Pintura de diferents tipus de connectors USB: pinya de contactes micro i mini usb + matisos de desplegament

La interfície USB és una forma popular de comunicació tecnològica en dispositius mòbils i altres dispositius digitals. Connectors d’aquest tipus sovint es troben en ordinadors personals de diverses configuracions, sistemes informàtics perifèrics, telèfons mòbils, etc.

Una característica de la interfície tradicional és un pinout USB de mida petita. Per al treball, només s’utilitzen 4 pins (contactes) + 1 línia de blindatge a terra. És cert, les darreres modificacions més avançades (USB 3.0 Powered-B o Type-C) es caracteritzen per un augment del nombre de contactes de treball. De què parlarem en aquest material. També es descriu l'estructura de la interfície i les característiques del cablejat dels cables dels pins del connector.

Tipus de connectors USB

L'abreviatura "USB" porta una sigla que, en la seva totalitat, es diu "Bus de sèries universals", un bus de sèrie universal, a causa del qual es realitza un intercanvi digital de dades d'alta velocitat.

La versatilitat de la interfície USB es nota:

• consum baix d’energia;
• unificació de cables i connectors;
• registre senzill d’intercanvi de dades;
• alt nivell de funcionalitat;
• àmplia assistència per a controladors de diferents dispositius.

Quina és l'estructura de la interfície USB i quins tipus de connectors de tecnologia USB existeixen al món modern de l'electrònica? Intentem esbrinar-ho.

Estructura tecnològica de la interfície USB 2.0

Els connectors relacionats amb productes inclosos en el grup d’especificacions 1.x - 2.0 (creats abans del 2001) estan connectats a un cable elèctric de quatre fils, on s’ofereixen dos conductors i dues dades més de transmissió.

A més, a les especificacions 1.x - 2.0, el cablejat dels connectors USB de servei suggereix connectar una trena de blindatge, de fet, el cinquè conductor.

Aquest és el disseny físic dels connectors USB normals relacionats amb la segona especificació. A l'esquerra hi ha les versions del tipus "pare", a la dreta les versions del tipus "mare" i el pinout corresponent a les dues opcions.

Les versions existents de connectors de bus de sèrie universal de les especificacions marcades es representen mitjançant tres opcions:

1. Normal - Escriviu "A" i "B".
2. Mini - Escriviu "A" i "B".
3. Micro - Escriviu "A" i "B".

La diferència entre els tres tipus de productes rau en l’enfocament del disseny. Si els connectors normals estan destinats a ser utilitzats en equips estacionaris, mini i micro connectors es fan per a dispositius mòbils.

Aquest és el disseny físic dels connectors de la segona especificació de la sèrie "mini" i, en conseqüència, de les etiquetes dels connectors Mini USB, l'anomenat pinout, basat en el qual l'usuari fa una connexió per cable.

Per tant, els dos últims tipus es caracteritzen per un disseny en miniatura i una forma de connector lleugerament modificada.

Taula de pinouts de connectors estàndard dels tipus "A" i "B"

Juntament amb el rendiment dels connectors mini-A i mini-B, i també dels connectors micro-A i micro-B, hi ha modificacions dels connectors mini-AV i micro-AV.

Una característica distintiva d’aquestes estructures és l’execució del cablejat dels conductors USB en un coixinet de contacte de 10 pins. Tanmateix, a la pràctica, rarament es fan servir aquests connectors.

Pinouts de microinterès i mini USB per a connectors tipus “A” i “B”

Estructura tecnològica de les interfícies USB 3.x

Mentrestant, la millora dels equips digitals fins al 2008 va comportar l’envelliment moral de les especificacions 1.x - 2.0.

Aquest tipus d'interfície no va permetre la connexió de nous equips, per exemple, discs durs externs, de manera que proporcionen una taxa de transferència de dades (més de 480 Mb / s) més elevada.

Per tant, va aparèixer una interfície completament diferent, marcada amb l'especificació 3.0. El desenvolupament d'una nova especificació es caracteritza no només per l'augment de velocitat, sinó que també proporciona una intensitat actual de 900 mA enfront de 500 mA per a USB 2/0.

És evident que l’aparició d’aquests connectors proporcionava servei per a un nombre més gran de dispositius, alguns dels quals es poden alimentar directament des de la interfície de bus de sèrie universal.

Modificació de connectors USB 3.0 de diferents tipus: 1 - execució de "mini" tipus "B"; 2 - producte estàndard del tipus "A"; 3 - desenvolupament d'una sèrie de "micro" tipus "B"; 4 - execució estàndard del tipus "C"

Com es pot veure a la imatge de dalt, les interfícies de la tercera especificació tenen més contactes (pins) de treball que la segona versió anterior. Tot i això, la tercera versió és totalment compatible amb els "dos".

Per poder transmetre senyals a una velocitat més elevada, els desenvolupadors dels dissenys de la tercera versió van estar equipats amb quatre línies de dades addicionals i una línia del cable de contacte zero. Els pins de contacte augmentats es disposen en una fila independent.

Taula de designació de pins de connectors de la tercera versió per cablejar el cable USB

Mentrestant, l’ús de la interfície USB 3.0, en particular la sèrie “A”, va ser un greu defecte en el disseny. El connector té una forma asimètrica, però no indica específicament la posició de connexió.

Els desenvolupadors van haver de fer front a la modernització del disseny, fruit de la qual cosa el 2013, l’opció USB-C va aparèixer a disposició dels usuaris.

USB 3.1 actualitzat

El disseny d’aquest tipus de connector implica la duplicació dels conductors de treball a banda i banda del tap. També a la interfície hi ha diverses línies redundants.

Aquest tipus de connector s’utilitza àmpliament en la moderna tecnologia digital mòbil.

La ubicació dels pins (pins) per a la interfície del tipus USB-C relacionada amb la sèrie de la tercera especificació de connectors dissenyada per a la comunicació de diversos equips digitals

Cal destacar les característiques del USB Type-C. Per exemple, els paràmetres de velocitat d'aquesta interfície mostren un nivell de 10 Gbit / s.

El disseny del connector es realitza en un disseny compacte i proporciona una connexió simètrica, permetent la inserció del connector en qualsevol posició.

Taula de pinyes que compleix l'especificació 3.1 (USB-C)

El següent nivell d’especificació USB 3.2

Mentrestant, el procés de millora del bus serial universal continua activament. A nivell sense ànim de lucre, ja s’ha desenvolupat el nivell d’especificació següent: 3.2.

Segons la informació disponible, les característiques de velocitat d’una interfície com l’USB 3.2 prometen el doble de paràmetres que el disseny anterior.

Els desenvolupadors van aconseguir assolir aquests paràmetres introduint canals multiband a través dels quals es realitza la transmissió a velocitats de 5 i 10 Gbit / s, respectivament.

Igual que Thunderbolt, l'USB 3.2 utilitza múltiples bandes per aconseguir l'amplada de banda global, en comptes d'intentar sincronitzar i executar un canal dues vegades

Per cert, cal destacar que la compatibilitat d’una prometedora interfície amb un USB-C existent és totalment compatible, ja que el connector Type-C (com ja s’ha apuntat) està dotat de contactes redundants (pins) que proporcionen transmissió de senyal de diverses bandes.

Característiques del cablejat dels cables dels pins del connector

Per alguns matisos tecnològics especials, no es nota la soldadura de conductors de cables a les pastilles de contacte dels connectors. El més important en aquest procés és assegurar prèviament la concordança de colors. aïllat conductors de cables a un contacte (passador) específic.

Codificació del color dels conductors dins del conjunt de cables usats per a interfícies USB. De dalt a baix, respectivament, es mostra l’esquema de colors dels conductors de cable de les especificacions 2.0, 3.0 i 3.1.

A més, si esteu soldant modificacions de versions obsoletes, heu de considerar la configuració dels connectors, els anomenats “pare” i “mare”.

El conductor soldat al contacte del "pare" hauria de correspondre a la soldadura al contacte de la "mare". Preneu, per exemple, l’opció de soldar el cable als contactes USB 2.0.

Els quatre conductors de treball utilitzats en aquesta realització solen estar indicats per quatre colors diferents:

• en vermell;
• blanc
• verd
• en negre.

Per tant, cada conductor es solda a un coixinet de contacte marcat amb una especificació d'un connector d'un color similar. Aquest plantejament facilita enormement el treball de l’enginyer electrònic, elimina possibles errors en el procés de cablejat.

Una tecnologia de soldadura similar s'aplica als connectors d'altres sèries. L’única diferència en aquests casos és el major nombre de conductors que s’han de soldar. Per simplificar el vostre treball, és convenient utilitzar una eina especial: una soldadura fiable per soldar cables a casa i stripper per eliminar l'aïllament dels extrems dels nuclis.

Independentment de la configuració dels connectors, sempre s’utilitza la soldadura del conductor de la pantalla. Aquest conductor es solda al pin corresponent del connector, Escut: pantalla protectora.

Hi ha sovint casos d’ignorar la pantalla de protecció quan els “especialistes” no veuen el punt d’aquesta guia. Tanmateix, la manca d’una pantalla redueix notablement el rendiment del cable USB.

Per tant, no és sorprenent quan, amb una longitud de cable important sense pantalla, l’usuari rep problemes en forma d’interferències.

Cablejat del connector amb dos conductors per a l’organització de la línia elèctrica per al dispositiu donant. A la pràctica, s’utilitzen diferents opcions de cablejat en funció de les necessitats tècniques.

La soldadura d’un cable USB és possible de diferents maneres, segons la configuració de les línies de port d’un determinat dispositiu.

Per exemple, per connectar un dispositiu a un altre per obtenir només la tensió d’alimentació (5V), n’hi ha prou de soldar només dues línies als pins (contactes) corresponents.

Conclusions i vídeo útil sobre el tema

El vídeo a continuació il·lustra els punts principals del pinout dels connectors de la sèrie 2.0 i d’altres, explica visualment els detalls dels procediments de soldadura.

Tenint informació completa sobre la connexió dels connectors de bus sèries universals, sempre podeu fer front al problema tècnic associat als defectes del conductor. A més, aquesta informació us serà útil si voleu connectar dispositius digitals no estàndards.

Voleu complementar el material anterior amb comentaris útils o consells valuosos per a la connexió? Escriviu comentaris al bloc següent, afegiu, si cal, materials fotogràfics únics.

Potser encara teniu preguntes després de llegir l'article? Pregunteu-los aquí: els nostres experts i visitants competents del lloc intentaran aclarir punts incomprensibles.