Pinout van verschillende soorten USB-connectoren: pinout van micro- en mini-usb + pinout-nuances

De USB-interface is een populaire vorm van technologische communicatie op mobiele en andere digitale apparaten.Dergelijke connectoren worden vaak aangetroffen op personal computers met verschillende configuraties, randcomputersystemen, mobiele telefoons, enz.

Een kenmerk van de traditionele interface is de USB-pinout van een klein gebied. Voor de werking worden slechts 4 pinnen (contacten) + 1 aardschermleiding gebruikt. Het is waar dat de nieuwste, meer geavanceerde aanpassingen (USB 3.0 Powered-B of Type-C) worden gekenmerkt door een toename van het aantal werkcontacten. Dit is waar we het in dit materiaal over zullen hebben. We zullen ook de structuur van de interface en de kenmerken van kabelbedrading op de connectorcontacten beschrijven.

Soorten USB-connectoren

De afkorting "USB" heeft een afgekorte aanduiding, die in zijn geheel luidt als "Universal Series Bus" - een universele seriële bus, dankzij het gebruik waarvan snelle digitale gegevensuitwisseling plaatsvindt.

De veelzijdigheid van de USB-interface wordt opgemerkt:

• laag energieverbruik;
• unificatie van kabels en connectoren;
• eenvoudige registratie van gegevensuitwisseling;
• hoog functionaliteitsniveau;
• Brede ondersteuning voor stuurprogramma's voor verschillende apparaten.

Wat is de structuur van de USB-interface en welke soorten USB-technologieconnectoren bestaan ​​er in de moderne elektronicawereld? Laten we proberen het uit te zoeken.

Technologische structuur van de USB 2.0-interface

Connectoren die betrekking hebben op producten die zijn opgenomen in de specificatiegroep 1.x - 2.0 (gemaakt vóór 2001) zijn verbonden met een vieraderige elektrische kabel, waarbij twee geleiders stroom leveren en nog twee andere gegevens verzenden.

Bovendien vereist de bedrading van service-USB-connectoren in de specificaties 1.x - 2.0 de aansluiting van een afschermingsvlecht - in feite een vijfde geleider.

Zo ziet het fysieke ontwerp van normale USB-connectoren die tot de tweede specificatie behoren eruit. Aan de linkerkant staan ​​de versies van het “mannelijke” type, aan de rechterkant zijn de versies van het “vrouwelijke” type en de pin-out die overeenkomt met beide opties

Bestaande versies van universele seriële busconnectoren met de genoemde specificaties worden in drie opties gepresenteerd:

1. Normaal - typ “A” en “B”.
2. Mini - typ “A” en “B”.
3. Micro - typ “A” en “B”.

Het verschil tussen alle drie de producttypen ligt in de ontwerpaanpak. Als normale connectoren bedoeld zijn voor gebruik op stationaire apparatuur, zijn 'mini'- en 'micro'-connectoren gemaakt voor gebruik in mobiele apparaten.

Dit is hoe het fysieke ontwerp van de connectoren van de tweede specificatie uit de "mini" -serie eruit ziet en dienovereenkomstig het label voor Mini USB-connectoren - de zogenaamde pinout, op basis waarvan de gebruiker de kabelverbinding maakt

Daarom worden de laatste twee typen gekenmerkt door een miniatuurontwerp en een licht gewijzigde connectorvorm.

Pinouttabel voor standaard type “A” en “B” connectoren

Naast de uitvoering van connectoren van de typen "mini-A" en "mini-B", evenals connectoren van de typen "micro-A" en "micro-B", zijn er wijzigingen aan de "mini-AB" en connectoren van het type “micro-AB”.

Een onderscheidend kenmerk van dergelijke ontwerpen is de bedrading van de USB-geleiders op een 10-pins pad. In de praktijk worden dergelijke connectoren echter zelden gebruikt.

Micro-USB- en mini-USB-interface pinouttabel voor type “A”- en “B”-connectoren

Technologische structuur van USB 3.x-interfaces

Ondertussen had de verbetering van de digitale apparatuur er al toe geleid dat specificaties 1.x - 2.0 in 2008 verouderd waren.

Dit soort interfaces maakten het niet mogelijk nieuwe apparatuur aan te sluiten, bijvoorbeeld externe harde schijven, op een zodanige manier dat een hogere gegevensoverdrachtsnelheid (meer dan 480 Mbit/s) werd geboden.

Dienovereenkomstig werd een compleet andere interface geboren, gemarkeerd met specificatie 3.0. De ontwikkeling van de nieuwe specificatie wordt niet alleen gekenmerkt door een hogere snelheid, maar ook door een hogere stroomsterkte: 900 mA versus 500 mA voor USB 2/0.

Het is duidelijk dat het verschijnen van dergelijke connectoren het mogelijk heeft gemaakt om een ​​groter aantal apparaten te bedienen, waarvan sommige rechtstreeks van stroom kunnen worden voorzien via de universele seriële businterface.

Wijziging van USB 3.0-connectoren van verschillende typen: 1 – “mini” type “B” versie; 2 – standaard producttype “A”; 3 – ontwikkeling van de “micro”-serie van het type “B”; 4 – standaardversie “C”-type

Zoals je op de afbeelding hierboven kunt zien, hebben de interfaces van de derde specificatie meer werkcontacten (pinnen) dan de vorige - tweede versie. De derde versie is echter volledig compatibel met de “twee”.

Om signalen met een hogere snelheid te kunnen verzenden, hebben de ontwerpers van de derde versie vier extra datalijnen en één neutrale draadlijn uitgerust. Verbeterde contactpinnen bevinden zich in een aparte rij.

Pin-aanduidingstabel voor connectoren van de derde versie voor het aansluiten van een USB-kabel

Ondertussen bleek het gebruik van de USB 3.0-interface, met name de “A”-serie, een ernstige ontwerpfout. De connector heeft een asymmetrische vorm, maar de aansluitpositie is niet specifiek aangegeven.

De ontwikkelaars moesten het ontwerp moderniseren, waardoor in 2013 een USB-C-optie ter beschikking van gebruikers verscheen.

Verbeterde USB 3.1-connector

Het ontwerp van dit type connector omvat het dupliceren van werkende geleiders aan beide zijden van de stekker. Er zijn ook verschillende back-uplijnen op de interface.

Dit type connector wordt veel gebruikt in moderne mobiele digitale technologie.

Locatie van contacten (pinnen) voor de USB-C-type interface, die behoort tot de serie van de derde specificatie van connectoren bedoeld voor de communicatie van verschillende digitale apparatuur

Het is vermeldenswaard de kenmerken van USB Type-C. De snelheidsparameters voor deze interface tonen bijvoorbeeld een niveau van 10 Gbit/s.

Het ontwerp van de connector is compact en zorgt voor een symmetrische verbinding, waardoor de connector in elke positie kan worden geplaatst.

Pinouttabel compatibel met specificatie 3.1 (USB-C)

Het volgende niveau van de USB 3.2-specificatie

Ondertussen gaat het proces van het verbeteren van de universele seriële bus actief door. Op niet-commercieel niveau is het volgende specificatieniveau al ontwikkeld: 3.2.

Volgens de beschikbare informatie beloven de snelheidskenmerken van de USB 3.2-interface twee keer zoveel parameters als waartoe het vorige ontwerp in staat was.

De ontwikkelaars zijn erin geslaagd dergelijke parameters te bereiken door multibandkanalen te introduceren waarmee transmissie wordt uitgevoerd met snelheden van respectievelijk 5 en 10 Gbit/s.

Net als bij "Thunderbolt" gebruikt USB 3.2 meerdere rijstroken om de algehele doorvoer te bereiken, in plaats van te proberen hetzelfde kanaal tweemaal te synchroniseren en uit te voeren

Overigens moet worden opgemerkt dat de compatibiliteit van de veelbelovende interface met de bestaande USB-C volledig wordt ondersteund, aangezien de “Type-C”-connector (zoals reeds opgemerkt) is uitgerust met back-upcontacten (pinnen) die multi- bandsignaaloverdracht.

Kenmerken van kabelbedrading op connectorcontacten

Er zijn geen speciale technologische nuances verbonden aan het solderen van kabelgeleiders op de contactvlakken van connectoren. Het belangrijkste in dit proces is om vooraf te zorgen voor kleurmatching. beschermd tegen isolatie kabelgeleiders op een specifiek contact (pin).

Kleurcodering van geleiders in de kabelassemblage die wordt gebruikt voor USB-interfaces. Van boven naar beneden wordt respectievelijk het kleurenschema van de kabelgeleiders weergegeven voor specificaties 2.0, 3.0 en 3.1

Als u wijzigingen aanbrengt in verouderde versies, moet u ook rekening houden met de configuratie van de connectoren, de zogenaamde "mannelijke" en "vrouwelijke".

De op het mannelijke contact gesoldeerde geleider moet overeenkomen met de soldeerverbinding op het vrouwelijke contact. Neem bijvoorbeeld de mogelijkheid om de kabel op USB 2.0-pinnen aan te sluiten.

De vier werkgeleiders die in deze uitvoeringsvorm worden gebruikt, zijn meestal gemarkeerd in vier verschillende kleuren:

• rood;
• wit;
• groente;
• zwart.

Dienovereenkomstig wordt elke geleider gesoldeerd op een pad gemarkeerd met een connectorspecificatie van een vergelijkbare kleur. Deze aanpak vereenvoudigt het werk van de elektronica-ingenieur aanzienlijk en elimineert mogelijke fouten tijdens het desoldeerproces.

Een vergelijkbare soldeertechnologie wordt toegepast op connectoren van andere series.Het enige verschil in dergelijke gevallen is het grotere aantal geleiders dat moet worden gesoldeerd. Om uw werk te vereenvoudigen, is het handig om speciaal gereedschap te gebruiken: een betrouwbare soldeerbout voor het solderen van draden thuis en afstrijker voor het strippen van isolatie van de uiteinden van de kernen.

Ongeacht de connectorconfiguratie wordt altijd schermgeleidersolderen gebruikt. Deze geleider wordt aan het overeenkomstige contact op de connector gesoldeerd, Schild – beschermend scherm.

Er zijn regelmatig gevallen waarin het beschermende scherm wordt genegeerd, wanneer “experts” het nut van deze geleider niet inzien. Het ontbreken van een scherm vermindert echter de prestaties van de USB-kabel dramatisch.

Het is dan ook niet verwonderlijk wanneer de gebruiker bij een aanzienlijke kabellengte zonder scherm problemen ondervindt in de vorm van interferentie.

De connector bedraden met twee geleiders om een ​​voedingslijn voor het donorapparaat te organiseren. In de praktijk worden verschillende bedradingsopties gebruikt, afhankelijk van de technische behoeften.

Er zijn verschillende opties voor het solderen van een USB-kabel, afhankelijk van de configuratie van de poortlijnen op een bepaald apparaat.

Om bijvoorbeeld het ene apparaat met het andere te verbinden om alleen een voedingsspanning (5V) te verkrijgen, volstaat het om slechts twee lijnen op de overeenkomstige pinnen (contacten) te solderen.

Conclusies en nuttige video over het onderwerp

In de onderstaande video worden de belangrijkste punten van de pin-out van connectoren uit de 2.0-serie en andere uitgelegd, en worden individuele details van de productie van soldeerprocedures visueel uitgelegd.

Als u volledige informatie heeft over de pin-out van Universal Serial Bus-connectoren, kunt u altijd een technisch probleem oplossen dat verband houdt met geleiderdefecten. Deze informatie kan ook van pas komen als u bepaalde digitale apparaten op een niet-standaard manier moet aansluiten.

Wilt u bovenstaand materiaal aanvullen met nuttige opmerkingen of waardevolle tips over doe-het-zelf-desolderen? Schrijf commentaar in het onderstaande blok en voeg indien nodig uniek fotomateriaal toe.

Misschien heb je na het lezen van het artikel nog vragen? Stel ze hier - onze experts en competente sitebezoekers zullen proberen onduidelijke punten te verduidelijken.