Распиновка USB разъемов: Micro USB, 2.0, 3.0 и другие

USB (Universal Serial Bus) – универсальный интерфейс для подключения периферийных устройств к компьютеру. Существует несколько типов USB разъемов, каждый из которых имеет свою распиновку. В этой статье мы подробно рассмотрим распиновку Micro USB, Mini USB и других распространенных USB разъемов, а также коснемся смежных тем.

Что такое распиновка

Распиновка представляет собой схематическое изображение, демонстрирующее расположение контактов внутри разъема. Это своего рода карта, показывающая, какой провод или сигнал соответствует каждому конкретному контакту. Понимание распиновки крайне важно в различных ситуациях.

Распиновка USB разъемов

При повреждении кабеля, например, обрыве провода, распиновка позволяет определить, к какому контакту разъема необходимо припаять или подключить поврежденный провод. Это значительно упрощает процесс ремонта и позволяет восстановить работоспособность кабеля.

При конструировании электронных устройств часто возникает необходимость соединения различных компонентов. Распиновка разъемов используемых компонентов позволяет правильно соединить их между собой, обеспечив корректную работу устройства. Без знания распиновки невозможно правильно собрать схему.

Распиновка помогает понять, как передаются данные или сигналы между устройствами. Зная, какой контакт за что отвечает, можно разобраться в работе интерфейса и, например, диагностировать неисправности в передаче данных.

Распиновка предоставляет четкую идентификацию каждого контакта разъема. Это особенно важно в случаях, когда разъем имеет большое количество контактов, и визуально определить их назначение затруднительно. Распиновка может быть представлена в виде таблицы, схемы или рисунка, где каждому контакту присвоено определенное обозначение.

Распиновка Micro USB (Micro-B)

Micro USB (в частности, его разновидность Micro-B) является одним из наиболее распространенных стандартов разъемов для подключения портативных устройств, таких как смартфоны, планшеты, внешние аккумуляторы и многие другие. Он обеспечивает передачу данных и питание. Для понимания работы данного интерфейса важно знать распиновку разъема, то есть назначение каждого из его контактов. Ниже приведена подробная информация о распиновке Micro USB (Micro-B).

Распиновка USB разъемов

Разъем Micro USB (Micro-B) имеет пять контактов, каждый из которых выполняет определенную функцию. Рассмотрим назначение каждого контакта более детально.

  • Контакт 1: VBUS (+5V, питание). Этот контакт отвечает за подачу питания напряжением +5 вольт. Именно через него устройство получает энергию от зарядного устройства или USB-порта компьютера. Этот контакт является основным источником питания для подключенного устройства. Обычно этот провод имеет красный цвет.
  • Контакт 2: D- (Data -, данные минус). Этот контакт используется для передачи данных. Он передает данные в одном направлении. В паре с контактом D+ образует дифференциальную линию передачи данных. Обычно этот провод имеет белый цвет.
  • Контакт 3: D+ (Data +, данные плюс). Этот контакт также служит для передачи данных, но в направлении, противоположном D-. Он работает в паре с контактом D- для обеспечения двусторонней связи. Обычно этот провод имеет зеленый цвет.
  • Контакт 4: ID (Идентификация, используется для OTG). Этот контакт служит для идентификации типа подключаемого устройства. Он играет важную роль в режиме OTG (On-The-Go), который позволяет подключать к мобильным устройствам USB-накопители, клавиатуры, мыши и другие периферийные устройства. Состояние этого контакта (подключен к земле или нет) определяет, какое из устройств является хостом (главным), а какое — периферийным. Обычно этот провод имеет фиолетовый или розовый цвет, но в некоторых кабелях он может отсутствовать.
  • Контакт 5: GND (Земля, общий провод). Этот контакт является общим проводом или «землей». Он обеспечивает возвратный путь для электрического тока и является опорной точкой для электрических сигналов. Обычно этот провод имеет черный цвет.

Распиновка разъема USB Type-C

USB Type-C – это современный и универсальный стандарт разъема, который постепенно вытесняет Micro USB и Mini USB. Он отличается компактным размером, симметричной формой (что позволяет вставлять кабель любой стороной) и высокой пропускной способностью. Разъем USB Type-C поддерживает различные протоколы, включая USB 2.0, USB 3.1 Gen 1 (SuperSpeed), USB 3.1 Gen 2 (SuperSpeed+), Thunderbolt 3 и другие. Рассмотрим подробную распиновку разъема USB Type-C.

Распиновка USB разъемов

Разъем USB Type-C имеет 24 контакта (по 12 с каждой стороны), расположенных симметрично. Благодаря этому кабель можно вставлять любой стороной, что делает его использование более удобным. Однако, не все контакты используются одновременно, и их назначение может меняться в зависимости от режима работы и подключенных устройств.

Основные группы контактов и их функции:

  • VBUS (Bus Power): Эти контакты (A4 и B9) обеспечивают питание подключенного устройства напряжением +5 В. Они являются общими для всех режимов работы USB.
  • GND (Ground): Эти контакты (A1, A12, B1 и B12) являются общими проводами или «землей». Они обеспечивают возвратный путь для электрического тока и являются опорной точкой для электрических сигналов.
  • D+ и D- (Data + и Data -): Эти контакты (A6/B7 и A7/B6) используются для передачи данных в режиме USB 2.0. Они работают в паре, образуя дифференциальную линию передачи данных.
  • TX/RX (Transmit/Receive): Эти контакты (A2/B11, A3/B10, A10/B3 и A11/B2) предназначены для высокоскоростной передачи данных в режимах USB 3.1 Gen 1 и Gen 2. Они также образуют дифференциальные пары для передачи и приема данных.
  • CC (Configuration Channel): Эти контакты (A5 и B8) используются для определения ориентации кабеля, а также для согласования режимов работы и подачи питания. Они играют ключевую роль в работе USB Type-C.
  • SBU (Sideband Use): Эти контакты (A8 и B5) имеют различное назначение в зависимости от режима работы. Они могут использоваться для передачи альтернативных сигналов, например, DisplayPort или HDMI.

Распиновка разъема Micro USB Type-B

Разъем Micro USB Type-B получил широкое распространение в портативных устройствах, таких как смартфоны, планшеты, цифровые камеры и другие гаджеты. Он обеспечивает передачу данных и зарядку. Знание распиновки этого разъема полезно для ремонта кабелей, создания собственных устройств и понимания принципов работы USB. Рассмотрим детально назначение каждого контакта в разъеме Micro USB Type-B.

Распиновка USB разъемов

Разъем Micro USB Type-B имеет пять контактов. Каждый из них выполняет свою определенную функцию.

  • Контакт 1: VBUS (+5V, питание). Этот контакт служит для подачи питания напряжением +5 вольт постоянного тока. Через него устройство получает энергию от зарядного устройства или USB-порта компьютера. Это основной источник питания. В кабелях этот провод обычно красного цвета.
  • Контакт 2: D- (Data -, данные минус). Этот контакт используется для передачи данных в одном направлении. Он работает в паре с контактом D+, образуя дифференциальную линию для передачи данных. Обычно этот провод белого цвета.
  • Контакт 3: D+ (Data +, данные плюс). Этот контакт также используется для передачи данных, но в направлении, противоположном D-. Он совместно с D- обеспечивает двусторонний обмен данными. Обычно этот провод зеленого цвета.
  • Контакт 4: ID (Идентификация). Этот контакт используется для идентификации типа подключенного устройства, особенно в режиме USB OTG (On-The-Go). В обычных кабелях Micro USB Type-B этот контакт обычно не подключен (N/C — Not Connected) или может быть соединен с GND через резистор. В OTG-кабелях он соединен с GND, что позволяет устройству работать в режиме хоста (например, подключать флешку напрямую к телефону). Иногда этот провод может быть фиолетового или розового цвета, но чаще всего он отсутствует.
  • Контакт 5: GND (Ground, земля). Этот контакт является общим проводом или «землей». Он обеспечивает возвратный путь для электрического тока и служит точкой отсчета для электрических сигналов. В кабелях этот провод обычно черного цвета.

Распиновка USB 2.0 и USB 3.0

Интерфейс USB (Universal Serial Bus) является одним из самых распространенных стандартов для подключения периферийных устройств к компьютерам и другим электронным устройствам. С течением времени стандарт USB развивался, предлагая более высокую скорость передачи данных. Основное различие между версиями USB 2.0 и USB 3.0 заключается в количестве контактов и, соответственно, в скорости передачи информации. Рассмотрим подробнее распиновку каждой из этих версий.

USB 2.0

Распиновка USB разъемов

Стандарт USB 2.0 использует четыре основных контакта для передачи данных и питания.

  • VBUS (+5V): Этот контакт обеспечивает питание устройства напряжением +5 вольт. Он является основным источником энергии для подключенного устройства. Обычно обозначается красным цветом провода.
  • D- (Data -): Этот контакт отвечает за передачу данных в одном направлении. Он работает в паре с контактом D+, образуя дифференциальную линию передачи данных. Обычно обозначается белым цветом провода.
  • D+ (Data +): Этот контакт также используется для передачи данных, но в направлении, противоположном D-. Он совместно с D- обеспечивает двустороннюю связь. Обычно обозначается зеленым цветом провода.
  • GND (Ground, земля): Этот контакт является общим проводом или «землей». Он обеспечивает возвратный путь для электрического тока и является опорной точкой для электрических сигналов. Обычно обозначается черным цветом провода.

USB 3.0

Распиновка USB разъемов

Для значительного увеличения скорости передачи данных в стандарте USB 3.0 было добавлено пять новых контактов к четырем, используемым в USB 2.0.

  • VBUS (+5V): (Как и в USB 2.0) Обеспечивает питание устройства.
  • D- (Data -): (Как и в USB 2.0) Передача данных.
  • D+ (Data +): (Как и в USB 2.0) Передача данных.
  • GND (Ground, земля): (Как и в USB 2.0) Общий провод.
  • SSTX- (SuperSpeed Transmit -): Этот контакт используется для передачи данных на высокой скорости (SuperSpeed) в одном направлении.
  • SSTX+ (SuperSpeed Transmit +): Этот контакт также используется для передачи данных на высокой скорости, но в противоположном направлении от SSTX-. Вместе SSTX- и SSTX+ образуют дифференциальную пару для передачи данных SuperSpeed.
  • SSRX- (SuperSpeed Receive -): Этот контакт используется для приема данных на высокой скорости.
  • SSRX+ (SuperSpeed Receive +): Этот контакт также используется для приема данных на высокой скорости. Вместе SSRX- и SSRX+ образуют дифференциальную пару для приема данных SuperSpeed.
  • GND_DRAIN (Ground Drain, дренажная земля): Этот контакт представляет собой дополнительное заземление для экранирования сигнальных проводов SuperSpeed, что уменьшает электромагнитные помехи и улучшает качество передачи данных.

Добавление этих пяти контактов в USB 3.0 позволило значительно увеличить пропускную способность интерфейса по сравнению с USB 2.0, обеспечивая более быструю передачу больших объемов данных. Визуально разъемы USB 3.0 часто отличаются синим цветом внутренней части разъема.

Дополнительные сведения о разъемах и технологиях

В мире электроники существует множество технологий и стандартов, связанных с разъемами и передачей данных. Рассмотрим некоторые дополнительные сведения, которые могут быть полезны для расширения кругозора в этой области.

Распиновка USB разъемов

В сфере подключения устройств и передачи данных существует ряд важных технологий и типов разъемов, о которых стоит упомянуть.

  • USB OTG (On-The-Go): Эта технология расширяет функциональность USB, позволяя мобильным устройствам, таким как смартфоны и планшеты, выступать в роли USB-хоста. Это означает, что к ним можно напрямую подключать различные USB-устройства, например, USB-накопители (флешки), клавиатуры, мыши, внешние жесткие диски и другие. Для реализации функции OTG необходимо выполнение двух условий:
    • Поддержка OTG устройством: Само мобильное устройство должно поддерживать технологию USB OTG на аппаратном и программном уровне.
    • Специальный кабель OTG: Требуется специальный кабель OTG, который имеет определенную схему подключения. В частности, контакт ID в разъеме Micro USB используется для идентификации OTG-устройства. Этот контакт определяет, какое из подключенных устройств является хостом, а какое — периферийным.
  • Протокол USB 2.0: Протокол USB 2.0 является одним из наиболее распространенных стандартов USB. Он определяет характеристики передачи данных и питания по USB-соединению. Основные характеристики USB 2.0 включают:
    • Скорость передачи данных: Максимальная скорость передачи данных составляет 480 Мбит/с (High Speed).
    • Питание: Стандартное напряжение питания составляет +5 В, а максимальный ток — 500 мА для стандартных портов и до 900 мА для портов с высокой мощностью. Протокол USB 2.0 до сих пор широко используется благодаря своей совместимости со множеством устройств и достаточной скорости для многих задач.
  • Разъемы типа N: Разъемы типа N представляют собой коаксиальные разъемы, которые используются для передачи высокочастотных сигналов, таких как радиочастотные сигналы в радиосвязи, Wi-Fi, GPS и других приложениях. Они обеспечивают надежное соединение и хорошие характеристики передачи сигнала на высоких частотах. Разъемы типа N имеют резьбовое соединение, что обеспечивает прочную фиксацию и защиту от внешних воздействий. Они отличаются высокой надежностью и используются в профессиональном оборудовании.

Распиновка распространенных разъемов

Помимо повсеместно используемого USB, существует множество других разъемов, применяемых в электронике и компьютерной технике. Знание их распиновки может оказаться полезным при ремонте, подключении устройств и понимании принципов их работы. Рассмотрим распиновку некоторых распространенных разъемов, не относящихся к стандарту USB.

Существует несколько типов разъемов, которые часто встречаются в различных устройствах. Понимание их распиновки поможет вам правильно подключать устройства и избегать ошибок.

  • Аудио разъем 3.5 мм (TRS/TRRS): Этот разъем, также известный как «мини-джек», широко используется для подключения наушников, гарнитур и микрофонов. Существует два основных типа этого разъема:
    • TRS (Tip-Ring-Sleeve): Имеет три контакта: наконечник (Tip) для левого канала, кольцо (Ring) для правого канала и гильза (Sleeve) для общего провода (земли). Используется для стереонаушников.

Распиновка USB разъемов

  • TRRS (Tip-Ring-Ring-Sleeve): Имеет четыре контакта: наконечник (Tip) для левого канала, первое кольцо (Ring) для правого канала, второе кольцо (Ring) для микрофона и гильза (Sleeve) для общего провода (земли). Используется для гарнитур с микрофоном. Варианты распиновки TRRS могут отличаться в зависимости от производителя, поэтому важно учитывать это при подключении гарнитур к различным устройствам. Наиболее распространены стандарты CTIA и OMTP.

Распиновка USB разъемов

  • COM-порт (RS-232, DB9)

Распиновка USB разъемов

COM-порт, также известный как RS-232, представляет собой последовательный порт, который использовался для подключения различных периферийных устройств, таких как модемы, мыши и принтеры. Сейчас он встречается реже, но все еще используется в промышленном оборудовании и некоторых специализированных устройствах. Разъем COM-порта обычно имеет 9 контактов (DB9) и предназначен для последовательной передачи данных. Каждый контакт имеет свое назначение, например, передача данных (TXD), прием данных (RXD), общий провод (GND) и другие сигналы управления.

  • DC разъем (разъем питания постоянного тока)

Распиновка USB разъемов

DC разъем используется для подключения источников питания постоянного тока (DC). Он широко применяется для питания различных электронных устройств, таких как ноутбуки, роутеры, мониторы и другие. Важнейшим аспектом при использовании DC разъема является соблюдение полярности. Неправильное подключение (плюс к минусу и наоборот) может привести к повреждению устройства. Обычно на корпусе устройства или на блоке питания указывается полярность (плюс и минус). Разъемы DC бывают разных размеров и форм, поэтому важно выбирать разъем, соответствующий требованиям устройства.

Помимо перечисленных, существуют и другие разъемы, такие как VGA, DVI, HDMI, DisplayPort, Ethernet (RJ-45) и многие другие. Каждый из них имеет свою распиновку, определяющую назначение каждого контакта. Знание распиновки различных разъемов является важным навыком для тех, кто занимается ремонтом, настройкой и эксплуатацией электронной техники.

Master
Оцените автора
( Пока оценок нет )
Все что нужно знать о современном ремонте -RemontikHome.ru
Добавить комментарий