Інтерфейс USB почали широко застосовувати близько 20 років тому, якщо бути точним, з весни 1997 року. Саме тоді універсальна послідовна шина була апаратно реалізована у багатьох системних платахперсональних комп'ютерів На даний момент даний тип підключення периферії до ПК є стандартом, вийшли версії, що дозволили суттєво збільшити швидкість обміну даних, з'явилися нові типи конекторів. Спробуємо розібратися у специфікації, розпинанні та інших особливостях USB.

У чому полягають переваги універсальної послідовної шини?

Впровадження даного способупідключення уможливило:

• Оперативно виконувати підключення різних периферійних пристроївдо ПК, починаючи від клавіатури та закінчуючи зовнішніми дисковими накопичувачами.
• Повноцінно використовувати технологію «Plug&Play», що спростило підключення та налаштування периферії.
• Відмова від низки застарілих інтерфейсів, що позитивно вдарило по функціональних можливостях обчислювальних систем.
• Шина дозволяє не тільки передавати дані, а й здійснювати живлення пристроїв, що підключаються, з обмеженням по струму навантаження 0,5 і 0,9 А для старого і нового покоління. Це уможливило використання USB для заряджання телефонів, а також підключення різних гаджетів (міні вентиляторів, підсвічування тощо).
• Стало можливим виготовлення мобільних контролерів, наприклад, USB мережевий карти RJ-45, електронних ключівдля входу та виходу з системи

Види USB роз'ємів – основні відмінності та особливості

Існує три специфікації (версії) даного типупідключення частково сумісних між собою:

1. Перший варіант, що набув широкого поширення – v 1. Є вдосконаленою модифікацією попередньої версії (1.0), яка практично не вийшла з фази прототипу через серйозних помилоку протоколі передачі. Ця специфікація має такі характеристики:

• Дворежимна передача даних на високій та низькій швидкості (12,0 та 1,50 Мбіт на секунду, відповідно).
• Можливість підключення більше сотні різних пристроїв(З урахуванням хабів).
• Максимальна довжина шнура 3,0 і 5,0 м для високої та низької швидкості обміну відповідно.
• Номінальна напруга шини – 5,0 В, допустимий струм навантаження обладнання, що підключається – 0,5 А.

Сьогодні цей стандарт практично не використовується через невисоку пропускну здатність.

1. Домінуюча на сьогоднішній день друга специфікація. Цей стандарт повністю сумісний із попередньою модифікацією. Відмінна риса – наявність високошвидкісного протоколу обміну даними (до 480,0 Мбіт на секунду).

Завдяки повній апаратній сумісності з молодшою ​​версією, периферійні пристрої цього стандартуможуть бути підключені до попередньої модифікації. Правда, при цьому пропускна здатність зменшитися до 35-40 разів, а в деяких випадках і більше.

Оскільки між цими версіями повна сумісність, їх кабелі та конектори ідентичні.

Звернемо увагу, що, незважаючи на зазначену в специфікації пропускну здатність, реальна швидкістьобміну даними у другому поколінні дещо нижче (близько 30-35 Мбайт на секунду). Це з особливістю реалізації протоколу, що веде до затримок між пакетами даних. Оскільки в сучасних накопичувачів швидкість зчитування вчетверо вища, ніж пропускна здатність другої модифікації, тобто, вона стала задовольняти поточні вимоги.

1. Універсальна шина 3-го покоління була розроблена спеціально для вирішення проблем недостатньої пропускної спроможності. Відповідно до специфікації дана модифікація здатна проводити обмін інформації на швидкості 5,0 Гбіт на секунду, що майже втричі перевищує швидкість зчитування сучасних накопичувачів. Штекери та гнізда останньої модифікації прийнято маркувати синім для полегшення ідентифікації приналежності до цієї специфікації.

Ще одна особливість третього покоління – збільшення номінального струму до 0,9 А, що дозволяє здійснювати живлення низки пристроїв та відмовитися від окремих блоків живлення для них.

Щодо сумісності з попередньою версією, то вона реалізована частково, детально про це буде розписано нижче.

Класифікація та розпинування

Конектори прийнято класифікувати за типами, їх лише два:

Зауважимо, що такі конвектори сумісні лише між ранніми модифікаціями.

Крім цього, існують подовжувачі для портів цього інтерфейсу. На одному кінці встановлений штекер тип А, а на другому гніздо під нього, тобто, по суті, з'єднання «мама» – «тато». Такі шнури можуть бути дуже корисними, наприклад, щоб підключати флешку не залазячи під стіл до системного блоку.

Тепер розглянемо, як проводиться розпаювання контактів кожного з перелічених вище типів.

Розпинування usb 2.0 роз'єму (типи A та B)

Оскільки фізично штекери та гнізда ранніх версій 1.1 та 2.0 не відрізняються одна від одної, ми наведемо розпаювання останньої.

Рисунок 6. Розпаювання штекера та гнізда роз'єму типу А

Позначення:

• А – гніздо.
• В – штекер.
• 1 - харчування +5,0 В.
• 2 і 3 сигнальні дроти.
• 4 – маса.

На малюнку розмальовка контактів наведена за кольорами дроти, і відповідає прийнятій специфікації.

Тепер розглянемо розпаювання класичного гнізда.

Позначення:

• А – штекер, що підключається до гнізда на периферійних пристроях.
• В – гніздо на периферійному пристрої.
• 1 – контакт живлення (+5 В).
• 2 та 3 – сигнальні контакти.
• 4 – контакт дроту «маса».

Кольори контактів відповідає прийнятому забарвленню проводів у шнурі.

Розпинування usb 3.0 (типи A та B)

У третьому поколінні підключення периферійних пристроїв здійснюється по 10 (9, якщо немає оплетки, що екранує) проводам, відповідно, число контактів також збільшено. Але вони розташовані таким чином, щоб була можливість підключення ранніх поколінь пристроїв. Тобто, контакти +5,0, GND, D+ і D-, розташовуються так само, як у попередній версії. Розпаювання гнізда типу А представлене малюнку нижче.

Рисунок 8. Розпинання роз'єму Тип А USB 3.0

Позначення:

• А – штекер.
• В – гніздо.
• 1, 2, 3, 4 – конектори повністю відповідають розпинування штекера для версії 2.0 (див. рис. 6), кольори проводів також збігаються.
• 5 (SS_TХ-) та 6 (SS_ТХ+) конектори проводів передачі даних за протоколом SUPER_SPEED.
• 7 – маса (GND) для сигнальних дротів.
• 8 (SS_RX-) та 9(SS_RX+) конектори проводів прийому даних протоколу SUPER_SPEED.

Кольори малюнку відповідають загальноприйнятим для цього стандарту.

Як згадувалося вище в гніздо даного порту можна вставити штекер більш раннього зразка, відповідно, пропускна здатність при цьому зменшиться. Що ж до штекера третього покоління універсальної шини, то засунути його до гнізда раннього випуску неможливо.

Тепер розглянемо розпаювання контактів для гнізда типу В. На відміну від попереднього вигляду, таке гніздо несумісне з жодним штекером ранніх версій.

Позначення:

А і В – штекер та гніздо, відповідно.

Цифрові підписи до контактів відповідають опису малюнку 8.

Колір максимально наближений до колірного маркування дротів у шнурі.

Розпинування мікро usb роз'єму

Для початку наведемо розпаювання для даної специфікації.

Як видно з малюнка, це з'єднання на 5 pin, як у штекері (А), так і в гнізді (В) задіяні чотири контакти. Їх призначення та цифрове та колірне позначеннявідповідає прийнятому стандарту, що наводився вище.

Опис роз'єму мікро ЮСБ для версії 3.0.

Для цього з'єднання використовується конектор характерної форми на 10 pin. По суті, він є двома частинами по 5 pin кожна, причому одна з них повністю відповідає попередньої версії інтерфейсу. Така реалізація дещо незрозуміла, особливо зважаючи на несумісність цих типів. Ймовірно, розробники планували зробити можливість роботи з розніманнями ранніх модифікацій, але згодом відмовила від цієї ідеї або поки що не здійснили її.

На малюнку представлена ​​розпинування штекера (А) та зовнішній виглядгнізда (В) мікро ЮСБ.

Контакти з 1-го по 5-й повністю відповідають мікроконектор другого покоління, призначення інших контактів наступне:

• 6 та 7 – передача даних за швидкісним протоколом (SS_ТХ- та SS_ТХ+, відповідно).
• 8 – маса високошвидкісних інформаційних каналів.
• 9 та 10 – прийом даних за швидкісним протоколом (SS_RX- та SS_RX+, відповідно).

Розпинування міні USB

Цей варіант підключення застосовується тільки в ранніх версіяхінтерфейсу, у третьому поколінні такий тип не використовується.

Як бачите, розпаювання штекера та гнізда практично ідентична мікро ЮСБ, відповідно, схема кольорівпроводів та номери контактів також збігаються. Власне, відмінності полягають лише у формі та розмірах.

У цій статті ми привели тільки стандартні типиз'єднань, багато виробників цифрової техніки практикують впровадження своїх стандартів, там можна зустріти роз'єми на 7 pin, 8 pin і т.д. Це вносить певні складнощі, особливо коли виникає питання пошуку зарядника для мобільного телефона. Також необхідно помітити, що виробники такої «ексклюзивної» продукції не поспішають розповідати, як виконано розпинування USB у таких контакторах. Але, як правило, цю інформацію легко знайти на тематичних форумах.

UBS рознімання – це найбільш поширені види конекторів, які застосовуються для підключення між собою різних видівцифрових електронних пристроїв.

Упевнені - у кожного в будинку є чимало кабелів з такими конекторами, тому що вони використовуються для підключення периферійних пристроїв до комп'ютера: мишки, джойстики, принтери, сканери, зовнішні жорсткі диски та багато іншого.

Вконтакте

Також при покупці мобільного телефону ви отримуєте в комплекті з ним з'єднувачі для підключення гаджета до комп'ютера і зарядного пристрою.

Поняття розпинування

Іноді трапляється так, що через поломку роз'єму або обрив кабелю перестає працювати зарядне пристрій для телефонуабо що-небудь підключене до комп'ютера. Це для людини, яка не володіє навичкою працювати паяльником. неприємний сюрпризта проблема.

Але для людини, знайомої з основами електроніки і вміє паяти, завдання вирішується просто - припаюється новий конектор або перепаюється старий, і наші улюблені пристрої знову функціонують.

Однак, перш ніж приступати до ремонту, потрібно знати розпинування usb рознімання – розташування дротів по кольорах по відношенню до контактів конектора. Неправильне розпаювання призведе до виходу з ладу гаджетів, що з'єднуються.

Загальні відомості про USB роз'єми

USB (універсальна послідовна шина)– стандарт передачі даних, який розроблений у 1994 році для організації інтерфейсу між комп'ютером та периферійними пристроями.

Зараз він використовується як для передачі даних між цифровими пристроями, так і для заряджання акумуляторів пасивного пристрою від активного, так званого "хоста". Прикладом може бути заряджання телефону від комп'ютера.

Рознімання поділяються на три типи:

Перший тип - usb 1.1

Був розроблений одним з перших для розширення функціональних можливостей комп'ютера та давав можливість підключення до комп'ютера додаткових пристроїв, у тому числі мобільних телефонів для передачі мовлення у цифровому вигляді.

Зважаючи на те, що швидкість передачі даних була низькою, йому на зміну прийшов usb 2.0. В даний час usb 1.1 вважається застарілим і практично не застосовується.

Другий тип - usb 2.0

Найбільш поширений на Наразіта широко використовується. Більшість електронних пристроїв, що продаються в магазинах електроніки, мають usb 2.0 конектори, незважаючи на те, що вони вже не зовсім відповідають сучасним вимогам щодо швидкості передачі. Зокрема, вінчестери вміють зчитувати інформацію зі швидкістю в 3-4 рази більшою, ніж швидкість, яку забезпечує цей тип пристроїв. Однак, вони залишаються поширеними через те, що для роботи мишок, клавіатури та інших пристроїв ця швидкість цілком підходить.

Третій тип - usb 3.0

Є новим поколінням пристроїв, швидкість передачі яких задовольняє найшвидшим вінчестерам і забезпечується запас швидкості на майбутнє. Конектори цього типу спеціально позначаються синім кольором.

Усі конектори розглянутих типів мають конструктивні відмінності, Які можна визначити за позначенням:

Літери F і M у маркуванні usbконекторів означають:

• F (female) - конектор типу "гніздо" (мама);
• М (male) - конектор типу "штекер" (тато).

Для підключення до портативних та мобільним пристроямрозроблені mini-usb, а пізніше - micro-usb.

Конектори типу mini-AB і micro-AB служать як перехідні для з'єднання mini A і mini B, micro-A і micro-В один з одним.

Розпинування роз'ємів

Розпаювання usb 2.0 роз'єму така:

• Червоний провідприпаюється до контакту 1 рознімання: подається харчування +5В;
• Білий провід- До контакту 2: інформаційний (D -);
• Зелений провід- До контакту 3: інформаційний (D +);
• Чорний провід- До контакту 4: загальний.

Кабелі міні та мікро usbмають п'ять проводів різних кольорів та п'ятиконтактний роз'єм. Відмінність розпаювання таких мікро роз'ємів від розпаювання usb 2.0 роз'єму полягає в наступному:

• розпаювання перших трьох контактів - аналогічно usb 2.0;
• бузковий провід йде до контакту 4 - це ID; у роз'ємах А – не використовується, у роз'ємах – з'єднується з корпусом;
• чорний провід йде контакту 5 – загальний.

Розпаювання usb 3.0 роз'ємупроводиться таким чином:

• розпаювання перших 4-х контактів ідентична розпаювання usb 2.0 роз'єму;
• синій провід підходить до контакту 5 – передача інформації зі знаком плюс;
• жовтий провід – до контакту 6 – передача інформації зі знаком мінус;
• додатковий корпус – до контакту 7;
• фіолетовий провід – до контакту 8 – передача інформації зі знаком мінус;
• помаранчевий провід – до контакту 9 – передача інформації зі знаком плюс.

Мікро та міні usb для мобільних телефонів

Всі сучасні мобільні телефони заряджаються через міні та мікроконектори від власного зарядного пристрою. Розпинування міні та мікроконекторів розглядалося нами вище.

Тепер поговоримо про те, чому трапляється так, що начебто зарядний пристрійза своїми параметрами (напрузі та струму зарядки) підходить, і роз'єм від вашого телефону добре стикується до нього, проте зарядний пристрій не "рідний" - і зарядка не йде. Чому?

Справа в деяких відмінностях розпинання міні та мікророз'ємів телефонів, що вставляються в зарядний пристрій.

Наприклад, такі гаджети, як HTC, Philips, Samsung, а також Nokia та LG визнають зарядний пристрій за свій, якщо 2 і 3 контакт у розніманні закорочені. З'єднавши ці контакти в коннекторі AF пристрою заряджання, можна користуватися ним для заряджання даних видів телефонів.

Апарати фірми Motorola «вимагають» установки резистора, номіналом 200 кілоМ між 4 та 5 контактами. Без нього апарат заряджається дуже повільно.

Резюмуючи сказане, можна зробити висновок, що при ремонті кабелів до ваших улюблених гаджетів важливо знати розпинування роз'ємів, щоб правильно розпаяти кабельні дроти, і тоді ваші електронні «друзі» будуть служити вам довго.

Правильне розпинання штекера та гнізда Micro-USB роз'єму для підключення живлення та заряджання мобільного телефону або планшета.

Схема розпинування

Призначення контактів мікро-USB роз'єму - гнізда та штекера

Роз'єм USB (Universal Serial Bus) – це послідовна шина універсального призначення, найбільш поширений провідний спосіб підключення зовнішніх пристроївдо комп'ютера. Даний роз'єм дозволяє організовувати обмін даними між комп'ютером та відеокамерою, карт-рідером, MP3-плеєром, зовнішнім жорстким диском, смартфон.

Заряд батареї через Мікро-ЮСБ

Крім того, по ньому надходить напруга живлення 5 вольт для зарядки акумулятора гаджетів, що носяться. Так як практично всі сучасні літієві батареї мають робочу напругу 3,7 В, то йдуть по Мікро-ЮСБ 5 підходять для заповнення енергії відмінно. Щоправда, не безпосередньо до АКБ, а через перетворювач зарядного пристрою.

Тішить, що цоколівка роз'єму однакова у всіх виробників смартфонів - Samsung, LG, Huaway та інші. Таким чином зарядний-адаптер 220 В від одного телефону, найчастіше підходить для заряду іншого без зміни цоколівки.

• Головна перевага Micro-USB роз'єму перед іншими типами - можливості підключення Plug&Play пристроїв без необхідності перезавантаження комп'ютера або ручної установкидрайверів. Пристрої можуть бути підключені під час роботи комп'ютера і так само від'єднані без необхідності натискати будь-які кнопки.

Різниця Micro-USB A та B

Зверніть увагу: Роз'єм micro містить 5 контактів. У роз'ємах типу "B" четвертий контакт не використовується. У роз'ємах типу "A" четвертий контакт замкнутий з GND (мінус). А для GND – п'ятий контакт.

У цій статті наведено Загальна інформаціяпро стандарт USB, а також розпинуванняUSB роз'ємза кольорами всіх видів (USB, mini-USB, micro-USB, USB-3.0).

Роз'єм USB (Universal Serial Bus)– це послідовна шина універсального призначення, сучасний спосіб під'єднання зовнішніх пристроїв. персонального комп'ютера. Замінює раніше використовувані методи підключення (послідовний і паралельний порт, PS/2, Gameport і т.д.) для типових периферійних пристроїв - принтери, миші, клавіатури, джойстики, камери, модеми і т.д. Також цей роз'єм дозволяє організовувати обмін даними між комп'ютером та відеокамерою, карт-рідером, MP3 – плеєром, зовнішнім жорстким диском.

Перевагою USB роз'єм перед іншими роз'ємами полягає в можливості підключення Plug&Play пристроїв без необхідності перезавантаження комп'ютера або ручної установки драйверів. Пристрої Plug&Play можуть бути підключені під час роботи комп'ютера та протягом декількох секунд розпочати роботу.

При підключенні нового пристрою спочатку хаб (кабельний концентратор) отримує високий рівень лінії передачі даних, яке повідомляє, що з'явилося нове обладнання. Потім слідують такі кроки:

1. Хаб повідомляє Хост-комп'ютер про те, що було підключено новий пристрій.
2. Хост-комп'ютер запитує хаб, який порт було підключено пристрій.
3. Після отримання відповіді комп'ютер видає команду активації даного порту і виконує обнулення (скидання) шини.
4. Концентратор формує сигнал скидання (RESET) тривалістю 10 мсек. Вихідний струм живлення пристрою становить 100 мА. Пристрій готовий до роботи і має адресу за замовчуванням.

Створення USB – результат співпраці таких компаній як Compaq, NEC, Hewlett-Packard, Philips, Intel, Lucent та Microsoft. USB стандарт був покликаний замінити широко використовується послідовний порт RS-232. USB загалом полегшує роботу користувачеві і має більшу пропускну здатність, ніж послідовний порт RS-232. Перша специфікація USB була розроблена в 1995 році як недорогий універсальний інтерфейс для приєднання зовнішніх пристроїв, які не вимагали великої пропускної здатності даних.

Три версії USB

USB 1.1

Версія USB 1.1 призначений для обслуговування повільних периферійних пристроїв (Low-Speed) зі швидкістю передачі даних 1,5 Мбіт/с і швидких пристроїв(Full-Speed) зі швидкістю передачі 12 Мбіт/с. USB 1.1, однак, не міг конкурувати з високошвидкісним інтерфейсом, наприклад. FireWire (IEEE 1394) від компанії Apple із швидкістю передачі даних до 400 Мбіт/с.

USB 2.0

У 1999 році стали замислюватися про друге покоління USB, яке було б застосовне і для більш складних пристроїв (наприклад, цифрових відеокамер). Ця Нова версія, що позначається як USB 2.0 була випущена 2000 року та забезпечувала максимальну швидкістьдо 480 Мбіт/с у режимі Hi-Speed ​​та зберегла зворотну сумісність з USB 1.1 (тип передачі даних: Full-Speed, Low-Speed).

USB 3.0

Третя версія (яка також позначається як Super-speed USB) була спроектована в листопаді 2008 року, але, ймовірно, через фінансову кризу її масове поширення було відкладено аж до 2010. USB 3.0 має більш ніж у 10 разів більшу швидкість порівняно з USB 2.0 (до 5 Гбіт/с). Нова розробка має 9 проводів замість первісних 4 (шина даних вже складається з 4 проводів), проте цей стандарт, як і раніше, підтримує і USB 2.0 і забезпечує знижене енергоспоживання. Завдяки цьому можна використовувати будь-яку комбінацію пристроїв та портів USB 2.0 та USB 3.0.

USB роз'єм має 4 контакти. До контактів DATA+ і DATA- підключається кручена пара (скручені між собою два дроти), а до висновків VCC (+5 В) і GND підключаються звичайні дроти. Потім весь кабель (всі 4 дроти) екранується алюмінієвою фольгою.

Нижче представлено розпинування всіх видів USB роз'ємів.

Види та розпинування USB роз'ємів

Розпаювання USB кабелю за кольорами:

1. +5 вольт
2. -Data
3. +Data
4. Загальний

Схема розпинування роз'єму USB - тип А:

Схема розпинування роз'єму USB - тип В:

Розпаювання кабелю за кольорами роз'ємів:mini (міні) та micro (мікро) USB:

1. +5 вольт
2. -Data
3. +Data
4. Не використовується / Загальний
5. Загальний

Розпинування роз'єму mini-USB - тип А:

У цій статті ми розглянемо варіанти розпинувань USBроз'ємів.

Розпинування 5-х пінового роз'єму

Micro USB роз'єм містить п'ятьконтактів:

1 контакт:+5 Вольт живлення зарядки

2 контакт:прийом сигналу (D-)

3 контакт:передача сигналу (D+)

4 контакт:не задіяний. Тільки при підключенні OTG кабелю, замикає на корпус, що забезпечує пошук та встановлення нового пристрою.

5 контакт:загальний (мінус)

Розпинування USB 3.0 стандарту А та В

Розглянутий вище стандарт USB 2.0 забезпечує максимальну швидкість передачі сигналу до 480 мегабіт за секунду, а стандарт USB 3.0 дозволяє передавати дані зі швидкістю до 5 гігабіт за секунду. Швидкість стандарту USB 3.0 у десять разів швидше, ніж USB 2.0.

Також додано ще чотири контакти, які призначені для організації високої швидкості, швидкого заряджання та інших переваг з силою струму до 1 Ампер!

Але для підтримки старих пристроїв новий роз'єм USB 3.0 має ті ж чотири контакти. Пару для прийому та передачі даних та другу для живлення. Див. фото нижче.

Розпинування мікро-USB 3.0

Розпинування USB 3.0 на материнській платі

Використовується для підключення з роз'ємом на передній панелі комп'ютера.

Літерно-цифрове маркування котушок індуктивностей та дроселів

Пропоновані нижче дані будуть корисні радіоаматорам при ремонті недорогих радіоприймачів та магнітол моделей китайського та іншого виробництва.

Параметри транзисторів

МП9, МП10, МП11, МП13

Тип приладу

Структура

P до max[ мВт ]

fгр, f*h216

Поломки