專(zhuān)利名稱(chēng)：一種usb接口防護(hù)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電子或通信領(lǐng)域的電磁兼容技術(shù)，具體指一種USB(Universal Serial BusIntel公司開(kāi)發(fā)的通用串行總線(xiàn)架構(gòu))接口防護(hù)電路。
背景技術(shù)：
手機(jī)的EMC(EMCElectromagnetic compatibility電磁兼容性)設(shè)計(jì)是手機(jī)硬件設(shè)計(jì)的一個(gè)重點(diǎn)，EMC設(shè)計(jì)不合理，手機(jī)的可靠性就非常低。手機(jī)的USB口是手機(jī)EMC設(shè)計(jì)中的一個(gè)重點(diǎn)，原因是在實(shí)際應(yīng)用中，USB接口比較容易收到ESD(Electrostatic discharge靜電放電)以及受到計(jì)算機(jī)電源干擾的沖擊，進(jìn)而很容易導(dǎo)致手機(jī)的USB接口出現(xiàn)損壞，更有甚者，如果USB接口直接與手機(jī)的微處理芯片相連，還可以將手機(jī)的微處理芯片擊穿，導(dǎo)致手機(jī)完全無(wú)法使用。
可見(jiàn)，手機(jī)的USB接口電路的靜電和浪涌保護(hù)設(shè)計(jì)，對(duì)提高手機(jī)的可靠性和穩(wěn)定性影響非常大，已經(jīng)成為提高產(chǎn)品可靠性的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)中，手機(jī)的USB接口電路的靜電和浪涌保護(hù)設(shè)計(jì)，對(duì)提高產(chǎn)品的可靠性和穩(wěn)定性影響非常大，已經(jīng)成為降低產(chǎn)品可靠性的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。對(duì)于高端手機(jī)而言，這是一個(gè)比較致命的弱點(diǎn)， 因此在考慮進(jìn)行ESD(Electrostatic discharge靜電放電)防護(hù)的同時(shí)，注重考慮對(duì)接口進(jìn)行相應(yīng)的保護(hù)設(shè)計(jì)。
為了有效地對(duì)USB接口進(jìn)行保護(hù)并盡量地降低成本，現(xiàn)有技術(shù)中采用了多種方案，常用的技術(shù)方案如下第一種，如圖1所示，利用普通的TVS(Transient Voltage Suppression瞬態(tài)抑制二極管)管，在使用時(shí)，將所述的TVS管并聯(lián)在手機(jī)的USB電路上，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)對(duì)USB接口進(jìn)行防護(hù)。
雖然上述的方案能在起到保護(hù)的作用，但是由于采用TVS管，所以具有如下缺點(diǎn)對(duì)于手機(jī)的USB接口與射頻接口以及CPU電路比較靠近的情況，在連接USB接口到計(jì)算機(jī)上以后，由于計(jì)算機(jī)內(nèi)部有比較多的干擾，這些干擾會(huì)通過(guò)USB線(xiàn)進(jìn)入手機(jī)影響手機(jī)的正常工作，如果僅僅采用TVS管對(duì)瞬態(tài)干擾進(jìn)行防護(hù)時(shí)可以保證手機(jī)不損壞，但是這些寬頻帶連續(xù)干擾會(huì)影響CPU的正常運(yùn)行，導(dǎo)致手機(jī)在聯(lián)機(jī)過(guò)程中出現(xiàn)死機(jī)或者數(shù)據(jù)傳輸錯(cuò)誤等現(xiàn)象。
第二種，如圖2所示，利用普通的壓敏電阻并聯(lián)在手機(jī)的USB電路上，對(duì)USB接口進(jìn)行防護(hù)。利用壓敏電阻進(jìn)行USB防護(hù)，缺點(diǎn)在于響應(yīng)速度比較慢，分布電容比較離散，一致性比較差，只適合對(duì)低等級(jí)的手機(jī)USB接口進(jìn)行防護(hù)，而且像普通TVS管一樣沒(méi)有濾波功能。

發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型提供一種USB接口防護(hù)電路，以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的要么使手機(jī)容易死機(jī)或丟失數(shù)據(jù)要么響應(yīng)速度較慢的問(wèn)題。
為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供如下的技術(shù)方案一種USB接口防護(hù)電路，包括USB接口及USB電路，所述的USB接口防護(hù)電路還包括至少兩個(gè)具有濾波功能的TVS管組合，所述的具有濾波功能的TVS管組合電路是串聯(lián)在USB接口以及USB電路之間，且每一根信號(hào)線(xiàn)串聯(lián)一個(gè)具有濾波功能的TVS管組合。
所述的具有濾波功能的TVS管組合電路包括兩個(gè)TVS管及串聯(lián)在中間的由電阻R和電容C組成的RC濾波電路，通過(guò)調(diào)整RC濾波電路的參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)不同頻段的信號(hào)濾波。
所述的TVS管組合電路都要接地。
采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案后，具有如下優(yōu)點(diǎn)1、手機(jī)的USB口通過(guò)本實(shí)用新型的USB接口防護(hù)電路可以實(shí)現(xiàn)ESD和浪涌的保護(hù)，不會(huì)因?yàn)镋SD和浪涌的沖擊對(duì)手機(jī)造成損壞。
2、通過(guò)對(duì)手機(jī)USB接口信號(hào)的濾波，保證來(lái)自計(jì)算機(jī)接口的干擾信號(hào)不會(huì)對(duì)手機(jī)的微處理電路產(chǎn)生影響，使手機(jī)長(zhǎng)時(shí)間保持正常運(yùn)行。
3、不會(huì)因?yàn)槭謾C(jī)里面射頻的干擾信號(hào)對(duì)計(jì)算機(jī)的USB信號(hào)產(chǎn)生影響，使計(jì)算機(jī)不能正常工作。


圖1為現(xiàn)有技術(shù)中第一種USB接口防護(hù)電路的電路結(jié)構(gòu)圖；圖2為現(xiàn)有技術(shù)中第二種USB接口防護(hù)電路的電路結(jié)構(gòu)圖；圖3為本實(shí)用新型USB接口防護(hù)電路的第一實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)圖；圖4為本實(shí)用新型USB接口防護(hù)電路中具有濾波功能TVS管組合電路的原理圖；圖5為本實(shí)用新型USB接口防護(hù)電路的第二實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)圖。
具體實(shí)施方式
本實(shí)用新型的核心思想為利用具有濾波功能的TVS管組合電路對(duì)手機(jī)的USB接口進(jìn)行防護(hù)，主要是在兩個(gè)TVS管的基礎(chǔ)上串聯(lián)一個(gè)濾波器電路，對(duì)無(wú)用信號(hào)進(jìn)行濾波，同時(shí)保證有用信號(hào)能夠正常通過(guò)，這樣在既不破壞電路性能的前提下，實(shí)現(xiàn)了對(duì)接口的保護(hù)，解決了在USB口的防護(hù)處理過(guò)程中，對(duì)計(jì)算機(jī)內(nèi)部的高頻干擾信號(hào)無(wú)法處理的問(wèn)題；因?yàn)槠胀ǖ姆雷o(hù)電路只能對(duì)ESD等大信號(hào)干擾進(jìn)行抑制，但是對(duì)于高頻干擾信號(hào)無(wú)能為力，這些高頻小信號(hào)干擾能夠?qū)е率謾C(jī)與計(jì)算機(jī)之間的通信出現(xiàn)錯(cuò)誤，使通訊不順暢，影響手機(jī)的正常使用。通過(guò)在防護(hù)電路中增加濾波器以后，可以解決這個(gè)問(wèn)題。
請(qǐng)參考圖4，為本實(shí)用新型USB接口防護(hù)電路中具有濾波功能TVS管組合電路的原理圖，所述的具有濾波功能TVS管組合電路是在輸入端的TVS管及輸出端的TVS管間連接一個(gè)由電阻R及電容C構(gòu)成的具有濾波功能的濾波電路，所述兩端的TVS管用來(lái)對(duì)浪涌(或者ESD脈沖)干擾進(jìn)行吸收，實(shí)現(xiàn)對(duì)電路的保護(hù)；中間的電阻R和電容C組成了一個(gè)RC濾波電路，通過(guò)調(diào)整RC濾波電路的參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)不同頻段的信號(hào)濾波。
請(qǐng)參考圖3，為本實(shí)用新型USB接口防護(hù)電路的第一實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)圖，所述的USB接口防護(hù)電路包括USB接口及USB電路，及兩個(gè)具有濾波功能的TVS管組合電路，所述的USB接口及USB電路分別連接在所述兩個(gè)具有濾波功能的TVS管組合的兩端，另外，所述的兩個(gè)具有濾波功能的TVS管組合電路還必須進(jìn)行接地處理。
可見(jiàn)，所述的兩個(gè)具有濾波功能的TVS管組合電路是串聯(lián)在USB接口和USB電路之間，且每一根信號(hào)線(xiàn)串聯(lián)一個(gè)具有濾波功能的TVS管組合電路，圖中兩個(gè)橢圓中包圍的部分即是兩個(gè)具有濾波功能的TVS管組合電路。
當(dāng)然，在實(shí)際的應(yīng)用中，還可以考慮將多個(gè)具有濾波功能的TVS管組合電路集成在一起，這樣一個(gè)USB接口可以采用一個(gè)所述的集成在一起的特殊的TVS管來(lái)實(shí)現(xiàn)濾波和防護(hù)功能，具體可參考圖5，為本實(shí)用新型USB接口防護(hù)電路的第二實(shí)施例的電路結(jié)構(gòu)圖，所述的USB接口防護(hù)電路中是將兩個(gè)TVS管組合電路集成在一起，分別對(duì)USB接口的兩路信號(hào)線(xiàn)進(jìn)行濾波和防護(hù)，兩個(gè)TVS管組合電路共地而且該器件還利用一個(gè)第5腳并聯(lián)了一個(gè)TVS管組合電路對(duì)電源進(jìn)行了防護(hù)。這個(gè)TVS管組合電路可以實(shí)現(xiàn)ESD防護(hù)的等級(jí)是15kV，同時(shí)可以保證12Mbits速率的信號(hào)正常傳輸。
采用本實(shí)用新型的技術(shù)方案后，具有如下優(yōu)點(diǎn)1、手機(jī)的USB口通過(guò)本實(shí)用新型的USB接口防護(hù)電路可以實(shí)現(xiàn)ESD和浪涌的保護(hù)，不會(huì)因?yàn)镋SD和浪涌的沖擊對(duì)手機(jī)造成損壞。
2、通過(guò)對(duì)手機(jī)USB接口信號(hào)的濾波，保證來(lái)自計(jì)算機(jī)接口的干擾信號(hào)不會(huì)對(duì)手機(jī)的微處理電路產(chǎn)生影響，使手機(jī)長(zhǎng)時(shí)間保持正常運(yùn)行。
3、不會(huì)因?yàn)槭謾C(jī)里面射頻的干擾信號(hào)對(duì)計(jì)算機(jī)的USB信號(hào)產(chǎn)生影響，使計(jì)算機(jī)不能正常工作。
權(quán)利要求1.一種USB接口防護(hù)電路，包括USB接口及USB電路，其特征在于，所述的USB接口防護(hù)電路還包括至少兩個(gè)具有濾波功能的TVS管組合電路，所述的具有濾波功能的TVS管組合電路是串聯(lián)在USB接口和USB電路之間，且每一根信號(hào)線(xiàn)串聯(lián)一個(gè)具有濾波功能的TVS管組合電路。
2.如權(quán)利要求1所述的USB接口防護(hù)電路，其特征在于，所述的具有濾波功能的TVS管組合電路包括兩個(gè)TVS管及串聯(lián)在中間的由電阻R和電容C組成的RC濾波電路，通過(guò)調(diào)整RC濾波電路的參數(shù)，可以實(shí)現(xiàn)不同頻段的信號(hào)濾波。
3.如權(quán)利要求1所述的USB接口防護(hù)電路，其特征在于，所述的TVS管組合電路都要接地。
專(zhuān)利摘要本實(shí)用新型提供一種USB接口防護(hù)電路，以克服現(xiàn)有技術(shù)中存在的要么使手機(jī)容易死機(jī)或丟失數(shù)據(jù)，要么響應(yīng)速度較慢的問(wèn)題。為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供如下的技術(shù)方案一種USB接口防護(hù)電路，包括USB接口及USB電路，所述的USB接口防護(hù)電路還包括至少兩個(gè)具有濾波功能的TVS管組合電路，所述的具有濾波功能的TVS管組合電路是串聯(lián)在USB接口和USB電路之間，且每一根信號(hào)線(xiàn)串聯(lián)一個(gè)具有濾波功能的TVS管組合電路。
文檔編號(hào)H03H1/00GK2703350SQ20042005036
公開(kāi)日2005年6月1日 申請(qǐng)日期2004年4月27日 優(yōu)先權(quán)日2004年4月27日
發(fā)明者俞恢春 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司