Распиновка USB-кабеля означает описание внутреннего устройства универсальной последовательной шины. Это устройство применяется для передачи данных и зарядки аккумуляторов любых электронных приборов: мобильных телефонов, плееров, ноутбуков, планшетных компьютеров, магнитофонов и других гаджетов.

Проведение качественной распиновки требует знаний и умения читать схемы, ориентирования в типах и видах соединений, нужно знать классификацию проводов, их цвета и назначение. Длительная и бесперебойная работа кабеля обеспечивается правильным соединением проводами 2 коннекторов USB и mini-USB.

Содержание

Виды USB-разъемов, основные отличия и особенности

Универсальная последовательная шина представлена 3 версиями – USB 1.1, USB 2.0 и USB 3.0. Первые две спецификации полностью совмещаются между собой, шина 3.0 имеет частичное совмещение.

USB 1.1 – это первая версия устройства, используемая для передачи данных. Спецификацию применяют только для совместимости, так как 2 рабочих режима по передаче данных (Low-speed и Full-speed) обладают низкой скоростью обмена информацией. Режим Low-speed со скоростью передачи данных 10-1500 Кбит/с используется для джойстиков, мышей, клавиатур. Full-speed задействован в аудио- и видеоустройствах.

В USB 2.0 добавлен третий режим работы – High-speed для подключения устройств по хранению информации и видеоустройств более высокой организации. Разъем помечается надписью HI-SPEED на логотипе. Скорость обмена информацией в этом режиме – 480 Мбит/с, которая равняется скорости копирования в 48 Мбайт/с.

На практике, из-за особенностей конструкции и реализации протокола, пропускная способность второй версии оказалась меньше заявленной и составляет 30-35 Мбайт/с. Кабеля и коннекторы спецификаций универсальной шины 1.1 и второго поколения имеют идентичную конфигурацию.

Универсальная шина третьего поколения поддерживает скорость 5 Гбит/с, равняющуюся скорости копирования 500 Мбайт/с. Она выпускается в синем цвете, что облегчает определение принадлежности штекеров и гнезд к усовершенствованной модели. Сила тока в шине 3.0 увеличилась с 500 мА до 900 мА. Эта особенность позволяет не использовать отдельные блоки питания для периферийных устройств, а задействовать шину 3.0 для их питания.

Читайте также:  Как провести проводку в квартире своими руками?

Совместимость спецификаций 2.0 и 3.0 выполняется частично.

Классификация и распиновка

При описаниях и обозначениях в таблицах разъемов ЮСБ принято по умолчанию, что вид показан с внешней, рабочей стороны. Если подается вид с монтажной стороны, то это оговаривается в описании. В схеме светло-серым цветом отмечаются изолирующие элементы разъема, темно-серым цветом – металлические детали, полости обозначаются белым цветом.

Несмотря на то что последовательная шина называется универсальной, она представлена 2 типами. Они выполняют разные функции и обеспечивают совместимость с устройствами, обладающими улучшенными характеристиками.

К типу A относятся активные, питающие устройства (компьютер, хост), к типу B – пассивное, подключаемое оборудование (принтер, сканер). Все гнезда и штекеры шин второго поколения и версии 3.0 типа A рассчитаны на совместную работу. Разъем гнезда шины третьего поколения типа B больше, чем нужен для штекера версии 2.0 типа B, поэтому устройство с разъемом универсальной шины 2.0 тип B подключается с использованием только кабеля USB 2.0. Подключение внешнего оборудования с разъемами модификации 3,0 тип B выполняется кабелями обоих типов.

Разъемы классического типа B не подходят для подключения малогабаритного электронного оборудования. Подключение планшетов, цифровой техники, мобильных телефонов выполняется с использованием миниатюрных разъемов Mini-USB и их улучшенной модификации Micro-USB. У этих разъемов уменьшенные размеры штекера и гнезда.

Последняя модификация разъемов ЮСБ – тип C. Эта конструкция имеет на обоих концах кабеля одинаковые коннекторы, отличается более скоростной передачей данных и большей мощностью.

Распиновка USB 2.0 разъема типы A и B

Классические разъемы содержат 4 вида контактов, в мини- и микроформатах – 5 контактов. Цвета проводов в USB-кабеле 2.0:

  • +5V (красный VBUS), напряжение 5 В, максимальная сила тока 0,5 А, предназначен для питания;
  • D- (белый) Data-;
  • D+ (зеленый) Data+;
  • GND (черный), напряжение 0 В, используется для заземления.

Читайте также:  Какой провод лучше использовать для проводки в квартире и в частном деревянном доме?

Для формата мини: mini-USB и micro-USB:

  1. Красный VBUS (+), напряжение 5 В, сила тока 0,5 А.
  2. Белый (-), D-.
  3. Зеленый (+), D+.
  4. ID – для типа А замыкают на GND, для поддержания функции OTG, а для типа B не задействуют.
  5. Черный GND, напряжение 0 В, используется для заземления.

В большинстве кабелей имеется провод Shield, он не имеет изоляции, используется в роли экрана. Он не маркируется, и ему не присваивается номер. Универсальная шина имеет 2 вида соединителя. Они имеют обозначение M (male) и F (female). Коннектор М (папа) называют штекером, его вставляют, разъем F (мама) называется гнездо, в него вставляют.

Распиновка USB 3.0 типы A и B

Шина версии 3.0 имеет подключение по 10 или 9 проводам. 9 контактов используется, если отсутствует провод Shield. Расположение контактов выполняется таким образом, чтобы можно было подключать устройства ранних модификаций.

Распайка USB 3.0:

  • A – штекер;
  • B – гнездо;
  • 1, 2, 3, 4 – контакты, совпадающие с распиновкой контактов в спецификации 2.0, имеют ту же цветовую гамму;
  • 5, 6 контакты для передачи данных по протоколу SUPER_SPEED, имеют обозначение SS_TX- и SS_TX+ соответственно;
  • 7 – заземление GND;
  • 8, 9 – контактные площадки проводов для приема данных по протоколу SUPER_SPEED, обозначение контактов: SS_RX- и SS_RX+.

Распиновка Micro-USB-разъема

Кабель Micro-USB имеет соединители с 5 контактными площадками. К ним подводится отдельный монтажный провод в изоляции нужного цвета. Чтобы штекер точно и плотно садился в гнездо, верхняя экранирующая часть имеет специальную фаску. Контакты микро-USB пронумерованы цифрами от 1 до 5 и читаются справа налево.

Распиновки коннекторов микро- и мини-USB идентичны, представлены в таблице:

Номер провода Назначение Цвет
1 VCC питание 5V красный
2 данные белый
3 данные зеленый
4 функция ID, для типа A замыкается на заземление
5 заземление черный

Читайте также:  Описание и технические характеристики силового кабеля АВББШВ

Экранирующий провод не припаивается ни к одному контакту.

Распиновка Mini-USB

Разъемы Mini-A и Mini-B появились на рынке в 2000 году, использовали стандарт USB 2.0. К сегодняшнему дню мало используются из-за появления более совершенных модификаций. Им на смену пришли микросоединители и модели ЮСБ типа C. В разъемах мини используется 4 экранированных провода и ID-функция. 2 провода используют для питания: питающий +5 В и заземление GND. 2 провода для приема и отправки дифференциальных сигналов данных, обозначаются D+ и D-pin. Data+ и Data- сигналы передаются по витой паре. D+ и D-работают всегда вместе, они не являются отдельными симплексными соединениями.

В USB-разъемах используется 2 вида кабелей:

  • экранированный, 28 AWG витая, мощность 28 AWG или 20 AWG без скрутки;
  • неэкранированный, 28 AWG без скрутки, мощность 28 AWG или 20 AWG без скрутки.

Длина кабеля зависит от мощности:

  • 28 – 0,81 м;
  • 26 – 1,31 м;
  • 24 – 2,08 м;
  • 22 – 3,33 м;
  • 20 – 5 м.

Многие производители цифровой техники разрабатывают и комплектуют свою продукцию разъемами другой конфигурации. Это может вызвать сложности с зарядкой мобильного телефона или других аппаратов.

Похожие статьи

Какая проводка лучше — сравнение медной и алюминиевой электропроводки Зачем нужна гофра для электропроводки, как её подобрать и выполнить прокладку кабеля в гофре Что такое провод СИП, как расшифровывается, его виды и особенности конструкции Как штробить стены под проводку — требования, подбор инструмента, технология штробления Как подключить кабель от компьютера или ноутбука к телевизору? Как правильно припаять провода к штекеру наушников? Как подключить теплый пол к электричеству — схема подключения Как выбрать акустический кабель для колонок?

Интерфейс USB начали широко применять около 20-ти лет назад, если быть точным, с весны 1997 года. Именно тогда универсальная последовательная шина была аппаратно реализована во многих системных платах персональных компьютеров. На текущий момент данный тип подключения периферии к ПК является стандартом, вышли версии, позволившие существенно увеличить скорость обмена данных, появились новые типы коннекторов. Попробуем разобраться в спецификации, распиновки и других особенностях USB.

Содержание

В чем заключаются преимущества универсальной последовательной шины?

Внедрение данного способа подключения сделало возможным:

  • Оперативно выполнять подключение различных периферийных устройств к ПК, начиная от клавиатуры и заканчивая внешними дисковыми накопителями.
  • Полноценно использовать технологию «Plug&Play», что упростило подключение и настройку периферии.
  • Отказ от ряда устаревших интерфейсов, что положительно отразилось на функциональных возможностях вычислительных систем.
  • Шина позволяет не только передавать данные, а и осуществлять питание подключаемых устройств, с ограничением по току нагрузки 0,5 и 0,9 А для старого и нового поколения. Это сделало возможным использовать USB для зарядки телефонов, а также подключения различных гаджетов (мини вентиляторов, подсветки и т.д.).
  • Стало возможным изготовление мобильных контролеров, например, USB сетевой карты RJ-45, электронных ключей для входа и выхода из системы

Виды USB разъемов – основные отличия и особенности

Существует три спецификации (версии) данного типа подключения частично совместимых между собой:

  1. Самый первый вариант, получивший широкое распространение – v 1. Является усовершенствованной модификацией предыдущей версии (1.0), которая практически не вышла из фазы прототипа ввиду серьезных ошибок в протоколе передачи данных. Эта спецификация обладает следующими характеристиками:
  • Двухрежимная передача данных на высокой и низкой скорости (12,0 и 1,50 Мбит в секунду, соответственно).
  • Возможность подключения больше сотни различных устройств (с учетом хабов).
  • Максимальная протяженность шнура 3,0 и 5,0 м для высокой и низкой скорости обмена, соответственно.
  • Номинальное напряжение шины – 5,0 В, допустимый ток нагрузки подключаемого оборудования – 0,5 А.

Сегодня данный стандарт практически не используется в силу невысокой пропускной способности.

  1. Доминирующая на сегодняшний день вторая спецификация.. Этот стандарт полностью совместим с предыдущей модификацией. Отличительная особенность – наличие высокоскоростного протокола обмена данными (до 480,0 Мбит в секунду).
Наглядная демонстрация преимущества USB 2.0 над другими интерфейсами (скорость передачи 60 Мбайт в секунду, что соответствует 480 Мбит в секунду)

Благодаря полной аппаратной совместимости с младшей версией, периферийные устройства данного стандарта могут быть подключены к предыдущей модификации. Правда при этом пропускная способность уменьшиться до 35-40 раз, а в некоторых случаях и более.

Поскольку между этими версиями полная совместимость, их кабели и коннекторы идентичны.

Обратим внимание что, несмотря на указанную в спецификации пропускную способность, реальная скорость обмена данными во втором поколении несколько ниже (порядка 30-35 Мбайт в секунду). Это связано с особенностью реализации протокола, что ведет к задержкам между пакетами данных. Поскольку у современных накопителей скорость считывания вчетверо выше, чем пропускная способность второй  модификации, то есть, она не стала удовлетворять текущие требования.

  1. Универсальная шина 3-го поколения была разработана специально для решения проблем недостаточной пропускной способности. Согласно спецификации данная модификация способно производить обмен информации на скорости 5,0 Гбит в секунду, что почти втрое превышает скорость считывания современных накопителей. Штекеры и гнезда последней модификации принято маркировать синим для облегчения идентификации принадлежности к данной спецификации.
Разъемы USB 3.0 имеют характерный синий цвет

Еще одна особенность третьего поколения – увеличение номинального тока до 0,9 А, что позволяет осуществлять питание ряда устройств и отказаться от отдельных блоков питания для них.

Что касается совместимости с предыдущей версией, то она реализована частично, подробно об этом будет расписано ниже.

Классификация и распиновка

Коннекторы принято классифицировать по типам, их всего два:

  • А – это штекер, подключаемый к гнезду «маме», установленном на системной плате ПК или USB хабе. При помощи такого типа соединения производится подключение USB флешки, клавиатуры, мышки и т.д. Данные соединения полностью совместимы в между начальной версией и вторым поколением. С последней модификацией совместимость частичная, то есть устройства и кабели с ранних версий можно подключать к гнездам третьего поколения, но не наоборот.
    Разъемы типа А
  • B – штекер для подключения к гнезду, установленному на периферийном устройстве, например, принтере. Размеры классического типа В не позволяют его использовать для подключения малогабаритных устройств (например, планшетов, мобильных телефонов, цифровых фотоаппаратов и т.д.). Чтобы исправить ситуации были приняты две стандартные уменьшенные модификации типа В: мини и микро ЮСБ.

Заметим, что такие конвекторы совместимы только между ранними модификациями.

Различные модели разъемов типа В

Помимо этого, существуют удлинители для  портов данного интерфейса. На одном их конце установлен штекер тип А, а на втором гнездо под него, то есть, по сути, соединение «мама» — «папа». Такие шнуры могут быть весьма полезны, например, чтобы подключать флешку не залезая под стол к системному блоку.

Шнур-удлинитель для порта USB

Распиновка usb 2.0 разъёма (типы A и B)

Поскольку физически штекеры и гнезда ранних версий 1.1 и 2.0 не отличаются друг от друга, мы приведем распайку последней.

Рисунок 6. Распайка штекера и гнезда разъема типа А

Обозначение:

  • А – гнездо.
  • В – штекер.
  • 1 – питание +5,0 В.
  • 2 и 3 сигнальные провода.
  • 4 – масса.

На рисунке раскраска контактов приведена по цветам провода, и соответствует принятой спецификации.

Теперь рассмотрим распайку классического гнезда В.

Распайка штекера и гнезда типа В

Обозначение:

  • А – штекер, подключаемый к гнезду на периферийных устройствах.
  • В – гнездо на периферийном устройстве.
  • 1 – контакт питания (+5 В).
  • 2 и 3 – сигнальные контакты.
  • 4 – контакт провода «масса».

Цвета контактов соответствует принятой раскраске проводов в шнуре.

Распиновка usb 3.0 (типы A и B)

В третьем поколении подключение периферийных устройств осуществляется по 10 (9, если нет экранирующей оплетки) проводам, соответственно, число контактов также увеличено. Но они расположены таким образом, чтобы имелась возможность подключения устройств ранних поколений. То есть, контакты +5,0 В, GND, D+ и D-, располагаются также, как в предыдущей версии. Распайка гнезда типа А представлена на рисунке ниже.

Рисунок 8. Распиновка разъема Тип А в USB 3.0

Обозначение:

  • А – штекер.
  • В – гнездо.
  • 1, 2, 3, 4 – коннекторы полностью соответствуют распиновки штекера для версии 2.0 (см. В на рис. 6), цвета проводов также совпадают.
  • 5 (SS_TХ-) и 6 (SS_ТХ+) коннекторы проводов передачи данных по протоколу SUPER_SPEED.
  • 7 – масса (GND) для сигнальных проводов.
  • 8 (SS_RX-) и 9(SS_RX+) коннекторы проводов приема данных по протоколу SUPER_SPEED.

Цвета на рисунке соответствуют общепринятым для данного стандарта.

Как уже упоминалось выше в гнездо данного порта можно вставить штекер более раннего образца, соответственно, пропускная способность при этом уменьшится. Что касается штекера третьего поколения универсальной шины, то всунуть его в гнезда раннего выпуска невозможно.

Теперь рассмотрим распайку контактов для гнезда типа В. В отличие от предыдущего вида, такое гнездо несовместимо ни с каким штекером ранних версий.

Распайка USB 3.0 тип В

Обозначения:

А и В – штекер и гнездо, соответственно.

Цифровые подписи к контактам соответствуют описанию к рисунку 8.

Цвет максимально приближен к цветовой маркировки проводов в шнуре.

Распиновка микро usb разъёма

Для начала приведем распайку для данной спецификации.

Распайка разъема микро USB v 2.0

Как видно из рисунка, это соединение на 5 pin, как в штекере (А), так и гнезде (В) задействованы  четыре контакта. Их назначение и цифровое и цветовое обозначение соответствует принятому стандарту, который приводился выше.

Описание разъема микро ЮСБ для версии 3.0.

Для данного соединения используется коннектор характерной формы на 10 pin. По сути, он представляет собой две части по 5 pin каждая, причем одна из них полностью соответствует предыдущей версии интерфейса. Такая реализация несколько непонятна, особенно принимая во внимание несовместимость этих типов. Вероятно, разработчики планировали сделать возможность работы с разъемами ранних модификаций, но впоследствии отказала от этой идеи или пока не осуществили ее.

Разводка разъема микроUSB для версии 3.0

На рисунке представлена распиновка штекера (А) и внешний вид гнезда (В) микро ЮСБ.

Контакты с 1-го по 5-й полностью соответствуют микро коннектору второго поколения, назначение других контактов следующее:

  • 6 и 7 – передача данных по скоростному протоколу (SS_ТХ- и SS_ТХ+, соответственно).
  • 8 – масса для высокоскоростных информационных каналов.
  • 9 и 10 – прием данных по скоростному протоколу (SS_RX- и SS_RX+, соответственно).

Распиновка мини USB

Данный вариант подключения применяется только в ранних версиях интерфейса, в третьем поколении такой тип не используется.

Распиновка разъема мини USB

Как видите, распайка штекера и гнезда практически идентична микро ЮСБ, соответственно, цветовая схема проводов и номера контактов также совпадают. Собственно, различия заключаются только в форме и размерах.

Интерфейс USB – популярный вид технологической коммуникации на мобильных и других цифровых устройствах. Разъемы подобного рода часто встречаются на персональных компьютерах разной конфигурации, периферийных компьютерных системах, на сотовых телефонах и т.д.

Особенность традиционного интерфейса – USB распиновка малой площади. Для работы используются всего 4 пина (контакта) + 1 заземляющая экранирующая линия. Правда, последним более совершенным модификациям (USB 3.0 Powered-B или Type-C) характерно увеличение числа рабочих контактов. О чем мы и будем говорить в этом материале. Также опишем структуру интерфейса и особенности распайки кабеля на контактах разъемов.

Виды разъемов USB

Аббревиатура «USB» несет сокращенное обозначение, которое в целостном виде читается как «Universal Series Bus» – универсальная последовательная шина, благодаря применению которой осуществляется высокоскоростной обмен цифровыми данными.

Универсальность USB интерфейса отмечается:

  • низким энергопотреблением;
  • унификацией кабелей и разъемов;
  • простым протоколированием обмена данных;
  • высоким уровнем функциональности;
  • широкой поддержкой драйверов разных устройств.

Какова же структура USB интерфейса, и какие существуют виды ЮСБ технологических разъемов в современном мире электроники? Попробуем разобраться.

Технологическая структура интерфейса USB 2.0

Разъемы, относящиеся к изделиям, входящим в группу спецификаций 1.х – 2.0 (созданные до 2001 года), подключаются на четырехжильный электрический кабель, где два проводника являются питающими и ещё два – передающими данные.

Также в спецификациях 1.х – 2.0 распайка служебных ЮСБ разъемов предполагает подключение экранирующей оплётки – по сути, пятого проводника.

Так выглядит физическое исполнение нормальных разъёмов USB, относящихся ко второй спецификации. Слева указаны исполнения типа «папа», справа указаны исполнения типа «мама» и соответствующая обоим вариантам распиновка

Существующие исполнения соединителей универсальной последовательной шины отмеченных спецификаций представлены тремя вариантами:

  1. Нормальный – тип «А» и «В».
  2. Мини – тип «А» и «В».
  3. Микро – тип «А» и «В».

Разница всех трёх видов изделий заключается в конструкторском подходе. Если нормальные разъемы предназначены для использования на стационарной технике, соединители «мини» и «микро» сделаны под применение в мобильных устройствах.

Так выглядит физическое исполнение разъемов второй спецификации из серии «мини» и, соответственно, метки для разъемов Mini USB – так называемой распиновки, опираясь на которую, пользователь выполняет кабель-соединение

Поэтому два последних вида характеризуются миниатюрным исполнением и несколько измененной формой разъема.

Таблица распиновки стандартных соединителей типа «А» и «В»

Контакт Спецификация Проводник кабеля Функция
1 Питание + Красный (оранжевый) + 5В
2 Данные  – Белый (золотой) Data –
3 Данные + Зеленый Data +
4 Питание – Черный (синий) Земля

Наряду с исполнением разъемов типа «мини-А» и «мини-В»,  а также разъемов типа «микро-А» и «микро-В», существуют модификации соединителей типа «мини-АВ» и «микро-АВ».

Отличительная черта таких конструкций – исполнение распайки проводников ЮСБ на 10-пиновой контактной площадке. Однако на практике подобные соединители применяются редко.

Таблица распиновки интерфейса Micro USB и Mini USB соединителей типа «А» и «В»

Контакт Спецификация Проводник кабеля Функция
1 Питание  + Красный + 5В
2 Данные  – Белый Data  –
3 Данные  + Зеленый Data  +
4 Идентификатор Хост – устройство
5 Питание  – Черный Земля

Технологическая структура интерфейсов USB 3.х

Между тем совершенствование цифровой аппаратуры уже к моменту 2008 года привело к моральному старению спецификаций 1.х – 2.0.

Эти виды интерфейса не позволяли подключение новой аппаратуры, к примеру, внешних жестких дисков, с таким расчётом, чтобы обеспечивалась более высокая (больше 480 Мбит/сек) скорость передачи данных.

Соответственно, на свет появился совершенно иной интерфейс, помеченный спецификацией 3.0. Разработка новой спецификации характеризуется не только повышенной скоростью, но также дает увеличенную силу тока – 900 мА против 500 мА для USB 2/0.

Понятно, что появление таких разъемов обеспечило обслуживание большего числа устройств, часть из которых может питаться напрямую от интерфейса универсальной последовательной шины.

Модификация коннекторов USB 3.0 разного типа: 1 – исполнение «mini» типа «B»; 2 – стандартное изделие типа «A»; 3 – разработка серии «micro» типа «B»; 4 – стандартное исполнение типа «C»

Как видно на картинке выше, интерфейсы третьей спецификации имеют больше рабочих контактов (пинов), чем у предыдущей – второй версии. Тем не менее, третья версия полностью совместима с «двойкой».

Чтобы иметь возможность передавать сигналы с более высокой скоростью, разработчики конструкций третьей версии оснастили дополнительно четырьмя линиями данных и одной линией нулевого контактного провода. Дополненные контактные пины располагаются в отдельным ряду.

Таблица обозначения пинов разъемов третьей версии под распайку кабеля ЮСБ

Контакт Исполнение «А» Исполнение «B» Micro-B
1 Питание + Питание + Питание +
2 Данные   – Данные  – Данные  –
3 Данные  + Данные  + Данные  +
4 Земля Земля Идентификатор
5 StdA_SSTX – StdA_SSTX – Земля
6 StdA_SSTX + StdA_SSTX + StdA_SSTX –
7 GND_DRAIN GND_DRAIN StdA_SSTX +
8 StdA_SSRX – StdA_SSRX – GND_DRAIN
9 StdA_SSRX + StdA_SSRX + StdA_SSRX –
10 StdA_SSRX +
11 Экранирование Экранирование Экранирование

Между тем использование интерфейса USB 3.0, в частности серии «А», проявилось серьёзным недостатком в конструкторском плане. Соединитель обладает ассиметричной формой, но при этом не указывается конкретно позиция подключения.

Разработчикам пришлось заняться модернизацией конструкции, в результате чего в 2013 году в распоряжении пользователей появился вариант USB-C.

Модернизированное исполнение разъема USB 3.1

Конструкция этого типа разъема предполагает дублирование рабочих проводников по обеим сторонам штепселя. Также на интерфейсе имеются несколько резервных линий.

Этот тип соединителя нашел широкое применение в современной мобильной цифровой технике.

Расположение контактов (пинов) для интерфейса типа USB-C, относящегося к серии третьей спецификации соединителей, предназначенных под коммуникации различной цифровой техники

Стоит отметить характеристики USB Type-C. Например, скоростные параметры для этого интерфейса показывают уровень – 10 Гбит/сек.

Конструкция соединителя выполнена в компактном исполнении и обеспечивает симметричность соединения, допуская вставку разъема в любом положении.

Таблица распиновки, соответствующая спецификации 3.1 (USB-C)

Контакт Обозначение Функция Контакт Обозначение Функция
A1 GND Заземление B1 GND Заземление
A2 SSTXp1 TX + B2 SSRXp1 RX +
A3 SSTXn1 TX – B3 SSRXn1 RX –
A4 Шина + Питание + B4 Шина + Питание +
A5 CC1 Канал CFG B5 SBU2 ППД
A6 Dp1 USB 2.0 B6 Dn2 USB 2.0
A7 Dn1 USB 2.0 B7 Dp2 USB 2.0
A8 SBU1 ППД B8 CC2 CFG
A9 Шина Питание B9 Шина Питание
A10 SSRXn2 RX – B10 SSTXn2 TX –
A11 SSRXp2 RX + B11 SSTXp2 TX +
A12 GND Заземление B12 GND Заземление

Следующий уровень спецификации USB 3.2

Между тем процесс совершенствования универсальной последовательной шины активно продолжается. На некоммерческом уровне уже разработан следующий уровень спецификации – 3.2.

Согласно имеющимся сведениям, скоростные характеристики интерфейса типа USB 3.2 обещают вдвое большие параметры, чем способна дать предыдущая конструкция.

Достичь таких параметров разработчикам удалось путем внедрения многополосных каналов, через которые осуществляется передача на скоростях 5 и 10 Гбит/сек, соответственно.

Подобно «Thunderbolt», USB 3.2 использует несколько полос для достижения общей пропускной способности, вместо того, чтобы пытаться синхронизировать и запускать один канал дважды

Кстати следует отметить, что совместимость перспективного интерфейса с уже существующим USB-C поддерживается полностью, так как разъем «Type-C» (как уже отмечалось) наделен резервными контактами (пинами), обеспечивающими многополосную передачу сигналов.

Особенности распайки кабеля на контактах разъемов

Какими-то особыми технологическими нюансами пайка проводников кабеля на контактных площадках соединителей не отмечается. Главное в таком процессе – обеспечение соответствия цвета предварительно защищенных от изоляции проводников кабеля конкретному контакту (пину).

Цветовая маркировка проводников внутри кабельной сборки, используемой для USB интерфейсов. Сверху вниз показана, соответственно, цветовая раскраска проводников кабелей под спецификации 2.0, 3.0 и 3.1

Также, если осуществляется распайка модификаций устаревших версий, следует учитывать конфигурацию соединителей, так называемых – «папа» и «мама».

Проводник, запаянный на контакте «папы» должен соответствовать пайке на контакте «мамы». Взять, к примеру, вариант распайки кабеля по контактам USB 2.0.

Используемые в этом варианте четыре рабочих проводника, как правило, обозначены четырьмя разными цветами:

  • красным;
  • белым;
  • зеленым;
  • черным.

Соответственно, каждый проводник подпаивается на контактную площадку, отмеченную спецификацией разъема аналогичной расцветки. Такой подход существенно облегчает работу электронщика, исключает возможные ошибки в процессе распайки.

Аналогичная технология пайки применяется и к разъемам других серий. Единственное отличие в таких случаях – большее число проводников, которые приходится паять. Чтобы упростить себе работу, удобно использовать специнструмент – надежный паяльник для пайки проводов в домашних условиях и стриппер для снятия изоляции с концов жил.

Независимо от конфигурации соединителей, всегда используется пайка проводника экрана. Этот проводник запаивается к соответствующему контакту на разъеме, Shield – защитный экран.

Нередки случаи игнорирования защитного экрана, когда «специалисты» не видят смысла в этом проводнике. Однако отсутствие экрана резко снижает характеристики кабеля USB.

Поэтому неудивительно, когда при значительной длине кабеля без экрана пользователь получает проблемы в виде помех.

Распайка соединителя двумя проводниками под организацию линии питания для устройства донора. На практике используются разные варианты распаек, основываясь на технических потребностях

Распаивать кабель USB допускается разными вариантами, в зависимости от конфигурации линий порта на конкретном устройстве.

К примеру, чтобы соединить одно устройство с другим с целью получения только напряжения питания (5В), достаточно спаять на соответствующих пинах (контактах) всего две линии.

Выводы и полезное видео по теме

Представленный ниже видеоролик поясняет основные моменты распиновки соединителей серии 2.0 и других, визуально поясняет отдельные детали производства процедур пайки.

Владея полной информацией по распиновке соединителей универсальной последовательной шины, всегда можно справиться с технической проблемой, связанной с дефектами проводников. Также эта информация обязательно пригодится, если потребуется нестандартно соединять какие-то цифровые устройства.

Хотите дополнить изложенный выше материал полезными замечаниями или ценными советами по самостоятельной распайке? Пишите комментарии в блоке ниже, добавляйте, при необходимости, уникальные фотоматериалы.

Может у вас остались вопросы после прочтения статьи? Задавайте их здесь – наши эксперты и компетентные посетители сайта постараются прояснить непонятные моменты.

Трудно в настоящее время встретить человека, который бы не знал о таком распространенном стандарте передачи данных, как USB. Это универсальный интерфейс, способный соединить компьютер с различными устройствами: смартфонами и планшетами, клавиатурами и оптическими мышками, фотоаппаратами и видеокамерами, электронными книгами и прочими гаджетами. А что такое micro-USB-кабель? Ответу на данный вопрос мы и посвятим данный материал.

Что такое USB? Основные правила функционирования

Перед тем как разбираться с micro-USB кабелем, давайте рассмотрим сам стандарт.

Universal Serial Bus (англ.) — последовательная универсальная шина. Это способ подключения и последующей передачи данных между компьютером и иными электронными устройствами — как зависимыми от него, так и самостоятельными.

Подобная универсальная разработка была нужна таким мировым корпорациям, как «Майкрософт», «Филипс», «Интел» и другим. Это тот открытый стандарт, который могут применять в своих разработках любые производители электроники.

Главный принцип стандарта — универсальность. Основная задача разработчиков состояла в том, что их открытие должно было заменить собой все существующие узкопрофильные разъемы компьютера. А именно это может сделать все существующие устройства более коммуникативными.

Главные достоинства стандарта

Достоинства micro-USB-кабеля, как и прочих подобных разработок, в следующем:

  • Линия питания в пять вольт. Таким образом, для зарядки электронных устройств не нужно подключение к внешним источникам питания — достаточно одного компьютера.
  • Общий стандарт. Это избавляет разработчиков от написания для каждого устройства определенного драйвера (программного обеспечения для нормального функционирования), создания специфических плат.
  • Возможность сетевого соединения нескольких устройств. Эту функцию берут на себя так называемые USB-хабы. Таким образом можно, например, подсоединить несколько фотокамер к одному принтеру.

Три версии кабелей

Надо отметить, что micro-USB-кабель 3.0 — сравнительно поздняя разработка. Первыми появились следующие версии:

  • Тип 1.1. В основном применялся для подключения периферийных устройств. В настоящее время вы его встретите только на старых «материнках». Стандарт плохо подходит для передачи данных — пропускная способность составляет всего 12 Мбит/сек.
  • Тип 2.0. Самый распространенный и на сегодняшний день. Его отличает низкая стоимость производства и высокая скорость передачи информации — до 480 Мбит/сек. Это и кабель USB, и micro-USB.
  • Тип 3.0. Новейшая разработка. Пропускная способность — 5 Гбит/сек. Сегодня в основном используется для подключения внешних жестких дисков. Встречается как кабель USB, micro-USB.

Сегодня практически все компьютеры и ноутбуки оснащены двумя разъемами сразу — 2.0 и 3.0. Первый советуют применять для подключения клавиатуры, мыши. А более скоростной 3.0 уже следует использовать для передачи данных со смартфона, фотоаппарата, планшета и прочего. Но не думайте, что только тип разъема гарантирует высокую пропускную способность. Важно, чтобы подключаемое устройство (к примеру, флешка) тоже поддерживало формат 3.0. В ином случае информация будет передаваться по скорости формата 2.0.

Типы разъемов

Универсальный кабель все же будет относиться не к видам, а к типам популярного разъема. Путь к нему был долгим:

  • Тип А 2.0. Самый популярный USB-разъем был разработан еще в середине девяностых. Это достаточно прочная конструкция, которая способна выдержать большое количество подключений/отключений. До сих пор именно этим разъемом оборудуются клавиатуры, мыши, веб-камеры, флеш-накопители и прочие комплектующие.
  • Тип В 2.0. Миниатюрный вариант разъема, имеющий квадратную форму. Хоть его размеры были уменьшены, все равно версия оставалась большой для многих устройств. От этого тип В стал более популярен в среде офисной крупногабаритной техники — для принтеров, сканеров и проч.
  • Mini-тип В 2.0. По мере движения электроники в сторону компактности предыдущая разработка появилась еще в более уменьшенном варианте. Внешние жесткие диски, карманные компьютеры оснащались именно таким разъемом. Но он обладал существенным недостатком — низкой надежностью.
  • Micro-USB 2.0, тип В. Вот он, универсальный micro-USB-кабель. На фоне предыдущих мини-конструкций его выделяли прочная конструкция и более миниатюрный размер. Изобретение оснащалось модернизированным креплением штекера, не допускающим разбалтывания и выпадения из гнезда. Он стал идеальным решением для современных гаджетов.

История стандарта

Уже в начале 2011 года зарядный micro-USB кабель был признан стандартным, универсальным для подавляющего числа мобильных телефонов, планшетов и прочих карманных гаджетов. Затем на смену 2.0 пришел микровариант и более скоростного 3.0, адаптированный под миниатюрные размеры.

Сторона кабеля А (для подключения к компьютеру) внешне практически не изменилась. Стал иным только цвет сердечника (как штекера, так и гнезда на ПК) — вместо черного его сделали синим.

Изменением можно также назвать новые корпуса. Однако их схожесть с предыдущими только видимая. Поэтому такие интерфейсы (старый и новый) несовместимы друг с другом. Выход из ситуации прост — использование переходников.

По отзывам, кабель micro-USB 3.0 более всего применим для мощных внешних накопителей (жестких дисков). Формат позволяет полноценно раскрыть возможности такого устройства.

Если обратиться к наглядным изображениям кабеля, то можно отметить, что ширина разъема типа В недалеко ушла от ширины разъемов типа А. А это сегодня уже не устраивает производителей дорогостоящей компактной техники. В угоду прогрессу разработчики представили новейший тип кабеля — С. Он во многом не отличается от предыдущих, выделяет его только новая распиновка. Разъем стал более овальной формы.

Устройство и преднаначение кабеля

Продолжаем обзор кабелей micro-USB. Давайте теперь непосредственно остановимся на их устройстве.

Внутри себя каждый такой кабель стандартно имеет четыре провода. Главные различия устройств — в концевиках, которые могут существенно различаться по предназначению модели.

На стоимость кабеля существенно влияют следующие характеристики: длина и толщина провода, наличие изолирующего слоя, ферритовых фильтров, дополнительных жил, тип материала оплетки.

Приведем популярные примеры концевиков. Они следующие:

  • Один — micro-USB типа В, второй — USB типа А (2.0). Фактически это переходник с одного типа устройства на другой. Например, применяется для соединения между планшетом, телефоном и персональным компьютером.
  • Переход на USB 2.0 А OTG. Применяется для связи двух носителей между собой. В частности, с помощью такого кабеля вы можете подсоединить «флешку» к смартфону.
  • Вариации для передачи конкретного питания, определенного типа данных.

Провода и контакты

Все провода такого типа будут иметь в себе четыре токонесущие жилы. Но вот их концовки не всегда имеют соответствующее количество ножек. В этом, кстати, прослеживается отличие кабеля mini-USB, micro-USB. Первый имеет четыре контакта, а второй — пять. Последний либо не задействован, либо завязан на «землю». Делается это для того, чтоб обеспечить возможность работы с OTG.

Разность проводов и контактов также обусловлена тем, что кабели micro-USB для телефона не только заряжают устройство, но и обеспечивают синхронизацию данных с компьютером.

Возможные неисправности, ремонт изделия

Ремонт столь миниатюрного хрупкого разъема мы советуем доверить опытному специалисту, специализированному сервисному центру. Однако если вы все же рискнули обратиться к самостоятельной диагностики и ремонту, обратите внимание на следующее:

  • Клеммы питания, распределенные по краям разъема, менее всего в устройстве поддаются износу.
  • С контактной площадки чаще всего вырывается ножка. Она расположена рядом с незадействованным в работе контактом — минусом. При такой поломке зарядка устройства через кабель невозможна, хоть компьютер может продолжать определять гаджет.
  • Центральные контакты в устройстве отвечают за передачу данных. Способны работать только в связке. Поэтому, если из строя выйдет хотя бы один, остальные не смогут его заменить.

Ремонт устройства производится путем спаивания. Если контакт поврежден внутри коннектора, выход только один — смена разъема на новый.

Ошибки при самостоятельном ремонте устройства

В заключение приведем ошибки домашних мастеров при самостоятельном ремонте кабеля:

  • Перепутанные контакты питания. Последствием станет короткое замыкание, способное вывести из строя подсоединенный гаджет.
  • Устройство «видит» шнур, но питание по нему не проходит. Или же обратная ситуация: зарядка проходит, а синхронизация невозможна.
  • При перегреве паяльником платы выходит из строя контролер питания. Следствие: заряжать таким кабелем гаджет можно, только предварительно выключив последний.
  • Сбои в передаче данных, зарядке устройства. В этом случае требуется повторное подключение шнура для обеспечения корректной работы.
  • Холодная пайка (припой недостаточно расплавлен из-за минимально разогретого паяльника) в большинстве случаев приводит к возвращению проблемы.

Универсальный кабель micro-USB — уже привычная часть реальности. Мы используем этот шнур и для подзарядки электронных устройств, и для передачи и синхронизации данных. Неисправности разъемов можно устранить как в сервисном центре, так и самостоятельно (при наличии должного опыта).

Похожие статьи

Не нужно укоренять свой Nexus! Используйте внешние USB-устройства хранения флэш-памяти на своем Nexus, установив OTG Disk Explorer pro. Вы также можете использовать это приложение в качестве красивого файлового браузера.Полнофункциональный Nexus OTG Disk Explorer pro прост в использовании благодаря удобному интерфейсу и интуитивно понятным значкам. И лучшая часть — НЕТ КОРНЕ НЕОБХОДИМО, и это абсолютно БЕСПЛАТНО.OTG Disk Explorer pro позволяет вам читать USB-флеш-накопители, а также считыватели карт с планшета Nexus 7 или Nexus 10. Все, что вам нужно сделать, это подключить флеш-накопитель к кабелю OTG (On-the-go), а затем подключить микро-USB-разъем вашего планшета, а затем открыть это приложение, чтобы увидеть все файлы на USB-накопителе, и вы можете открыть их с помощью Ваших любимых зрителей или редакторов приложений. Текущая поддержка флеш-накопителей формата FAT32. Примечание. Версия Lite ограничивает размер одного файла до 30 МБ, если вам нужно открыть файл размером более 30 МБ, пожалуйста, рассмотрите OTG Disk Explorer Pro.Единственное требование: ваши USB-флешки должны быть с файловой системой FAT32, чтобы их распознавали.OTG Disk Explorer pro — это ваш простой USB-накопитель для всех ваших устройств.OTG Disk Explorer pro позволяет читать USB-флешки, а также считыватели карт с вашего телефона или планшета. Все, что вам нужно сделать, — подключить флеш-накопитель к кабелю OTG (On-the-go), затем подключить микро-USB-разъем планшета, мышь или WiFi-адаптер, затем откройте это приложение, и вы увидите все файлы на USB-накопителе и Вы можете открыть их с помощью ваших любимых зрителей или редакторов приложений. Текущая поддержка флеш-накопителей формата FAT32. Заметка; Версия Lite ограничивает размер одного файла до 30 МБ, если вам нужно открыть файл размером более 30 МБ, пожалуйста, рассмотрите OTG Disk Explorer Pro.Некоторые из основных функций приложения:• проверить наличие USB Manager• проверить наличие android.hardware.usb.host.xml• найти список подключенных USB-устройств OTG• Работает на всех устройствах Android.• Автоматически запускать приложение на устройстве.• Не нужно укоренять свой Nexus.• Автоматическое крепление.• Менеджер процессов дает вам возможность убивать запущенные процессы и контролировать доступную память RAM.• Смонтировать и отсоединить диск одним щелчком мыши.• Значки быстрого доступа для вас SD-карта, папка камеры, папка Bluetooth, файлы для загрузки и музыка.• Полная поддержка NTFS.• Вырезать / Копировать / Вставить.• Уведомление при установке накопителей !.• Переименовать или создать файлы / папки.• Загрузка модулей требуется автоматически.• Организуйте свои папки — Поиск, Сортировка и Создание новых.• Возможность включения режима utf-8.• Изменить визуализацию файлов и папок — списка или сетки.• Автоматически открывать подключенный диск. 10 Media Scanner запускается при монтировании …• Выбрать несколько файлов. Автоматически показывает размер выбранных файлов.• Свойства, которые предоставляют подробную информацию о каждом файле или папке. Тип, путь, количество файлов, размер, последнее изменение, общее доступное пространство и доступное пространство.USB OTG Checker позволяет легко проверить, совместим ли ваш телефон с USB-устройствами OTG. OTG или On Go устройства USB — это устройства, которые можно использовать на USB-порту вашего устройства с помощью подходящего USB-кабеля OTG.USB OTG Checker не позволяет вам проводить тестирование. Он не изменит ваше устройство.

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Войти с помощью: 
Please enter your name here
Please enter your comment!