可以用普通電線代替數據線嗎？

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更新 2015年1月8日21:48:59

感謝 @阿甘 的提醒，答案裡面有一處筆誤

就會用細線取代粗線（橫截面積增加） 這裡有錯誤，已經更正為 就會用細線取代粗線（橫截面積減小）

-----------------------------------以下為更正後的答案-------------------------------

沒有做過USB，尤其是手機的USB，所以僅站在普通電學的角度來回答，希望能夠幫到答主。

想了想，應該是可以的，但應該有個度。首先我們了解到，USB線是由四根線組成的，其中一對電源線，一對數據線。所以我們需要分使用情況對其進行討論。

• 充電時

案例重現：

美女：艾瑪，我充電線忘帶了，誰借我一根？
屌絲：（殷勤的）我這有，我這有，用我的吧。
美女：（略帶一絲鄙夷的接過並試了一下）你大爺的，你這個不好用啊，怎麼回事啊
屌絲：（慌張的）不會啊，在我這裡還能用啊
隔壁老王：（過來瞅了一眼）你這個不行吧，一看就是地攤上5塊錢一根的渣貨，用我的
美女：（略帶一絲崇拜接過）哇，果然能用額，謝了，借我充會兒電啊。


（畫外音）那麼問題來了，為什麼屌絲男那根地攤上5塊錢一根的渣貨就不能給美女充電呢？

解釋：手機上的電池標準是3.7V，滿電的情況甚至可以到4.2V，而充電模塊是一個降壓的模塊，所以充電電壓至少都需要4.5V。不同的廠家設計可能會需要4.5V到5V不等。

而手機充電器或者是電腦上USB的輸出雖然都是標稱是5V，但是也不是絕對的標準5V。不同廠家的充電器可能會做到5.0~5.5V不等，而電腦上的USB輸出有時候因為主板輸出不夠的問題甚至連5V都沒有，在4.8V上下浮動的情況都有可能出現。

作為充電器（電腦）與手機的連接者中間的數據線，這個時候就起著一個導線的作用。我們知道只要不是超導體，那麼導線也是有電阻的。也就是會產生壓降，這樣如果在一種不好的情況下，充電器端的輸出電壓，經過導線產生的壓降之後，就會不足以到手機充電器所需要的電壓水平了。也就出現了充不上電的情況。

那為什麼地攤渣貨不行，而隔壁老王家的牛逼貨就行呢？

根據初中物理知識，導線電阻與長度成正比，與橫截面積成反比，與電阻率成正比。那麼地攤渣貨為了節省成本，在同等長度的情況下，就會用細線取代粗線（橫截面積減小），用鋁線取代銅線（或者是不完全取代，鋁更便宜，導致電阻率增加），從而導致整個地攤渣貨的電阻就會增加。也就使得地攤渣貨的壓降會要比隔壁老王家的牛逼貨要更大，從而適用面就更窄了。

回到題主的情況

題主嘗試著延長導線，那麼也會從長度這一維來增大電阻，也就是會增大導線所產生的壓降，使得延長後的線適用面變窄。但是具體會不會導致充不上電的情況，還需要做更多的測試（如充電器的輸出電壓，手機充電的最低輸入電壓，延長後的導線電阻等）。 也就是說延長要有個度

• 數據傳輸

麻蛋，為什麼上一個故事我要寫那麼長，誰會看呀。。。。

美女：艾瑪，我數據線忘帶了，誰借我一根？
屌絲：（殷勤的）我這有，我這有，用我的吧。
美女：（略帶一絲鄙夷的接過並試了一下）你大爺的，你這個不好用啊，怎麼回事啊
屌絲：（慌張的）不會啊，在我這裡還能用啊
隔壁老王：（過來瞅了一眼）你這個不行吧，一看就是地攤上5塊錢一根的渣貨，用我的
美女：（略帶一絲崇拜接過）哇，果然能用額，謝了，借我用會兒啊，馬上還你。


（畫外音）那麼問題來了，為什麼屌絲男那根地攤上5塊錢一根的渣貨就不能給美女用呢？

請原諒我沒有那個心情了，直接copy了上一個故事

解釋：我們知道USB的傳輸速度是 可以 做得很快的，USB2.0的理論速度是480Mbps。這意味著什麼呢？意味著數據線上傳輸一位的時間只有(1/(480M))s，也就是2ns不到。總之就是非常容易受到干擾，我們需要做扛干擾設計

在傳輸線上面做抗干擾設計無非就這麼幾種，下面我們挨個來分析：

1. 電氣上使用差分傳輸::這個是USB協議決定了的

2. 物理上將差分線雙絞::主要是為了更好的抗共模干擾，雙絞顯然多了一道工序，增加成本，渣貨可能不會雙絞。

3. 加上屏蔽層::屏蔽層就是將一層鐵皮包裹在線上面，其作用主要是為了防止空氣中的電磁輻射，原理類似於物理課上，將鐵桶倒扣在手機上面，手機將無法打通的原理是一樣的。要做屏蔽層顯然要增加成本，渣貨可能也省掉了。

4. 接觸面穩定可靠，不易氧化::主要是保證接觸面的電阻不會出現太大的變化，保證信號的連續傳輸。高端的接觸頭甚至直接鍍金以扛氧化，這個在渣貨上面也是別想要了。

5. 線越短越好。

很明顯，相比較之下，渣貨有這麼多的不足，所以不好用也就在所難免了。

回到題主的情況

延長線的時候盡量擰緊，有烙鐵時直接上烙鐵，延長完線之後記得將線雙絞一下, 雙絞 怎麼操作請自行百度，屏蔽就算了，估計有點難辦到，最後就是越短越好。

綜上所述

注意操作，選擇好點的線材，應該是可以的，但是不能太長！

給題主的建議

花這麼多功夫還不如在淘寶上花點錢買根長點的線呢！注意，別買 渣貨 。

我也鬱悶我為什麼要花這麼多時間在這裡做科普啊!!!!

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用普通電線延長一點問題都沒有，唯一要注意的是由於兩個接頭的存在，這條線的可靠性下降不止一個數量級。

分割線——————————————————————————————————

樓上樓下你們真是夠了，什麼USB2.0速率480M啦，分布電容啦，電阻啦……

樓主即使想把數據線加長，想來也不會達到十多二十米要肩扛手提的份兒上吧？撐死了3、4米，家用環境，低速率，從工程角度說，分布參數通通沒意義。

不絞合又怎樣，不屏蔽又怎樣，自己找來的線幾乎不可能比原廠線徑更細，保護好兩頭共8個接點是真的，那是分分鐘能斷的，收納攜帶都容易損壞。

附上一張自製的蘋果數據線照片，全手工製作，四線編織（非絞合），長度短那是為了方便。充電傳數據兩不耽誤，在iPhone 5S和iPad mini上驗證過，配原廠充電器。

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自己買插頭線材自製任意長度數據線，比接長靠譜多了

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樓上的答案除了@qunow ,其餘的都不在點子上

USB傳輸的是高頻信號,(USB2.0, 480 Mbit/s,USB3.0 5Gbits/s)

這種高速下, 討論導線電阻什麼的意義已經不大,

一定要算的話,USB的4根線, VDD/GND對應的電壓是5V,DATA+/DATA-對應的是3.3V差分信號,如果按正常工作,前者需要超過約4.8V,後者需要超過2.7V,充電過程一般電流0.5A或以上, 那麼負載對應阻值約為10Ω,此時線材電阻最高可達0.42Ω,接延長線的話接個十幾米不成問題

決定USB線材設計的有兩點:

1.寄生電容,也叫雜散電容 也就是幾根導線之間,以及導線與大地之間,以絕緣皮作為介質形成的微小電容,低頻傳輸時可以無視,高頻傳輸時卻會極大地影響信號(電容會吸收高頻信號,形成類似濾波的效果)

簡言之,導線越長, 形成的寄生電容越大,頻率越高,越容易受寄生電容影響,這是導線不能做長的主要原因, USB標準里就有, 5米是設計的極限了..

2.匹配電阻,這個跟設計有關,導線+負載合起來的電阻,與設計的負載電阻應該匹配,越匹配,信號傳輸質量越高,這個我師傅只告訴了我這個原因,但更具體的我也不清楚

所以 @sprone 提到的例子,所謂的傳輸質量就是受上面兩條影響, 信號傳輸一般都有校驗機制,一包數據校驗不對, 就拋棄錯誤的重新傳一次, 如果上面兩點沒設計好, 傳輸的錯誤就越多, 一個包要穿幾次才能正確, 雖然最終也能傳數據,但感覺就是慢得多...

結論就是, 如果只考慮充電,加延長線一點問題都沒有(符合國標的銅導線)

但如果還要傳數據,那最好的USB線,不能太長,但也不是越短越行,而是要設計時匹配足夠好,如果自己隨便拿四根短線接起來,傳輸質量並不會比專門設計的優質長線更好

-------------------------補充-----------------------------

@sprone 提到的輸出不是標準5V,這種除非劣質充電器, 不然很少這種情況,USB規範要求在任何情形下，電壓均不能超過5.25V；實際上如今的電子技術來說,電源是個很簡單的東西了,輸出不超過1A的電流很輕鬆,電壓可以一直保證5V非常穩定,不同電源質量之間的差異主要在紋波雜波之類,對於充電來說完全不是事...

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按照維基百科，一般USB 1.1/2.0線長度不應超過5米，而低速纜線長度不應超過3米，而USB3.0則透過電氣規格標準來限制長度，例如AWG26級的線長度不應超過3米。

亦請注意USB為了抗干擾 其中心線材是互相繞住的

另外，以下摘自USB聯盟官網的FAQ有對長度限制的較詳細解釋

Cables and Long-Haul Solutions

1. Why are there cable length limits, and what are they?

A: The cable length was limited by a cable delay spec of 26ns to allow for reflections to settle at the transmitter before the next bit was sent. Since USB uses source termination and voltage-mode drivers, this has to be the case, otherwise reflections can pile up and blow the driver. This does not mean the line voltage has fully settled by the end of the bit; with worst-case undertermination. However, there"s been enough damping by the end of the bit that the reflection amplitude has been reduced to manageable levels. The low speed cable length was limited to 18ns to keep transmission line effects from impacting low speed signals.

2. I want to build a cable longer than 5 meters, why won"t this work?

A: Even if you violated the spec, it literally wouldn"t get you very far. Assuming worst-case delay times, a full speed device at the bottom of 5 hubs and cables has a timeout margin of 280ps. Reducing this margin to 0ps would only give you an extra 5cm, which is hardly worth the trouble.

3. What about using USB signal repeaters to make a cable longer than 5 meters?

A: Don"t bother. The best solution is self-powered hub with a fixed 10m cable that had a one-port bus powered hub in the middle. The maximum range will still have to deal with the timeout, so any out of spec tweaking of the terminations between the two hubs and the timing budget still won"t yield more than 5cm of extra distance. A better solution is described in the following question.

4. I really need to put a USB device more than 30 meters away from my PC. What should I do?

A: Build a USB bridge that acts as a USB device on one side and has a USB host controller at the other end. Use a long-haul signaling protocol like Ethernet or RS-485 in the middle. Using cables or short-haul fiber, you can get ranges upwards of a kilometer, though there"s no reason why the long-haul link in the middle of the bridge couldn"t be a pair of radio transceivers or satellite modems.

Embedded host solutions capable of doing this already exist. Also, two PCs connected via USB Ethernet adapters are essentially a slave/slave version of this master/slave bridge.

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關鍵要絞，絞了才能防止crosstalk，這樣信號才幹凈傳得遠。

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學習了…………

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可以是可以，但是最好是無氧銅線材。六類的網線就很好適合

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應該是可以的。但是要注意，如果用的線不夠好可能傳輸和充電效果不太好。如果你堅持要用，可以買硅膠線，也不是特別貴。我們做項目信號線電源線都是用的這種線

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可以，短一點的沒有關係， 長了因為沒有屏蔽層，電磁干擾比較大， 傳輸據不穩定。

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