Pinout-ul diferitelor tipuri de conectori USB: conexiunea contactelor micro și mini USB + nuanțe de lipire

Interfața USB este un tip popular de comunicare tehnologică pe dispozitive mobile și alte dispozitive digitale. Conectori de acest fel se întâlnesc frecvent pe calculatoare personale de diferite configurații, sisteme periferice de calcul, telefoane mobile etc.

Particularitatea interfeței tradiționale – pinarea USB de suprafață mică. Pentru funcționare se utilizează doar 4 pini (contacte) + 1 linie de ecranare de împământare. Cu toate acestea, modificărilor mai moderne (USB 3.0 Powered-B sau Type-C) le este caracteristică creșterea numărului de contacte de lucru. Despre aceasta vom vorbi în acest material. De asemenea, vom descrie structura interfeței și particularitățile de cablare a cablului pe contactele conectorilor.

Tipuri de conectori USB

Abreviatura «USB» poartă o denumire prescurtată, care în forma integrală se citește ca «Universal Series Bus» – magistrală serială universală, datorită căreia se realizează un schimb de date de mare viteză.

Universalitatea interfeței USB se remarcă prin:

• consum redus de energie;
• unificarea cablurilor și conectorilor;
• protocol simplu de schimb de date;
• nivel ridicat de funcționalitate;
• suport larg al driverelor pentru diferite dispozitive.

Care este structura interfeței USB și ce tipuri de conectori USB tehnologici există în lumea modernă a electronicii? Să încercăm să înțelegem.

Structura tehnologică a interfeței USB 2.0

Conectorii care aparțin produselor incluse în grupul de specificații 1.x – 2.0 (create înainte de 2001) se conectează la un cablu electric cu patru fire, unde doi conductori sunt de alimentare și alți doi transmit date.

De asemenea, în specificațiile 1.x – 2.0, cablarea conectorilor USB de serviciu presupune conectarea unei împletituri de ecranare – de fapt, un al cincilea conductor.

Așa arată versiunea fizică a conectorilor USB normali, care aparțin celei de-a doua specificații. În stânga sunt indicate versiunile de tip «tată», în dreapta sunt indicate versiunile de tip «mamă» și pinarea corespunzătoare ambelor variante.

Versiunile existente ale conectorilor magistralei seriale universale ale specificațiilor menționate sunt prezentate în trei variante:

1. Normal – tip «A» și «B».
2. Mini – tip «A» și «B».
3. Micro – tip «A» și «B».

Diferența dintre toate cele trei tipuri de produse constă în abordarea de proiectare. Dacă conectorii normali sunt destinați utilizării la echipamente staționare, conectorii «mini» și «micro» sunt realizați pentru aplicații în dispozitive mobile.

Așa arată realizarea fizică a conectorilor din a doua specificație a seriei «mini» și, în mod corespunzător, marcajele pentru conectorii Mini USB – așa-numitul pinout, pe baza căruia utilizatorul realizează conexiunea cablului.

Prin urmare, ultimele două tipuri se caracterizează printr-o construcție miniaturală și o formă ușor modificată a conectorului.

Tabelul de pinout al conectorilor standard de tip «A» și «B»

Pe lângă realizarea conectorilor de tip «mini-A» și «mini-B», precum și a conectorilor de tip «micro-A» și «micro-B», există modificări ale conectorilor de tip «mini-AB» și «micro-AB».

Caracteristica distinctivă a acestor construcții este realizarea conexiunii conductoarelor USB pe o placă de contact cu 10 pini. Cu toate acestea, în practică, astfel de conectori sunt utilizați rar.

Tabelul de pinout al interfețelor Micro USB și Mini USB pentru conectorii de tip «A» și «B»

Structura tehnologică a interfețelor USB 3.x

Între timp, perfecționarea echipamentelor digitale a dus deja până în 2008 la învechirea morală a specificațiilor 1.x – 2.0.

Aceste tipuri de interfețe nu permiteau conectarea de echipamente noi, de exemplu, hard disk-uri externe, în așa fel încât să se asigure o viteză mai mare (mai mare de 480 Mbit/s) de transfer de date.

În consecință, a apărut o interfață complet diferită, marcată cu specificația 3.0. Dezvoltarea noii specificații se caracterizează nu numai prin viteză crescută, ci și prin furnizarea unei intensități de curent mărite – 900 mA față de 500 mA pentru USB 2.0.

Este de înțeles că apariția unor astfel de conectori a asigurat deservirea unui număr mai mare de dispozitive, dintre care o parte se poate alimenta direct de la interfața magistralei seriale universale.

Modificarea conectorilor USB 3.0 de diferite tipuri: 1 – realizare «mini» de tip «B»; 2 – produs standard de tip «A»; 3 – dezvoltare din seria «micro» de tip «B»; 4 – realizare standard de tip «C»

După cum se vede în imaginea de mai sus, interfețele celei de-a treia specificații au mai multe contacte de lucru (pini) decât precedenta – a doua versiune. Cu toate acestea, a treia versiune este complet compatibilă cu «a doua».

Pentru a avea posibilitatea de a transmite semnale la o viteză mai mare, dezvoltatorii construcțiilor celei de-a treia versiuni au echipat suplimentar cu patru linii de date și o linie de fir de contact zero. Pinii de contact suplimentari sunt amplasați într-un rând separat.

Tabelul denumirilor pinilor conectorilor versiunii a treia pentru cablarea USB

Între timp, utilizarea interfeței USB 3.0, în special a seriei «A», s-a dovedit a fi un dezavantaj serios din punct de vedere al designului. Conectorul are o formă asimetrică, dar nu este specificată în mod concret poziția de conectare.

Dezvoltatorii au fost nevoiți să se ocupe de modernizarea construcției, iar în urma acestui fapt, în anul 2013 a apărut varianta USB-C pentru utilizatori.

Versiunea modernizată a conectorului USB 3.1

Construcția acestui tip de conector presupune duplicarea conductoarelor de lucru pe ambele părți ale ștecherului. De asemenea, interfața dispune de câteva linii de rezervă.

Acest tip de conector a găsit o aplicare largă în tehnica digitală mobilă modernă.

Dispoziția contactelor (pinilor) pentru interfața de tip USB-C, aparținând seriei celei de-a treia specificații a conectorilor, destinate comunicațiilor diverselor echipamente digitale.

Merită de remarcat caracteristicile USB Type-C. De exemplu, parametrii de viteză pentru această interfață arată un nivel de – 10 Gbit/s.

Construcția conectorului este realizată într-o variantă compactă și asigură simetria conexiunii, permițând introducerea mufei în orice poziție.

Tabelul pinoutului corespunzător specificației 3.1 (USB-C)

Următorul nivel al specificației USB 3.2

Între timp, procesul de perfecționare a magistralei universale seriale continuă activ. La nivel necomercial, a fost deja dezvoltat următorul nivel de specificație – 3.2.

Conform informațiilor disponibile, caracteristicile de viteză ale interfeței de tip USB 3.2 promit parametri de două ori mai mari decât cei pe care îi poate oferi construcția anterioară.

Dezvoltatorii au reușit să atingă acești parametri prin introducerea unor canale multibandă, prin care se realizează transmiterea la viteze de 5 și 10 Gbit/s, respectiv.

Asemănător cu «Thunderbolt», USB 3.2 utilizează mai multe benzi pentru a atinge o capacitate totală de transfer, în loc să încerce să sincronizeze și să ruleze un singur canal de două ori.

De remarcat că compatibilitatea interfeței avansate cu USB-C-ul existent este pe deplin susținută, deoarece conectorul „Type-C” (după cum s-a menționat deja) este dotat cu contacte (pini) de rezervă, care asigură transmisia semnalelor în bandă largă.

Particularități de cablare a cablului pe contactele conectorilor

Nu există nuanțe tehnologice speciale de lipit pentru lipirea conductorilor cablului pe contactele conectorilor. Principalul lucru în acest proces este asigurarea conformității culorii conductorilor cablului decojați de izolație cu contactul (pinul) specific.

Codificarea cromatică a conductorilor din interiorul ansamblului de cablu utilizat pentru interfețe USB. De sus în jos este prezentată, respectiv, colorarea conductorilor cablurilor pentru specificațiile 2.0, 3.0 și 3.1.

De asemenea, dacă se realizează lipirea modificărilor versiunilor mai vechi, trebuie să se țină cont de configurația conectorilor, așa-numiții „tată” și „mamă”.

Conductorul lipit pe contactul „tată” trebuie să corespundă lipirii pe contactul „mamă”. Luați, de exemplu, varianta lipirii cablului pe contactele USB 2.0.

Cele patru conductoare de lucru utilizate în această variantă sunt, de regulă, marcate cu patru culori diferite:

• roșu;
• alb;
• verde;
• negru.

În consecință, fiecare conductor este lipit pe plăcuța de contact marcată de specificația conectorului cu aceeași culoare. Această abordare facilitează considerabil munca electronistului și elimină posibilele erori în procesul de lipire.

O tehnologie similară de lipire se aplică și conectorilor din alte serii. Singura diferență în astfel de cazuri este numărul mai mare de conductori care trebuie lipiți. Pentru a vă simplifica munca, este convenabil să utilizați un instrument special – un fier de lipit fiabil pentru lipirea firelor în condiții casnice și un decoșator pentru îndepărtarea izolației de pe capetele firelor.

Indiferent de configurația conectorilor, se utilizează întotdeauna lipirea conductorului de ecranare. Acest conductor se lipește la contactul corespunzător de pe conector, Shield – ecran de protecție.

Nu sunt rare cazurile de ignorare a ecranului de protecție, când „specialiștii” nu văd sensul acestui conductor. Cu toate acestea, absența ecranului reduce drastic performanțele cablului USB.

Prin urmare, nu este de mirare când, la o lungime considerabilă a cablului fără ecran, utilizatorul întâmpină probleme sub formă de interferențe.

Lipirea conectorului cu doi conductori pentru organizarea liniei de alimentare pentru dispozitivul donator. În practică, se utilizează diferite variante de lipire, bazate pe necesitățile tehnice.

Lipirea cablului USB poate fi realizată în diferite variante, în funcție de configurația liniilor portului pe dispozitivul respectiv.

De exemplu, pentru a conecta un dispozitiv la altul cu scopul de a obține doar tensiunea de alimentare (5V), este suficient să lipiți pe pinii (contactele) corespunzătoare doar două linii.

Concluzii și material video util pe această temă

Videoclipul de mai jos explică punctele principale ale schemei de conectare a conectorilor din seria 2.0 și altele, și clarifică vizual anumite detalii ale procesului de producție al lipirii.

Dacă dețineți informații complete despre schema de conectare a conectorilor magistralei universale seriale, puteți întotdeauna face față unei probleme tehnice legate de defecte ale conductorilor. De asemenea, aceste informații vă vor fi cu siguranță utile dacă va fi nevoie să conectați neobișnuit anumite dispozitive digitale.

Doriți să completați materialul expus mai sus cu observații utile sau sfaturi valoroase pentru lipirea independentă? Scrieți comentarii în blocul de mai jos, adăugați, dacă este necesar, materiale fotografice unice.

Poate ați rămas cu întrebări după ce ați citit articolul? Puneți-le aici – experții noștri și vizitatorii competenți ai site-ului vor încerca să clarifice punctele neclare.