光电复合缆用i2c信号加强装置制造方法
【专利摘要】本实用新型公开了一种光电复合缆用I2C信号加强装置，包括一具有发射接口的发射端PCB、一具有接收接口的接收端PCB和连接于所述发射接口和所述接收接口之间的I2C总线，所述发射端PCB和所述接收端PCB上至少一处设有一信号加强电路，所述信号加强电路接入所述I2C总线，且所述信号加强电路能够判断并修正从所述发射接口传输给所述接收接口的I2C信号波形的上升沿，并输出一个可被识别的波形。本实用新型能够实现判断并修正已经畸变I2C信号的上升沿，使I2C信号获得加强，使得I2C信号可以传输的更远，并在保证传输距离的同时，使得光纤总成本下降。
【专利说明】光电复合缆用I2C信号加强装置
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及有源光缆【技术领域】，具体是涉及一种光电复合缆用I2C信号加强装置。
【背景技术】
[0002]随着通信技术的发展，社会对网络通信技术的传送信息量成几何级增长。高速传输变得非常关键，然而目前以铜缆为基础的解决方案存在技术瓶颈:铜缆的传输距离随着信号速率的提升急剧下降。例如，传输lOGb/s信号时铜线最长仅为3m左右，且电能损耗极大，成本也很高。为了解决铜缆传输高速视频数据距离不够的问题，目前通常使用有源光缆的解决方案，有源光缆通过光纤代替铜缆作为传输介质。有源光缆一种是全光纤结构，可以是6根光纤或者2根光纤(根据光缆接口形式不同光纤的数量也相应的有区别)。全光纤结构的优点是重量轻，光纤体积小，但是全光纤结构的造价较高(使用全光纤方案时，在PCB端使用的电路要复杂，成本也比较高，因为要将高速低速电信号全部转换为光信号)。有源光缆另一种是光电复合缆，一般是4根光纤加上4-6根铜线(对于HDMI有源光缆来说，可以是这种结构，4根光纤用于传输高速信号，3.4Gbps，铜线用于传输低速信号，比如lOOKhz)。光电复合缆方案相对全光纤结构方案具有造价低的优势，但是受铜线的影响，其传播距离非常有限。比如，使用 HDMI接口传输HDMI信号时，光电复合缆的I2C总线信号通过铜线传输，如图1所示，随着传输距离的增大，铜线上的电容和上拉电阻也随之增大，这样导致从光电复合缆的发射端(TX)传播到接收端(RX)时，I2C信号将发生畸变，从而RX端无法正确的判断TX发出的信号，造成HDMI信号无法顺利传输，见图2所示，进而造成光电复合缆传播距离非常有限，很难达到30m以上。
【发明内容】
[0003]为了解决上述技术问题，本实用新型提出一种光电复合缆用I2C信号加强装置，能够实现判断并修正已经畸变I2C信号的上升沿，使I2C信号获得加强，使得I2C信号可以传输的更远，并在保证传输距离的同时，使得光纤总成本下降。
[0004]本实用新型的技术方案是这样实现的:
[0005]一种光电复合缆用I2C信号加强装置，包括一具有发射接口的发射端PCB、一具有接收接口的接收端PCB和连接于所述发射接口和所述接收接口之间的I2C总线，所述发射端PCB和所述接收端PCB上至少一处设有一信号加强电路，所述信号加强电路接入所述I2C总线，且所述信号加强电路能够判断并修正从所述发射接口传输给所述接收接口的I2C信号波形的上升沿，并输出一个可被识别的波形。
[0006]作为本实用新型的进一步改进，所述接收端PCB上设有一所述信号加强电路，所述信号加强电路包括一第一信号加强芯片、一第一上拉电阻、一第二上拉电阻、一第三上拉电阻和一第四上拉电阻，所述第一信号加强芯片具有总线O串行数据输入管脚、总线I串行数据管脚、总线O串行时钟输入管脚、总线I串行时钟管脚、接地管脚、电源电压管脚、高电平有效使能输入管脚和悬空管脚；所述I2C总线包括连接所述发射接口和所述接收接口的时钟线和数据线，所述总线O串行数据输入管脚和所述总线I串行数据管脚分别接入所述数据线，所述总线O串行时钟输入管脚和所述总线I串行时钟管脚分别接入所述时钟线，所述电源电压管脚接入一电源，所述接地管脚接地，所述高电平有效使能输入管脚接入所述电源，所述悬空管脚悬空；所述第一上拉电阻一端接入连接所述发射接口的所述时钟线，另一端接入所述电源；所述第二上拉电阻一端接入连接所述发射接口的所述数据线，另一端接入所述电源；所述第三上拉电阻一端接入连接所述接收接口的所述时钟线，另一端接入所述电源；所述第四上拉电阻一端接入连接所述接收接口的所述数据线，另一端接入所述电源。
[0007]作为本实用新型的进一步改进，所述发射端PCB和所述接收端PCB上分别设有一所述信号加强电路，每个信号加强电路包括一第二信号加强芯片、一第五上拉电阻、一第六上拉电阻、一第七上拉电阻和一第八上拉电阻，所述第二信号加强芯片具有I2C的时钟信号管脚、I2C的数据信号管脚、第一发射管脚、第二发射管脚、第一接收管脚、第二接收管脚、电源电压管脚和接地管脚；所述I2C总线包括连接所述发射接口和所述接收接口的时钟线和数据线，所述I2C的时钟信号管脚接入连接所述发射接口的所述时钟线，所述I2C的数据信号管脚接入连接所述发射接口的所述数据线，两个所述第二信号加强芯片的所述第一发射管脚相连接，两个所述第二信号加强芯片的所述第二接收管脚相连接，两个所述第二信号加强芯片的所述第一接收管脚分别接入两个所述第一发射管脚之间，两个所述第二信号加强芯片的所述第二发射管脚分别接入两个所述第二接收管脚之间；所述电源电压管脚接入一电源，所述接地管脚接地，所述第五上拉电阻一端接入所述时钟线，另一端接入所述电源；所述第六上拉电阻一端接入所述数据线，另一端接入所述电源；所述第七上拉电阻一端接入两个所述第一发射管脚之间，另一端接入所述电源；所述第八上拉电阻一端接入两个所述第二接收管脚之间，另一端接入所述电源。
[0008]本实用新型的有益效果是:本实用新型提供一种光电复合缆用I2C信号加强装置，包括一具有发射接口的发射端PCB、一具有接收接口的接收端PCB和连接于发射接口和接收接口之间的I2C总线，发射端PCB和接收端PCB上至少一处设有一信号加强电路，信号加强电路接入I2C总线，且信号加强电路能够判断并修正从发射接口传输给接收接口的I2C信号波形的上升沿，并输出一个可被识别的波形。这样，在使用光电复合缆时，通过在发射端PCB或/和接收端PCB处设置信号加强电路，借助信号加强电路修正I2C信号，能够使得I2C信号可以传输的更远，达到在保证传输距离的同时，使得光纤复合缆方案总成本下降的目的。作为一种优选实施例，在接收端PCB处设置一信号加强电路，该信号加强电路主要由一信号加强芯片和相关上拉电阻组成，具体实施时该信号加强芯片可以选用I2C信号中继器(r印eater)，比如PCA9515A芯片。通过PCA9515A芯片能够判断并修正传输的I2C信号已经畸变的上升沿，从而获得一个较好的可以被识别的波形，以使得I2C信号可以传输的更远，从而达到在保证传输距离的同时，使得光纤复合缆方案总成本下降的目的。作为另一种优选实施例，可以在发射端PCB和接收端PCB处各设置一信号加强电路，该信号加强电路主要由一信号加强芯片和相关上拉电阻组成，具体实施时该信号加强芯片可以选用I2C信号缓冲器(buffer)，比如P82B96芯片。通过P82B96芯片能够判断并修正传输的I2C信号已经畸变的上升沿，从而获得一个较好的可以被识别的波形，以使得I2C信号可以传输的更远，从而达到在保证传输距离的同时，使得光纤复合缆方案总成本下降的目的。
【专利附图】
【附图说明】
[0009]图1为现有技术光电复合缆电路图；
[0010]图2为I2C信号畸变的波形图；
[0011]图3为本实用新型优选实施例1电路图；
[0012]图4为本实用新型优选实施例2电路图；
[0013]图5为本实用新型修正后的I2C信号波形图。
[0014]结合附图，作以下说明:
[0015]I——发射端PCB11——发射接口
[0016]2——接收端PCB21——接收接口
[0017]3——I2C总线4——信号加强电路
[0018]5-第一信号加强芯片6-第二信号加强芯片
[0019]Rl——第一 上拉电阻R2——第二上拉电阻
[0020]R3—第三上拉电阻R4—第四上拉电阻
[0021]R5—第五上拉电阻R6—第六上拉电阻
[0022]R7—第七上拉电阻R8——第八上拉电阻
[0023]SDLO——总线O串行数据输入管脚
[0024]SDLl—总线I串行数据管脚
[0025]SCLO——总线O串行时钟输入管脚
[0026]SCLl——总线I串行时钟管脚
[0027]GND-接地管脚、地\c-电源电压管脚
[0028]VCC-电源
[0029]EN——高电平有效使能输入管脚NC——悬空管脚
[0030]SCL——时钟线SDL——数据线
[0031]Sx——I2C的时钟信号管脚 Sy——I2C的数据信号管脚
[0032]Tx—第一发射管脚Ty—第二发射管脚
[0033]Rx——第一接收管脚Ry——第二接收管脚
【具体实施方式】
[0034]实施例1
[0035]如图3和图4所示，一种光电复合缆用I2C信号加强装置，包括一具有发射接口 11的发射端PCB1、一具有接收接口 21的接收端PCB2和连接于所述发射接口和所述接收接口之间的I2C总线3，所述发射端PCB和所述接收端PCB上至少一处设有一信号加强电路4，所述信号加强电路接入所述I2C总线，且所述信号加强电路能够判断并修正从所述发射接口传输给所述接收接口的I2C信号波形的上升沿，并输出一个可被识别的波形。这样，在使用光电复合缆时，通过在发射端PCB或/和接收端PCB处设置信号加强电路，借助信号加强电路修正I2C信号，能够使得I2C信号可以传输的更远，达到在保证传输距离的同时，使得光纤总成本下降的目的(相比较很贵的全光纤方案来说)。[0036]所述接收端PCB上设有一所述信号加强电路，所述信号加强电路包括一第一信号加强芯片5、一第一上拉电阻R1、一第二上拉电阻R2、一第三上拉电阻R3和一第四上拉电阻R4，所述第一信号加强芯片具有总线O串行数据输入管脚SDL0、总线I串行数据管脚SDL1、总线O串行时钟输入管脚SCL0、总线I串行时钟管脚SCL1、接地管脚GND、电源电压管脚VCC、高电平有效使能输入管脚EN和悬空管脚NC ;所述I2C总线包括连接所述发射接口和所述接收接口的时钟线SCL和数据线SDL，所述总线O串行数据输入管脚SDLO和所述总线I串行数据管脚SDLl分别接入所述数据线，所述总线O串行时钟输入管脚SCLO和所述总线I串行时钟管脚SCLl分别接入所述时钟线，所述电源电压管脚接入一电源，所述接地管脚接地，所述高电平有效使能输入管脚接入所述电源，所述悬空管脚悬空；所述第一上拉电阻一端接入连接所述发射接口的所述时钟线，另一端接入所述电源；所述第二上拉电阻一端接入连接所述发射接口的所述数据线，另一端接入所述电源；所述第三上拉电阻一端接入连接所述接收接口的所述时钟线，另一端接入所述电源；所述第四上拉电阻一端接入连接所述接收接口的所述数据线，另一端接入所述电源。作为一种优选实施例，在接收端PCB处设置一信号加强电路，该信号加强电路主要由一信号加强芯片和相关上拉电阻组成，具体实施时该信号加强芯片可以选用I2C信号中继器(repeater)，比如PCA9515A芯片，参见图3所示。通过PCA9515A芯片能够判断并修正传输的I2C信号已经畸变的上升沿，从而获得一个较好的可以被识别的波形，参见图5所示，以使得I2C信号可以传输的更远，从而达到在保证传输距离的同时，使得光纤总成本下降的目的(相比较很贵的全光纤方案来说)。
[0037]实施例2
[0038]如图3和图5所示，一种光电复合缆用I2C信号加强装置，包括一具有发射接口 11的发射端PCB1、一具有接收接口 21的接收端PCB2和连接于所述发射接口和所述接收接口之间的I2C总线3，所述发射端PCB和所述接收端PCB上至少一处设有一信号加强电路4，所述信号加强电路接入所述I2C总线，且所述信号加强电路能够判断并修正从所述发射接口传输给所述接收接口的I2C信号波形的上升沿，并输出一个可被识别的波形。这样，在使用光电复合缆时，通过在发射端PCB或/和接收端PCB处设置信号加强电路，借助信号加强电路修正I2C信号，能够使得I2C信号可以传输的更远，达到在保证传输距离的同时，使得光纤总成本下降的目的(相比较很贵的全光纤方案来说)。
[0039]所述发射端PCB和所述接收端PCB上分别设有一所述信号加强电路，每个信号加强电路包括一第二信号加强芯片(6)、一第五上拉电阻(R5)、一第六上拉电阻(R6)、一第七上拉电阻(R7)和一第八上拉电阻(R8)，所述第二信号加强芯片具有I2C的时钟信号管脚(Sx)、I2C的数据信号管脚(SY)、第一发射管脚(Tx)、第二发射管脚(Τy)、第一接收管脚(Rx)、第二接收管脚(RY)、电源电压管脚(VCC)和接地管脚(GND);所述I2C总线包括连接所述发射接口和所述接收接口的时钟线(SCL)和数据线(SDL)，所述I2C的时钟信号管脚(Sx)接入连接所述发射接口的所述时钟线，所述I2C的数据信号管脚(Sy)接入连接所述发射接口的所述数据线，两个所述第二信号加强芯片的所述第一发射管脚(Tx)相连接，两个所述第二信号加强芯片的所述第二接收管脚(Ry)相连接，两个所述第二信号加强芯片的所述第一接收管脚(Rx)分别接入两个所述第一发射管脚之间，两个所述第二信号加强芯片的所述第二发射管脚(Ty)分别接入两个所述第二接收管脚(Ry)之间；所述电源电压管脚(VCC)接入一电源(VCC)，所述接地管脚(GND )接地(GND )，所述第五上拉电阻一端接入所述时钟线，另一端接入所述电源；所述第六上拉电阻一端接入所述数据线，另一端接入所述电源；所述第七上拉电阻一端接入两个所述第一发射管脚(Tx)之间，另一端接入所述电源；所述第八上拉电阻一端接入两个所述第二接收管脚(Ry)之间，另一端接入所述电源。作为另一种优选实施例，可以在发射端PCB和接收端PCB处各设置一信号加强电路，该信号加强电路主要由一信号加强芯片和相关上拉电阻组成，具体实施时该信号加强芯片可以选用I2C信号缓冲器(buffer)，比如P82B96芯片，参见图4所示。图4中将两个第七上拉电阻和两个第八上拉电阻合并在一起示出，通过P82B96芯片能够判断并修正传输的I2C信号已经畸变的上升沿，从而获得一个较好的可以被识别的波形，参见图5所示，以使得I2C信号可以传输的更远，从而达到在保证传输距离的同时，使得光纤总成本下降的目的(相比较很贵的全光纤方案来说)。
[0040]以上实施例是参照附图，对本实用新型的优选实施例进行详细说明。本领域的技术人员通过对上述实施例进行各种形式上的修改或变更，但不背离本实用新型的实质的情况下，都落在本实用新型的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种光电复合缆用I2C信号加强装置，其特征在于:包括一具有发射接口(11)的发射端PCB (I)、一具有接收接口(21)的接收端PCB (2)和连接于所述发射接口和所述接收接口之间的I2C总线(3)，所述发射端PCB和所述接收端PCB上至少一处设有一信号加强电路(4)，所述信号加强电路接入所述I2C总线，且所述信号加强电路能够判断并修正从所述发射接口传输给所述接收接口的I2C信号波形的上升沿，并输出一个可被识别的波形。
2.根据权利要求1所述的光电复合缆用I2C信号加强装置，其特征在于:所述接收端PCB上设有一所述信号加强电路,所述信号加强电路包括一第一信号加强芯片(5)、一第一上拉电阻(Rl)、一第二上拉电阻(R2)、一第三上拉电阻(R3)和一第四上拉电阻(R4)，所述第一信号加强芯片具有总线O串行数据输入管脚(SDLO)、总线I串行数据管脚(SDL1)、总线O串行时钟输入管脚(SCLO)、总线I串行时钟管脚(SCL1)、接地管脚(GND)、电源电压管脚(VCC)、高电平有效使能输入管脚(EN)和悬空管脚(NC);所述I2C总线包括连接所述发射接口和所述接收接口的时钟线(SCL)和数据线(SDL)，所述总线O串行数据输入管脚(SDLO)和所述总线I串行数据管脚(SDLl)分别接入所述数据线，所述总线O串行时钟输入管脚(SCLO)和所述总线I串行时钟管脚(SCLl)分别接入所述时钟线，所述电源电压管脚接入一电源，所述接地管脚接地，所述高电平有效使能输入管脚接入所述电源，所述悬空管脚悬空；所述第一上拉电阻一端接入连接所述发射接口的所述时钟线，另一端接入所述电源；所述第二上拉电阻一端接入连接 所述发射接口的所述数据线，另一端接入所述电源；所述第三上拉电阻一端接入连接所述接收接口的所述时钟线，另一端接入所述电源；所述第四上拉电阻一端接入连接所述接收接口的所述数据线，另一端接入所述电源。
3.根据权利要求1所述的光电复合缆用I2C信号加强装置，其特征在于:所述发射端PCB和所述接收端PCB上分别设有一所述信号加强电路，每个信号加强电路包括一第二信号加强芯片(6)、一第五上拉电阻(R5)、一第六上拉电阻(R6)、一第七上拉电阻(R7)和一第八上拉电阻(R8)，所述第二信号加强芯片具有I2C的时钟信号管脚(SX)、I2C的数据信号管脚(SY)、第一发射管脚(Tx)、第二发射管脚(Τgamma )、第一接收管脚(Rx)、第二接收管脚(Ry)、电源电压管脚(VCC)和接地管脚(GND);所述I2C总线包括连接所述发射接口和所述接收接口的时钟线(SCL)和数据线(SDL)，所述I2C的时钟信号管脚(Sx)接入连接所述发射接口的所述时钟线，所述I2C的数据信号管脚(Sy)接入连接所述发射接口的所述数据线，两个所述第二信号加强芯片的所述第一发射管脚(Tx)相连接，两个所述第二信号加强芯片的所述第二接收管脚(Ry)相连接，两个所述第二信号加强芯片的所述第一接收管脚(Rx)分别接入两个所述第一发射管脚之间，两个所述第二信号加强芯片的所述第二发射管脚(Ty)分别接入两个所述第二接收管脚(Ry)之间；所述电源电压管脚(VCC)接入一电源(VCC)，所述接地管脚(GND)接地(GND)，所述第五上拉电阻一端接入所述时钟线，另一端接入所述电源；所述第六上拉电阻一端接入所述数据线，另一端接入所述电源；所述第七上拉电阻一端接入两个所述第一发射管脚(Tx)之间，另一端接入所述电源；所述第八上拉电阻一端接入两个所述第二接收管脚(Ry)之间，另一端接入所述电源。
【文档编号】H03K19/0185GK203800921SQ201420182711
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年4月15日 优先权日:2014年4月15日
【发明者】陈曦, 邵乾, 蒋维楠, 蒋文斌, 郭建渝, 刘让, 潘蒂旺 申请人:昆山柯斯美光电有限公司