一种计算机USB信号放大传输电路制造技术

本实用新型专利技术提供了一种计算机USB信号放大传输电路包括电源电路以及电连接的放大电路与稳压电路，其中放大电路与稳压电路分别与电源电路电连接。其中放大电路包括第一放大器与第二放大器，第一放大器为共源放大器架构，第二放大器为共门放大器架构，共源-共门放大器具有极佳的高功率增益效能。通过提高由USB接口到计算机之间的信号强度，避免长信号线减损电能所导致的信号丢失。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于计算机信号线路传输领域，具体涉及一种计算机USB信号放大传输电路。
技术介绍
USB是一种通用串行总线，而其中文简称为“通串线”，是一个外部总线标准，用于规范电脑与外部设备的连接和通讯。是应用在PC领域的接口技术。USB接口支持设备的即插即用和热插拔功能。而现有技术中，由于印刷电路板上的信号传输线过长导致信号衰减过大。因而对信号完整性产生较大影响，进而影响到USB的信号传输功能。
技术实现思路
本技术所要解决的技术问题是为了防止信号传输过程中由于线路衰减所导致的信号丢失，提供一种通过放大增益来保证信号完整性的计算机USB信号放大传输电路。为解决上述技术问题，本技术提供如下技术方案:一种计算机USB信号放大传输电路，其特征在于，包括电源电路以及电连接的放大电路与稳压电路，其中放大电路与稳压电路分别与电源电路电连接；放大电路包括相互电连接的第一放大器与第二放大器；第一放大器包括第一电感、前置电阻、第三电阻、旁路电容以及第二MOS管；该第二MOS管其漏极连接到第一电感的一端，源极接地，门极电连接前置电阻的一端；第三电阻通过其中一端电连接到第二 MOS管的门极，第三电阻另一端用于接收门极电压；该旁路电容其中一端接地，另一端电连接到第一电感的另一端并接收电源电压；第二放大器包括第一电感、偏压电感、第一电容、第二电感、第三电容、第三电阻、旁路电容以及第三MOS管；该第三MOS管漏极电连接到第一电感的一端，源极电连接到第二电感的一端，门极电连接第三电容的一端；其中，第二电感的另一端和第三电容的另一端都电连接到地；该第三电阻其中一端电连接到第三MOS管的门极，第三电阻另一端用于接收门极电压；旁路电容的一端与偏压电感的一端相连接而共同接收电源电压；而偏压电感的另一端则电连接第一电感的另一端与第一电容的一端；所述前置电阻的另一端为放大电路的第一输入端，第一电容的另一端为放大电路的第一输出端；放大电路还包括一隔离电容，该隔离电容的其中一端连接到第一放大器中第二MOS管的漏极，且该隔离电容的另一端连接到第二放大器中第三MOS管的源极；稳压电路包括第二输入端，第二输出端，输出控制电路和环路控制与补偿电路；输出控制电路接收第二输入端的输入电压，并由第二输出端输出电压给第一输入端；输出控制电路包括第四电阻，第五电阻，第六电阻，第七电阻，第一 NPN三极管，第一MOS管，稳压管以及待机端；第一 MOS管的源极连接至第二输入端，漏极连接至第二输出端，该漏极还连接至该稳压管，依次通过串联的第五电阻，第四电阻接地，第一 MOS管栅极连接至第七电阻与第六电阻连接的节点，第六电阻另一端连接至第一 NPN三极管集电极，第一 NPN三极管基极接待机端，发射极接地；环路控制与补偿电路包括第八电阻，第九电阻，第二 NPN三极管，PNP三极管，第四电容；第二 NPN三极管基极连接至输出控制电路中第五电阻和第四电阻之间的节点，集电极通过依次串联的第八电阻，第九电阻连接至第二输入端，发射极接地；PNP三极管的基极连接至第九电阻与第八电阻的节点，集电极连接至输出控制电路中第六电阻与第七电阻的节点，发射极连接至第二输入端；第四电容一端连接至PNP三极管基极，一端连接至PNP三极管集电极；第一 NPN三极管的发射极，第二 NPN三极管的发射极与第四电阻共地；上述电源电压VDD、门极电压VG、待机端Standby均是由电源电路提供电压源或电信号，所述电源电路为直流多端口输出电源模块；第一输入端为连接USB接口的连接点，第二输出端为连入计算机内部电路的连接点。本技术的有益效果在于:1、以第一输入端作为连接USB接口的连接点，以第二输出端作为连入计算机内部的连接点，其中第一放大器为共源放大器结构，第二放大器为共门放大器结构，共源-共门放大器具有极佳的高功率增益效能。本技术通过提高由USB接口到计算机之间的信号强度，避免长信号线减损电能所导致的信号丢失。2、在放大的同时，也进行了稳压控制，确保信号的稳定。3、第一放大器与第二放大器采用相对独立的驱动电源，有助于电源电压值的调控。【附图说明】图1所示为本技术一种计算机USB信号放大传输电路中放大电路的原理示意图。图2所示为本技术一种计算机USB信号放大传输电路中稳压电路的原理示意图。【具体实施方式】下文将结合具体实施例详细描述本技术。应当注意的是，下述实施例中描述的技术特征或者技术特征的组合不应当被认为是孤立的，它们可以被相互组合从而达到更好的技术效果。本技术计算机USB信号放大传输电路，包括电源电路以及电连接的放大电路与稳压电路，其中放大电路与稳压电路分别与电源电路电连接。放大电路包括相互电连接的第一放大器21与第二放大器22 ;第一放大器21包括第一电感L21、前置电阻R24、第三电阻R23、旁路电容C BYP以及第二 MOS管M2。该第二 MOS管M2其漏极连接到第一电感L21的一端，源极接地，门极电连接前置电阻R24的一端；第三电阻R23通过其中一端电连接到第二 MOS管M2的门极，第三电阻R23另一端用于接收门极电压Ve ;该旁路电容C BYP其中一端接地，另一端电连接到第一电感L21的另一端并接收电源电压VDD。第二放大器22包括第一电感L31、偏压电感!^ BIAS、第一电容C31、第二电感L32、第三电容C33、第三电阻R33、旁路电容C BYP以及第三MOS管M3 ;该第三MOS管M3漏极电连接到第一电感L31的一端，源极电连接到第二电感L32的一端，门极电连接第三电容C33的一端。其中，第二电感L32的另一端和第三电容C33的另一端都电连接到地。该第三电阻R33其中一端电连接到第三MOS管M3的门极，第三电阻R33另一端用于接收门极电压Ve。旁路电容C BYP的一端与偏压电感Lbias的一端相连接而共同接收电源电压Vdd。而偏压电感L BIAS的另一端则电连接第一电感L31的另一端与第一电容C31的一端。所述前置电阻R24的另一端为放大电路的第一输入端，第一电容C31的另一端为放大电路的第一输出端；放大电路还包括一隔离电容23，该隔离电容23的其中一端连接到第一放大器21中第二 MOS管M2的漏极，且该隔离电容23的另一端连接到第二放大器22中第三MOS管M3的源极。前置电阻R24仅是一个引入输入信号的元件，电阻值不宜过高(避免对信号的过度削弱)。如图1所示，对于第一放大器21来说，隔离电容23能使流经第一电感L21的电流直流成分有效地导向至该第二 MOS管M2。对于第二放大器22来说，隔离电容23能使流经第一电感L31和该第三MOS管M3的电流直流成分有效地导向至第二电感L32，而让不同放大器(由电源电压VDD处获得)的直流电流路径各自独立，互不干扰。因存在着此独立直流电流路径的特性，所以为了同时驱动两个MOS管工作，只要电源电压 VDD ^ MAX 即可。其中，MAX指 x和I的较大者GSi代表第iMOS管的门极相对于源极的电压差，而V THi代表第i MOS管的临界导通电压，i=2，3。另外当V GS2 =V GS3且V TH2 =V TH3时，本实施例只要将电源电压VDD设为(V GS 2-V TH2 )即可，这样消耗功率本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种计算机USB信号放大传输电路，其特征在于，包括电源电路以及电连接的放大电路与稳压电路，其中放大电路与稳压电路分别与电源电路电连接；放大电路包括相互电连接的第一放大器与第二放大器；第一放大器包括第一电感、前置电阻、第三电阻、旁路电容以及第二MOS管；该第二MOS管其漏极连接到第一电感的一端，源极接地，门极电连接前置电阻的一端；第三电阻通过其中一端电连接到第二MOS管的门极，第三电阻另一端用于接收门极电压；该旁路电容其中一端接地，另一端电连接到第一电感的另一端并接收电源电压；第二放大器包括第一电感、偏压电感、第一电容、第二电感、第三电容、第三电阻、旁路电容以及第三MOS管；该第三MOS管漏极电连接到第一电感的一端，源极电连接到第二电感的一端，门极电连接第三电容的一端；其中，第二电感的另一端和第三电容的另一端都电连接到地；该第三电阻其中一端电连接到第三MOS管的门极，第三电阻另一端用于接收门极电压；旁路电容的一端与偏压电感的一端相连接而共同接收电源电压；而偏压电感的另一端则电连接第一电感的另一端与第一电容的一端； 所述前置电阻的另一端为放大电路的第一输入端，第一电容的另一端为放大电路的第一输出端；放大电路还包括一隔离电容，该隔离电容的其中一端连接到第一放大器中第二MOS管的漏极，且该隔离电容的另一端连接到第二放大器中第三MOS管的源极；稳压电路包括第二输入端，第二输出端，输出控制电路和环路控制与补偿电路；输出控制电路接收第二输入端的输入电压，并由第二输出端输出电压给第一输入端；输出控制电路包括第四电阻，第五电阻，第六电阻，第七电阻，第一NPN三极管，第一MOS管，稳压管以及待机端；第一MOS管的源极连接至第二输入端，漏极连接至第二输出端，该漏极还连接至该稳压管，依次通过串联的第五电阻，第四电阻接地，第一MOS管栅极连接至第七电阻与第六电阻连接的节点，第六电阻另一端连接至第一NPN三极管集电极，第一NPN三极管基极接待机端，发射极接地；环路控制与补偿电路包括第八电阻，第九电阻，第二NPN三极管，PNP三极管，第四电容；第二NPN三极管基极连接至输出控制电路中第五电阻和第四电阻之间的节点，集电极通过依次串联的第八电阻，第九电阻连接至第二输入端，发射极接地；PNP三极管的基极连接至第九电阻与第八电阻的节点，集电极连接至输出控制电路中第六电阻与第七电阻的节点，发射极连接至第二输入端；第四电容一端连接至PNP三极管基极，一端连接至PNP三极管集电极；第一NPN三极管的发射极，第二NPN三极管的发射极与第四电阻共地；上述电源电压VDD、门极电压VG、待机端Standby均是由电源电路提供电压源或电信号，所述电源电路为直流多端口输出电源模块；第一输入端为连接USB接口的连接点，第二输出端为连入计算机内部电路的连接点。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：魏妮妮，宋翌，
申请(专利权)人：武汉生物工程学院，
类型：新型
国别省市：湖北;42