在前面两篇博客提到了CH340的电路设计以及芯片选型，本文将重点放在使用CH340芯片进行电路设计的一些细节与注意事项。

CH340 芯片通过 USB 转换出来的 TTL 串口输出和输入电压是根据芯片供电电压是自适应的。也即，如果芯片是 5V 供电，那么串口输出和采样都是  5V；如果是 3.3V 供电，那么标准就成了 3.3V，因此在实际使用的时候，串口连接到的对端设备需要注意电压匹配的问题。其中在 5V 供电模式下，是可以与 3.3V 系统兼容的，反过来则不可以，如果 CH340 是 3.3V 供电，那么不可以接 5V 系统，会损坏芯片。另外如果对端是 1.8V 系统，那么是不能与 CH340 的 3.3V 模式兼容的，此时输出和采样会出错。最好加一些器件来升降压来进行电压匹配。因此设计时确认好对端串口电平范围，然后决定 CH340 工作在 3.3V 或者 5V 工作模式。在前面文章中也有提及，在电路设计原理上，5V 供电时芯片 V3 引脚需要接一个 104 电容到地，3.3V  供电时直接将 V3 脚与 3.3V 电源引脚短接就可以了。

在实际应用中，当 CH340 与其他 IC 譬如 MCU 等器件一同使用时，如果串口直连的双方器件有一方不需要供电工作时，要注意电流倒灌导致未供电的芯片继续工作的情况，或者是在串口下载场景中，当 MCU 需要复位以实现下载时，发现复位不成功，可能也是由于该原因造成的。因此，在电路设计中可以做如下改动来防止 CH340 与对端 IC 出现任何一方被倒灌电的情况。原理图如下：

也就是在 CH340 芯片的 发送引脚 TXD 上接一个反向二极管,如IN4148，然后再连接到对端 IC。在接收引脚上加一个限流电阻来防止对端 IC 对CH340 倒灌电。

通过反向二极管的原理是：在 CH340 发送数据时，发送高电平时二极管截止，但是由于对端 RXD 默认上拉也是高电平不会有采样问题，而发送低电平时二极管导通，对端 RXD 接收到低电平，因此可以正常通讯。并防止了 CH340 的 TXD 发送引脚将电流倒灌到对端 IC。

通过限流电阻的原理是：倒灌电流导致芯片工作甚至闩锁效应，是由于引脚电流过大超过了芯片设计时容忍的上限，导致芯片内部电路出现异常。因此加一个限流电阻就可以了，其他通讯场景也可以仿照此方法进行尝试。

最近使用51单片机连接CH340G的板子来输出调试信息，出现了一个问题，经过一番折腾，最终解决了。

项目场景：

问题描述: 当我把CH340G的USB端接在电脑上用USB供电时，然后给单片机上电，单片机程序就无法启动了。

分析: 咨询了WCH官方，这才知道如果电路的一部分上电，而另一部分未上电，就会出现由于电平不匹配而产生的电流倒灌问题，而导致了后上电的单片机的初始状态出错，因此单片机程序无法运行。

解决方法：方法1：让CH340和单片机使用同一个电源，要么都用USB供电，要么都用其他电源供电。 方法2：在CH340芯片的引脚TXD上借一个反向二极管，然后再连接到对端IC。在接收端引脚上加一个限流电阻来防止对端IC对CH340的倒灌电。 方法3：换用CH343、CH9102等支持IO独立供电的芯片。  

http://club.szlcsc.com/article/details_39965_1_5.html#floor_5

电脑的USB vcc（5V）与CH340G的VCC（3.3v） 不一样 ，二者供电不同。

求解答：？

https://ask.csdn.net/questions/7396602

P2 是 USB 端口，USB 总线包括一对 5V 电源线和一对数据信号线，通常，+5V 电源线是红色，接 地线是黑色，D+信号线是绿色，D-信号线是白色。USB 总线提供的电源电流最大可以达到 500mA，一 般情况下，CH340 芯片和低功耗的 USB 产品可以直接使用 USB 总线提供的 5V 电源。如果 USB 产品通 过其它供电方式提供常备电源，那么 CH340 也应该使用该常备电源，这样可以避免与 USB 电源之间的 I/O 电流倒灌。如果需要同时使用 USB 总线的电源，那么可以通过阻值约为 1Ω 的电阻连接 USB 总线 的 5V 电源线与 USB 产品的 5V 常备电源，并且两者的接地线直接相连接。

对于 CH340 系列需要外部晶振的芯片，在选用晶振时如果选择 12MHz 的石英晶体，那么旁路电容选择 22pF 的独石或高频瓷片电容。如果选用的低成本陶瓷晶体，那么旁路电路的容量必须用该晶体厂家的推荐值，一般情况下是 47pF。对起振困难的晶体，建议电容数值减半。如果仍然无法起振，最好参考一下选用晶振的官方推荐电容值。

V3 的引脚除了在不同电压供电模式下接法不同，对于电容数值选用也是需要注意的。V3 引脚的电容用于内部电源节点退耦，来改善 USB 传输过程中的 EMI，通常容量在 4700pF 到 0.1uF 范围，建议容量为 0.01uF，即 103 电容。

在这里参考了沁恒官网提供的文章《USB芯片的电路及PCB设计的重要注意事项》。需要设计 USB 电路的工程师可以下载下来参考学习。 因为 USB 信号属于模拟信号，所以在 CH340 等 USB 芯片内部包含数字电路和一些模拟电路，另外，USB 芯片中还包含时钟震荡及 PLL 倍频电路，电路的公共地端在芯片内部已经连接在一起并连接到芯片的 GND 引脚。

如果 USB 芯片有时工作不正常、或者 USB 数据传输随机性失败、或者抗干扰能力差，那么就应该考虑 USB 芯片是否稳定工作。影响 USB 芯片工作稳定性的几大因素有：

时钟信号不稳定通常是 PCB 布线中 GND 走线不佳。参考下图，该图适用于 USB 类芯片，图中有 6个接地点，分别是 A、B、C、D、E、F，设计电路及 PCB 时应该尽量避免这 6 个 GND 点之间存在电压差（主要是指数字电路中的高频毛刺电压，也就是数字噪声）。

解决方法是：

1.尽量缩短这 6 个点之间的距离；

2.类似模拟电路设计中的单点接地；

3.大面积 GND 铺铜及 GND 多点过孔 VIA 降低高频信号阻抗。图中最关键的是 E 点、F 点与 D 点之间不能存在高频毛刺电压差，可以用示波器探头接 D 点测量时钟输入端 XI 引脚的 12MHz 时钟波形是否有抖动。

下图适用于 CH375 或 CH374 或者 CH341 等 GND 引脚紧靠 XI 引脚和 XO 引脚的 USB 芯片，比较容易走线。

下图适用于 CH372/CH374 等 GND 在时钟脚对侧的 USB 系列芯片，此时 GND 引脚借助过孔 VIA 及冗余 GND 线连接时钟振荡电路等。

下图适用于 CH372/CH374 等 GND 远离 XI 引脚和 XO 引脚的 USB 芯片，GND 走线和时钟信号线都比较短，时钟信号受到 GND 屏蔽保护。

下图中 USB 芯片 CH372 的引脚 D 点远离电容 C1 和 C2 的 GND 端 E 点 和 F 点，并且 C1 和 C2 的 GND 端与单片机 MCU 的 GND 连接，所以 MCU 的数字噪声将被引入 CH372 的 XI 引脚和 XO 引脚。建议改为：在 C1 和 C2 的 GND 端与 CH372 的 GND 引脚之间连接短线甚至断开 MCU 的GND（实际上这几个 GND 之间仍然是物理相通的）。

客观地讲，CH372、CH375、CH341 等 USB 芯片时钟的稳定性要求较高，稍有不稳定就会影响 USB 传输甚至不工作。因此，类似于下图的设计，强烈建议改进 PCB 布线以提高稳定性。

以上就是在 CH340 或者 USB 芯片电路设计时经常遇到的问题了，实际应用中还会有很多未提及的问题出现，当然也有相应的解决方案，譬如进行对电路进行电气隔离和增加电流保护，提升 ESD 性能等。