CN210804405U - Usb信号集成及切换电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种USB信号集成及切换电路，包括：信源输入电路及信源切换芯片；信源输入电路包括触摸信号输入接口、信号输出接口及至少一个信号输入接口，信源切换芯片包括信源输入端、切换信号输入端及多个信源输出端。通过信源输入电路从触摸信号输入接口及信号输入接口获取一路触摸信号及至少一路输入信号，并将输出信号从信源输入电路输出至信源切换芯片，信源切换芯片包含多个信源输出端，信源切换信号从切换信号输入端获取切换信号，并将输出信号切换至与切换信号对应的信源输出端进行输出。无需手动插拔即可切换输出信号至其它信源输出设备，提高了将输出信号切换至其他信源输出设备时的切换效率。

Description

USB信号集成及切换电路

技术领域

本实用新型涉及电路技术领域，尤其涉及一种USB信号集成及切换电路。

背景技术

近年来，随着科技的发展，具有触控功能的电子设备得到了广泛的应用，通过信号交互传输设备可将电子设备所输出的触控信号、音频信号及视频信号等进行整合得到输出信号，并将输出信号传输至液晶电视、电脑、投影仪等信源输出设备。然而传统的信号交互传输设备通常仅设置有一个输出接口或多个不同类型的输出接口，输出接口分别用于与输出接口的类型相同的信源输出设备进行连接，在切换输出信号至其它信源输出设备时需手动插拔以将其它信源输出设备与相应类型的输出接口连接，切换过程费时费力，且在切换输出信号至其他信源输出设备时易出现错接的情况，因此以上述切换方式对输出信号进行切换的操作十分不便，严重影响了输出信号的切换效率。

实用新型内容

本申请实施例提供了一种USB信号集成及切换电路，旨在解决现有技术方法中将输出信号切换至其他信源输出设备时存在切换效率不高的问题。

本实用新型是通过以下技术方案来实现的：

一种USB信号集成及切换电路，其中，包括：信源输入电路、信源切换芯片；

所述信源输入电路包括触摸信号输入接口、信号输出接口及至少一个信号输入接口，所述信源切换芯片包括信源输入端、切换信号输入端及多个信源输出端，其中，每一所述信源输出端均连接一台信源输出设备；

所述触摸信号输入接口用于连接触摸设备，以获取所述触摸设备所输入的触摸信号；

所述信号输入接口用于连接信号输入设备，以获取所述信号输入设备所输入的输入信号；

所述信号输出接口的输出端连接所述信源输入端，以将包含所述触摸信号及所述输入信号的输出信号从所述信源输入电路传输至所述信源切换芯片；

每一所述信源输出端均连接一台信源输出设备；

所述信源切换芯片通过所述切换信号输入端接收切换信号，以将所述输出信号切换至与所述切换信号对应的信源输出端进行输出。

所述的USB信号集成及切换电路，其中，所述信源输入电路还包括信号整合芯片及稳压单元，所述信号整合芯片用于整合所述触摸信号及所述输入信号得到所述输出信号，所述稳压单元用于对触摸信号、输入信号或输出信号进行稳压，所述信号整合芯片同时连接所述触摸信号输入接口的第一输出端、所述信号输入接口的输出端、所述信号输出接口的输入端及所述稳压单元。

所述的USB信号集成及切换电路，其中，所述信号输入接口的第二引脚同时连接所述稳压单元的第一稳压端及所述信号整合芯片的第一引脚，其第三引脚同时连接所述稳压单元的第二稳压端及所述信号整合芯片的第二引脚，所述信号输入接口的第二引脚及第三引脚组合以作为所述信号输入接口的输出端。

所述的USB信号集成及切换电路，其中，所述触摸信号输入接口的第三引脚连接第一电阻的一端，其第二引脚连接第二电阻的一端，其第五引脚同时连接所述稳压单元的第一稳压端及所述信号整合芯片的第三引脚，其第六引脚同时连接所述稳压单元的第二稳压端及所述信号整合芯片的第四引脚，所述触摸信号输入接口的第五引脚及第六引脚组合以作为所述触摸信号输入接口的第一输出端，所述第一电阻的另一端及所述第二电阻的另一端组合以作为所述触摸信号输入接口的第二输出端连接所述信号输出接口的输入端。

所述的USB信号集成及切换电路，其中，所述信号输出接口的第三引脚同时连接所述稳压单元的第一稳压端及所述信号整合芯片的第三十一引脚，其第四引脚同时连接所述稳压单元及的第二稳压端所述信号整合芯片的第三十引脚，其第六引脚连接所述第一电阻的另一端，其第七引脚连接所述第二电阻的另一端，所述信号输出接口的第三引脚、第四引脚、第六引脚及第七引脚组合以作为所述信号输出接口的输入端。

所述的USB信号集成及切换电路，其中，所述稳压单元包括第一二极管、第二二极管、第三二极管及第四二极管；

所述第一二极管的正极作为第一稳压端，所述第二二极管的正极作为第二稳压端，所述第一二极管的负极与所述第三二极管的负极连接，所述第二二极管的负极与所述第四二极管的负极连接，所述第三二极管的正极及所述第四二极管的正极均接地。

所述的USB信号集成及切换电路，其中，所述第一二极管、所述第二二极管、所述第三二极管及所述第四二极管均为稳压二极管。

所述的USB信号集成及切换电路，其中，所述信源切换芯片的第一引脚作为切换信号输入端的第一切换信号输入端，其第二引脚作为切换信号输入端的第二切换信号输入端，所述第一切换信号输入端用于输入第一切换信号，所述第二切换信号输入端用于输入第二切换信号，所述第一切换信号及所述第二切换信号的组合作为所述切换信号。

所述的USB信号集成及切换电路，其中，所述触摸信号输入接口的第四引脚同时连接电压输出端、第一电容的一端及第二电容的一端，以从所述电压输出端获取输出电压，所述第一电容的另一端及第二电容的另一端均接地。

所述的USB信号集成及切换电路，其中，所述信号输入接口的第一引脚同时连接第三电容的一端、第四电容的一端及第一电感的一端，所述第一电感的另一端连接电压输出端，所述第三电容的另一端及第四电容的另一端均接地。

与现有的技术相比，本实用新型具有以下突出优点和效果：通过信源输入电路从触摸信号输入接口及信号输入接口获取一路触摸信号及至少一路输入信号，并将输出信号从信源输入电路输出至信源切换芯片，信源切换芯片包含多个信源输出端，信源切换信号从切换信号输入端获取切换信号，并将输出信号切换至与切换信号对应的信源输出端进行输出。无需手动插拔即可切换输出信号至其它信源输出设备，避免了在切换输出信号时易出现错接的问题，提高了将输出信号切换至其他信源输出设备时的切换效率。

附图说明

图1为本实用新型的USB信号集成及切换电路的整体电路结构示意图。

图2为本实用新型的USB信号集成及切换电路的局部电路结构示意图。

图3为本实用新型的USB信号集成及切换电路的局部电路结构示意图。

具体实施方式

本实用新型提供USB信号集成及切换电路，为使本实用新型的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本实用新型进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

请参阅图1-图3，图1为本实用新型的USB信号集成及切换电路的整体电路结构示意图；图2为本实用新型的USB信号集成及切换电路的局部电路结构示意图；图3为本实用新型的USB信号集成及切换电路的局部电路结构示意图。如图所示，一种USB信号集成及切换电路，其中，包括：信源输入电路1、信源切换芯片U1；所述信源输入电路1包括触摸信号输入接口11、信号输出接口12及至少一个信号输入接口13，所述信源切换芯片U1包括信源输入端U11、切换信号输入端U12及多个信源输出端U13，其中，每一所述信源输出端U13均连接一台信源输出设备；所述触摸信号输入接口11用于连接触摸设备，以获取所述触摸设备所输入的触摸信号；所述信号输入接口13用于连接信号输入设备，以获取所述信号输入设备所输入的输入信号；所述信号输出接口12的输出端连接所述信源输入端U11，以将包含所述触摸信号及所述输入信号的输出信号从所述信源输入电路1传输至所述信源切换芯片U1；所述信源切换芯片U1通过所述切换信号输入端U12接收切换信号，以将所述输出信号切换至与所述切换信号对应的信源输出端U13进行输出。信源切换芯片U1包括多个信源输出端U13，每一信源输出端均连接一台信源输出设备，输出信号仅能输出至一台信源输出设备。其中，信源输出设备可以是可对输出信号进行处理的终端设备，例如，安装Android操作系统的终端设备、采用OPS(Open Pluggable Specification，一种计算模块插件格式)的终端设备、台式电脑或笔记本电脑。

信源输入电路1中的触摸信号输入接口11仅有一个，也即是仅可通过触摸信号输入接口11连接一台触摸设备并获取一路触摸信号，信源输入电路1中的信号输入接口13为一个或多个，具体的，信号输入接口可用为一个、两个或三个，可通过信号输入接口13连接一台或多台信号输入设备并获取一路或多路输入信号，信号输入设备可以是具有信号输入功能的电子设备，信号输入设备可输入的输入信号可以是音频信号、视频信号、图片信号、语音通话信号、NFC(Near Field Communication，近场通信)信号等。信源输入电路1可接收触摸信号及输入信号，并输出包含触摸信号及输出信号的输出信号，并从信号输出接口12对输出信号进行输出。信源切换芯片U1可从信源输入端U11获取信号输出接口12所输出的输出信号，信源切换芯片U1的切换信号输入端U12用于接收切换信号，信源切换芯片U1可根据切换信号将输出信号切换至对应的信源输出端U13进行输出。

在更具体的实施例中，所述信源输入电路1还包括信号整合芯片U2及稳压单元14，所述信号整合芯片U2用于整合所述触摸信号及所述输入信号得到所述输出信号，所述稳压单元14用于对触摸信号、输入信号或输出信号进行稳压，所述信号整合芯片U2同时连接所述触摸信号输入接口11的第一输出端、所述信号输入接口13的输出端、所述信号输出接口12的输入端及所述稳压单元14。

在更具体的实施例中，所述信号输入接口13的第二引脚13-J2同时连接所述稳压单元14的第一稳压端及所述信号整合芯片U2的第一引脚U2-J1，其第三引脚13-J3同时连接所述稳压单元14的第二稳压端及所述信号整合芯片U2的第二引脚U2-J2，所述信号输入接口13的第二引脚13-J2及第三引脚13-J3组合以作为所述信号输入接口13的输出端。信号输入接口13的第四引脚13-J4、第五引脚13-J5及第六引脚13-J6均接地。信号输入接口13连接稳压单元，以通过稳压单元13对输入信号进行稳压，从而确保输入信号的信号强度满足使用需求。

在更具体的实施例中，所述触摸信号输入接口11的第三引脚11-J3连接第一电阻R1的一端，其第二引脚11-J2连接第二电阻R2的一端，其第五引脚11-J5同时连接所述稳压单元14的第一稳压端及所述信号整合芯片U2的第三引脚U2-J3，其第六引脚11-J6同时连接所述稳压单元14的第二稳压端及所述信号整合芯片U2的第四引脚U2-J4，所述触摸信号输入接口11的第五引脚11-J5及第六引脚11-J6组合以作为所述触摸信号输入接口11的第一输出端，所述第一电阻R1的另一端及所述第二电阻R2的另一端组合以作为所述触摸信号输入接口11的第二输出端连接所述信号输出接口12的输入端。触摸信号输入接口11的第一引脚11-J1、第七引脚11-J7及第八引脚11-J8均接地。触摸信号包括第一信号及第二信号，第一输出端对应输出第一信号，第二输出端对应输出第二信号，第一信号通过第一输出端输出至信号整合芯片U2，第二信号通过第二输出端输出至信号输出接口12的输入端，也即是第二信号无需输入信号整合芯片U2进行整合而直接传输至信号输出接口，第一信号可以是音频信号、视频信号、图片信号、语音通话信号、NFC(NearField Communication，近场通信)信号等，第二信号可以是触摸操作信号。触摸信号输入接口11中的第一输出端连接稳压单元，以通过稳压单元11对触摸信号中的第一信号进行稳压，从而确保第一信号的信号强度满足使用需求。信号整合芯片U2可对一路第一信号、一路或多路输入信号进行整合以得到输出信号。

在更具体的实施例中，所述信号输出接口12的第三引脚12-J3同时连接所述稳压单元14的第一稳压端及所述信号整合芯片U2的第三十一引脚U2-J31，其第四引脚12-J4同时连接所述稳压单元14的第二稳压端及所述信号整合芯片U2的第三十引脚U2-J30，其第六引脚12-J6连接所述第一电阻R1的另一端，其第七引脚12-J7连接所述第二电阻R2的另一端，所述信号输出接口12的第三引脚12-J3、第四引脚12-J4、第六引脚12-J6及第七引脚12-J7组合以作为所述信号输出接口12的输入端。信号输出接口12的第一引脚12-J1、第二引脚12-J2及第八引脚12-J8均接地。可通过稳压单元对信号整合芯片U2的第三十引脚U2-J30及第三十一引脚U2-J31所输出的信号进行稳压，从而确保从信号整合芯片U2所输出的信号的信号强度满足使用需求，可通过第一电阻R1及第二电阻R2对触摸信号输入接口所输出的第二信号进行限流，信号输出接口12的第三引脚12-J3、第四引脚12-J4、第六引脚12-J6及第七引脚12-J7进行组合作为信号输出接口的输入端，以接收信号整合芯片U2及触摸信号输入接口11的第二输出端所输出的信号。

更具体的，所述信号输出接口12的第五引脚12-J5同时连接电压输出端15、第五电容C5的一端及第六电容C6的一端，以从所述电压输出端15获取输出电压，所述第五电容C5的另一端及第六电容C6的另一端均接地。信号输出接口12可从电压输出端15获取输出电压，具体的，可设置输出电压为5V，为避免第五引脚12-J5所接收的瞬时电流过大，可设置第五电容C5及第六电容C6对第五引脚12-J5进行过流保护，以避免瞬时大电流输入第五引脚12-J5对设备造成损伤，具体的，第五电容C5的电容量为10uF，其额定工作电压为16V；第六电容C6的电容量为0.1uF，其额定工作电压为25V。

在更具体的实施例中，所述稳压单元14包括第一二极管D1、第二二极管D2、第三二极管D3及第四二极管D4；所述第一二极管D1的正极作为第一稳压端，所述第二二极管D2的正极作为第二稳压端，所述第一二极管D1的负极与所述第三二极管D3的负极连接，所述第二二极管D2的负极与所述第四二极管D4的负极连接，所述第三二极管D3的正极及所述第四二极管D4的正极均接地。所述第一二极管D1、所述第二二极管D2、所述第三二极管D3及所述第四二极管D4均为稳压二极管，稳压二极管可利用二极管P-N结的反向击穿状态，稳压二极管所流经的电流在很大范围内变化时其电压基本保持不变，稳压单元即是利用其所包含的稳压二极管的这一特性，稳压单元可对与稳压单元连接的支路中所流经的电信号进行稳压。

在更具体的实施例中，所述信源切换芯片U1的第一引脚U1-J1作为切换信号输入端U12的第一切换信号输入端，其第二引脚U1-J2作为切换信号输入端U12的第二切换信号输入端，所述第一切换信号输入端用于输入第一切换信号，所述第二切换信号输入端用于输入第二切换信号，所述第一切换信号及所述第二切换信号的组合作为所述切换信号。信源切换芯片U1的第八引脚U1-J8及第九引脚U1-J9组合以作为信源输入端U11，信源切换芯片U1的第三引脚U1-J3及第四引脚U1-J4组合以作为一个信源输出端U13，信源切换芯片U1的第五引脚U1-J5及第六引脚U1-J6组合以作为另一个信源输出端U13，信源输出端U13的数量可根据所需接入的信源输出设备的数量进行配置。具体的，切换信号可来自遥控器所发出的切换信号、按键按压所产生的切换信号，第一切换信号可以是0或1，第二切换信号可以是0或1，则第一切换信号与第二切换信号组合后得到4种不同的切换信号：00、01、10、11，若切换信号为00，则将输出信号切换至第一个信源输出端U13进行输出；若切换信号为01，则将输出信号切换至第二个信源输出端U13进行输出；若切换信号为10，则将输出信号切换至第三个信源输出端U13进行输出；若切换信号为11，则将输出信号切换至第四个信源输出端U13进行输出。在本实施例中，信源切换芯片U1最多可配置四个信源输出端U13，也即是所接入的信源输出设备的数量最多为4个，常用的信源输出设备的类型为安装Android操作系统的终端设备、采用OPS的终端设备及个人电脑(台式电脑或笔记本电脑)三种，因此配置四个信源输出端U13可满足绝大部分情况下的使用需求。

在更具体的实施例中，所述触摸信号输入接口11的第四引脚11-J4同时连接电压输出端15、第一电容C1的一端及第二电容C2的一端，以从所述电压输出端15获取输出电压，所述第一电容C1的另一端及第二电容C2的另一端均接地。触摸信号输入接口11可从电压输出端15获取输出电压，具体的，可设置输出电压为5V，为避免第四引脚11-J4所接收的瞬时电流过大，可设置第一电容C1及第二电容C2对第四引脚11-J4进行过流保护，以避免瞬时大电流输入第四引脚11-J4对设备造成损伤，具体的，第一电容C1的电容量为10uF，其额定工作电压为16V；第二电容C2的电容量为0.1uF，其额定工作电压为25V。

在更具体的实施例中，所述信号输入接口13的第一引脚13-J1同时连接第三电容C3的一端、第四电容C4的一端及第一电感L1的一端，所述第一电感L1的另一端连接电压输出端15，所述第三电容C3的另一端及第四电容C4的另一端均接地。信号输入接口13可从电压输出端15获取输出电压，具体的，可设置输出电压为5V，为避免第一引脚13-J1所接收的瞬时电流过大，可设置第一电感L1、第三电容C3及第四电容C4对第一引脚13-J1进行过流保护，以避免瞬时大电流输入第一引脚13-J1对设备造成损伤，具体的，第一电感L1的额定工作电流为1.1A，其额定工作电压为6V；第三电容C3的电容量为10uF，其额定工作电压为16V；第四电容C4的电容量为0.1uF，其额定工作电压为25V。

本实用新型公开了一种USB信号集成及切换电路，通过信源输入电路从触摸信号输入接口及信号输入接口获取一路触摸信号及至少一路输入信号，并将输出信号从信源输入电路输出至信源切换芯片，信源切换芯片包含多个信源输出端，信源切换信号从切换信号输入端获取切换信号，并将输出信号切换至与切换信号对应的信源输出端进行输出。无需手动插拔即可切换输出信号至其它信源输出设备，避免了在切换输出信号时易出现错接的问题，提高了将输出信号切换至其他信源输出设备时的切换效率。

应当理解的是，本实用新型的应用不限于上述的举例，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换，所有这些改进和变换都应属于本实用新型所附权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种USB信号集成及切换电路，其特征在于，包括：信源输入电路、信源切换芯片；

所述信源输入电路包括触摸信号输入接口、信号输出接口及至少一个信号输入接口，所述信源切换芯片包括信源输入端、切换信号输入端及多个信源输出端，其中，每一所述信源输出端均连接一台信源输出设备；

所述触摸信号输入接口用于连接触摸设备，以获取所述触摸设备所输入的触摸信号；

所述信号输入接口用于连接信号输入设备，以获取所述信号输入设备所输入的输入信号；

所述信号输出接口的输出端连接所述信源输入端，以将包含所述触摸信号及所述输入信号的输出信号从所述信源输入电路传输至所述信源切换芯片；

所述信源切换芯片通过所述切换信号输入端接收切换信号，以将所述输出信号切换至与所述切换信号对应的信源输出端进行输出。

2.如权利要求1所述的USB信号集成及切换电路，其特征在于，所述信源输入电路还包括信号整合芯片及稳压单元，所述信号整合芯片用于整合所述触摸信号及所述输入信号得到所述输出信号，所述稳压单元用于对触摸信号、输入信号或输出信号进行稳压，所述信号整合芯片同时连接所述触摸信号输入接口的第一输出端、所述信号输入接口的输出端、所述信号输出接口的输入端及所述稳压单元。

3.如权利要求2所述的USB信号集成及切换电路，其特征在于，所述信号输入接口的第二引脚同时连接所述稳压单元的第一稳压端及所述信号整合芯片的第一引脚，其第三引脚同时连接所述稳压单元的第二稳压端及所述信号整合芯片的第二引脚，所述信号输入接口的第二引脚及第三引脚组合以作为所述信号输入接口的输出端。

4.如权利要求2所述的USB信号集成及切换电路，其特征在于，所述触摸信号输入接口的第三引脚连接第一电阻的一端，其第二引脚连接第二电阻的一端，其第五引脚同时连接所述稳压单元的第一稳压端及所述信号整合芯片的第三引脚，其第六引脚同时连接所述稳压单元的第二稳压端及所述信号整合芯片的第四引脚，所述触摸信号输入接口的第五引脚及第六引脚组合以作为所述触摸信号输入接口的第一输出端，所述第一电阻的另一端及所述第二电阻的另一端组合以作为所述触摸信号输入接口的第二输出端连接所述信号输出接口的输入端。

5.如权利要求4所述的USB信号集成及切换电路，其特征在于，所述信号输出接口的第三引脚同时连接所述稳压单元的第一稳压端及所述信号整合芯片的第三十一引脚，其第四引脚同时连接所述稳压单元及的第二稳压端所述信号整合芯片的第三十引脚，其第六引脚连接所述第一电阻的另一端，其第七引脚连接所述第二电阻的另一端，所述信号输出接口的第三引脚、第四引脚、第六引脚及第七引脚组合以作为所述信号输出接口的输入端。

6.如权利要求3-5任一项所述的USB信号集成及切换电路，其特征在于，所述稳压单元包括第一二极管、第二二极管、第三二极管及第四二极管；

所述第一二极管的正极作为第一稳压端，所述第二二极管的正极作为第二稳压端，所述第一二极管的负极与所述第三二极管的负极连接，所述第二二极管的负极与所述第四二极管的负极连接，所述第三二极管的正极及所述第四二极管的正极均接地。

7.如权利要求6所述的USB信号集成及切换电路，其特征在于，所述第一二极管、所述第二二极管、所述第三二极管及所述第四二极管均为稳压二极管。

8.如权利要求1-5任一项所述的USB信号集成及切换电路，其特征在于，所述信源切换芯片的第一引脚作为切换信号输入端的第一切换信号输入端，其第二引脚作为切换信号输入端的第二切换信号输入端，所述第一切换信号输入端用于输入第一切换信号，所述第二切换信号输入端用于输入第二切换信号，所述第一切换信号及所述第二切换信号的组合作为所述切换信号。

9.如权利要求1-5任一项所述的USB信号集成及切换电路，其特征在于，所述触摸信号输入接口的第四引脚同时连接电压输出端、第一电容的一端及第二电容的一端，以从所述电压输出端获取输出电压，所述第一电容的另一端及第二电容的另一端均接地。

10.如权利要求1-5任一项所述的USB信号集成及切换电路，其特征在于，所述信号输入接口的第一引脚同时连接第三电容的一端、第四电容的一端及第一电感的一端，所述第一电感的另一端连接电压输出端，所述第三电容的另一端及第四电容的另一端均接地。

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