¿Cómo hacer escuchas telefónicas sin contacto USB?

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Soy relativamente nuevo en electrónica, pero se me ocurrió este proyecto, no con propósitos nefarios, sino simplemente como un proyecto genial. En pocas palabras, quiero intentar leer los datos que viajan a través de un cable USB con un dispositivo sin contacto (como un medidor de pinza digital pero para CC). He visto los sensores de efecto Hall como una opción, pero no estoy seguro de que sean lo suficientemente sensibles / rápidos (ya que la velocidad es el problema principal). La línea de alimentación constante de 5 voltios se podría utilizar como una línea de base para detectar señales en la línea de comunicaciones. ¿Hay otras alternativas a un sensor de efecto Hall en este escenario?

    
pregunta TimTheEnchanter

3 respuestas

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Un detector de pinza que no rompe los cables individuales no funcionará. USB es diferencial. La señal se transmite por dos cables, uno etiquetado + y el otro -. La suma de las corrientes en los dos cables de señal es cero, por lo que el campo magnético neto también es cero (a cualquier distancia del par).

    
respondido por el WhatRoughBeast
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La tarea es diseñar un amplificador diferencial, acoplado en AC, placas de captación de 1 mm por 10 mm, presionado contra un cable diferencial con una separación de placa de 1 mm y el cable USB interno. Supongamos una capacitancia de 5pF del amplificador diferencial (tapoff).

Suponga un cambio de 1 voltio en la señal USB, con SlewRate de 0.1 voltios / nanosegundos.

1) ¿cuál es la capacitancia de pickoff (suponiendo que Er = 5). C = E0 * Er * Área / Distancia = 9e-12 * 5 * 10mm * 1mm / 1mm = 45e-12 * 10mm

C = 45e-14 o 0.45pF.

Con nuestra capacitancia de entrada de 5pF, la relación de atenuación es de 10: 1. Así, un voltio se convierte en 90 milivoltios. Nuestro amplificador diferencial tiene una entrada de 180 milivoltios, +90 mV en una entrada y -90 mV en otra entrada, más interferencias y basura ambiental y KT Boltzmann / Johnson / Nyquist / ruido blanco gaussiano térmico.

Suponga un ancho de banda de 100MHz y Rnoise = 62 ohms [1nanovolt / rtHz], con una entrada de 180mVpp. Signal Chain Explorer calcula esta SNR

El circuito proporciona una ganancia de 14dB, utilizando un amplificador con F3dB de 100MHz (ver el pequeño diagrama de la izquierda). El ruido térmico total (vea la gráfica de la derecha) produce un ruido de salida referido de 72uV, asumiendo contribuciones de ruido del amplificador de 1 nanoVolt por rootHz (integrado a 56uV), y con contribuciones de divisor resistivo de 40uV y 20uV integrados. Estos 3, RootSumSquare RSS combinado, es 72uV RMS.

La SNR, que se muestra en la parte superior derecha de la pantalla del SignalChainExplorer, es de 69dB. Si solo tuviera 10dB SNR, su BitErrorRate sería aproximadamente 0.1% (1e-3). A 20dB, la BER sería aproximadamente 1e-8. Por lo tanto, a 69dB (que no supone alteraciones ambientales externas o basura VDD), no tendrá BitErrors.

Tenga cuidado con los patrones 111111 y 00000 largos. Esta es una entrada de filtro de paso alto (DC_blocked).

Nota ----- esto supone que estás DENTRO DEL ESCUDO, y solo a 1 mm de los dos cables USB.

    
respondido por el analogsystemsrf
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Un enfoque alternativo que puede funcionar para usted es usar una antena y un amplificador para captar las comunicaciones USB. Incluso con pares diferenciales y blindaje, algunas de las firmas de comunicaciones se escaparán del cable.

El desafío que tendrá es diferenciar las comunicaciones USB de todas las demás emisiones electromagnéticas de los dispositivos conectados. La proximidad, la directividad y el filtrado de paso de banda pueden ayudar a separar la señal del ruido, aunque seguirá siendo un desafío. Pero esta técnica se utiliza en el oficio.

    
respondido por el Glenn W9IQ

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