Különböző típusú USB-csatlakozók kivezetése: micro és mini USB csatlakozók + pinout árnyalatok

Az USB interfész a technológiai kommunikáció népszerű formája a mobil és más digitális eszközökön.Az ilyen típusú csatlakozók gyakran megtalálhatók különféle konfigurációjú személyi számítógépeken, perifériás számítógépeken, mobiltelefonokon stb.

A hagyományos interfész jellemzője egy kis terület USB-kivezetése. A működéshez csak 4 érintkezőt + 1 földelő árnyékoló vezetéket használnak. Igaz, a legújabb, fejlettebb módosításokat (USB 3.0 Powered-B vagy Type-C) a működő érintkezők számának növekedése jellemzi. Erről fogunk beszélni ebben az anyagban. Leírjuk az interfész felépítését és a csatlakozóérintkezőkön történő kábelezés jellemzőit is.

Az USB csatlakozók típusai

Az „USB” rövidítés egy rövidített jelölést hordoz, amely teljes egészében „Universal Series Bus” - egy univerzális soros busz, amelynek használatának köszönhetően nagy sebességű digitális adatcsere valósul meg.

Meg kell jegyezni az USB interfész sokoldalúságát:

• alacsony energia fogyasztás;
• kábelek és csatlakozók egyesítése;
• az adatcsere egyszerű naplózása;
• magas szintű funkcionalitás;
• Széles körű támogatás a különféle eszközök illesztőprogramjaihoz.

Mi az USB interfész felépítése, és milyen típusú USB technológiás csatlakozók léteznek az elektronika modern világában? Próbáljuk meg kitalálni.

Az USB 2.0 interfész technológiai felépítése

Az 1.x - 2.0 specifikációs csoportba tartozó (2001 előtt gyártott) termékekhez kapcsolódó csatlakozók egy négyeres elektromos kábelre csatlakoznak, ahol két vezető a tápfeszültség, és további kettő adatátvitelt biztosít.

Ezenkívül az 1.x - 2.0 specifikációkban a szerviz USB-csatlakozók bekötéséhez árnyékoló zsinór – valójában egy ötödik vezeték – csatlakoztatása szükséges.

Így néz ki a második specifikációhoz tartozó normál USB csatlakozók fizikai kialakítása. A bal oldalon a „férfi” típusú változatok, a jobb oldalon a „női” típusú változatok és a mindkét opciónak megfelelő kivezetés

A felsorolt ​​specifikációknak megfelelő univerzális soros busz csatlakozók meglévő verziói három változatban jelennek meg:

1. Normál - „A” és „B” típus.
2. Mini - „A” és „B” típus.
3. Micro - „A” és „B” típus.

Mindhárom terméktípus közötti különbség a tervezési megközelítésben rejlik. Ha a normál csatlakozókat helyhez kötött berendezésekhez szánják, akkor a „mini” és „mikro” csatlakozókat mobil eszközökhöz tervezték.

Így néz ki a „mini” sorozat második specifikációjának csatlakozóinak fizikai kialakítása, és ennek megfelelően a Mini USB csatlakozók címkéje - az úgynevezett pinout, amely alapján a felhasználó a kábelcsatlakozást végzi.

Ezért az utolsó két típust a miniatűr kialakítás és a kissé módosított csatlakozóforma jellemzi.

Kivezető táblázat szabványos „A” és „B” típusú csatlakozókhoz

A „mini-A” és „mini-B” típusú csatlakozók, valamint a „micro-A” és „micro-B” típusú csatlakozók kivitelezése mellett a „mini-AB” módosításai is léteznek. és „micro-AB” típusú csatlakozók.

Az ilyen kialakítások megkülönböztető jellemzője az USB-vezetők huzalozása egy 10 tűs padon. A gyakorlatban azonban ritkán használnak ilyen csatlakozókat.

Micro USB és Mini USB interfész kivezető táblázat „A” és „B” típusú csatlakozókhoz

Az USB 3.x interfészek technológiai felépítése

Eközben a digitális berendezések fejlesztése már 2008-ra az 1.x - 2.0 specifikációk elavulásához vezetett.

Az ilyen típusú interfészek nem tették lehetővé új berendezések, például külső merevlemezek csatlakoztatását úgy, hogy nagyobb (több mint 480 Mbit/s) adatátviteli sebességet biztosítsanak.

Ennek megfelelően egy teljesen más felület született, 3.0 specifikációval jelöltük. Az új specifikáció fejlesztését nem csak a megnövelt sebesség, hanem a megnövekedett áram is jellemzi - 900 mA szemben az 500 mA-rel az USB 2/0 esetén.

Jól látható, hogy az ilyen csatlakozók megjelenése lehetővé tette nagyobb számú eszköz kiszolgálását, amelyek egy része közvetlenül az univerzális soros busz interfészről táplálható.

Különböző típusú USB 3.0 csatlakozók módosítása: 1 – „mini” típusú „B” változat; 2 – „A” szabványos terméktípus; 3 – a „B” típusú „mikro” sorozat fejlesztése; 4 – szabványos „C” típus

Ahogy a fenti képen is látható, a harmadik specifikáció interfészei több működő érintkezővel (csapokkal) rendelkeznek, mint az előző - második verzióban. A harmadik verzió azonban teljesen kompatibilis a „kettővel”.

A nagyobb sebességű jelátvitel érdekében a harmadik változat tervezői további négy adatvonalat és egy nulla vezetéket szereltek fel. A kiterjesztett érintkezőcsapok külön sorban helyezkednek el.

Táblázat a harmadik változat csatlakozóihoz USB-kábel bekötéséhez

Eközben az USB 3.0 interfész, különösen az „A” sorozat használata komoly tervezési hibának bizonyult. A csatlakozó aszimmetrikus alakú, de a csatlakozási pozíció nincs külön feltüntetve.

A fejlesztőknek korszerűsíteni kellett a dizájnt, aminek eredményeként 2013-ban USB-C opció jelent meg a felhasználók rendelkezésére.

Bővített USB 3.1 csatlakozó

Az ilyen típusú csatlakozók kialakítása magában foglalja a dugó mindkét oldalán működő vezetőket. A felületen több tartalék vonal is található.

Ezt a típusú csatlakozót széles körben használják a modern mobil digitális technológiában.

Az USB-C típusú interfész érintkezőinek (tüskéinek) elhelyezkedése, amely a különböző digitális berendezések kommunikációjára szolgáló csatlakozók harmadik specifikációjának sorozatába tartozik

Érdemes megjegyezni az USB Type-C jellemzőit. Például ennek az interfésznek a sebességparaméterei 10 Gbit/s szintet mutatnak.

A csatlakozó kialakítása kompakt és szimmetrikus csatlakozást biztosít, így a csatlakozó bármilyen pozícióban behelyezhető.

A 3.1-es specifikációval kompatibilis pinout asztal (USB-C)

Az USB 3.2 specifikáció következő szintje

Eközben az univerzális soros busz fejlesztésének folyamata aktívan folytatódik. A nem kereskedelmi szinten a specifikáció következő szintjét már kidolgozták - 3.2.

A rendelkezésre álló információk szerint az USB 3.2 interfész sebességi jellemzői kétszer olyan paramétereket ígérnek, mint amennyire a korábbi kialakítás képes.

A fejlesztőknek többsávos csatornák bevezetésével sikerült elérniük ezeket a paramétereket, amelyeken keresztül az átvitel 5, illetve 10 Gbit/s sebességgel történik.

A „Thunderbolt”-hoz hasonlóan az USB 3.2 több sávot használ az általános átviteli sebesség eléréséhez, ahelyett, hogy kétszer próbálná meg szinkronizálni és futtatni ugyanazt a csatornát

Mellesleg meg kell jegyezni, hogy az ígéretes interfész kompatibilitása a meglévő USB-C-vel teljes mértékben támogatott, mivel a „Type-C” csatlakozó (mint már említettük) tartalék érintkezőkkel (tűkkel) van felszerelve, amelyek többfunkciós csatlakozást biztosítanak. sávos jelátvitel.

A csatlakozóérintkezők kábelezésének jellemzői

A csatlakozók érintkezőfelületein a kábelvezetők forrasztásával kapcsolatban nincsenek különleges technológiai árnyalatok. Ebben a folyamatban a legfontosabb, hogy előzetesen biztosítsa a színegyeztetést. szigeteléstől védett kábelvezetők egy adott érintkezőhöz (csaphoz).

Az USB interfészekhez használt kábelszerelvényen belüli vezetékek színkódolása. Felülről lefelé a 2.0, 3.0 és 3.1 specifikációkhoz tartozó kábelvezetők színsémája látható.

Ezenkívül, ha elavult verziók módosításait vezeti be, figyelembe kell vennie a csatlakozók konfigurációját, az úgynevezett „férfi” és „nő”.

Az apa érintkezőre forrasztott vezetéknek meg kell egyeznie az anyaérintkező forrasztásával. Vegyük például azt a lehetőséget, hogy a kábelt USB 2.0 érintkezőkhöz kössük.

Az ebben a kiviteli alakban használt négy működő vezetéket általában négy különböző színnel jelölik:

• piros;
• fehér;
• zöld;
• fekete.

Ennek megfelelően minden egyes vezetéket egy hasonló színű csatlakozó specifikációval ellátott betétre forrasztanak. Ez a megközelítés nagymértékben leegyszerűsíti az elektronikai mérnök munkáját, és kiküszöböli az esetleges hibákat a kiforrasztási folyamat során.

Hasonló forrasztási technológiát alkalmaznak más sorozatú csatlakozókhoz is.Az egyetlen különbség ilyen esetekben a nagyobb számú forrasztandó vezeték. A munka egyszerűsítése érdekében kényelmes egy speciális szerszám használata - egy megbízható forrasztópáka a vezetékek otthoni forrasztásához és sztriptíztáncosnő a szigetelés eltávolítására a magok végéről.

Függetlenül a csatlakozó konfigurációjától, az árnyékoló vezetékes forrasztást mindig alkalmazzák. Ez a vezeték a csatlakozó megfelelő érintkezőjére van forrasztva, Shield – védőképernyő.

Gyakran előfordul, hogy figyelmen kívül hagyják a védőernyőt, amikor a „szakértők” nem látják értelmét ennek a vezetőnek. A képernyő hiánya azonban drámaian csökkenti az USB-kábel teljesítményét.

Ezért nem meglepő, ha a képernyő nélküli, jelentős kábelhosszúságnál a felhasználó interferencia formájában tapasztal problémákat.

A csatlakozó bekötése két vezetővel, hogy megszervezzék a tápvezetéket a donor eszköz számára. A gyakorlatban a műszaki igények alapján különböző bekötési lehetőségeket alkalmaznak.

Az USB-kábel forrasztására különböző lehetőségek állnak rendelkezésre, az adott eszköz portvonalainak konfigurációjától függően.

Például ahhoz, hogy egy eszközt a másikhoz csatlakoztasson, hogy csak tápfeszültséget (5 V) kapjon, elegendő csak két vezetéket forrasztani a megfelelő érintkezőkön.

Következtetések és hasznos videó a témában

Az alábbi videó elmagyarázza a 2.0-s sorozat és mások csatlakozóinak kivezetésének fő pontjait, és vizuálisan elmagyarázza a forrasztási eljárások előállításának egyes részleteit.

Az univerzális soros busz csatlakozók kivezetésével kapcsolatos teljes körű információ birtokában mindig megbirkózhat a vezetékhibákkal kapcsolatos műszaki problémákkal. Ez az információ akkor is hasznos lesz, ha egyes digitális eszközöket nem szabványos módon kell csatlakoztatnia.

Szeretnéd kiegészíteni a fenti anyagot hasznos megjegyzésekkel vagy értékes tippekkel a barkácsolt kiforrasztáshoz? Írja megjegyzéseit az alábbi blokkba, ha szükséges, adjon hozzá egyedi fotóanyagot.

Talán még mindig vannak kérdései a cikk elolvasása után? Kérdezze meg őket itt – szakértőink és hozzáértő oldallátogatóink megpróbálják tisztázni a nem egyértelmű pontokat.