Uwaga! Poniższy opis został przetłumaczony automatycznie.
Informacje o złączach USB
-
Ogólne informacje na temat złączy wtykowych USB
-
Jak działa transmisja danych przez USB?
-
Które generacje USB są rozróżniane?
-
Jakiego formatu złącza potrzebuję?
Ogólne informacje na temat złączy wtykowych USB
Universal Serial Bus, zwany krótko USB, jest szeroko stosowanym interfejsem szeregowym, który umożliwia połączenie ze sobą urządzeń elektronicznych i wymianę danych. Technologia USB pochodzi pierwotnie z obszaru PC i została opracowana, aby podłączyć urządzenia peryferyjne, takie jak drukarki, skanery i inny sprzęt do komputera domowego.
Dzięki wygodnym funkcjom, takim jak możliwość podłączania urządzeń podczas pracy (podłączanie na gorąco) lub automatyczne wykrywanie sprzętu (plug & play), USB wprowadził znaczne uproszczenie dla użytkowników od momentu wprowadzenia na rynek w 1996 roku. Wraz z wprowadzeniem USB 2.0 w 2000 r. udało się znacznie zwiększyć szybkość transferu danych, dzięki czemu USB był również wykorzystywany do podłączenia zewnętrznych pamięci masowej, a obecnie stał się standardem w porównaniu z innymi, konkurencyjnymi systemami, takimi jak FireWire lub eSATA. W przypadku USB 1.0 dostępna była maksymalna prędkość transferu 12 Mbit / s, przy prędkości USB 3.1 10 Gbit / s. Istnieje duża kompatybilność wsteczna, ale jej granice (zwłaszcza w połączeniu ze wzrostem szerokości odmian na złączach) są ograniczone.
Ponieważ telefony komórkowe używają USB jako standardowego interfejsu i zasilacza, zastosowano wiele kabli z wtyczkami USB-C lub micro USB . Natomiast klasyczne urządzenia peryferyjne, takie jak drukarki lub skanery, zwykle używają złączy USB typu B, podczas gdy typ A jest oczekiwany po stronie hosta. Przy zakupie złączy wtykowych USB należy ustalić, która generacja USB i jaki format rzeczywiście jest potrzebna.
Jak działa transmisja danych przez USB?
Komunikacja w systemie USB jest centralnie sterowana przez kontroler hosta, który jest zwykle częścią zaimplementowanych podzespołów płyty głównej komputera domowego. Kontroler hosta odczytuje dane z podłączonych urządzeń. Połączone urządzenia mogą przesyłać dane tylko na żądanie przez sterownik hosta. Wyjątek stanowią urządzenia „USB on the go”, które mogą komunikować się bez udziału kontrolera hosta. Nowo podpięte urządzenia otrzymują jednoznaczny adres i są potrzebne m.in. identyfikator producenta i produktu. Standard USB definiuje różne klasy urządzeń, które mogą być sterowane przez ogólne sterowniki. Dzięki temu nie jest wymagany osobny sterownik dla każdego urządzenia. W ten sposób można natychmiast używać urządzeń z podstawowymi funkcjami, takimi jak klawiatury, myszy lub pamięci masowe bez uprzedniej instalacji sterowników.
USB dostarcza zasilanie za pomocą używanego kabla od pierwszej wersji podłączonych urządzeń. Maksymalny pobór mocy przez klientów został początkowo rozszerzony z 0,5 w na 100 W.
Które generacje USB są rozróżniane?
Standard USB można podzielić w następujących wersjach:
USB 1.0
USB 1.0 został wprowadzony w 1996 r. jako ujednolicony następca wielu różnych interfejsów PC. Dzięki uniwersalnemu zastosowaniu standard nie ogranicza się do klawiatury i myszy, ale był również przewidziany do urządzeń peryferyjnych. Przy maksymalnej prędkości transmisji wynoszącej 12 Mbit / s połączenie urządzeń pamięci masowej było rzadko używane.
USB 1.1
USB 1.1 1998 został wprowadzony jako specyfikacja, dzięki czemu usunięto przede wszystkim błędy i nierozwiązane problemy jego poprzednika. Stopa transferu utrzymywała się na tym samym poziomie.
USB 2.0
Wprowadzona w 2000 r. specyfikacja USB 2.0 („High-Speed”) jest do tej pory najpowszechniejsza i dostępna w prawie wszystkich systemach komputerowych. Prędkość transmisji danych 480 Mb/s umożliwia normalne użytkowanie szybkich połączeń, takich jak pamięci masowe lub urządzenia video. Dzięki temu USB mógł konkurować z systemem FireWire. Maksymalna moc dostarczona została zwiększona z wcześniej 0,5 w do 2,5 W.
USB 3.0
W 2008 r. wprowadzono USB 3.0 z dodatkiem nazwy „SuperSpeed” i teoretyczną szybkością transmisji 5 Gbit/s. Maksymalna możliwa szybkość netto jest nieco niższa niż 4 GBit/s. USB 3.0 wprowadził nowe kształty wtyczek i kabli. Ogólnie dostępny komputer domowy posiada obok znanych portów USB 2.0- zwykle kilka złączy USB 3.0. Jednak transmisja danych USB 3.0 odbywa się tylko wtedy, gdy standard kontroluje zarówno kontroler hosta, kabel oraz urządzenie końcowe. W przeciwnym razie nastąpi przełączenie do trybu USB 2.0. USB 3.0 posiada standardowy pobór mocy 4,5 w – z 2014 przedstawionym wtykiem USB typu C 15 w lub 100 w w trybie USB Power Delivery (USB-PD).
USB 3.1
Standard USB 3.1, który pojawił się w 2013 roku, podwoił prędkość transmisji do 10 Gbit / s brutto pod nazwą „SuperSpeed +”. Poprzedni standard USB 3.0 został włączony do nowej specyfikacji i od tego czasu został oficjalnie nazwany „USB 3.1 Gen 1”. SuperSpeed + jest zatem określany jako „USB 3.1 GEN 2”.
Kompatybilność
Technologia USB charakteryzuje się szeroką zgodnością wsteczną, co pozwala na zastosowanie starszych urządzeń końcowych. W ten sposób można podłączyć urządzenia USB 2.0 do kontrolera hosta obsługującego USB 3.0. Możliwe jest również podłączenie urządzeń USB 3.0 do maksymalnie kontrolera hosta obsługującego USB 2.0. Należy jednak zwrócić uwagę na to, aby urządzenie końcowe mogło obsługiwać wymagany pobór mocy. Aby zapewnić efektywną pracę w specyfikacji USB 3.0, oprócz kontrolera hosta należy również podłączyć kabel oraz dane urządzenie końcowe do standardu.
Jakiego formatu złącza potrzebuję?
Standardowe formaty to:
Typ A
Najczęściej spotykaną formą jest wtyk typu a, który można znaleźć w klasycznym typie złącza USB prawie każdym komputerze. Niewielkie rozmiary są spowodowane historią rozwoju w dziedzinie komputerów osobistych, przez co urządzenie nie jest wystarczająco interesujące dla małych lub mobilnych urządzeń. Wtyczki typu a stosowane są najczęściej do podłączania do hosta.
Typ B
Wtyczka typu B jest znacznie mniej rozpowszechniona niż typ A. Połączenie urządzeń drukujących i kopiujących jest najszerszy zakres zastosowania. Często jest stosowany także do podłączania zewnętrznych dysków twardych.
Typ C
Przedstawiony został typ C w 2014 roku i jest najnowszym formatem serii wtyczek USB. W porównaniu do typu a i typu B konstrukcja jest znacznie bardziej kompaktowa. Ze względu na symetryczne ustawienie wtyczek nie trzeba ich podłączać w określonym położeniu, co znacznie ułatwia obsługę. W porównaniu z dotychczasowymi specyfikacjami wtyczka typu C umożliwia regularne natężenie prądu 3 a przy napięciu znamionowym 5 V i dlatego może zapewnić pobór mocy 15 W. W trybie USB-PD możliwe jest natężenie prądu 5 A. Przy tym napięcie można zwiększyć z 5 do 12 lub 20 V, co umożliwia pobór mocy do 100 W. Dzięki zezwoleniu kierunek przepływu zasilanie jest teraz możliwe również w obu kierunkach.
Micro USB
Złącze Micro-USB jest obecnie najpopularniejszym złączem do urządzeń mobilnych, takich jak smartfony lub tablety. Dzięki swojej kompaktowej budowie łatwo znajdzie miejsce w jednej obudowie. Ten typ złącza w trakcie rozwoju zastępuje się typem C.
Wzory
Uniwersalny zakres zastosowania złączy wtykowych USB zapewnia znacznie większy wybór typów połączeń w porównaniu z początkowej fazie technologii USB. Należy przy tym przestrzegać specyfikacji odpowiedniej generacji USB, jak również możliwych kombinacji i dostępnej przestrzeni w obszarze zastosowania. Wtyczki Micro i Mini zapewniają warianty dla niewielkich miejsc, które są uzupełniane nowym typem C i zastąpione w dłuższej perspektywie czasowej.
Istnieją zatem pewne kryteria, które należy wziąć pod uwagę przy zakupie złączy wtykowych USB. Najważniejszym aspektem powinna być kompatybilność urządzeń, które mają być połączone. W zależności od konfiguracji wybór dostępnych wariantów można ograniczyć do poziomu łatwiejszego do zarządzania. Ponadto dostępność miejsca w zakresie zastosowania może mieć znaczenie lub szczególne zastosowanie, takie jak bardziej wydajne zasilanie elektryczne, które może być wykorzystywane do wyboru wtyczki typu C. W każdym razie spojrzenie na specyfikacje techniczne i karty danych używanych urządzeń końcowych pomaga w jasnej ocenie cech wydajności i eliminowaniu wszelkich niejasności.
Wtyczki USB na stole montażowym: funkcjonalne złącza męskie i żeńskie
Obecność wtyczki USB w sprzęcie elektronicznym nikogo już nie dziwi, gdyż standard ten zunifikował transmisję danych i zasilania pomiędzy urządzeniami multimedialnymi już na początku dekady. Tym mniej może dziwić zapotrzebowanie na złącza USB męskie i żeńskie nawet na amatorskim stole montażowym lub w miejscach, gdzie dokonuje się domowej naprawy i konserwacji sprzętu elektronicznego, w którym doszło do konieczności wymiany awaryjnego elementu tego typu lub przejścia ze standardu USB 2.0 na szybszy standard USB 3.0.
Jak wybrać optymalne do montażu lub lutowania złącza USB męskie
Złącze męskie USB jest wtykiem kompatybilnym z umieszczanym w obudowach gniazdem żeńskim tego samego standardu, podczas gdy obydwa złącza mogą występować w formie znanej jako mini-USB. Obecne na rynku złącza męskie USB występują zarówno w postaci prostej, jak i kątowej, będąc gotowymi do osadzenia na kablu lub zamontowania w sprzęcie jako fabrycznie towarzyszące przewodowi o wolnym końcu. Występujące jako oddzielna kategoria kable o końcówkach USB i mini-USB stanowią wygodny sposób połączenia ze sobą urządzeń elektronicznych wyposażonych w kompatybilne gniazda. Wszelkie materiały, z jakich wykonuje się gotowe do montażu złącza męskie, mają status ognioodpornych i objętych odpowiednim stopniem ochrony IP.
Złącza USB żeńskie i wachlarz dostępnych kształtów instalacyjnych
Żeńskie złącza USB są bardziej wymagające pod względem oferowanych konstruktorowi form i kształtów. Mogą być przystosowane zarówno do przylutowania na płytce drukowanej, jak i osadzenia w płycie montażowej – bywają wówczas oferowane jako gniazda pojedyncze lub podwójne, możliwe do instalacji w obudowie w kierunku poziomym, pionowym oraz kątowym. Producenci pozwalają nam na wybór żeńskich złącz USB dodatkowo chronionych kołnierzem lub panelem o pierścieniowym podświetleniu, największą ochronę przed zapyleniem lub przedostaniem się wody wewnątrz instalacji zapewnią natomiast złączu żeńskiemu modele idące w parze z zaślepką. Specjalnemu zastosowaniu może służyć gniazdo żeńskie do montażu frontowego z kablem zakończonym męską końcówką USB.
Znajdź optymalne wtyczki USB w conrad.pl
Conrad przyjdzie z pomocą każdemu, kto pragnie dokonać wyboru wtyczki USB - złącza męskiego lub żeńskiego - gwarantującej kompatybilność z obudową i płytką montażową, w obrębie których będą miały być zainstalowane. Szeroki wybór modeli sprawdzonych producentów pozwoli nabywcom na korzystanie z pełnej funkcjonalności urządzeń mających uzyskać połączenie z wykorzystaniem oefrowanych w jego asortymencie wtyczek USB.