CN203720778U - 一种usb外设唤醒主机的电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种USB外设唤醒主机的电路，包括插入检测电路，其包括与USB接口的电源端连接的感应端、以及与主机连接的触发端USBFIG_DET，所述USB外设唤醒电路还包括电压感应电路，所述感应端与电压感应电路的输入端HOST_VBUS连接，触发端USBFIG_DET与电压感应电路的输出端连接，当没有外设插入USB接口时，电压感应电路的输出端为处于低电平，当有外设插入USB接口时，电压感应电路的输入端HOST_VBUS电压变高，电压感应电路的输出端输出高电平信号，触发端USBFIG_DET触发主机并唤醒主机。通过USB外设的插拔动作，便可以唤醒主机，使得外设可以更快的与主机通讯，降低功耗。
Description
技术领域
本实用新型涉及通讯技术领域，尤其涉及一种USB外设唤醒主机的电路。
背景技术
随着科技的发展，电子产品的发展尤为突出，目前的电子产品绝大部分都设置有USB接口；通过USB接口与其他电子设备连接；目前的电子产品大多都设计有休眠功能，当电子产品在一段时间内处于无操作状态，则进入休眠状态，节省功耗；进入休眠状态后电子产品的主机再唤醒时，需要触发另外的唤醒键。如果处于休眠状态的主机，此时通过USB接口连接外设，主机不能识别，需要另外唤醒，唤醒后再与外设信号连接，增加了主机的功耗且反应时间慢。
发明内容
本实用新型的目的在于解决现有技术的不足，提供一种USB外设唤醒主机的电路，该电路可以节省唤醒主机时间，降低功耗。
本实用新型采用的技术方案为：
一种USB外设唤醒主机的电路，包括插入检测电路，其中插入检测电路包括与USB接口的电源端连接的感应端、以及与主机连接的触发端USBFIG_DET，所述USB外设唤醒电路还包括电压感应电路，所述感应端与电压感应电路的输入端HOST_VBUS连接，触发端USBFIG_DET与电压感应电路的输出端连接，当没有外设插入USB接口时，电压感应电路的输出端为处于低电平，当有外设插入USB接口时，电压感应电路的输入端HOST_VBUS电压变高，电压感应电路的输出端输出高电平信号，触发端USBFIG_DET触发主机并唤醒主机。
进一步地，所述电压感应电路包括三极管Q25、电阻R290、R296、R288、R289、R287；所述电阻R289的一端与电源端VCC_5V连接，电阻R289的另一端与电压感应电路的输入端HOST_VBUS连接，电压感应电路的输入端HOST_VBUS分别与电阻R288、R287的一端连接，电阻R287的另一端接地；电阻R288的另一端与所述三极管Q25的基极连接，三极管Q25的发射极接地，三极管Q25的集电极分别与电阻R290、R296的一端连接，电阻R290的另一端与电源端VCC_IO连接，电阻R296的另一端与触发端USBFIG_DET连接。
进一步地，所述USB外设唤醒电路还包括保护电路，保护电路包括滤波电容C283、TC4、ESD保护二极管D21、D22；所述USB接口的电源端VB与电压感应电路的输入端HOST_VBUS连接，滤波电容C283、TC4并联连接形成并联电容，并联电容的一端连接于电源端VB、另一端接地；USB接口的正数据端D+与ESD保护二极管D21的负极连接，USB接口的负数据端D-与ESD保护二极管D22的负极连接；ESD 保护二极管D21、D22的正极均接地，USB接口的接地端接地。
进一步地，所述检测电路还包括反馈电路，所述反馈电路包括电阻R143、R195、R144、R197、三极管Q20、电容C219以及晶体管Q19；所述电阻R143的一端与主机的反馈信号端HOUS_DRV连接，电阻R143的另一端分别与电阻R195的一端、三极管Q20的基极连接，电阻R195的另一端以及三极管Q20的发射极均接地，三极管Q20的集电极与电阻R144的一端连接，电阻R144的另一端分别与电容C219的一端、电阻296的一端、晶体管Q19的管脚1连接；电容C219的另一端、电阻296的另一端、晶体管Q19的管脚2分别与电源端USB_5V连接，晶体管Q19的管脚3与电压感应电路的输入端HOST_VBUS连接。
进一步地，所述USB外设唤醒电路还包括拔出检测电路，所述拔出检测电路包括电阻R293、R294、R297、R295、R298、电容C220、晶体管Q6；电阻R293的一端与主机信号端HOST_DP连接，电阻R293的另一端分别与电阻R294的一端、电容C220的一端以及晶体管Q6的管脚1连接；晶体管Q6的管脚2、电阻R294的另一端、电容C220的另一端分别接地；晶体管Q6的管脚3分别与电阻R295、R297、R298的一端连接，电阻R295的另一端与电源端VCC_IO连接，电阻R298的另一端与所述触发端USBFIG_DET连接，电阻R297的另一端与拔出触发端USBFIG_DETT连接。
本实用新型的有益效果为：本实用新型通过USB外设的插拔动作，便可以唤醒主机，使得外设可以更快的与主机通讯，降低功耗。
附图说明
图1为本实用新型的插入检测电路示意图。
图2为本实用新型的反馈电路示意图。
图3为本实用新型的保护电路示意图。
图4为本实用新型的拔出检测电路示意图。
具体实施方式
下面结合附图1至图4以及具体实施方式对本实用新型作进一步的说明。
实施例：
一种USB外设唤醒主机的电路，包括插入检测电路，其中插入检测电路包括与USB接口的电源端连接的感应端、以及与主机连接的触发端USBFIG_DET，所述USB外设唤醒电路还包括电压感应电路，所述感应端与电压感应电路的输入端HOST_VBUS连接，触发端USBFIG_DET与电压感应电路的输出端连接，当没有外设插入USB接口时，USB接口的电源端电压为0，电压感应电路的输出端为处于低电平，当有外设插入USB接口时，电压感应电路的输入端HOST_VBUS电压变高，电压感应电路的输出端输出高电平信号，触发端USBFIG_DET触发主机并唤醒主机。
本技术方案主要应用USB接口在插入外设后，其USB接口的电源端会产生电压，同时USB接口电阻连接入唤醒电路，导致唤醒电路的电流以及电压发生变化，通过该变化影响插入检测电路的输出电平，从而唤醒主机。
进一步地，所述电压感应电路包括三极管Q25、电阻R290、R296、R288、R289、R287；所述电阻R289的一端与电源端VCC_5V连接，电阻R289的另一端与电压感应电路的输入端HOST_VBUS连接，电压感应电路的输入端HOST_VBUS分别与电阻R288、R287的一端连接，电阻R287的另一端接地；电阻R288的另一端与所述三极管Q25的基极连接，三极管Q25的发射极接地，三极管Q25的集电极分别与电阻R290、R296的一端连接，电阻R290的另一端与电源端VCC_IO（为主机供电电源）连接，电阻R296的另一端与触发端USBFIG_DET连接。
电压感应电路主要利用三极管工作在饱和和截止状态，当基极电压变高时，三极管处于饱和状态，集电极为低电平；反之当基极电压变低时，三极管处于截止状态，集电极为高电平。从而改变触发端USBFIG_DET的电平。在具体设计时，参考图1，通过偏置电阻R289、R287的串联，使得电阻R288一端的电势保持恒定，此时三极管Q25的集电极通过电阻R296输出一个低电平；当有外设插入USB接口时， USB接口的电源端与电压感应电路的输入端HOST_VBUS连接，USB接口电源端连接有接地电阻，该接地电阻与电阻R287形成并联连接再接地；从而减小了输入端与地之间的偏置电阻值，进而减小了输入端的电势，三极管Q25处于截止状态。由于三极管Q25的发射极接地，因此流经三极管Q25基极的电流减小，流经三极管Q25的集电极也会减小，其集电极的电势增大，流经与电阻R298连接的触发端USBFIG_DET的电平提高变为高电平。触发端USBFIG_DET与主机连接，进而达到唤醒主机的目的。
进一步地，所述USB外设唤醒电路还包括保护电路，保护电路包括滤波电容C283、TC4、ESD保护二极管D21、D22；所述USB接口的电源端VB与电压感应电路的输入端HOST_VBUS连接，滤波电容C283、TC4并联连接形成并联电容，并联电容的一端连接于电源端VB、另一端接地；USB接口的正数据端D+与ESD保护二极管D21的负极连接，USB接口的负数据端D-与ESD保护二极管D22的负极连接；ESD保护二极管D21、D22的正极均接地，USB接口的接地端接地。
设置TC4、C283，分别用以抑制电源的高频、低频干扰；D21、D22分别用作为ESD保护器。在与主机连接时，USB接口的数据端D-、D+分别与主机信号端HOST_DM、HOST_DP连接。
进一步地，所述检测电路还包括反馈电路，所述反馈电路包括电阻R143、R195、R144、R197、三极管Q20、电容C219以及晶体管Q19；所述电阻R143的一端与主机的反馈信号端HOUS_DRV连接，电阻R143的另一端分别与电阻R195的一端、三极管Q20的基极连接，电阻R195的另一端以及三极管Q20的发射极均接地，三极管Q20的集电极与电阻R144的一端连接，电阻R144的另一端分别与电容C219的一端、电阻R197的一端、晶体管Q19的管脚1连接；电容C219的另一端、电阻R197的另一端、晶体管Q19的管脚2分别与电源端USB_5V连接，晶体管Q19的管脚3与电压感应电路的输入端HOST_VBUS连接。
当主机唤醒后，主机的反馈信号端HOUS_DRV向反馈电路输入高电平，从而使得三极管Q20的基极电流变大，三极管Q20工作在饱和状态，集电极对地电压几乎为0V，晶体管Q19的管脚3对外供电，即对USB接口的电源端供电，使得主机与外设快速建立通讯连接。其中，外设概述外部设备简称“外设”，是指连在计算机主机以外的硬件设备。
进一步地，所述USB外设唤醒电路还包括拔出检测电路，所述拔出检测电路包括电阻R293、R294、R297、R295、R298、电容C220、晶体管Q6；电阻R293的一端与主机信号端HOST_DP连接，电阻R293的另一端分别与电阻R294的一端、电容C220的一端以及晶体管Q6的管脚1连接；晶体管Q6的管脚2、电阻R294的另一端、电容C220的另一端分别接地；晶体管Q6的管脚3分别与电阻R295、R297、R298的一端连接，电阻R295的另一端与电源端VCC_IO连接，电阻R298的另一端与所述触发端USBFIG_DET连接(作为预留电路)，电阻R297的另一端与拔出触发端USBFIG_DETT连接。
电阻R293、R294和电容C220形成滤波电路，用以避免拔出监测电路对USB外设通信的影响；在USB外设拔出前，USB接口处于高速通信模式，主机信号端HOST_DP的信号处于高电平状态；根据晶体管的功能，通过电阻R297输出的电平为低电平，因此拔出触发端USBFIG_DETT的信号为低电平；当USB外设拔出时，主机信号端HOST_DP的信号为低电平，然后拔出触发端USBFIG_DETT的信号变为高电平，并向主机发出信号，同时将主机唤醒；主机系统识别到USBFIG_DETT的信号变为高电平后，通过反馈电路将晶体管Q19的管脚输出电压为0，USB接口的电源端没有电压，主机可以释放USB外设。
以上仅是本申请的较佳实施例，在此基础上的等同技术方案仍落入申请保护范围。
Claims (5)
1.一种USB外设唤醒主机的电路，其特征在于：其包括插入检测电路，其中插入检测电路包括与USB接口的电源端连接的感应端、以及与主机连接的触发端USBFIG_DET，所述USB外设唤醒电路还包括电压感应电路，所述感应端与电压感应电路的输入端HOST_VBUS连接，触发端USBFIG_DET与电压感应电路的输出端连接，当没有外设插入USB接口时，USB接口的电源端电压为0，电压感应电路的输出端为处于低电平，当有外设插入USB接口时，电压感应电路的输入端HOST_VBUS电压变高，电压感应电路的输出端输出高电平信号，触发端USBFIG_DET触发主机并唤醒主机。
2.根据权利要求1所述的一种USB外设唤醒主机的电路，其特征在于：所述电压感应电路包括三极管Q25、电阻R290、R296、R288、R289、R287；所述电阻R289的一端与电源端VCC_5V连接，电阻R289的另一端与电压感应电路的输入端HOST_VBUS连接，电压感应电路的输入端HOST_VBUS分别与电阻R288、R287的一端连接，电阻R287的另一端接地；电阻R288的另一端与所述三极管Q25的基极连接，三极管Q25的发射极接地，三极管Q25的集电极分别与电阻R290、R296的一端连接，电阻R290的另一端与电源端VCC_IO连接，电阻R296的另一端与触发端USBFIG_DET连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种USB外设唤醒主机的电路，其特征在于：所述USB外设唤醒电路还包括保护电路，保护电路包括滤波电容C283、TC4、ESD保护二极管D21、D22；所述USB接口的电源端VB与电压感应电路的输入端HOST_VBUS连接，滤波电容C283、TC4并联连接形成并联电容，并联电容的一端连接于电源端VB、另一端接地；USB接口的正数据端D+与ESD保护二极管D21的负极连接，USB接口的负数据端D-与ESD保护二极管D22的负极连接；ESD保护二极管D21、D22的正极均接地，USB接口的接地端接地。
4.根据权利要求3所述的一种USB外设唤醒主机的电路，其特征在于：所述检测电路还包括反馈电路，所述反馈电路包括电阻R143、R195、R144、R197、三极管Q20、电容C219以及晶体管Q19；所述电阻R143的一端与主机的反馈信号端HOUS_DRV连接，电阻R143的另一端分别与电阻R195的一端、三极管Q20的基极连接，电阻R195的另一端以及三极管Q20的发射极均接地，三极管Q20的集电极与电阻R144的一端连接，电阻R144的另一端分别与电容C219的一端、电阻R197的一端、晶体管Q19的管脚1连接；电容C219的另一端、电阻R197的另一端、晶体管Q19的管脚2分别与电源端USB_5V连接，晶体管Q19的管脚3与电压感应电路的输入端HOST_VBUS连接。
5.根据权利要求1或2所述的一种USB外设唤醒主机的电路，其特征在于：所述USB外设唤醒电路还包括拔出检测电路，所述拔出检测电路包括电阻R293、R294、R297、R295、R298、电容C220、晶体管Q6；电阻R293的一端与主机信号端HOST_DP连接，电阻R293的另一端分别与电阻R294的一端、电容C220的一端以及晶体管Q6的管脚1连接；晶体管Q6的管脚2、电阻R294的另一端、电容C220的另一端分别接地；晶体管Q6的管脚3分别与电阻R295、R297、R298的一端连接，电阻R295的另一端与电源端VCC_IO连接，电阻R298的另一端与所述触发端USBFIG_DET连接，电阻R297的另一端与拔出触发端USBFIG_DETT连接。
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Granted publication date: 20140716 Termination date: 20180224 |