USB 인터페이스는 모바일 및 기타 디지털 장치에서 널리 사용되는 기술 커뮤니케이션입니다. 이러한 종류의 커넥터는 종종 다양한 구성의 개인용 컴퓨터, 주변 컴퓨터 시스템, 휴대 전화 등에서 발견됩니다.
기존 인터페이스의 특징은 소형 USB 핀아웃입니다. 작업에는 4 개의 핀 (접점) + 1 개의 접지 차폐 라인 만 사용됩니다. 사실, 최신 고급 수정 (USB 3.0 Powered-B 또는 Type-C)은 작동하는 접점 수가 증가한 것이 특징입니다. 이 자료에서 우리가 이야기 할 것. 인터페이스의 구조와 커넥터 핀의 케이블 배선 기능에 대해서도 설명합니다.
USB 커넥터의 종류
약어 "USB"는 고속 디지털 데이터 교환이 수행되는 범용 직렬 버스 인 "범용 직렬 버스"라고 전체적으로 약어를 나타냅니다.
USB 인터페이스의 다양성은 다음과 같습니다.
- 저전력 소비;
- 케이블과 커넥터의 통합;
- 데이터 교환의 간단한 기록;
- 높은 수준의 기능;
- 다른 장치의 드라이버를 광범위하게 지원합니다.
USB 인터페이스의 구조는 무엇이며, 현대 전자 분야에는 어떤 유형의 USB 기술 커넥터가 있습니까? 알아 내려고합시다.
USB 2.0 인터페이스의 기술 구조
사양 1.x-2.0 (2001 년 이전에 생성 된) 그룹에 포함 된 제품과 관련된 커넥터는 4 선식 전기 케이블에 연결되어 있으며 2 개의 도체가 공급되고 2 개의 데이터가 더 전송됩니다.
또한 사양 1.x-2.0에서 서비스 USB 커넥터의 배선은 실드 브레이드 (실제로 다섯 번째 도체)를 연결하는 것이 좋습니다.
이것은 두 번째 사양과 관련된 일반 USB 커넥터의 물리적 디자인입니다. 왼쪽에는 "father"유형의 버전이 있고, 오른쪽에는 "mother"유형의 버전과 두 옵션 모두에 해당하는 핀 배치가 있습니다.
표시된 사양의 기존 범용 직렬 버스 커넥터 버전은 세 가지 옵션으로 표시됩니다.
- 표준 - "A"와 "B"를 입력하십시오.
- 미니 - "A"와 "B"를 입력하십시오.
- 마이크로 - "A"와 "B"를 입력하십시오.
세 가지 제품 유형의 차이점은 디자인 방식에 있습니다. 일반 커넥터를 고정 장비에 사용하려는 경우 미니 및 마이크로 커넥터는 모바일 장치에 사용하도록 만들어졌습니다.
이것은 "mini"시리즈의 두 번째 사양 커넥터의 물리적 설계이며, 따라서 사용자가 케이블 연결을 기반으로하는 Mini USB 커넥터 레이블 (소위 핀아웃)입니다.
따라서 마지막 두 유형은 소형 디자인과 약간 수정 된 커넥터 모양이 특징입니다.
"A"및 "B"유형의 표준 커넥터에 대한 핀아웃 테이블
접촉 | 사양 | 케이블 도체 | 함수 |
1 | 힘 + | 레드 (오렌지) | + 5V |
2 | 데이터- | 화이트 골드) | 데이터- |
3 | 데이터 + | 초록 | 데이터 + |
4 | 영양- | 블랙 블루) | 지구 |
"mini-A"및 "mini-B"커넥터와 "micro-A"및 "micro-B"커넥터의 실행과 함께 "mini-AV"및 "micro-AV"커넥터가 수정되었습니다.
이러한 구조의 특징은 10 핀 접촉 패드에서 USB 도체의 배선을 실행하는 것입니다. 그러나 실제로 이러한 커넥터는 거의 사용되지 않습니다.
"A"및 "B"유형 커넥터 용 마이크로 USB 및 미니 USB 인터페이스 핀아웃
접촉 | 사양 | 케이블 도체 | 함수 |
1 | 힘 + | 빨간 | + 5V |
2 | 데이터- | 하얀 | 데이터- |
3 | 데이터 + | 초록 | 데이터 + |
4 | 식별자 | – | 호스트 장치 |
5 | 영양- | 검은 | 지구 |
USB 3.x 인터페이스의 기술 구조
한편, 2008 년 당시의 디지털 장비의 개선으로 사양 1.x-2.0의 도덕적 노화가 발생했습니다.
이러한 유형의 인터페이스는 새로운 장비 (예 : 외장 하드 드라이브)의 연결을 허용하지 않아 더 높은 (480 Mb / s 이상의) 데이터 전송 속도를 보장합니다.
따라서 사양 3.0으로 표시된 완전히 다른 인터페이스가 나타났습니다. 새로운 사양의 개발은 속도 증가뿐만 아니라 USB 2/0의 경우 500mA와 비교하여 900mA의 증가 된 전류 강도를 제공합니다.
이러한 커넥터의 모양은 더 많은 수의 장치에 서비스를 제공했으며 일부는 범용 직렬 버스 인터페이스에서 직접 전원을 공급받을 수 있습니다.
다른 유형의 USB 3.0 커넥터 수정 : 1- "mini"유형 "B"실행; 2- "A"유형의 표준 제품; 3-일련의 "마이크로"유형 "B"개발; 4- "C"유형의 표준 실행
위 그림에서 볼 수 있듯이, 세 번째 사양의 인터페이스에는 이전-두 번째 버전보다 더 많은 작동 접점 (핀)이 있습니다. 그러나 세 번째 버전은 "2"와 완전히 호환됩니다.
더 빠른 속도로 신호를 전송하기 위해, 제 3 버전의 설계 개발자는 추가로 4 개의 데이터 라인과 제로 접촉 와이어의 1 개의 라인을 갖추었다. 증강 접점 핀은 별도의 행에 배치됩니다.
USB 케이블 배선을위한 세 번째 버전의 커넥터 핀 지정 표
접촉 | 실행 "A" | 실행 "B" | 마이크로 B |
1 | 힘 + | 힘 + | 힘 + |
2 | 데이터- | 데이터- | 데이터- |
3 | 데이터 + | 데이터 + | 데이터 + |
4 | 지구 | 지구 | 식별자 |
5 | StdA_SSTX- | StdA_SSTX- | 지구 |
6 | StdA_sstx + | StdA_sstx + | StdA_SSTX- |
7 | GND_DRAIN | GND_DRAIN | StdA_sstx + |
8 | StdA_SSRX- | StdA_SSRX- | GND_DRAIN |
9 | StdA_SSRX + | StdA_SSRX + | StdA_SSRX- |
10 | – | – | StdA_SSRX + |
11 | 차폐 | 차폐 | 차폐 |
한편 USB 3.0 인터페이스, 특히 "A"시리즈의 사용은 심각한 설계 결함이었습니다. 커넥터는 비대칭 모양이지만 연결 위치를 구체적으로 나타내지는 않습니다.
개발자는 디자인의 현대화를 처리해야했으며 그 결과 2013 년에 USB-C 옵션이 사용자를 대신하여 나타났습니다.
업그레이드 된 USB 3.1
이 유형의 커넥터 설계에는 플러그 양쪽의 작동 도체가 복제됩니다. 인터페이스에는 여러 개의 중복 라인이 있습니다.
이 유형의 커넥터는 최신 모바일 디지털 기술에 널리 사용됩니다.
다양한 디지털 장치의 통신을 위해 설계된 일련의 세 번째 커넥터 사양과 관련된 USB-C 유형 인터페이스의 핀 (핀) 위치
USB Type-C의 특성에 주목할 가치가 있습니다. 예를 들어이 인터페이스의 속도 매개 변수는 10Gbit / s의 레벨을 보여줍니다.
커넥터 디자인은 컴팩트 한 디자인으로 만들어졌으며 대칭 연결을 보장하여 커넥터를 어느 위치 에나 삽입 할 수 있습니다.
사양 3.1 (USB-C)을 준수하는 핀아웃 테이블
접촉 | 지정 | 함수 | 접촉 | 지정 | 함수 |
A1 | GND | 접지 | B1 | GND | 접지 |
A2 | SSTXp1 | TX + | B2 | SSRXp1 | Rx + |
A3 | SSTXn1 | TX- | B3 | SSRXn1 | RX- |
A4 | 타이어 + | 힘 + | B4 | 타이어 + | 힘 + |
A5 | CC1 | CFG 채널 | B5 | SBU2 | PPD |
A6 | Dp1 | USB 2.0 | B6 | Dn2 | USB 2.0 |
A7 | Dn1 | USB 2.0 | B7 | Dp2 | USB 2.0 |
A8 | SBU1 | PPD | B8 | CC2 | CFG |
A9 | 타이어 | 영양물 섭취 | B9 | 타이어 | 영양물 섭취 |
A10 | SSRXn2 | RX- | B10 | SSTXn2 | TX- |
A11 | SSRXp2 | Rx + | B11 | SSTXp2 | TX + |
A12 | GND | 접지 | B12 | GND | 접지 |
차세대 USB 3.2 사양
한편, 범용 직렬 버스를 개선하는 프로세스는 활발히 진행되고 있습니다. 비영리 수준에서 다음 사양 수준이 이미 개발되었습니다 (3.2).
사용 가능한 정보에 따르면 USB 3.2와 같은 인터페이스의 속도 특성은 이전 설계보다 두 배 많은 매개 변수를 약속합니다.
개발자는 각각 5G 및 10Gbit / s의 속도로 전송되는 다중 대역 채널을 도입하여 이러한 매개 변수를 달성했습니다.
Thunderbolt와 마찬가지로 USB 3.2는 여러 대역을 사용하여 한 채널을 두 번 동기화 및 실행하지 않고 전체 대역폭을 달성합니다.
그런데 Type-C 커넥터 (이미 언급 한 바와 같이)에는 다중 대역 신호 전송을 제공하는 중복 접점 (핀)이 제공되므로 기존 USB-C와 유망한 인터페이스의 호환성이 완벽하게 지원됩니다.
커넥터 핀의 케이블 배선 특징
특별한 기술적 뉘앙스로 커넥터의 접촉 패드에서 케이블 도체의 납땜은 언급되지 않았습니다. 이러한 과정에서 가장 중요한 것은 특정 접촉 (핀)에 의해 이전에 절연으로부터 보호 된 케이블 도체의 색상이 일치하는지 확인하는 것입니다.
USB 인터페이스에 사용되는 케이블 어셈블리 내부의 도체의 색상 코딩. 위에서 아래로, 사양 2.0, 3.0 및 3.1에 대한 케이블 도체의 색 구성표가 각각 표시됩니다.
또한 오래된 버전의 수정을 납땜하는 경우 소위 "아버지"및 "어머니"라는 커넥터 구성을 고려해야합니다.
"아버지"의 접점에 납땜 된 도체는 "어머니"의 접점에 납땜 된 것과 일치해야합니다. 예를 들어 USB 2.0 접점을 통해 케이블을 납땜하는 옵션을 사용하십시오.
이 실시 예에서 사용 된 4 개의 작업 도체는 일반적으로 4 개의 다른 색상으로 표시된다
- 빨간색으로;
- 하얀
- 초록
- 검은 색.
따라서, 각 도체는 유사한 색상의 커넥터의 사양으로 표시된 접촉 패드에 납땜된다. 이 접근 방식은 전자 엔지니어의 작업을 크게 촉진하고 배선 프로세스에서 발생할 수있는 오류를 제거합니다.
유사한 납땜 기술이 다른 시리즈의 커넥터에도 적용됩니다. 이러한 경우 유일한 차이점은 납땜해야 할 도체 수가 더 많다는 것입니다. 작업을 단순화하기 위해 집에서 전선을 납땜하기위한 신뢰할 수있는 납땜 인두 및 전선 끝을 벗기는 스트리퍼와 같은 특수 도구를 사용하는 것이 편리합니다.
커넥터 구성에 관계없이 항상 스크린 도체의 납땜이 사용됩니다. 이 도체는 커넥터의 해당 핀에 납땜되어 있으며 방패-보호 화면.
"전문가"가이 안내서의 요점을 볼 수없는 경우 보호 화면을 자주 무시하는 경우가 있습니다. 그러나 화면이 없으면 USB 케이블의 성능이 크게 저하됩니다.
따라서 스크린이없는 케이블 길이가 길어 사용자가 간섭 형태로 문제를 겪는 것은 놀라운 일이 아닙니다.
도너 장치의 전력선 구성을 위해 2 개의 컨덕터로 커넥터를 배선합니다. 실제로 기술 요구에 따라 다른 배선 옵션이 사용됩니다.
특정 장치의 포트 라인 구성에 따라 다른 방법으로 USB 케이블을 납땜 할 수 있습니다.
예를 들어 공급 전압 (5V) 만 얻기 위해 한 장치를 다른 장치에 연결하려면 해당 핀 (접점)에 두 개의 선만 납땜하면 충분합니다.
아래 비디오는 2.0 시리즈 커넥터 및 기타 핀아웃의 주요 지점을 보여 주며 납땜 절차의 개별 세부 사항을 시각적으로 설명합니다.
범용 직렬 버스 커넥터의 핀 배치에 대한 완전한 정보가 있으면 도체 결함과 관련된 기술적 문제에 항상 대처할 수 있습니다. 또한 비표준 디지털 장치를 연결해야하는 경우이 정보가 유용합니다.
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