Pinout на различни видове USB конектори: pinout на micro и mini usb + нюанси на pinout

USB интерфейсът е популярна форма на технологична комуникация на мобилни и други цифрови устройства.Конектори от този вид често се срещат на персонални компютри с различни конфигурации, периферни компютърни системи, мобилни телефони и др.

Характеристика на традиционния интерфейс е USB pinout на малка площ. За работа се използват само 4 пина (контакта) + 1 заземяваща екранираща линия. Вярно е, че най-новите по-усъвършенствани модификации (USB 3.0 Powered-B или Type-C) се характеризират с увеличаване на броя на работещите контакти. За това ще говорим в този материал. Също така ще опишем структурата на интерфейса и характеристиките на кабелното окабеляване на контактите на съединителя.

Видове USB конектори

Абревиатурата “USB” носи съкратено обозначение, което в своята цялост се чете като “Universal Series Bus” - универсална серийна шина, благодарение на която се осъществява високоскоростен обмен на цифрови данни.

Отбелязва се гъвкавостта на USB интерфейса:

• ниска консумация на енергия;
• унификация на кабели и съединители;
• просто регистриране на обмен на данни;
• високо ниво на функционалност;
• Широка поддръжка за драйвери за различни устройства.

Каква е структурата на USB интерфейса и какви типове USB технологични конектори съществуват в съвременния свят на електрониката? Нека се опитаме да го разберем.

Технологична структура на интерфейса USB 2.0

Конектори, свързани с продукти, включени в спецификационна група 1.x - 2.0 (създадени преди 2001 г.), са свързани към четирижилен електрически кабел, където два проводника са захранващи, а други два предават данни.

Също така, в спецификации 1.x - 2.0, окабеляването на обслужващи USB конектори изисква свързване на екранираща оплетка - всъщност пети проводник.

Ето как изглежда физическият дизайн на нормалните USB конектори, принадлежащи към втората спецификация. Отляво са версиите тип „мъжки“, отдясно са версиите тип „жена“ и щифтовете, съответстващи на двете опции

Съществуващите версии на конектори за универсална серийна шина на отбелязаните спецификации са представени в три варианта:

1. нормално - тип “А” и “Б”.
2. Мини - тип “А” и “Б”.
3. Микро - тип “А” и “Б”.

Разликата между трите вида продукти е в дизайнерския подход. Ако нормалните съединители са предназначени за използване на стационарно оборудване, „мини“ и „микро“ съединителите са направени за използване в мобилни устройства.

Ето как изглежда физическият дизайн на конекторите от втората спецификация от серията "mini" и съответно етикетът на Mini USB конекторите - така нареченият pinout, въз основа на който потребителят прави кабелната връзка

Следователно последните два вида се характеризират с миниатюрен дизайн и леко модифицирана форма на конектора.

Таблица с разводки за стандартни конектори тип “A” и “B”.

Наред с изпълнението на съединители от типа "mini-A" и "mini-B", както и съединители от типа "micro-A" и "micro-B", има модификации на "mini-AB" и съединители тип “micro-AB”.

Отличителна черта на такива дизайни е окабеляването на USB проводниците върху 10-пинов тампон. На практика обаче такива съединители се използват рядко.

Micro USB и Mini USB интерфейсна таблица за контакти за конектори тип “A” и “B”.

Технологична структура на USB 3.x интерфейси

Междувременно подобряването на цифровото оборудване вече доведе до остаряването на спецификациите 1.x - 2.0 до 2008 г.

Този тип интерфейси не позволяват свързването на ново оборудване, например външни твърди дискове, по такъв начин, че да се осигурява по-висока (над 480 Mbit/s) скорост на трансфер на данни.

Съответно се роди напълно различен интерфейс, маркиран със спецификация 3.0. Разработката на новата спецификация се характеризира не само с повишена скорост, но и с увеличен ток - 900 mA срещу 500 mA за USB 2/0.

Ясно е, че появата на такива конектори направи възможно обслужването на по-голям брой устройства, някои от които могат да се захранват директно от интерфейса на универсалната серийна шина.

Модификация на USB 3.0 конектори от различни типове: 1 – версия „мини” тип „B”; 2 – стандартен продукт тип „А”; 3 – развитие на „микро” серията тип „В”; 4 – стандартно изпълнение тип “С”.

Както можете да видите на снимката по-горе, интерфейсите на третата спецификация имат повече работещи контакти (щифтове) от предишната - втора версия. Третата версия обаче е напълно съвместима с „двете“.

За да могат да предават сигнали с по-висока скорост, дизайнерите на третата версия са оборудвали допълнителни четири линии за данни и една неутрална линия. Разширените контактни щифтове са разположени на отделен ред.

Таблица за обозначение на щифтовете за конектори от третата версия за окабеляване на USB кабел

Междувременно използването на интерфейса USB 3.0, по-специално серията "A", се оказа сериозен недостатък в дизайна. Конекторът има асиметрична форма, но позицията на свързване не е конкретно посочена.

Разработчиците трябваше да модернизират дизайна, в резултат на което през 2013 г. на разположение на потребителите се появи опция USB-C.

Надграден USB 3.1 конектор

Дизайнът на този тип съединител включва дублиране на работни проводници от двете страни на щепсела. Има и няколко резервни линии на интерфейса.

Този тип конектор се използва широко в съвременните мобилни цифрови технологии.

Местоположение на контактите (щифтове) за интерфейс тип USB-C, който принадлежи към серията на третата спецификация на конектори, предназначени за комуникация на различно цифрово оборудване

Заслужава да се отбележат характеристиките на USB Type-C. Например параметрите на скоростта за този интерфейс показват ниво от 10 Gbit/s.

Дизайнът на конектора е компактен и осигурява симетрично свързване, което позволява конекторът да бъде поставен във всяка позиция.

Pinout таблица, съвместима със спецификация 3.1 (USB-C)

Следващото ниво на USB 3.2 спецификацията

Междувременно процесът на подобряване на универсалната серийна шина продължава активно. На некомерсиално ниво вече е разработено следващото ниво на спецификация – 3.2.

Според наличната информация скоростните характеристики на интерфейса USB 3.2 обещават два пъти повече параметри, отколкото е способен предишният дизайн.

Разработчиците успяха да постигнат такива параметри чрез въвеждане на многолентови канали, чрез които предаването се извършва със скорости съответно 5 и 10 Gbit/s.

Подобно на "Thunderbolt", USB 3.2 използва множество ленти за постигане на обща производителност, вместо да се опитва да синхронизира и стартира един и същи канал два пъти

Между другото, трябва да се отбележи, че съвместимостта на обещаващия интерфейс със съществуващия USB-C се поддържа напълно, тъй като конекторът „Type-C“ (както вече беше отбелязано) е оборудван с резервни контакти (щифтове), които осигуряват мулти- лентово предаване на сигнала.

Характеристики на кабелното окабеляване на контактите на съединителя

Няма специални технологични нюанси, свързани със запояване на кабелни проводници върху контактните площадки на съединителите. Основното нещо в този процес е предварително да се осигури съответствие на цветовете. защитени от изолация кабелни проводници към определен контакт (щифт).

Цветово кодиране на проводниците вътре в кабелния комплект, използван за USB интерфейси. Показана съответно отгоре надолу е цветовата схема на кабелните проводници за спецификации 2.0, 3.0 и 3.1

Освен това, ако окабелявате модификации на остарели версии, трябва да вземете предвид конфигурацията на конекторите, така наречените „мъжки“ и „женски“.

Проводникът, запоен на мъжкия контакт, трябва да съответства на запояването на женския контакт. Вземете например опцията за свързване на кабела към USB 2.0 щифтове.

Четирите работни проводника, използвани в това изпълнение, обикновено са маркирани в четири различни цвята:

• червен;
• бяло;
• зелено;
• черен.

Съответно всеки проводник е запоен върху подложка, маркирана със спецификация на конектора с подобен цвят. Този подход значително улеснява работата на електроника и елиминира възможните грешки по време на процеса на разпояване.

Подобна технология на запояване се прилага за съединители от други серии.Единствената разлика в такива случаи е по-големият брой проводници, които трябва да бъдат запоени. За да опростите работата си, е удобно да използвате специален инструмент - надежден поялник за запояване на проводници у дома и стриптизьорка за сваляне на изолация от краищата на жилата.

Независимо от конфигурацията на съединителя, винаги се използва запояване на екранни проводници. Този проводник е запоен към съответния контакт на конектора, Shield – защитен екран.

Има чести случаи на пренебрегване на защитния екран, когато „експертите“ не виждат смисъл в този проводник. Липсата на екран обаче драстично намалява производителността на USB кабела.

Ето защо не е изненадващо, когато при значителна дължина на кабела без екран потребителят изпитва проблеми под формата на смущения.

Окабеляване на конектора с два проводника за организиране на захранваща линия за донорното устройство. На практика се използват различни варианти на окабеляване в зависимост от техническите нужди.

Има различни опции за запояване на USB кабел в зависимост от конфигурацията на линиите на портовете на конкретно устройство.

Например, за да свържете едно устройство към друго, за да получите само захранващо напрежение (5V), е достатъчно да запоите само две линии на съответните щифтове (контакти).

Изводи и полезно видео по темата

Видеоклипът по-долу обяснява основните точки на щифтовете на конекторите от серията 2.0 и други и визуално обяснява отделните подробности за производството на процедури за запояване.

Имайки пълна информация за разпределението на конекторите на универсалната серийна шина, винаги можете да се справите с технически проблем, свързан с дефекти на проводника. Тази информация също ще бъде полезна, ако трябва да свържете някои цифрови устройства по нестандартен начин.

Искате ли да допълните горния материал с полезни коментари или ценни съвети за разпояване „направи си сам“? Напишете коментари в блока по-долу, добавете, ако е необходимо, уникални фотографски материали.

Може би все още имате въпроси, след като прочетете статията? Попитайте ги тук - нашите експерти и компетентни посетители на сайта ще се опитат да изяснят неясни моменти.