Виды usb-разъемов

Какие бывают разъемы и штекеры USB

В связи с тем, что разъемов USB существует достаточно много, часто происходит путаница между ними. Порой, после покупки кабеля наступает волна разочарования, ведь может оказаться, что штекер купленного провода не подходит к устройству. Поэтому данной статье я постараюсь рассказать, какие виды разъемы бывают у USB-шнуров.

Несмотря на то, что информации по этой теме в Интернете полно, обычно она затрагивает вопросы разработки, дает даты утверждения и введения в эксплуатацию, особенности конструкции и распайку контактов. В общем, приводится больше справочная информация, которая для конечного потребителя обычно не представляет особого интереса. Я же постараюсь рассмотреть разъемы с бытовой точки зрения – где они используются, их преимущества и недостатки, отличия и особенности.

Использование порта USB

Соедините два устройства напрямую одним кабелем, подключив каждый конец к разъему. Некоторые устройства имеют более одного порта, но не подключайте
оба конца кабеля к одному и тому же устройству, так как это может привести к короткому замыканию!

Вы можете подключить кабеля к USB-порту в любое время независимо от того, включены ли соответствующие устройства или нет. Следуйте инструкциям, прилагаемым к
вашему оборудованию, прежде чем отсоединять кабеля. В некоторых случаях отключение кабеля от работающего устройства может привести к отмене выполняемой задачи
в операционных системах, и данные некорректно запишутся.

Несколько устройств также могут быть подключены друг к другу с помощью концентратора. Концентратор USB подключается к одному порту USB и содержит
дополнительные разъемы для подключения нескольких устройств одновременно. При использовании концентратора подключите отдельный кабель к каждому устройству и подключите их к
концентратору отдельно.

Популярные вопросы по подключению и выбору кабеля

Вариант 1: на мониторе и компьютере есть один и тот же интерфейс (HDMI или Display Port)

Пожалуй, это наиболее благоприятный вариант. В общем случае, достаточно купить стандартный HDMI кабель (например), подключить устройства с помощью него и включить их. Никакой дополнительной настройки не требуется: на монитор сразу же подается изображение.

Классический HDMI кабель

Важно!

При «горячем» подключение HDMI может сгореть порт! Как этого избежать, и что делать (если не работает монитор/ТВ по HDMI) рассказано в этой инструкции: https://ocomp.info/hot-hdmi-gorit.html

Вариант 2: на устройствах разные интерфейсы. Например, на ноутбуке HDMI, на мониторе VGA.

Этот вариант сложнее… Здесь необходим помимо кабеля, купить специальный переходник (иногда стоимость таких переходников достигает 30% от нового монитора!). Лучше и кабель, и переходник покупать в комплекте (от одного производителя).

Также учтите, что старые ПК/ноутбуки с VGA|DVI разъемами могут просто не «выдать» картинку высокого разрешения, если вы к ним захотите подключить большой монитор/ТВ.

Переходник HDMI — VGA

Переходник Display Port — HDMI

В продаже сейчас достаточно много переходников, которые обеспечивают взаимодействие разных интерфейсов между собой (VGA, Display Port, HDMI, DVI).

А что, если я возьму разные версии разъёма HDMI

Если имеется ввиду форм-фактор — т.е. Micro и классический размер разъемов, то, чтобы их соединить нужен спец. кабель (возможно, переходник).

Если речь идет о том, чтобы видеокарту, поддерживающую стандарт HDMI 1.4 (с 3D), скажем, подключить к монитору с HDMI 1.2 — то устройства будут работать по стандарту HDMI 1.2 (без поддержки 3D).

Важна ли длина кабеля? Какому интерфейсу отдать предпочтение?

Да, длина кабеля имеет большое значение. Чем длиннее кабель — тем слабее сигнал, тем больше вероятность появления различных помех и т.д. Скажем, в общем случае нежелательно, чтобы его длина превышала 1,5÷3 м.

Конечно, на длину влияет еще выбранный вами интерфейс. Скажем, интерфейс HDMI позволяет использовать кабель длиной до 10 метров (а с усилителем и до 25-30!). В то время, как тот же VGA — кабель, длиннее 3 м. может существенно «испортить» картинку.

Что насчет качества, то сегодня одну из лучших картинок обеспечивают HDMI и Display Port (разрешение вплоть до 4K, при одновременной передаче аудио-сигнала, и при практически полном отсутствии помех).

Классический USB и USB Type C

Кстати, на новых ноутбуках и ПК можно встретить разъем USB Type C. Он, конечно, пока не получил широкого применения, но выглядит многообещающе. Позволяет на «горячую» подключать монитор к ПК, одновременно передается аудио- видео-сигналы. В некоторых случаях, даже дополнительного питания монитору не требуется — хватает питания от USB-порта.

PS

Возможно, вам будет полезна статья о том, как правильно подключить монитор к ноутбуку (инструкция по шагам) — https://ocomp.info/kak-podklyuchit-monitor-k-noutbuku.html.

На этом сегодня всё, всем удачи!

RSS 
(как читать Rss)

Совместимость интерфейсов

Если рассмотреть вопрос совместимости устройств, которые имеют представленные выше разъёмы, то можно констатировать, что первая и вторая версии разъёмов USB могут быть заменимы между собою.

Определённое устройство, которое имеет соединение второй версии USB, а принимает соединение первой версии, может показать сообщение, в котором будет говориться о его возможности работать быстрее.

Потому что данная модель компьютера рассчитана на приём информации через вторую версию, скорость которой выше, чем первой.

То есть не будет использован весь потенциал скорости данного устройства.
Современные устройства, которые имеют разъёмы второй версии, могут быть подключены к третьей версии USB, а использование третьей версии относительно второй исключается, кроме USB 3.0 типа А.

Дополнительные контакты создают условия для увеличения скорости интерфейса – это есть особенностью последних моделей кабелей и устройств, имеющих разъёмы третьей версии USB.

Распайка-распиновка коннекторов микро- и мини-USB

Коннекторы микро-USB наиболее часто применяются в планшетах и смартфонах. От стандартных шин распиновка micro usb отличаются значительно меньшими размерами и наличием пяти контактов. Они маркируются как micro-AF(BF) и micro-AM(BM), что соответствует «маме» и «папе».

Распайка микро-USB производится в следующем порядке:

• Контакт № 1 красного цвета. Через н его подается напряжение.
• Контакты №№ 2 и 3 белого и зеленого цвета применяются для передачи.
• Контакт № 4 сиреневого цвета выполняет специальные функции в отдельных моделях шин.
• Контакт № 5 черного цвета является нулевым проводом.

Распиновка мини USB разъема по цветам выполняется, так же как и в микро-юсб коннекторах.

USB значит Universal Serial Bus (Универсальная Последовательная Шина)

USB (Universal Serial Bus — Универсальная Последовательная Шина) Всё многообразие коннекторов USB версии 2.0 отражено на картинке ▼

▲ Изолирующие детали разъёма отмечены тёмно-серым цветом, металлические части — светло-серым. Фиолетовые контакты ID не используются в зарядных и дата-кабелях. Они нужны только в кабеле OTG.

▼ Название того или иного коннектора снабжается буквенными индексами.

Тип коннектора:

• А — активное, питающее устройство (компьютер, хост)
• B — пассивное, подключаемое устройство (принтер, сканер)

«Пол» коннектора:

• M (male) — штекер, «папа»
• F (female) — гнездо, «мама»

Размер коннектора:

Например: USB micro-BM— штекер (M) для подключения к пассивному устройству (B); размер micro.

Назначение контактов USB 2.0

1. Красный V_BUS (+5V, Vcc — Voltage Collector Collector) +5 Вольт постоянного напряжения относительно GND. Для USB 2.0 максимальный ток — 500 mA.
2. Белый D- (-Data)
3. Зелёный D+ (+Data)
4. Чёрный GND — общий провод, «земля», «минус», 0 Вольт

Разъёмы mini и micro содержат 5 контактов:

1. Красный V_BUS
2. Белый D-
3. Зелёный D+
4. ID — в разъёмах «B» не задействован; в разъёмах «A» замкнут с GND для поддержки функции «OTG»
5. Чёрный GND

Кроме прочего, в кабеле содержится (правда, не всегда) оголённый провод Shield — корпус, экран, оплётка. Этому проводу номер не присваивается.

Распиновка шнура мыши и клавиатуры

У некоторых мышей и клавиатур в кабеле встречаются нестандартные цвета проводов. Прочтите также про подключение мышей и клавиатур к порту PS/2.

Принципиальные электросхемы, подключение устройств и распиновка разъёмов

Большинство современных мобильных телефонов, смартфонов, планшетов и других носимых гаджетов, поддерживает зарядку через гнездо USB mini-USB или micro-USB. Правда до единого стандарта пока далеко и каждая фирма старается сделать распиновку по-своему. Наверное чтоб покупали зарядное именно у неё. Хорошо хоть сам ЮСБ штекер и гнездо сделали стандартным, а также напряжение питания 5 вольт. Так что имея любое зарядное-адаптер, можно теоретически зарядить любой смартфон. Как? Изучайте варианты распиновки USB и читайте далее.

Интерфейс USB 3.0 – стандарт SuperSpeed USB

Спецификация USB 3.0 появилась в 2008 году.

В спецификации USB 3.0 разъёмы и кабели совместимы с USB 2.0, причём для однозначной идентификации разъёмы USB 3.0 изготавливают из пластика синего или (у некоторых производителей) красного цвета.

Спецификация USB 3.0 повышает максимальную скорость передачи информации до 5 Гбит/с — что выше скорости передачи данных устройств USB 2.0.  (максимально 480 Мбит/с.)

31 июля 2013 года USB 3.0 Promoter Group объявила о принятии спецификации следующего интерфейса, USB 3.1, скорость передачи которого может достигать 10 Гбит/с. Разъём USB 3.1 Type-C является симметричным.

Различные типы USB

У многих мог сейчас назреть вопрос: «Если USB должен быть универсальным, то почему он имеет большое количество типов?». Дело в том, что все эти типы USB разъемов выполняют различные функции. Это помогает обеспечить совместимость в случае выпуска устройства с улучшенными характеристиками. Давайте рассмотрим наиболее распространенные виды USB портов.

• Type-A — большинство кабелей имеют на одном конце коннектор этого типа USB, туда же относятся и кабели современных клавиатур и мышей. Этим же типом USB комплектуются персональные компьютеры и зарядные устройства;
• Type-B — это порт используется для подключения принтеров и других периферийных устройств к компьютеру. Но в настоящее время он не распространен так, как распространен USB Type-A;

• Mini USB — это был стандартный разъем для мобильных устройств до появления Micro USB. Этот разъем меньше стандартного, что и можно понять по его названию. Этот тип разъемов тоже немного устарел и был заменен Micro USB, но это не означает, что такие виды USB нигде нельзя найти;
• Micro USB — на данный момент является стандартом для портативных устройств. Его приняли все крупные производители мобильных устройств, за исключением Apple. Но Micro USB постепенно начинают заменять на USB Type-C. Кстати, существуют различные виды Micro USB разъемов, но об этом поговорим чуть позже;
• Type-C — такой кабель может иметь на обоих концах один и тот же коннектор. Заявлена более высокая скорость передачи данных и более высокая мощность по сравнению с предыдущими стандартами USB. Такой разъем использовала компания Apple для Thunderbolt 3. О USB Type-C мы поговорим чуть позже;

Lightning — не относится к стандарту USB, но является фирменным интерфейсом для мобильной продукции Apple с сентября 2012 года. Устройства же до этого времени использовали менее компактный 30-pin проприетарный разъем.

Главное не перепутать — отличие Micro USB и Mini USB.

Главная путаница, возникающая у пользователей, происходит между Mini USB и Micro USB, которые действительно немного похожи. Первый имеет чуть большие размеры, а второй специальные защелки на задней стороне. Именно по защелкам вы всегда можете отличить эти два разъема. В остальном они идентичны. А поскольку устройств и с тем, и с другим очень много, лучше иметь оба кабеля – тогда с подключением любой современной портативной техники проблем не будет.

Слева Mini USB, справа Micro USB. Mini USB значительно толще, что не позволяет использоватьего в компактных тонких устройствах. Micro USB легко узнать по двум зазубринкам, крепко держащих штекер при подключении.

Три брата одного семейства. Mini USB и Micro USB значительно тоньше обычного. С другой стороны «крохи» проигрывают в надежности старшему товарищу.

Питание USB

В любом USB разъеме подается напряжение 5 Вольт, а ток не может превышать 0,5 Ампера (для USB 3.0 – 0,9 Ампера). На практике это означает, что максимальная мощность подключаемого устройства может быть не более 2,5 Ватт (4,5 для USB 3.0). Поэтому при подключении маломощных и портативных устройств – плееров, телефонов, флэшек и карт памяти – проблем не будет. А вот вся крупногабаритная и массивная техника имеет внешнее питание от сети.

А теперь перейдем к видам разъемов. Рассматривать совсем экзотические варианты я не буду, а лишь расскажу о самых ходовых и частоупотребляемых штекерах. В скобках будет указана принадлежность в определенной версии USB.

Что такое usb 3.0, 3.1 и 3.2?

Usb 3.0

Появившись в 2008 г., USB 3.0 значительно опередил своего предшественника USB 2.0, представив стандарт SuperSpeed, новую скорость передачи данных, которая увеличилась более чем в десять раз, с 480 Мбит/с до 5 Гбит/с.

Usb 3.1

К тому времени, как появилась версия 3.0, USB стал общепризнанным стандартом. В 2013 году появился стандарт USB 3.1, известный как SuperSpeed+, который удвоил скорость до 10 Гбит/с при использовании разъемов USB типа A и USB-C. (Подробнее о различных типах USB-разъемов читайте здесь.)

Здесь возникла путаница, так как создатели USB назвали свою новую версию USB 3.1 Gen 2 (второе поколение), в то время как USB 3.0 дали новое имя USB 3.1 Gen 1 (первое поколение).

Тем не менее, несмотря на то, что USB 3.1 встроен в некоторые новейшие устройства (например, в новый MacBook), он не получил широкого распространения. Смартфоны и другие устройства, которые многие люди используют сегодня, как правило, оснащены USB 3.0 или более ранними версиями.

Usb 3.2

Выпущенный в сентябре 2017 года, USB 3.2 позволяет совместимым устройствам использовать скорость передачи данных SuperSpeed (5 Гбит/с) или SuperSpeed + (10 Гбит/с). Однако в этой последней версии также появился новый режим SuperSpeed + (20 Гбит/с), который активируется при использовании разъема USB-C и самых последних моделей устройств.

Поскольку USB 3.2 все еще находится в стадии разработки, маловероятно, что он получит широкое распространение до тех пор, пока отрасль не сделает его полностью совместимым.

Технические особенности стандарта USB

Среди множества требований при разработке универсального стандарта подключения периферии была также и безопасность. Было необходимо сделать почти невозможным порчу устройства из-за подачи на него слишком большого тока или напряжения.

Форма коннектора USB 2.0: тип А (классический), mini и micro

Вследствие этого было решено ограничить обеспечиваемое питание по USB второго поколения на уровне 2,5 Вт. Этого достаточно для почти всех маломощных устройств, а более требовательные к энергопотреблению обеспечивают себе питание сами посредством подключения к электросети.

Форма коннектора USB 2.0: тип В (простой), mini и micro

Если приглядитесь, то в гнезде распайки увидите четыре контакта, они соответствуют четырем проводам в кабеле: красный (VBUS), белый (D-), зелёный (D+), черный (GND).

Распиновка разъемов USB 2.0: типа А, mini и micro USB

VBUS отвечает за питание и подаёт 5 Вольт с максимальной силой тока в 500 мА.

Передачу данных обеспечивают D- и D+. GND, как вы уже наверно догадались, нужен для заземления. Распиновка usb 2.0 по цветам позволяет с лёгкостью определить назначение каждого кабеля, что даёт удобство в ремонте.

Распиновка коннектора USB 2.0 тип В, mini и micro А

Впрочем, стоит указать, что количество проводов в кабеле может быть иным. Выше описанная информация касается наиболее часто встречаемого типа, именуемого USB Type A, такой имеет шнур мыши и клавиатуры, другая периферия может подключаться иначе.