容數(shù)值減半。如果仍然無(wú)法起振，最好參考一下選用晶振的官方推薦電容值。

芯片CH340的V3引腳作用

V3的引腳除了在不同電壓供電模式下接法不同，對(duì)于電容數(shù)值選用也是需要注意的。V3引腳的電容用于內(nèi)部電源節(jié)點(diǎn)退耦，來(lái)改善USB傳輸過(guò)程中的EMI，通常容量在4700pF到0.1uF范圍，建議容量為0.01uF，即103電容。

提高工作穩(wěn)定性和抗干擾

因?yàn)閁SB信號(hào)屬于模擬信號(hào)，所以在CH340等USB芯片內(nèi)部包含數(shù)字電路和一些模擬電路，另外，USB芯片中還包含時(shí)鐘震蕩及PLL倍頻電路，電路的公共地端在芯片內(nèi)部已經(jīng)連接在一起并連接到芯片的GND引腳。

如果USB芯片有時(shí)工作不正常、或者USB數(shù)據(jù)傳輸隨機(jī)性失敗、或者抗干擾能力差，那么就應(yīng)該考慮USB芯片是否穩(wěn)定工作。影響USB芯片工作穩(wěn)定性的幾大因素有：

時(shí)鐘信號(hào)不穩(wěn)定-這是主要原因，下面將詳細(xì)分析。

時(shí)鐘信號(hào)受干擾-解決方法：PCB設(shè)計(jì)時(shí)盡量不再晶體及震蕩電容附近走線，尤其是不要走繼電器、電動(dòng)機(jī)等帶有瞬時(shí)沖擊電流的電源線和強(qiáng)信號(hào)線；在晶體及震蕩電容周邊布置GND鋪銅屏蔽干擾；將晶體外殼接地（任何需要晶體工作的電流都可以這樣設(shè)計(jì)）；或者使用有源晶振等。

USB信號(hào)受干擾-解決辦法：PCB設(shè)計(jì)時(shí)使USB信號(hào)線D+與D-平行布線，最好在兩側(cè)布置GND鋪銅，減少干擾。使用符合USB規(guī)范的帶屏蔽層的傳輸線，不能使用普通排線或者非USB線纜。