Как сделать активный usb удлинитель своими руками

Самодельный удлинитель USB из витой пары для WEB камеры или 3G модема.

Как сделать удлинитель USB я понял, когда экспериментируя, сам удлинил USB шнур обычной web камеры на 18 метров для простого видеонаблюдения, (подробнее). То есть, я удлинил обычную web камеру на расстояние 18 метров от ноутбука! Это отличный результат, так как вначале мне вообще не удавалось удлинить юсб вебку и на метр. Через этот же самодельный USB удлинитель я впоследствии удлинял 3G модем и другие юсб устройства– все отлично работает.

Самодельный шнур удлинитель USB на 18 метров, который бесперебойно работал, был изготовлен мной за пятнадцать минут и обошелся в копейки. В то же время, в продаже, двухметровый качественный высокоскоростной USB 2.0 шнур с ферритовыми фильтрами стоит около 15 долларов. При этом, еще не известно, будет ли он нормально работать со всеми юсб устройствами. Мне неоднократно доводилось видеть метровые USB шнуры – удлинители, через которые нормально работали только мышки и клавиатуры. Даже флешки ни в какую не хотели через них определятся. По этому, я и начал думать, как самому сделать рабочий юсб удлинитель для web камеры, 3G модема и других, удаленных USB устройств.

Из чего сделать удлинитель USB.

Из чего сделать удлинитель USB — по началу, я пытался делать USB удлинитель из двойного экранированного микрофонного провода различных марок. Пускал D+ и D- сигналы USB по центральным жилам кабеля, а питание 5 вольт «+» и «-» по экранирующим оплеткам. Перебирал и другие варианты удлинителя юсб по экранированным проводам. Но ничего из этого не выходило. На таком удлинителе USB устройства не определялись даже на метровой длине шнура. Казалось бы – хороший экранированный провод, каналы D+ и D- разнесены и имеют отдельные экраны, что еще нужно то? Но на нем USB устройства не работали! Безрезультатные эксперименты с USB и экранированными проводами продолжались до момента, пока я не понял, что по линиям D+ и D- одновременно передается дифференциальный сигнал. А значит, для удлинителя USB нужно использовать симметричную линию — витую пару!

Сигнал USB на физическом уровне.

Сигнал USB на физическом уровне — это дифференциальный сигнал. Два сигнала, идущих по D+ и D- паре проводов одновременно в противофазе (инвертировано). Без участия общего провода. Пример дифференциального сигнала – выход сигнала с обмотки трансформатора. Амплитудой такого сигнала является не амплитуда относительно общего провода, а амплитуда относительно этих дух проводников. Соответственно, приёмник дифф сигнала регистрирует амплитуду между этими двумя инвертированными сигналами, а не амплитуду между сигнальным проводом и минусом источника питания.

USB шина — это симметричная линия связи. Качественный способ передачи высокочастотных сигналов без потерь, и синфазных помех, осуществляемый по паре проводов без участия общего провода. Метод обладает повышенной помехоустойчивостью из-за того, что помеха действует одинаково на два противофазных проводника одновременно, вычитаясь из полезного сигнала в конечном итоге.

По этому, надежный USB удлинитель нужно делать именно из витой пары. Самый доступный вариант витой пары для USB удлинителя – витая пара для компьютерных сетей, обычный «сетевой» провод.

Самодельный USB удлинитель из витой пары.

Самодельный USB удлинитель из витой пары я делал следующим образом: — в наличии у меня был кусок кабеля PRIME CAT5E UTP – 18 метров. Обычная неэкранированная компьютерная витая пара для прокладки в помещении. Самый дешевый сетевой кабель. Для подключения web камеры по USB мне необходим был кусок кабеля длиной 10 метров, но я решил не перерезать имеющийся у меня кусок и подключить его весь – для эксперимента. Как оказалось – весьма удачно.

USB удлинитель из витой пары я оконцевал разборными USB коннекторами «мама» и «папа», купленными в магазине радиотоваров.

Важный момент! Синюю пару проводов кабеля я пустил на D+ и D-. Почему именно синюю? – Все четыре витые пары жил кабеля имеют разный шаг свивки. Это хорошо заметно, если снять с UTP кабеля общую оболочку сантиметров на 10 – 15. Так вот, USB удлинитель отлично работал, если сигналы D+ и D- пустить по синей или же зеленой паре жил. Если же пустить D+ и D- по оранжевой паре, то USB удлинитель вообще не работал. Коричневая пара работала с перебоями. Вероятно, шаг свивки синей и зеленой пары жил идеально подходит для прохождения высокочастотного сигнала USB (резонанс, импеданс и т.п.).

Три остальные пары жил кабеля я запараллелил и пустил по ним питание – по трем цветным жилам плюс, по трем полосатым – минус.

Самодельный USB удлинитель из витой пары отлично работает – все USB устройства, подключенные к нему, определяются и работают без проблем. USB флешка, USB картридер, USB Wi-Fi адаптер, 3G модем МТС, EasyCap – устройство видео захвата, USB DVB-T приемник – SDR радио, USB веб камера. Это все, что мной было проверено на этом самодельном USB удлинителе.

После серии неудачных экспериментов с коротким экранированным проводом, работоспособность 18 метрового USB удлинителя казалась чем-то не реальным. Впоследствии я делал много USB удлинителей по данной технологии, и все они работали до длины 20 метров. На бо’льшую длину мне так и не удалось заставит юсб удлинитель нормально работать. Юсб устройства перестают определятся.

Максимальная длина USB удлинителя.

По стандарту, максимальная длина кабелей и удлинителей USB 1.0 не должна превышать пять метров для режима Full-Speed (скорость 12 Мбит/с). Но это общий случай – минимальная спецификация для гарантированной работы любого USB устройства.

На практике же все намного интереснее. Все зависит от конкретного UTP кабеля — шага свивки витой пары, толщины проводников, одножильности или многожильности проводников, материала проводников и изоляции, наличии экрана. Работа USB удлинителя подчинена сложной теории передачи высокочастотных сигналов. То есть, физически, USB кабель не просто шнурок из четырех проводов, а высокочастотная симметричная линия связи.

На максимальную длину USB удлинителя влияет так же и падение питающего напряжения. По этому, питание 5 вольт в USB удлинителе необходимо подавать по запараллеленым трем витым парам для увеличения сечения линии питания.

Мне удавалось делать USB удлинители из витой пары максимум длиной до 20 метров. Более длинные удлинители уже переставали работать – высокочастотный сигнал затухал, либо напряжение питания существенно падало на проводах. Ниже, я приведу все встречавшиеся мне причины не работы USB удлинителя.

Почему не работает удлинитель USB – причины:

1) Провода USB удлинителя не являются витой парой.

Никаких экранированных микрофонных и т.п. проводов для USB удлинителя применять не стоит! Только витая пара! Лучший кабель для USB удлинителя – стандартный кабель «компьютерная витая пара UTP» из одножильных медных проводов (но не из мягких многожильных проводов для пачкорда). Линии D+ и D- ОБЯЗАТЕЛЬНО должны быть витой парой проводов. Именно свитой парой проводов.

Так же возможно, что и сам кабель витая пара Вам попадется некачественный, с большим затуханием сигнала. В этом случае, если все нижеприведенные варианты не помогут – нужно взять UTP кабель другой марки, производителя и т.п.

2) Для сигналов D+ и D- USB удлинителя задействована не та витая пара проводов.

Кабель «компьютерная витая пара UTP», под своей оболочкой, имеет четыре свитые пары проводов с разным шагом свивки. Это сделано для уменьшения паразитных влияний пар друг на друга в кабеле. Однако, шаг свивки пары так же влияет и на параметры прохождения высокочастотного сигнала по ней. По этому, для линии D+ и D- желательно перепробовать все четыре пары и определить, на какой из них USB устройства работают наиболее стабильно. Мне при изготовлении USB удлинителей, чаще всего везло с синей или зеленой витой парой. Линия D+ и D- на этих витых парах кабеля работала почти всегда отлично. Вероятно, эти проводники пары имеют «нужный» шаг свивки. А вот оранжевая пара проводов чаще всего почему-то отказывала на длинных USB удлинителях (15-20 метров).

3) Большое падение питающего напряжения на удлинителе USB.

Для цепей питания необходимо запараллелить провода USB удлинителя! Питание на USB устройство через USB удлинитель нужно подавать по запараллелиным оставшимся трем витым парам – для увеличения сечения проводов и уменьшения их сопротивления. Если падение питающего напряжения 5 вольт на удлинителе будет существенным, то, USB устройство не сможет нормально работать. Оно не определится компьютером. Это прописная истина Закона Ома!

4) USB удлинитель подключен не к основным USB гнездам ПК.

USB удлинитель нужно подключать в USB гнезда, расположенные сзади корпуса ПК! Есть разница, куда подключать USB удлинитель! Дополнительные USB разъемы ПК, расположенные на корпусе, чаще всего соединены с материнской платой обычными проводами, а не витой парой. По этому, естественно, симметричный сигнал D+ и D- сильно искажается на таких проводах, вносятся помехи. А вот USB гнезда, расположенные сзади ПК, (смонтированные непосредственно на материнской плате) не внесут искажения в линию D+ и D-.

Как удлинить USB – еще другие варианты.

Если паять совсем неохота, но нужно срочно удлинить 3G модем или вебку, то можно прикупить готовый девайс – комплект переходников USB-RJ45.

Источник

Как сделать активный usb удлинитель своими руками

Как сделать USB удлинитель своими руками ?

Вывод прост. Если у вас нет инженерного таланта, опыта пайки, расходных материалов или схемы распиновки USB кабеля, то намного проще купить активный удлинитель , которые легко можно использовать как USB удлинитель на 5 метров, USB удлинитель на 10 метров, USB удлинитель на 15 метров и так далее, вплоть до 50 метров! Он будет гарантированно работать с любыми устройствами. Если у вас есть перечисленные таланты, но категорически мало денег, то можете сделать USB удлинитель своими руками. Это совсем несложно.

Конечно можно! Абсолютно никаких сложностей в этом нет. Вам потребуются всего лишь:

— нехитрый набор инструментов для работы. Кусачки, хотя можно и обычными ножницами. Инструмент для зачистки кабеля, но как правило все пользуются ножом. Паяльник, припой, канифоль. Без этого никуда — скрученные провода обладают гораздо большим сопротивлением. И последнее — термоусадка для придания конструкции профессионального вида. Если вам на красоту наплевать, смело замените её обычной изолентой (скотч — это как правило тонкий слой полиэтилена с клеем. Не подойдет.)

Итак, когда всё готово, смело режьте халявный кабель пополам ножницами, одолженными на 5 минут в бухгалтерии. Затем ножиком, взятым с общественной кухни аккуратно (не чтобы был хороший контакт, а чтобы не порезаться) снимайте изоляцию на 3-5 мм. со всех проводников.

В USB кабеле у нас 4 проводника, а в UTP кабеле их 8. Давайте угадаем сколько проводов от UTP кабеля нужно припаять к одному проводу в USB кабеле? Для тех, кто не ходил в школу сообщаем — вам лучше бросить эту затею совсем. А остальные аккуратно спаивают между собой проводнички, не путая цвета. Каждую пару, состоящую из цветного и пёстрого (цветно-белого) провода припаивайте к одному проводнику USB кабеля на обоих концах UTP провода. Если вам удалось найти термоусадки двух диаметров — толстую и тонкую, то не забудьте надеть их на весь кабель и на каждый проводник USB кабеля в отдельности ДО пайки. Потом сделать это будет несколько неудобно. Если вы не знаете что такое термоусадка и где ее брать, ограничьтесь изолентой.

Когда пайка успешно завершена, нет разрывов и неприпаяных концов, сдвигайте термоусадки на место припоя и грейте их промышленным феном, по-очереди до полного их скукоживания и прилегания к месту пайки. Кто не знает как выглядит промышленный фен, всегда пользуется обычной зажигалкой. Дайте каждой термоусадке остыть, потом соберите всё в аккуратный пучок и проделайте ту же процедуру с большой термоусадкой, поверх всего места пайки.

Сложного ничего нет. Однако, перед первым подключением какого-нибудь дорогого устройства, неплохо бы прозвонить контакты тестером, опять-таки попрошенным у добрых Айтишников. У них вообще всегда много всего, что можно попросить. Золотые люди!

Мы уверены, наши нехитрые рекомендации позволят сэкономить вам немного денег, а взамен подарят много веселых минут, проведенных за занятием, которым вы никогда ранее не занимались и вряд ли когда-нибудь еще займетесь.

Внимание! Все работы вы выполняете на свой страх и риск. Мы не несем никакой ответственности за потраченное вами время, ваши испорченные нервы, порезанные или обожженые конечности, выведенное из строя оборудование офиса и т.д. Лучше доверьтесь профессионалам и купите готовое изделие, которое наверняка будет красивее, функциональнее, надежнее и быстрее.

Читайте также:

1 Принцип действия удлинителя USB

2 КАК работает USB удлинитель ?

3 Где применяется удлинитель USB или активный USB удлинитель ?

1 Принцип действи удлинителя USB

Почему нельзя сделать USB кабель длинной 50 метров? Как известно, обычный длинный кабель USB позволяет подключать удаленные устройтва на расстояние не более 3 — 5 метров, но как правило, в условиях офиса или дома этого явно недостаточно. Не всегда есть возможность держать принтер, сканер, колонки, видеокамеру или даже внешний жесткий диск непосредственно рядом с компьютером или ноутбуком.
Активный удлинитель USB кардинально отличается от обычного провода тем, что на обоих его концах встроены активные усилители, питающийся от напряжения +5В с разъемов USB. Усиление полезного сигнала настолько сильное, что появляется возможность подключать USB устройства, удаленные от рабочего компьютера на расстояния до 50 метров и даже больше.
Конечно, чудес не бывает. В кабеле неминуемо происходит ослабление передаваемого сигнала, поэтому надо помнить, что на большие расстояния подключение возможно только по протоколу USB 1.1. Более скоростной протокол USB 2.0 работает на расстояниях до 30 метров. Многое также зависит от кабеля UTP, который соединяет ваши устройства. Для получения гарантированно высокой скорости подключения необходимо использовать только высококачественный кабель категории не ниже 5е, а лучше 6 или 6е. Только в этом случае вы получите действительно высокоскоростное подключение.

2 КАК работает USB удлинитель ?

USB удлинитель работает просто как три копейки. Для компьютера его не существует. Его работа начинается перед длинным кабелем UTP, а заканчивается сразу на его конце. Никаких драйверов не нужно. USB удлинитель это вещь в себе.

Просто вставить блок с вилкой в компьютер, соединить его с удаленным блоком при помощи стандартного компьютерного UTP кабеля, обжатого с обоих концов стандартной компьютерной вилкой RJ45. На дальнем блоке обычная USB-розетка , к которой подключается так нужное вам устройство.

3 Где применяется удлинитель USB или активный USB удлинитель ?

Конечно, USB удлинитель стоит некоторых денег, поэтому его использование экономически оправдано только в тех случаях, когда без него реально невозможно обойтись. Во всех остальных ситуациях конечно нужно пользоваться USB кабелями стандартной длины.
Методика очень простая:
-расставляете ваше оборудование,
-соединяете его обычными USB проводами,
-проверяете.

Если вы видите, что длины кабеля категорически не хватает. Или тот кабель, который вы купили, сделали своими руками, взяли у соседа — не работает. То смело идите к нам, покупайте активный удлинитель USB и патч-корд UTP категории 5е нужной вам длины. Совсем не обязательно ставить рекорды дальности. Применяйте кабель минимально необходимой длины. Ведь в любой момент вы можете заменить его на более длинный!

4 Чем отличаютс USB удлинитель активный от пассивного?

Всё очень просто. Пассивный удлинитель представляет собой ни что иное, как очень или не очень длинный отрезок провода с нужными разъемами на концах. Больше ничего. Просто куски провода.
Законы Ома никто не отменял, поэтому стандартный достаточно слабый сигнал, выдаваемый компьютером, способен распространяться без потерь по стандартному USB проводу на расстояние не более 2 метров. В продаже имеются USB удлинители большей длины — 5 метров или даже 10 метров. Их отличие от стандартных только в более качественном материале металла, из которого сделаны токопроводящие элементы, большем сечении проводов, экранирующей оплетке. Они стоят дороже, почти как активные USB удлинители , но однако не способны творить чудеса.
Без труда можно найти свидетельства того, что самодельный USB удлинитель успешно работает на больших расстояниях. Но нужно помнить, что всё зависит от того устройства, которое вы подключаете! Если это активная акустика, принтер или сканер, то он конечно же подключается к электро розетке и использует электричество для работы своих систем. В этом случае потери электричества в длинном кабеле компенсируются самим исполнительным устройством и длина пассивного USB удлинителя , сделанного своими руками может легко достигать 20 метров. Однако, когда вы подключите на дальнем конце веб-камеру, флешку или внешний жесткий диск без внешнего питания, то с большой вероятностью вас будет ожидать жестокое разочарование. Ваше устройство не то что работать, оно даже не будет опознаваться системой. Се ля ви, сигнал USB затух до нуля.

5 Что делать, если USB устройство стоит в 7 метрах от компьютера?

Как правило принтеры, сканеры, USB акустика, вебкамеры или любая другая переферия уже снабжены 2 или 3х метровыми USB кабелями, но допустим случилось так что принтер или вебкамеру надо передвинуть или установить всего на несколько метров дальше от компьютера чем позволяет ваш USB удлинитель . Что делать ? Неужели звонить в интернет магазин , заказывать доставку нового ? Может быть, но есть еще способ.

Чем отличается USB 1.0 от удлинитель USB 2.0 , удлинитель USB 3.0
Скоростью передачи данных, Скорость USB 1.0 — 11 мегабит ( Песня длинной 3 минуты будет перелиываться на ваш мп3 плеер — 4 минуты) Скорость USB 2.0 — 30 мегабит (фильм на ipad заливается за 2 минуты ) Скорость USB 3.0 — на 25% выше USB 2.0

USB хаб. Деление сигнала USB hub
Wifi беспроводной USB удлинитель
Если USB удлинитель не работает.

а) Промежуточный патч корд слишком длинный или поврежден б) Удаленному устройству не хватает напряжения

Источник