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[其它] 关于USB延长线，阻抗问题

dcl2009

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发表于 2011-10-22 00:24 |显示全部楼层

本帖最后由矿石于 2012-4-12 19:17 编辑

最近正在看USB协议，发现一个有趣的现象

usb D+ D-是差分信号，一般要求差分线阻抗100欧姆，但是如果实际测试的阻抗比100欧姆小很多，那么在那一段上面串小电阻补偿下能改善些，如果实际测试的阻抗比100欧大很多那么串电阻可能情况更糟。其实最主要的就是要保证整条线路的阻抗连续（即阻抗一致），一旦不连续就会导致反射，比如有段线阻抗100欧，下一段线阻抗70欧姆，那么在交接处会发生反射。

实际短距离USB线路中，阻抗远小于100欧姆，所有要在D+ D-上串一个小电阻来阻抗匹配，一般而言串的是33欧姆的电阻

而在做USB延长线的时候往往只考虑网线之类的电阻，没有考虑在系统中已经有两个小电阻在起作用，所以导致延长距离很短，原因可能就是阻抗太大，如果把这两个电阻短接，再配合磁环，也许可以做出来超长的USB延长线

只是个想法，没有需求做USB，给大家一个思路

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cgel

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[LV.100]试剑无线

发表于 2011-10-22 01:47 |显示全部楼层

本帖最后由矿石于 2012-4-12 19:17 编辑

晕，全乱套了，楼主潜水过度？

1：阻抗和电阻两码事。对比没意义。

2：usb D+ D-是差分输出的脉冲，不是高频的射频信号，是靠电流激励的，不存在反射的说法。即使出现了阻抗失陪，也只是降低了差分输出的最大功率，但是脉冲幅度还是不变的，足够驱动后边的门输入。

动手做条线，麻利点，DIY,结果多少米成功不重要。
要么下去再潜水，想做几米线，就潜几米深。

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dcl2009

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发表于 2011-10-23 13:23 |显示全部楼层

本帖最后由 dcl2009 于 2011-10-23 13:28 编辑

晕，全乱套了，楼主潜水过度？

1：阻抗和电阻两码事。对比没意义。

2：usb D+ D-是差分输出的脉 ...
cgel 发表于 2011-10-22 01:47

好吧，阻抗和电阻的关系还是懂的，你说电流激励是短线状态下门电路导通问题我也能理解

还有，USB信号难道不属于高频信号，谁说高频脉冲信号不是高频信号??难道只有射频信号才存在反射？？高频信号就没有反射？？

算了，给你贴段材料吧

2.2 发送及接收器
本文重点介绍高速传输的特点。在高速环境下USB的传输速率为480Mbps，选用这个数值，一方面是可以使用现存的电缆和连接器，另一方面通过对半导体技术的广泛研究与测试，这个速度不仅在生产工艺上没有问题，也与USB 1.1的完全兼容。为了减少噪声和电源抖动对传输的影响，提高传输速度，选择差分电流模驱动方式。
USB2.0的一个最大挑战就是要设计出低的输出阻抗的高性能收发器[7]。在480Mbps传输时，如果路径没有按照性能要求的阻抗结束，就会产生反射。为此，在传输高速信号时，要给电缆匹配一个90Ω的电阻，以消除信号反射，同时电流源在驱动这个低的输出阻抗时也可增加抗噪声性能。当高速驱动器在工作的时候，总线处于空闲状态，两个数据线都处于低电平状态，此时集线器的全速驱动器和设备的全速驱动器在功能上等效成每个都是45Ω电阻（如图3的圆圈所示），合成90Ω的差分电阻产生一个0系数的反射。协议规定全速驱动器的输出阻抗在45Ω±10％，以符合高速收发器的需要。
高速数据传输和低速／全速数据传输一样，数据流以差分不归零码进行编码，在电缆上成差分信号进行传输。发送的高速信号是由高速电流驱动器完成的。驱动器根据高速环境中相应的J或K信号，向D＋和D－数据线分别传送电流大小为17.78mA电流，通过一个22.5Ω的负载（两个45Ω的负载并联接地），在 D＋和D－信号线产生一个近似于±400mv的电压，达到高速差分传输的效果。

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