[实用新型]一种可延长USB通信距离的电路

说明书

一种可延长USB通信距离的电路，包括结构相同的近端USB信号延长器和远端USB信号延长器，所述近端USB信号延长器和远端USB信号延长器通过信号传输线连接，所述近端USB信号延长器包括：中继电路、USB电平转换电路和串行收发电路。本实用新型的优点是：本方案通过通过将USB信号放大并转换为抗噪声特性好且传输距离远的RS485差分电平进行传输，大大提高了USB信号的传输距离，且整个USB信号的调制过程中不破坏USB信号的原始协议和实时性，不需特定软件驱动即插即用，适用于对USB远距离传输要求高的工业通信及其它领域。

技术领域

本实用新型涉及一种信号传输领域，具体地说是一种可延长USB设备与USB主机之间连接距离的USB延长电路。

背景技术

USB标准规范在制定时要求需要进行USB通信的设备间距离通常不应不大于3米，例如计算机和外部移动存储设备之间的连接，USB规范规定电缆长度应限制在3米以内，以保持信号完整性。但某些场合需求将USB通信拓展到更长的通信距离，例如安装在大型商场中的显示器面板与后台服务器之间的USB连接，工业计算机与配备USB接口的远端传感器之间的连接。遗憾的是，较长的电缆在传输USB信号时，会带来信号完整性问题，例如通道插入损耗、信号衰减、串扰、码间干扰(ISI)等。

面对这样的应用挑战，常见的作法为将USB数据先进行保存再转换为其它通信协议及接口，接收端接收到的数据不再是USB原始数据，而是已经过转换后的数据格式。这种方式及大的降低了USB通信的效率和实时性，同时需要专门的数据转存设备，成本较为高昂。

实用新型内容

为了解决背景技术中存在的问题，本方案通过一种新型的USB信号调理方式和技术，将USB信号放大并提高驱动能力，并将USB信号转换为抗噪声特性好且传输距离远的RS485差分电平进行传输，有效解决了USB信号传输距离近的问题。

一种可延长USB通信距离的电路，包括结构相同的近端USB信号延长器和远端USB信号延长器，所述近端USB信号延长器和远端USB信号延长器通过信号传输线连接，所述近端USB信号延长器包括：

中继电路，与主控设备的USB接口连接，用于将原始USB差分信号进行中继放大；

USB电平转换电路，与中继电路连接，用于将放大的USB差分信号转换为单向传输的TTL输入信号和TTL输出信号；

串行收发电路，分别与中继电路的控制端和USB电平转换电路信号输入输出端连接，用于将USB电平转换电路输出的TTL输出信号转换为RS485差分信号传输至远端USB信号延长器，并将远端USB信号延长器输入的RS485差分信号转换为TTL输入信号传输至USB电平转换电路。

优选的，所述中继电路包括中继芯片D1301，中继芯片D1301的四十脚和四十一脚分别与主控设备的USB接口的DSDN和DSDP引脚连接。

优选的，所述USB电平转换电路包括USB电平转换芯片D1203，所述USB电平转换芯片D1203的十脚和十一脚分别与中继芯片D1301的二十六脚和二十七脚连接，所述USB电平转换芯片D1203的二脚与中继芯片D1301的十五脚连接。

优选的，所述串行收发电路包括第一RS485收发器D1201和第二RS485收发器D1202，所述第一RS485收发器D1201的一脚和四脚分别与USB电平转换芯片D1203的十三脚和五脚连接，第一RS485收发器D1201的二脚、三脚并联，并与USB电平转换芯片D1203的二脚和中继芯片D1301的十五脚连接，所述第二RS485收发器D1202的一脚和四脚分别与USB电平转换芯片D1203的十二脚和四脚连接，第二RS485收发器D1202的二脚、三脚并联，并与USB电平转换芯片D1203的二脚和中继芯片D1301的十五脚连接，所述第一RS485收发器D1201和第二RS485收发器D1202的六脚和七脚分别输出RS485差分信号，并通过信号传输线与远端USB信号延长器连接。