Pinout rôznych typov USB konektorov: pinout mikro a mini USB kontaktov + nuansy odpájania

Rozhranie USB je populárnou formou technologickej komunikácie na mobilných a iných digitálnych zariadeniach. Konektory tohto druhu sa často nachádzajú na osobných počítačoch rôznych konfigurácií, periférnych počítačových systémoch, na mobilných telefónoch atď.

Tradičným rozhraním je malý USB konektor pre piny. Na prácu sa používajú iba 4 kolíky (kontakty) + 1 uzemňovacia línia. Je pravda, že najnovšie pokročilejšie úpravy (USB 3.0 Powered-B alebo Type-C) sa vyznačujú zvýšením počtu pracovných kontaktov. O čom budeme hovoriť v tomto materiáli. Opisujeme tiež štruktúru rozhrania a vlastnosti káblového vedenia na kolíkoch konektora.

Typy konektorov USB

Skratka „USB“ nesie skratku, ktorá sa v plnom rozsahu označuje ako „Univerzálna sériová zbernica“ - univerzálna sériová zbernica, vďaka ktorej sa vykonáva vysokorýchlostná digitálna výmena údajov.

Všimnite si univerzálnosť rozhrania USB:

• nízka spotreba energie;
• zjednotenie káblov a konektorov;
• jednoduché zaznamenávanie výmeny údajov;
• vysoká funkčnosť;
• široká podpora vodičov rôznych zariadení.

Aká je štruktúra rozhrania USB a aké typy konektorov technológie USB existujú v modernom svete elektroniky? Skúsme to zistiť.

Technologická štruktúra rozhrania USB 2.0

Konektory súvisiace s výrobkami zahrnutými do skupiny špecifikácií 1.x - 2.0 (vytvorené pred rokom 2001) sú spojené so štvorvodičovým elektrickým káblom, v ktorom sú napájané dva vodiče a ďalšie dva prenášajú údaje.

V špecifikáciách 1.x - 2.0 tiež vedenie servisných konektorov USB navrhuje pripojenie tieneného opletenia - v skutočnosti piateho vodiča.

Toto je fyzický návrh normálnych konektorov USB súvisiacich s druhou špecifikáciou. Vľavo sú verzie typu "otec", na pravej strane sú verzie typu "matka" a pinout zodpovedajúce obidvom variantom

Existujúce verzie konektorov univerzálnej sériovej zbernice označených špecifikácií sú znázornené tromi možnosťami:

1. normálne - Typ „A“ a „B“.
2. mini - Typ „A“ a „B“.
3. micro - Typ „A“ a „B“.

Rozdiel medzi všetkými tromi typmi výrobkov spočíva v dizajnovom prístupe. Ak sú bežné konektory určené na použitie na stacionárnych zariadeniach, mini a mikro konektory sa vyrábajú na použitie v mobilných zariadeniach.

Jedná sa o fyzický dizajn konektorov druhej špecifikácie zo série „mini“ a podľa toho aj štítky pre konektory Mini USB - tzv. Pinout, na základe ktorých používateľ vytvára káblové pripojenie.

Preto sa posledné dva typy vyznačujú miniatúrnym dizajnom a mierne upraveným tvarom konektora.

Pinoutová tabuľka štandardných konektorov typu "A" a "B"

Spolu s realizáciou konektorov mini-A a mini-B, ako aj konektorov micro-A a micro-B, existujú úpravy konektorov mini-AV a micro-AV.

Charakteristickým rysom takýchto štruktúr je vykonanie vodičov USB vodičov na 10-pinovej kontaktnej podložke. V praxi sa však takéto konektory používajú zriedka.

Konektory rozhrania Micro USB a Mini USB pre konektory typu „A“ a „B“

Technologická štruktúra rozhraní USB 3.x

Medzitým zlepšenie digitálnych zariadení do roku 2008 viedlo k morálnemu starnutiu špecifikácií 1.x - 2.0.

Tieto typy rozhraní neumožňovali pripojenie nových zariadení, napríklad externých pevných diskov, takým spôsobom, aby poskytovali vyššiu rýchlosť prenosu dát (viac ako 480 Mb / s).

V súlade s tým sa objavilo úplne odlišné rozhranie označené špecifikáciou 3.0. Vývoj novej špecifikácie sa vyznačuje nielen zvýšenou rýchlosťou, ale tiež dáva zvýšenú prúdovú silu 900 mA oproti 500 mA pre USB 2/0.

Je zrejmé, že vzhľad takýchto konektorov poskytoval servis pre väčší počet zariadení, z ktorých niektoré môžu byť napájané priamo z rozhrania univerzálnej sériovej zbernice.

Modifikácia konektorov USB 3.0 rôznych typov: 1 - vykonanie „mini“ typu „B“; 2 - štandardný výrobok typu "A"; 3 - vývoj série „mikro“ typu „B“; 4 - štandardné vykonanie typu "C"

Ako vidíte na obrázku vyššie, rozhrania tretej špecifikácie majú viac pracovných kontaktov (pinov) ako predchádzajúca - druhá verzia. Tretia verzia je však plne kompatibilná s „dvoma“ verziami.

Aby bolo možné prenášať signály vyššou rýchlosťou, boli vývojári návrhov tretej verzie vybavené ďalšími štyrmi dátovými vedeniami a jedným vedením nulového trolejového drôtu. Zväčšené kontaktné kolíky sú usporiadané v samostatnom rade.

Tabuľka označenia kolíkov konektorov tretej verzie pre zapojenie kábla USB

Medzitým bolo použitie rozhrania USB 3.0, najmä série „A“, vážnou chybou v dizajne. Konektor má asymetrický tvar, ale nešpecifikuje konkrétne polohu pripojenia.

Vývojári sa museli zaoberať modernizáciou dizajnu, v dôsledku čoho sa používateľom v roku 2013 objavila možnosť USB-C.

Inovovaný USB 3.1

Konštrukcia tohto typu konektora zahŕňa zdvojenie pracovných vodičov na oboch stranách zástrčky. Na rozhraní je tiež niekoľko redundantných liniek.

Tento typ konektora sa široko používa v moderných mobilných digitálnych technológiách.

Umiestnenie kolíkov (kolíkov) pre rozhranie typu USB-C vo vzťahu k sérii tretej špecifikácie konektorov určených na komunikáciu s rôznymi digitálnymi zariadeniami

Za zmienku stojí vlastnosti USB Type-C. Napríklad parametre rýchlosti pre toto rozhranie ukazujú úroveň 10 Gbit / s.

Konštrukcia konektora je vyrobená v kompaktnom prevedení a poskytuje symetrické spojenie, ktoré umožňuje vloženie konektora do ľubovoľnej polohy.

Pinoutový stôl vyhovujúci špecifikácii 3.1 (USB-C)

Ďalšia úroveň špecifikácie USB 3.2

Medzitým aktívne pokračuje proces zdokonaľovania univerzálnej sériovej zbernice. Na neziskovej úrovni sa už vyvinula táto úroveň špecifikácie - 3.2.

Podľa dostupných informácií, rýchlostné charakteristiky rozhrania, ako je USB 3.2, sľubujú dvakrát toľko parametrov, aké dokáže predchádzajúci návrh.

Vývojárom sa podarilo dosiahnuť tieto parametre zavedením multibandových kanálov, prostredníctvom ktorých sa prenos uskutočňuje rýchlosťou 5 a 10 Gbit / s.

Rovnako ako Thunderbolt, aj USB 3.2 používa na dosiahnutie celkovej šírky pásma viac pásiem, než aby sa pokúsil synchronizovať a spustiť jeden kanál dvakrát.

Mimochodom, treba poznamenať, že kompatibilita sľubného rozhrania s existujúcim USB-C je plne podporovaná, pretože konektor typu C (ako už bolo uvedené) je vybavený redundantnými kontaktmi (kolíky), ktoré poskytujú viacpásmový prenos signálu.

Vlastnosti káblového vedenia na kolíkoch konektora

Pri niektorých špeciálnych technologických nuanciách nie je spájkovanie káblových vodičov na kontaktných doskách konektorov zaznamenané. Hlavnou vecou pri takomto postupe je zabezpečenie zhody farieb vopred. chránené Insulation káblové vodiče ku konkrétnemu kontaktu (kolík).

Farebné kódovanie vodičov vo vnútri zostavy kábla používané pre rozhrania USB. Zhora nadol je zobrazená farebná schéma káblových vodičov pre špecifikácie 2.0, 3.0 a 3.1.

Tiež, ak spájkujete úpravy zastaraných verzií, mali by ste zvážiť konfiguráciu konektorov, tzv. „Otca“ a „matky“.

Dirigent spájkovaný pri kontakte „otca“ by mal zodpovedať spájkovaniu pri kontakte „matky“. Vezmite si napríklad možnosť spájkovania kábla na kontakty USB 2.0.

Štyri pracovné vodiče použité v tomto uskutočnení sú obvykle označené štyrmi rôznymi farbami:

• v červenej farbe;
• biela;
• zelená;
• čierne.

V súlade s tým je každý vodič spájkovaný na kontaktnú podložku označenú špecifikáciou konektora podobnej farby. Tento prístup výrazne uľahčuje prácu elektrotechnického inžiniera a eliminuje možné chyby v procese zapojenia.

Podobná technológia spájkovania platí pre konektory iných sérií. Jediným rozdielom v takýchto prípadoch je väčší počet vodičov, ktoré sa musia spájkovať. Na zjednodušenie práce je vhodné použiť špeciálny nástroj - spoľahlivú spájkovaciu pájku na spájkovanie drôtov doma aj v zahraničí striptérka na odstránenie izolácie z koncov jadier.

Bez ohľadu na konfiguráciu konektorov sa vždy používa spájkovanie vodiča sita. Tento vodič je spájkovaný s príslušným kolíkom na konektore, Štít - ochranná clona.

Keď „špecialisti“ nevidia bod v tejto príručke, často sa ignoruje ochranná obrazovka. Nedostatok obrazovky však dramaticky znižuje výkon kábla USB.

Preto nie je prekvapujúce, keď používateľ pri značnej dĺžke kábla bez clony dostane problémy vo forme rušenia.

Zapojenie konektora s dvoma vodičmi na organizáciu elektrického vedenia pre darcovské zariadenie. V praxi sa používajú rôzne možnosti zapojenia na základe technických potrieb.

Spájkovanie kábla USB je možné rôznymi spôsobmi, v závislosti od konfigurácie portových liniek na konkrétnom zariadení.

Napríklad na pripojenie jedného zariadenia k druhému s cieľom získať iba napájacie napätie (5 V) stačí na zodpovedajúcich kolíkoch (kontaktoch) spájkovať iba dve vedenia.

Závery a užitočné video na túto tému

Video nižšie ilustruje hlavné body pinout konektorov série 2.0 a ďalších, vizuálne vysvetľuje jednotlivé podrobnosti postupov spájkovania.

S úplnými informáciami o vývodoch konektorov univerzálnej sériovej zbernice sa vždy môžete vyrovnať s technickým problémom spojeným s chybami vodičov. Tieto informácie sa tiež hodia, ak potrebujete pripojiť neštandardné digitálne zariadenia.

Chceli by ste doplniť vyššie uvedený materiál užitočnými komentármi alebo užitočnými tipmi na zapojenie? Do nasledujúceho bloku napíšte komentáre a v prípade potreby pridajte jedinečné fotografické materiály.

Možno máte otázky aj po prečítaní článku? Opýtajte sa ich tu - naši odborníci a návštevníci príslušných stránok sa pokúsia objasniť nepochopiteľné body.