USB коннекторы

[RW011]

Типы USB разъёмов

USB разъёмы поражают разнообразием. Поэтому шнуры выпускаются под разные типоразмеры интерфейса. При этом разъёмы на обоих концах кабеля тоже бывают разными.

1:

Разнообразие типоразмеров, в первую очередь, обусловлено размерами мобильных устройств и электронной техники: на мобильных телефонах, смартфонах и фотокамерах элементарно не нашлось места для громоздкого стандартного разъёма (USB тип А). Поэтому новые разъёмы были меньшими. Дальнейшее развитие типоразмеров было связано с ещё большим уменьшением периферийных устройств и электронных гаджетов. В придачу к этому производилось усовершенствование интерфейса. Например, mini USB A и mini USB B имели фиксаторы в периферийных устройствах, в следствии чего при поломке разъёма приходилось ремонтировать само устройство, а не более дешёвый кабель. Ещё одной причиной для появления новых разъёмов стала симметрия подключения. То есть, имело значение какой стороной вставлять штекер в гнездо, при этом не показывается какой именно стороной. Эта проблема решилась с появлением симметричного коннектора USB C.

USB A

1:

Базовый разъём стандартного размера. Им оснащены компьютеры и ноутбуки, некоторые планшеты, док-станции, Smart-телевизоры, игровые приставки, DVD и Blue ray видеоплееры, клавиатуры и мыши, флеш-накопители и внешние жёсткие диски.

Этот разъём плоский, прямоугольной формы. Состоит из двух соединителей — штекера и гнезда. Как правило, штекерами снабжены кабели, а техника оснащена гнёздами USB тип A. Исключение составляют кабели-удлинители, которые на одном или двух концах имеют гнездовой разъём.

Разъёмы данного типоразмера представлены версиями 1.1, 2.0 и 3.0. Первая спецификация позволяет передавать данные со скоростью до 12 Мбит/с. Вторая — до 480 Мбит/с. А версия 3.0 способна передавать данные со скоростью до 5 Гбит/с.

Коннектор версии 1.0 и 2.0 имеет 4 контакта, тогда как USB тип A 3.0 снабжён девятью контактами. При этом новые контакты расположены отдельно от старых, благодаря чему разъёмы разных спецификаций совместимы для подключения к портам.

Шнуры USB A – USB A нельзя использовать для обмена данными между двумя ПК

.

USB B

1:

Разъём типа B предназначен для использования с периферийными USB-устройствами. Данный коннектор имеет квадратную форму и имеет слегка скошенные углы на верхних концах разъема. Используется исключительно на периферийных устройствах, поэтому встречается лишь на одном конце кабеля.

USB B 3.0

1:

Модернизированный разъём B типа. Отличается наличием дополнительной контактной группы, расположенной сверху над контактами типоразмера USB B 1.0/2.0. Поэтому штекер USB B версии 3.0 нельзя подключить к порту USB тип B 2.0 из-за изменения формы разъёма. Однако в устройства с гнёздами USB 3.0 типа B можно подключить шнур с коннектором USB B 3.0.

Такой типоразмер предназначен для периферийных устройств. Применяется в принтерах и USB-концентраторах

.

USB C

1:

Современная разновидность разъёмов USB семейства, внедрённая с 2014 года. Характеризуются симметричностью по горизонтали — не имеет значения, каким боком вставлять штекер в гнездо, поскольку контакты располагаются сверху и снизу.

Данный разъём имеет продолговатую форму с закруглёнными торцами. Содержит 23 контакта. Соответствует спецификации 3.0 и новее. Встречается на смартфонах и планшетах. Такой разъём часто используется как для передачи данных, так и для зарядки. Компьютерные шнуры, как правило, имеют штекер USB C лишь на одном конце кабеля, поскольку для подсоединения к ПК применяется разъём USB A.

Mini USB B

1:

5-ти контактный разъём прямоугольной формы с выступом. Поддерживает технологию On-The-Go (OTG). Первоначально этот штекер был разработан для более ранних моделей смартфонов, но по мере того, как смартфоны стали более компактными и с более тонкими корпусами, штекер Mini USB был заменен на Micro USB тип B. Теперь Mini USB B предназначен лишь для некоторых цифровых камер.

Micro USB B

1:

Уменьшенная версия коннекторов mini USB B. При этом поддерживает высокую скорость передачи данных 480 Мбит/с и функции On-The-Go. Содержит 5 контактов. Также существует 4-х контактная версия, применяемая в некоторых цифровых фотокамерах.

Micro USB B 3.0

1:

Миниатюрный разъём, отличающийся по форме от Micro USB B 1.0/2.0. Из-за этого его нельзя подключить к порту для Micro USB B 2.0. При этом в устройства с гнездом Micro USB B 3.0 можно подсоединить шнур со штекером Micro USB B 2.0. Чаще всего такой интерфейс встречается на жёстких дисках и некоторых фотокамерах.

Отличительные особенности данного коннектора — наличие двух контактных групп.

[RW011]

Разновидности USB шнуров
Существование разных типоразмеров интерфейса USB привело к большому ассортименту шнуров. Как правило, они поставляются в комплекте с мобильными устройствами и портативной цифровой техникой, однако может возникнуть необходимость замены фирменного шнура в случае его поломки или потери. Кроме того, может понадобиться универсальный шнур, подходящим к разным разъёмам (чтоб не носить с собой много шнуров). Для совместного использования электроники (например, по технологии OTG — подключения периферийных устройств к смартфонам и планшетам) необходимы USB шнуры с особенными конфигурациями разъёмов, которые не поставляются в комплекте с гаджетами.

USB шнуры можно классифицировать по количеству типоразмеров, по самим типам разъёмов, предназначению, а также по исполнению разъёмов.

1:

В зависимости от типоразмеров коннекторов на концах кабеля шнуры делятся на однотипные и разнотипные. Однотипные имеют разъёмы одинакового вида. Например, USB A - USB A или USB C - USB C. Разнотипные состоят из разных разъёмов. Например, USB A - USB C или USB A – micro USB B.

Конфигурации разъёмов

1:

Конфигурации разъёмов также различаются. Как правило, ПК и периферийные устройства оснащаются гнездовыми разъёмами. Соответственно, шнуры снабжены штекерами. Однако типы контактов могут быть разными. Например, на одном конце расположен штекер, а на другом — гнездо.

По предназначению

1:

Делятся на data-шнуры, шнуры для подзарядки и универсальные шнуры.
Первые подходят только для передачи данных.
Вторая разновидность состоит из кабеля с проводами питания, поэтому неспособна обеспечивать обмен файлами.
Третий вид подходит как для передачи данных, так и для зарядки (в том числе, быстрой зарядки повышенной мощности).

Наиболее распространены следующие конфигурации шнуров:

1:

USB A (штекер) – USB A (гнездо)
USB A (штекер) – USB A (штекер)
USB A (штекер) – USB B 2.0 (штекер)
USB B 2.0 (штекер) – USB B 2.0 (гнездо)
USB A (штекер) – USB B 3.0 (штекер)
USB A (штекер) – micro USB B 2.0 (штекер)
USB A (штекер) – mini USB B 2.0 (штекер)
mini USB B 2.0 (штекер) – mini USB B 2.0 (штекер)
mini USB B 2.0 (штекер) – mini USB B 2.0 (гнездо)
USB A (штекер) – USB C (штекер)
USB C (штекер) – USB C (штекер)
Ещё одно различие состоит в исполнении разъёмов. Оно бывает прямым и угловым.

[RW011]

USB кабели: строение и особенности применения

Компьютерный кабель служит для непосредственной передачи данных и/или тока. Из-за этого он имеет сложную структуру. При этом строение отличается в зависимости от специализации (типа передаваемых сигналов) и версии спецификации.

По специализации можно выделить два типа USB кабелей: -универсальные и силовые.

1:

Универсальные кабели предназначены для передачи данных и тока для подзарядки от компьютера или блока питания. Строение такого кабеля немного различается в зависимости от версии спецификации, но общая структура похожа. Например, универсальные кабели USB стандарта 2.0 содержат одну или несколько проводов «витая пара» сечением 28 AWG и двух проводов питания сечением от 20 до 28 AWG. К ним добавляется трос. А сверху data и силовые провода укрыты экраном из фольги, над которой располагается защитная оплётка. Потом все эти компоненты помещаются внутрь внешней оболочки (преимущественно, из ПВХ). Кабели версии 3.0 отличаются наличием дополнительных экранированных проводов «витая пара».

Шнур USB для питания внешне похож на кабель для передачи данных. Разница между data-кабелем и кабелем для зарядки состоит в том, что кабель для передачи данных имеет четыре линии в интерфейсе USB, а кабель для зарядки имеет только два провода питания. Таким образом, кабель для передачи данных может быть кабелем для зарядки, но кабель для зарядки нельзя использовать в качестве кабеля для передачи данных.

Для быстрой зарядки применяется особая спецификация Quick Charge или её аналог USB Power Delivery. Эта технология позволяет передавать повышенное напряжение и ток, которые превышают стандартные величины спецификаций USB, используемых для передачи данных. При подключении к компьютеру или ноутбуку, либо же к обычной зарядке, по умолчанию будет передаваться стандартное напряжение 5В. При соответствии гаджета технологии Quick Charge происходит переключение схемы на спецификацию Quick Charge 2.0. После того, как смартфон видит соответствие зарядного устройства, активизируется спецификация Quick Charge 3.0 и или 4.0. В таком случае по кабелю может подаваться напряжение до 12В или до 20В. При этом регулировка напряжения может быть ступенчатой, чтоб соответствовать электронному портативному устройству.

Необходимо отметить, что современные стандарты позволяют заряжать смартфоны током мощностью до 65 Вт. Однако в 2020-м году была разработана новая спецификация, обеспечивающая зарядку мощностью свыше 100 Вт.

==============================================
Характеристики

Характеристиками USB шнуров являются версия спецификации, тип контактов, длина кабеля, оболочка кабеля, цвет.

Спецификация интерфейса

1:

-отвечает за скорость передачи данных. Кроме того, в случае с уменьшенными версиями разъёмов (micro USB B/mini USB B) этот параметр позволяет определить типоразмер разъёма. Этот параметр также важен при покупке шнуров USB A - USB A.

Контакты

1:

Контакты могут быть двух видов: штекер и гнездо. Поскольку гнёзда размещаются в самих устройствах, шнуры оснащаются штекерами. Впрочем, кабели с гнездовыми разъёмами тоже существуют. Их можно использовать для удлинения USB шнуров.

Оболочка и цвет

1:

Оболочка кабелей бывает ПВХ, силиконовой, тканевой.
Шнуры могут иметь разнообразную окраску. Поэтому можно подобрать USB шнур под цвет гаджета.

[RW011]

Разница между разъемом USB-C и Lightning.

Кабели Lightning и USB-C обеспечивают надежное питание и возможность подключения различных устройств.
USB-C обеспечивает более высокую мощность, более высокую скорость передачи данных и более широкую совместимость.
Lightning специально разработан для устройств Apple и имеет эксклюзивную совместимость и сертификацию MFi.

[RW011]

Варіант 3 в 1 набирає популярність:

[RW011]

Разъём Thunderbolt в ноутбуке
Тот самый USB Type-C с необычным значком молнии. Но от привычного интерфейса USB порт отличается довольно сильно.
Thunderbolt — это интерфейс для обмена данными между электронными устройствами, совместная разработка Apple и Intel. Первоначально Thunderbolt возник на MacBook, обеспечив скорость связи с периферийными устройствами до 10 Гбит/с. Последний на тот момент стандарт USB 3.0 имел в два раза меньшую скорость — 5 Гбит/с.
Скрин..1:
Порт с молнией — это вид Thunderbolt 1-й и 2-й версии
Некоторое время Thunderbolt считался наследником Firewire и использовался только на гаджетах Apple — на MacBook и iPad. Но преимущества новой — третьей — версии стандарта Thunderbolt привели к тому, что эти разъёмы появились и на ноутбуках других производителей.
Скрин...2
Вид разъёма Thunderbolt 3-й и 4-й версии в ноутбуке

Чем Thunderbolt лучше других стандартов
Ситуация с USB и Thunderbolt похожа на ту, что была с USB и Firewire — предыдущим аппаратным интерфейсом гаджетов Apple. Firewire тоже был быстрее USB и обладал дополнительными «бонусами». Но он так и остался внутренним стандартом Apple.

Высокая скорость
Актуальные на сегодняшний день Thunderbolt 3 и Thunderbolt 4 имеют максимальную скорость передачи данных в 40 Гбит/с. Правда, есть некоторая разница. Thunderbolt 3 такую скорость может развить только теоретически, на практике она обычно не поднимается выше 20 Гбит/с. Для четвёртой версии 40 Гбит/с — цифра реальная. А вот USB 3.2 в последней редакции может выдать лишь до 20 Гбит/с.

Последовательное подключение устройств

1:

Тренд миниатюризации гаджетов привёл к тому, что разъёмов для периферии на них стало очень мало. В тонких ультрабуках обычно 2–3 разъёма, а на планшетах всего один. Начали возникать проблемы при одновременном подключении нескольких устройств.

Пример последовательного подключения устройств к Thunderbolt в ноутбуке(скр.3)

1:

Разработчики Thunderbolt прислушались к пожеланиям пользователей: стандарт поддерживает последовательное подключение устройств к одному разъёму — по цепочке. То есть к порту Thunderbolt можно подсоединить до шести периферийных устройств — мониторов, внешних накопителей и принтеров. И они все будут доступны!

Питание гаджетов

1:

Разъём Thunderbolt может «отдавать» внешнему устройству до 100 Вт мощности. Это позволяет подключать к ноутбуку энергоёмкие периферийные устройства. Например, мощные внешние видеопроцессоры, которые будут подпитываться и передавать данные по одну кабелю.

Совместимы ли Thunderbolt и USB

1:

Все вышеперечисленные преимущества вряд ли бы «выстрелили», если бы третья версия Thunderbolt не перешла на популярный разъём USB Type-С. И не просто перешла: Thunderbolt 3 ограниченно совместим с USB. Разберёмся, что это значит.

Thunderbolt и USB Type-C (USB 3.2 Gen 1 и выше)
Контроллеры Titan Ridge, устанавливаемые в порты Thunderbolt с 2018 года, имеют поддержку USB 3.2 Gen 2 со скоростью до 10 Гбит/с. То есть устройства с поддержкой USB 3.2 Gen 1 и Gen 2 при подключении к порту Thunderbolt будут работать на полной скорости. Периферия с USB 3.2 Gen 2 x 2 — «вполсилы», но выпущено таких гаджетов не так уж много.

Новые контроллеры поддерживают стандарт быстрой зарядки Power Delivery 2.0, входящий в стандарт USB 3.1. Так что от портов Thunderbolt можно подпитывать гаджеты с этой функцией, максимальная мощность зарядки при этом составляет 100 Вт.

Thunderbolt и USB Type-A (USB 2.0)
К порту Thunderbolt можно подключать устаревшие гаджеты с USB 2.0. Потребуется только приобрести переходной кабель USB 2.0 — Thunderbolt. В продаже таких много. Скорость у USB 2.0 невелика, но снижаться при подсоединении к Thunderbolt она не будет.

Thunderbolt и USB4
USB4 (да, теперь без пробела) — основан на Thunderbolt 3 и полностью с ним совместим. Максимальная скорость — 20 Гбит/с. Единственное отличие USB4 от Thunderbolt 3 — поддержка Power Delivery 3.1 с максимальной мощностью 240 Вт.

Thunderbolt 4 и USB4
Intel представила спецификацию Thunderbolt 4 в 2020 году. Новый стандарт — это развитие предыдущей версии, поддерживает скорость до 40 Гбит/с. Он совместим с USB4, но максимальная мощность зарядки осталась на уровне 100 Вт.

Какие кабели нужны для Thunderbolt
Н

1:

ачиная с USB 3.1, интерфейсный кабель перестал быть просто пучком проводов. Теперь туда устанавливается специальная микросхема eMarker, информирующая соединяемые устройства о возможностях кабеля.
Проблемы со снижением скорости передачи и зарядки возникали уже на устройствах USB 3.2 разных версий. Появление Thunderbolt 3 с тем же разъёмом только добавило путаницы. Теперь может быть такое, что подключаемое устройство просто откажется работать из-за неподходящего кабеля. И выяснится это только при подключении, потому что по внешнему виду выявить «неправильный» шнур не получится.

Так что «случайные» кабели при подсоединении устройств с разъёмами Type-C сегодня лучше не использовать. Особенно, если вам нужна максимальная скорость. Берите либо «родной» провод одного из устройств, либо кабель с гарантированной поддержкой нужного стандарта.

[