Pinagem de diferentes tipos de conectores USB: pinagem de micro e mini usb + nuances de pinagem

A interface USB é uma forma popular de comunicação tecnológica em dispositivos móveis e outros dispositivos digitais.Conectores desse tipo são frequentemente encontrados em computadores pessoais de várias configurações, sistemas periféricos de computadores, telefones celulares, etc.

Uma característica da interface tradicional é a pinagem USB de uma pequena área. Para operação são utilizados apenas 4 pinos (contatos) + 1 linha de blindagem de aterramento. É verdade que as últimas modificações mais avançadas (USB 3.0 Powered-B ou Type-C) são caracterizadas por um aumento no número de contatos de trabalho. É sobre isso que falaremos neste material. Também descreveremos a estrutura da interface e os recursos da fiação dos cabos nos contatos do conector.

Tipos de conectores USB

A abreviatura “USB” carrega uma designação abreviada, que em sua totalidade se lê como “Universal Series Bus” - um barramento serial universal, graças ao qual é realizada a troca de dados digitais em alta velocidade.

A versatilidade da interface USB é notada:

• Baixo consumo de energia;
• unificação de cabos e conectores;
• registro simples de troca de dados;
• alto nível de funcionalidade;
• Amplo suporte para drivers para vários dispositivos.

Qual é a estrutura da interface USB e que tipos de conectores de tecnologia USB existem no mundo moderno da eletrônica? Vamos tentar descobrir.

Estrutura tecnológica da interface USB 2.0

Os conectores relacionados aos produtos incluídos no grupo de especificações 1.x - 2.0 (criados antes de 2001) são conectados a um cabo elétrico de quatro núcleos, onde dois condutores são de alimentação e mais dois transmitem dados.

Além disso, nas especificações 1.x - 2.0, a fiação dos conectores USB de serviço requer a conexão de uma trança de blindagem - na verdade, um quinto condutor.

É assim que se parece o design físico dos conectores USB normais pertencentes à segunda especificação. À esquerda estão as versões do tipo “macho”, à direita estão as versões do tipo “fêmea” e a pinagem correspondente a ambas as opções

As versões existentes de conectores de barramento serial universal com as especificações mencionadas são apresentadas em três opções:

1. Normal - digite “A” e “B”.
2. Mini - digite “A” e “B”.
3. Micro - digite “A” e “B”.

A diferença entre os três tipos de produtos está na abordagem do design. Se os conectores normais forem destinados ao uso em equipamentos estacionários, os “mini” e “micro” conectores serão feitos para uso em dispositivos móveis.

É assim que se parece o design físico dos conectores da segunda especificação da série “mini” e, consequentemente, a etiqueta dos conectores Mini USB - a chamada pinagem, com base na qual o usuário faz a conexão do cabo

Portanto, os dois últimos tipos são caracterizados por um design em miniatura e um formato de conector ligeiramente modificado.

Tabela de pinagem para conectores padrão tipo “A” e “B”

Junto com a execução de conectores dos tipos “mini-A” e “mini-B”, bem como conectores dos tipos “micro-A” e “micro-B”, existem modificações do “mini-AB” e conectores do tipo “micro-AB”.

Uma característica distintiva de tais designs é a fiação dos condutores USB em um bloco de 10 pinos. No entanto, na prática, tais conectores raramente são utilizados.

Tabela de pinagem de interface Micro USB e Mini USB para conectores tipo “A” e “B”

Estrutura tecnológica das interfaces USB 3.x

Enquanto isso, o aprimoramento dos equipamentos digitais já havia levado à obsolescência das especificações 1.x - 2.0 na época de 2008.

Este tipo de interfaces não permitia a ligação de novos equipamentos, por exemplo, discos rígidos externos, de forma a proporcionar uma taxa de transferência de dados superior (mais de 480 Mbit/s).

Assim nasceu uma interface completamente diferente, marcada com a especificação 3.0. O desenvolvimento da nova especificação é caracterizado não apenas pelo aumento da velocidade, mas também pelo aumento da corrente - 900 mA versus 500 mA para USB 2/0.

É claro que o surgimento de tais conectores tornou possível atender um maior número de dispositivos, alguns dos quais podem ser alimentados diretamente pela interface de barramento serial universal.

Modificação de conectores USB 3.0 de diferentes tipos: 1 – versão “mini” tipo “B”; 2 – produto padrão tipo “A”; 3 – desenvolvimento da “micro” série do tipo “B”; 4 – versão padrão tipo “C”

Como você pode ver na imagem acima, as interfaces da terceira especificação possuem mais contatos funcionais (pinos) do que a segunda versão anterior. Porém, a terceira versão é totalmente compatível com as “duas”.

Para poder transmitir sinais em maior velocidade, os projetistas da terceira versão equiparam quatro linhas de dados adicionais e uma linha neutra. Os pinos de contato aumentados estão localizados em uma linha separada.

Tabela de designação de pinos para conectores da terceira versão para fiação de um cabo USB

Enquanto isso, o uso da interface USB 3.0, em particular da série “A”, revelou-se uma grave falha de design. O conector tem formato assimétrico, mas a posição de conexão não é indicada especificamente.

Os desenvolvedores tiveram que modernizar o design, e como resultado em 2013 uma opção USB-C apareceu à disposição dos usuários.

Conector USB 3.1 atualizado

O projeto deste tipo de conector envolve a duplicação de condutores de trabalho em ambos os lados do plugue. Existem também várias linhas de backup na interface.

Este tipo de conector é amplamente utilizado na moderna tecnologia digital móvel.

Localização dos contatos (pinos) da interface tipo USB-C, que pertence à série da terceira especificação de conectores destinados à comunicação de diversos equipamentos digitais

Vale ressaltar as características do USB Type-C. Por exemplo, os parâmetros de velocidade desta interface mostram um nível de 10 Gbit/s.

O design do conector é compacto e garante uma conexão simétrica, permitindo que o conector seja inserido em qualquer posição.

Tabela de pinagem compatível com a Especificação 3.1 (USB-C)

O próximo nível da especificação USB 3.2

Enquanto isso, o processo de melhoria do barramento serial universal continua ativamente. No nível não comercial, o próximo nível de especificação já foi desenvolvido – 3.2.

De acordo com as informações disponíveis, as características de velocidade da interface USB 3.2 prometem o dobro dos parâmetros do que o design anterior é capaz.

Os desenvolvedores conseguiram atingir tais parâmetros introduzindo canais multibanda através dos quais a transmissão é realizada em velocidades de 5 e 10 Gbit/s, respectivamente.

Semelhante ao "Thunderbolt", o USB 3.2 usa múltiplas pistas para obter rendimento geral, em vez de tentar sincronizar e executar o mesmo canal duas vezes

A propósito, deve-se notar que a compatibilidade da interface promissora com o USB-C existente é totalmente suportada, uma vez que o conector “Tipo-C” (como já mencionado) está equipado com contatos de backup (pinos) que fornecem multi- transmissão de sinal de banda.

Recursos de fiação de cabos nos contatos do conector

Não há nuances tecnológicas especiais associadas à soldagem de condutores de cabos nas almofadas de contato dos conectores. O principal neste processo é garantir previamente a correspondência de cores. protegido do isolamento condutores do cabo a um contato específico (pino).

Codificação de cores dos condutores dentro do conjunto de cabos usado para interfaces USB. É mostrado de cima para baixo, respectivamente, o esquema de cores dos condutores dos cabos para as especificações 2.0, 3.0 e 3.1

Além disso, se você estiver conectando modificações de versões desatualizadas, deve-se levar em consideração a configuração dos conectores, os chamados “macho” e “fêmea”.

O condutor soldado no contato macho deve corresponder à solda do contato fêmea. Tomemos, por exemplo, a opção de conectar o cabo aos pinos USB 2.0.

Os quatro condutores de trabalho usados ​​nesta modalidade são geralmente marcados em quatro cores diferentes:

• vermelho;
• branco;
• verde;
• preto.

Conseqüentemente, cada condutor é soldado em uma almofada marcada com uma especificação de conector de cor semelhante. Esta abordagem simplifica muito o trabalho do engenheiro eletrônico e elimina possíveis erros durante o processo de dessoldagem.

Uma tecnologia de soldagem semelhante é aplicada a conectores de outras séries.A única diferença nesses casos é o maior número de condutores que devem ser soldados. Para simplificar seu trabalho, é conveniente usar uma ferramenta especial - um ferro de solda confiável para soldar fios em casa e stripper para retirar o isolamento das extremidades dos núcleos.

Independentemente da configuração do conector, a soldagem do condutor de tela é sempre utilizada. Este condutor é soldado ao contato correspondente no conector, Escudo – tela protetora.

São frequentes os casos de ignorar a tela de proteção, quando os “especialistas” não veem sentido neste condutor. No entanto, a falta de uma tela reduz drasticamente o desempenho do cabo USB.

Portanto, não é surpreendente quando, com um comprimento significativo de cabo sem tela, o usuário enfrenta problemas na forma de interferência.

Conectando o conector com dois condutores para organizar uma linha de energia para o dispositivo doador. Na prática, são utilizadas diferentes opções de fiação, com base nas necessidades técnicas.

Existem diferentes opções para soldar um cabo USB, dependendo da configuração das linhas das portas em um dispositivo específico.

Por exemplo, para conectar um dispositivo a outro e obter apenas uma tensão de alimentação (5V), basta soldar apenas duas linhas nos pinos (contatos) correspondentes.

Conclusões e vídeo útil sobre o tema

O vídeo abaixo explica os principais pontos de pinagem dos conectores da série 2.0 e outros, e explica visualmente detalhes individuais da produção dos procedimentos de soldagem.

Tendo informações completas sobre a pinagem dos conectores Universal Serial Bus, você sempre pode lidar com um problema técnico associado a defeitos nos condutores. Essas informações também serão úteis se você precisar conectar alguns dispositivos digitais de maneira não padronizada.

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