CN103312280A - Usb信号放大电路 - Google Patents

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Abstract

一种USB信号放大电路，用以对USB接口传输的差分信号进行放大，所述串行总线信号放大电路包括一USB主控单元、一信号放大电路一信号调节电路和一USB接口，所述USB主控单元包括一高速发射器差分对和一高速接收器差分对，所述信号放大电路包括两第一输入端、两第二输入端、两第一输出端和两第二输出端，所述USB接口包括两第一差分信号发送端和两第一差分信号接收端，所述高速发射器差分对和高速接收器差分对分别电性连接所述第一输入端和第二输出端，所述第一输出端和第二输入端分别电性连接所述第一差分信号接收端和第一差分信号发送端，所述信号调节电路对信号放大电路放大后的差分信号进行幅值和抖动调节后输出。

Description

USB信号放大电路
技术领域
本发明涉及一种信号放大电路，特别是指一种可支持USB3.0(Universal Serial BUS，通用串行总线)规范的USB信号放大电路。
背景技术
USB3.0是最新的通用串行总线规范，USB3.0相对于USB2.0增加了两对高速发送差分对和高速接收差分对，使得USB3.0的传输速率较USB2.0有了极大的提升。传统的USB3.0在信号传输过程中，由于印刷电路板上的信号线过长导致信号衰减过大。因而对USB3.0的信号完整性产生较大影响，进而影响到USB3.0的信号传输功能。
发明内容
鉴于以上内容，有必要提供一种可降低信号传输衰减的USB信号放大电路。
一种USB信号放大电路，用以对USB接口传输的差分信号进行放大，所述串行总线信号放大电路包括一USB主控单元、一信号放大电路一信号调节电路和一USB接口，所述USB主控单元包括一高速发射器差分对和一高速接收器差分对，所述信号放大电路包括两第一输入端、两第二输入端、两第一输出端和两第二输出端，所述USB接口包括两第一差分信号发送端和两第一差分信号接收端，所述高速发射器差分对和高速接收器差分对分别电性连接所述第一输入端和第二输出端，所述第一输出端和第二输入端分别电性连接所述第一差分信号接收端和第一差分信号发送端，所述信号调节电路对信号放大电路放大后的差分信号进行幅值和抖动调节后输出。
相较于现有技术，上述USB信号放大电路通过所述高速发射器差分对和高速接收器差分对分别电性连接所述第一输入端和第二输出端，所述第一输出端和第二输入端分别电性连接所述第一差分信号接收端和第一差分信号发送端，所述信号调节电路对信号放大电路放大后的差分信号进行幅值和抖动调节后输出，有效降低了信号传输过程中的衰减。
附图说明
图1是本发明USB信号放大电路较佳实施方式的框图。
图2是本发明USB信号放大电路较佳实施方式的电路图。
主要元件符号说明
USB主控单元 100
信号放大电路 200
信号调节电路 300
USB接口 400
第一差分信号接收端 401、402
第一差分信号发送端 403、404
第二差分信号收发端 405、406
如下具体实施方式将结合上述附图进一步说明本发明。
具体实施方式
请参阅图1，本发明USB信号放大电路的一较佳实施方式用以对USB接口传输的差分信号进行放大，所述USB信号放大电路包括一USB主控单元100、一信号放大电路200、一信号调节电路300和一USB接口400。所述信号调节电路300对信号放大电路200放大后的差分信号进行幅值和抖动调节后输出。其中，所述USB接口300支持USB规范。
请参阅图2，所述USB主控单元100包括一高速发射器差分对SSTX+、SSTX-(Super Speed Transmitter Differential Pair)、一高速接收器差分对SSRX+、SSRX-(Super Speed Receiver Differential Pair)和两第一差分信号收发端D+、D-。所述信号放大电路200包括两第一输入端RX1+、RX1-、两第二输入端RX2+、RX2-、两第一输出端TX1+、TX1-、两第二输出端TX2+、TX2-、一去重调节端DE、一去噪调节端EQ、一幅值调节端OS、一使能端EN和一操作端CM。
所述信号调节电路300包括一第一信号调节单元、一第二信号调节单元和一第三信号调节单元。所述第一信号调节单元包括开关K1、K2和电阻R1。所述去重调节端DE顺次经由开关K1和电阻R1接收一直流电压，所述去重调节端DE还经由开关K2接地。所述第二信号调节单元包括开关K3、K4和电阻R2。所述去噪调节端EQ顺次经由开关K3和电阻R2接收所述直流电压，所述去噪调节端EQ还经由开关K4接地。所述第三信号调节单元包括开关K5、K6和电阻R3。所述幅值调节端OS顺次经由开关K5和电阻R3接收所述直流电压，所述幅值调节端OS还经由开关K6接地。所述使能端EN接收所述直流电压，所述操作端CM接地。其中，所述直流电压的大小为+3.3V。
所述USB接口400包括两第一差分信号接收端401、402、两第一差分信号发送端403、404和两第二差分信号收发端405、406。所述高速发射器差分对SSTX+、SSTX-分别电性连接所述第一输入端RX1-、RX1+。所述高速接收器差分对SSRX+、SSRX-分别电性连接所述第二输出端TX2-、TX2+。所述第一输出端TX1-、TX1+分别电性连接所述第一差分信号接收端401、402。所述第二输入端RX2-、RX2+分别电性连接所述第一差分信号发送端403、404。所述第一差分信号收发端D+、D-电性连接第二差分信号收发端405、406。
所述信号放大电路200包括一第一集成运放U1和一第二集成运放U2。所述第一集成运放U1电性连接于两第一输入端RX1-、RX1+和两第一输出端TX1-、TX1+之间。所述第二集成运放U2电性连接于两第二输入端RX2-、RX2+和两第二输出端TX2-、TX2+之间。其中，所述第一差分信号收发端D+、D-和第二差分信号收发端405、406支持USB2.0规格。所述高速发射器差分对SSTX+、SSTX-和高速接收器差分对SSRX+、SSRX-支持USB3.0规格。
工作时，所述USB主控单元100的高速发射器差分对SSTX+、SSTX-经由第一输入端RX1-、RX1+将其储存的USB3.0数据发送给所述第一集成运放U1。所述第一集成运放U1对接收到的USB3.0数据进行放大后经由第一输出端TX1-、TX1+输出给所述USB接口400的第一差分信号接收端401、402。同时来自所述USB接口400的USB3.0数据经由第二输入端RX2-、RX2+发送给所述第二集成运放U2。所述第二集成运放U2对接收到的USB3.0数据进行放大后经由第二输出端TX2-、TX2+输出给所述USB主控单元100的高速接收器差分对SSRX+、SSRX-。所述USB主控单元100的第一差分信号收发端D+、D-将其储存的USB2.0数据发送到所述USB接口400的第二差分信号收发端405、406。来自所述USB接口400的第二差分信号收发端405、406的USB2.0数据被回传给所述USB主控单元100的第一差分信号收发端D+、D-。当所述开关K1、K3、K5闭合时，所述信号放大电路200分别经由去重调节端DE、去噪调节端EQ和幅值调节端OS接收一高电位的调节信号；当所述开关K2、K4、K6闭合时，所述信号放大电路200分别经由去重调节端DE、去噪调节端EQ和幅值调节端OS接收一低电位的调节信号。所述信号放大电路200根据高电位或低电位的调节信号对放大后的差分信号进行调节。
本发明USB信号放大电路通过所述高速发射器差分对SSTX+、SSTX-和高速接收器差分对SSRX+、SSRX-分别电性连接所述第一输入端RX1-、RX1+和第二输出端TX2-、TX2+。所述第一输出端TX1-、TX1+和第二输入端RX2-、RX2+分别电性连接所述第一差分信号接收端401、402和第一差分信号发送端403、404。所述信号调节电路300对信号放大电路200放大后的差分信号进行幅值和抖动调节后输出，有效降低了信号传输过程中的衰减。

Claims (10)

1.一种USB信号放大电路，用以对USB接口传输的差分信号进行放大，其特征在于：所述串行总线信号放大电路包括一USB主控单元、一信号放大电路一信号调节电路和一USB接口，所述USB主控单元包括一高速发射器差分对和一高速接收器差分对，所述信号放大电路包括两第一输入端、两第二输入端、两第一输出端和两第二输出端，所述USB接口包括两第一差分信号发送端和两第一差分信号接收端，所述高速发射器差分对和高速接收器差分对分别电性连接所述第一输入端和第二输出端，所述第一输出端和第二输入端分别电性连接所述第一差分信号接收端和第一差分信号发送端，所述信号调节电路对信号放大电路放大后的差分信号进行幅值和抖动调节后输出。
2.如权利要求1所述的USB信号放大电路，其特征在于：所述信号放大电路包括一第一集成运放和一第二集成运放，所述第一集成运放电性连接于两第一输入端和两第一输出端之间，所述第二集成运放电性连接于两第二输入端和两第二输出端之间。
3.如权利要求2所述的USB信号放大电路，其特征在于：所述高速发射器差分对包括一高速发射器差分正端和一高速发射器差分负端，所述高速接收器差分对包括一高速接收器差分正端和一高速接收器差分负端。
4.如权利要求3所述的USB信号放大电路，其特征在于：所述USB主控单元还包括两第一差分信号收发端，所述USB接口还包括两第二差分信号收发端，所述第一差分信号收发端电性连接第二差分信号收发端。
5.如权利要求4所述的USB信号放大电路，其特征在于：所述第一差分信号收发端包括一第一差分信号收发正端和一第一差分信号收发负端，所述第二差分信号收发端包括一第二差分信号收发正端和一第二差分信号收发负端。
6.如权利要求5所述的USB信号放大电路，其特征在于：所述信号调节电路包括若干信号调节单元，每一信号调节单元包括一第一开关、一第二开关和一第一电阻，所述信号放大电路还包括至少一信号调节端，所述信号调节端顺次经由第一开关和所述第一电阻接收一直流电压，所述信号调节端还经由第二开关接地。
7.如权利要求6所述的USB信号放大电路，其特征在于：当所述第一开关闭合时，所述信号放大电路经由信号调节端接收一高电位的调节信号，当所述第二开关闭合时，所述信号放大电路经由信号调节端接收一低电位的调节信号，所述信号放大电路根据高电位或低电位的调节信号对放大后的差分信号进行调节。
8.如权利要求7所述的USB信号放大电路，其特征在于：所述信号放大电路还包括一使能端和一操作端，所述使能端经由一第二电阻接收所述直流电压，所述操作端接地。
9.如权利要求4至8中任意一项所述的USB信号放大电路，其特征在于：所述第一差分信号收发端和第二差分信号收发端支持USB2.0规格。
10.如权利要求1至8中任意一项所述的USB信号放大电路，其特征在于：所述高速发射器差分对和高速接收器差分对支持USB3.0规格。
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