Распиновка USB кабеля: распайка и схема по цветам

Виды USB-разъемов, основные отличия и особенности

Универсальная последовательная шина поставляется в 3 версиях — USB 1.1, USB 2.0 и USB 3.0. Первые две спецификации полностью совместимы друг с другом, шина 3.0 имеет частичное перекрытие.

USB 1.1 — первая версия устройства, используемого для передачи данных. Спецификация используется только для совместимости, так как 2 рабочих режима передачи данных (Low Speed ​​и Full Speed) имеют низкий информационный обмен. Низкоскоростной режим со скоростью передачи данных 10-1500 Кбит/с используется для джойстиков, мышей, клавиатур. Полная скорость используется в аудио- и видеоустройствах.

В USB 2.0 добавлен третий режим работы — Высокоскоростной для подключения накопителей и видеоустройств от вышестоящей организации. Разъем помечен на логотипе HI-SPEED. Скорость обмена информацией в этом режиме составляет 480 Мбит/с, что соответствует скорости копирования 48 Мбит/с.

На практике из-за конструкции и реализации протокола пропускная способность второй версии оказалась меньше заявленной и составляет 30-35 МБ/с.Кабели и разъемы Universal Bus Specifications 1.1 и Generation 2 имеют идентичная конфигурация.

Универсальная шина третьего поколения поддерживает 5 Гбит/с, что соответствует скорости копирования 500 МБ/с. Он доступен в синем цвете, что позволяет легко определить, какие вилки и розетки относятся к обновленной модели. Ток шины 3.0 увеличен с 500 мА до 900 мА. Эта функция позволяет не использовать отдельные блоки питания для внешних устройств, а использовать для их питания шину 3.0.

Спецификации 2.0 и 3.0 частично совместимы.

Классификация и распиновка

При описании и обозначениях в таблицах USB-разъемов по умолчанию предполагается, что вид показан снаружи, с рабочей стороны. Если предоставляется вид со стороны монтажа, это указывается в описании. На схеме светло-серым цветом отмечены изолирующие элементы контакта, темно-серым — металлические части, белым — полости.

Несмотря на то, что последовательная шина называется универсальной, она представлена ​​2 типами. Они выполняют разные функции и обеспечивают совместимость с устройствами с улучшенными характеристиками.

К типу А относятся активные, токоведущие устройства (компьютер, хост), к типу Б — пассивные, подключаемые устройства (принтер, сканер). Все розетки и вилки шин Gen 2 и Rev 3.0 Type A предназначены для совместной работы.

Разъем шины типа B третьего поколения больше, чем разъем типа B версии 2.0, поэтому устройство с разъемом типа B универсальной шины 2.0 подключается только с помощью кабеля USB 2.0. Подключение внешнего оборудования с разъемами 3.0 типа B осуществляется обоими типами кабелей.

Классические разъемы типа B не подходят для подключения небольшого электронного оборудования. Подключение планшетов, цифровой техники, мобильных телефонов осуществляется с помощью миниатюрных разъемов Mini-USB и их усовершенствованной модификации Micro-USB. Эти разъемы имеют уменьшенные размеры вилки и гнезда.

Последняя модификация разъемов USB — тип C. Эта конструкция имеет одинаковые разъемы на обоих концах кабеля, отличается более быстрой передачей данных и большей мощностью.

Маркировка и возможная длина проводов

Понять, какой кабель перед вами, можно по нанесенной на него маркировке — особенно если предварительно вникнуть в ее тонкости. Важнейшим показателем является маркировка AWG, перед которой стоит двузначное число.

Дело в том, что при удлинении кабеля с сохранением толщины качество передачи данных может значительно ухудшиться. Для стабильного и качественного соединения потребитель должен следить за тем, чтобы приобретаемый шнур был не длиннее, чем положено по маркировке на нем.

Стандарт 28 AWG означает, что максимальная длина кабеля должна составлять скромные 81 см. 26 AWG (131 см) и 24 AWG (208 см) — самые распространенные маркировки, полностью удовлетворяющие потребности как дома, так и большинства офисов. 22 AWG (333 см) и 20 AWG (5 метров) пользуются гораздо меньшим спросом, но купить их все равно не проблема.

Теоретически USB-кабель может быть и длиннее, например, до 10 м, но спрос на такие образцы крайне мал, в том числе из-за падения качества передачи информации из-за удлинения, а потому его непросто найти такой экземпляр на полке магазина.

Кабели также часто маркируются выражением HIGH-SPEED 2.0 или 3.0. Будем объективны: ни второе, ни даже первое уже давно не являются примером высокой скорости, но именно так переводятся первые слова. На самом деле современные экземпляры уже содержат маркировку чисто в виде 2.0 или 3.0 — эти цифры означают поколение стандарта USB.

Этот показатель также напрямую влияет на скорость передачи информации: для 2.0 она составляет до 380 Мбит/с, а для 3.0 – до 5 Гбит/с. Сегодня даже стандарт 2.0 не потерял своей актуальности, если речь идет о принтерах, ведь заявленной скорости на самом деле достаточно для того, чтобы передавать изображения быстрее, чем принтер может их распечатать.

Маркировка Shield говорит о том, что производитель дополнительно защитил провод от ненужных наводок не только ферритовыми бочками, но и экранированием. Снаружи его не видно — он спрятан внутри и выглядит как слой фольги поверх сердцевины или сетки.

Кроме того, следует обратить внимание на маркировку Pair — она означает, что внутри кабеля жилы скручены в витую пару.

Как выбрать шнур?

Выбирайте USB-кабель для своего принтера ответственно и с умом. Небрежность при выборе такого, казалось бы, простого аксессуара чревата рядом проблем, среди которых:

• неспособность компьютера распознать принтер в подключенном устройстве;
• неоправданно низкая скорость соединения, не позволяющая нормально работать или просто выжимать максимум из хорошего принтера;
• проблемы с запуском печати до того, что принтер вообще отказывается работать;
• внезапный обрыв соединения в любой момент, приводящий к повреждению бумаги и чернил без приемлемого результата.

Первое требование при выборе кабеля — убедиться, что он полностью совместим с принтером. Большинство современных производителей оборудования давно поняли, что стандартизация, с точки зрения потребителя, — безусловное благо, но самые именитые компании все же устанавливают специальный разъем.

Теоретически в инструкции к принтеру должно быть написано, каким кабелем он подключается к компьютеру, особенно если кабеля изначально нет в комплекте. Если у вас был кабель и раньше устройство работало, просто возьмите с собой в магазин старый кабель и проверьте, совпадают ли штекеры со стороны принтера.

Многие потребители, узнав, что кабель USB бывает разных стандартов, склонны покупать 3.0, пренебрегая старым 2.0. Это не всегда оправдано, ведь при хорошей производительности даже кабель стандарта 2.0 обеспечит нормальную скорость передачи для обычного домашнего принтера.

Если у вас нет дорогого многофункционального устройства, способного печатать в больших форматах, USB 3.0 может и не понадобиться. Опять же, при покупке более современного кабеля убедитесь, что старое оборудование само поддерживает USB 3.0 во всех узлах — особенно на разъемах компьютера и принтера.

Эти ноутбуки часто оснащены несколькими разъемами USB, только один из которых соответствует стандарту 3.0. Сознательный пользователь чаще всего использует его с флешкой, а значит, когда накопитель вставлен, «навороченный» кабель уже некуда подключать. В этом случае провод и розетка разных поколений все равно будут работать друг с другом, но только со скоростью старшего поколения.

А это значит, что частичный апгрейд в виде покупки классного и дорогого кабеля со старым разъемом будет пустой тратой денег.

При выборе длины кабеля ни в коем случае нельзя оставлять большой запас «на всякий случай». При вытягивании провода скорость передачи информации неизбежно падает, причем заметно, так что обозначенных в маркировке заголовков скоростей вы все равно не увидите.

Но выбрав кабель даже 2.0 длиной не более 3 метров для использования на обычном домашнем принтере, особой разницы вы не заметите. Конечно, шнур не должен быть натянут как шнур, но о неподходящей длине вы, скорее всего, пожалеете.

Если вы живете в большом городе с большим количеством источников излучения или рядом с определенными предприятиями, обратите особое внимание на помехозащищенность USB-кабеля. Рассмотренный выше ферритовый ствол не является обязательной деталью для такого провода, но в городских условиях он, мягко говоря, не будет мешать, а также обеспечит стабильную работу кабеля.

Также многие производители оснащают свои изделия стволами с обоих концов, и это тоже мудрое решение. Не всегда срочно требуется дополнительное экранирование, но его наличие уже гарантирует отсутствие проблем с подключением.

Окончательный критерий выбора – стоимость. В производстве USB-кабелей нет авторитетных брендов, которые завышали бы ценник исключительно из-за своей хорошей репутации, но не все кабели стоят одинаково — по крайней мере, они поставляются с разных заводов, поэтому стоимость доставки различается. Всегда обращайте внимание на цену в последнюю очередь — выбирать кабель подешевле имеет смысл только тогда, когда перед вами два совершенно одинаковых экземпляра, только разных по цене.

Читайте также: Замените печатающую головку принтера

Как подключить?

Бывает, что при подключении нового кабеля принтер не определяется — компьютер его видит как какое-то неизвестное устройство или не видит вообще. Если ваше оборудование относительно новое и на нем установлена ​​относительно свежая операционная система (хотя бы на уровне Windows 7), наиболее вероятной причиной такой реакции является чрезмерно длинный USB-кабель.

В слишком длинном кабеле сигнал имеет тенденцию к постепенному ослаблению, и если вы преувеличите с запасом, может показаться, что компьютер имеет бесконечный кабель или кабель, к концу которого ничего не прикреплено.

Если есть возможность попробовать другой кабель, это первый шаг, и именно замена на более подходящий провод, скорее всего, даст желаемый результат. Если принтер точно работает, а к кабелю претензий быть не может, у вас не сработал принцип Plug-and-play — это особенно вероятно, если у вас очень старый принтер или операционная система компьютера.

Это означает, что система не смогла самостоятельно найти драйвер для принтера, и его необходимо установить «по старинке» — вручную.

Сначала включите оба устройства — и компьютер, и сам принтер. Соедините их кабелем и дождитесь уведомления о том, что распознавание не произошло. На такой исход может указывать и отсутствие какого-либо сообщения от системы, когда в ней не появилось внешнее устройство. После этого приступаем к установке драйвера.

Производитель также должен предоставить в комплекте диск, на котором прописан этот драйвер. Некоторые модели поставляются сразу с несколькими дисками — тогда вам нужен тот, на котором написано драйвер. Опять же, современные системы должны распознавать диск и автоматически запускать программу установки, но если этого не происходит, стоит открыть «Мой компьютер» и попытаться открыть носитель двойным щелчком.

Установка драйвера выполняется специальной программой, которая называется мастером установки. Эта программа все сделает за вас и подскажет, как себя вести — возможно, вам придется на время отключить принтер от компьютера или даже выдернуть вилку из розетки.

Если у вас нет оригинального диска с драйвером или в новом ноутбуке нет диска, остается скачать драйвер из интернета. Зайдите на сайт производителя принтера, выполнив поиск через поисковик. Где-то в структуре должна быть страница с драйверами — выберите ее для своей модели, скачайте и запустите для установки.

Распиновка USB 2.0 разъема типы A и B

Классические контакты содержат 4 типа контактов, в мини и микро форматах — 5 контактов. Цвета проводов в кабеле USB 2.0:

• +5В (красный VBUS), напряжение 5В, максимальный ток 0,5А, предназначен для питания;
• D- (белый) Данные-;
• D+ (зеленый) Данные+;
• GND (черный), напряжение 0 В, используется для заземления.

Для формата mini: mini-USB и micro-USB:

1. Красный VBUS (+), напряжение 5 В, ток 0,5 А.
2. Белый (-), D-.
3. Зеленый (+), Д+.
4. ID — для типа А подходят к GND, для поддержки функции OTG, а для типа В не используют.
5. Черный GND, напряжение 0 В, используется для заземления.

Большинство кабелей имеют экранированный провод, у него нет изоляции, он используется как экран. Он не маркируется и ему не присваивается номер. Универсальная шина имеет 2 типа подключения. Они обозначаются М (мужской) и F (женский). Контакт М (папа) называется вилкой, он вставляется, контакт F (мама) называется розеткой, вставляется в него.

Назначение контактов USB 2.0

1. Красный VBUS (+5 В, Vcc — коллектор напряжения) +5 В постоянного напряжения по отношению к GND. Для USB 2.0 максимальный ток составляет 500 мА.
2. Белый D-(-данные)
3. Зеленый D+ (+данные)
4. Черный GND — общий провод, «земля», «минус», 0 Вольт

Мини- и микроразъемы содержат 5 контактов:

1. Красный ВБУС
2. Белый Д-
3. Зеленый Д+
4. ID — не используется в разъемах «В»; в разъемах «А» закорочены на GND для поддержки функции «OTG
5. Черный GND

Кроме всего прочего, кабель содержит (но не всегда) оголенный провод Shield — корпус, экран, оплетку. Этому проводу не присвоен номер.

Пайка разъёмов USB 2.0

Обратите внимание, как рабочие и «пайковые контакты» расположены на колодке по отношению друг к другу! От этого зависит распиновка разъема.

В большинстве случаев рабочие контакты расположены с обратной стороны блока по отношению к контактам под пайку

Но есть контакты, где обе группы контактов расположены с одной стороны блока. В этом случае отключение будет другим

Распиновка USB 3.0 типы A и B

Шина версии 3.0 имеет 10- или 9-проводное соединение. 9 контактов используются, если провод экрана отсутствует. Расположение контактов сделано таким образом, чтобы можно было подключать устройства предыдущих модификаций.

Распиновка USB 3.0:

• Вилка;
• Б — гнездо;
• 1, 2, 3, 4 — разъемы, соответствующие распиновке в спецификации 2.0, имеют одинаковую цветовую схему;
• 5, 6 разъемы для передачи данных по протоколу SUPER_SPEED обозначены SS_TX и SS_TX соответственно;
• 7 — земля GND;
• 8, 9 — провода для приема данных по протоколу SUPER_SPEED, обозначения контактов: SS_RX- и SS_RX+.

Распиновка Micro-USB-разъема

Кабель micro-USB имеет 5 контактных площадок. К ним подводится отдельный монтажный провод в изоляции нужного цвета. Для того, чтобы вилка точно и плотно входила в розетку, верхняя экранирующая часть имеет специальную фаску. Разъемы micro USB пронумерованы от 1 до 5 и читаются справа налево.

Распиновка разъемов micro и mini USB идентична, представлена ​​в таблице:

Номер провода	Цель	Цвет
один	Питание VCC 5В	красный
2	данные	белый
3	данные	зеленый
четыре	функция iD, для типа A, замкнутого на землю
5	заземление	черный

Читайте также: Как подключить кабель от компьютера или ноутбука к телевизору?

Экранирующий провод не припаян ни к какому контакту.

Распиновка Mini-USB

Разъемы Mini-A и Mini-B появились на рынке в 2000 году и используют стандарт USB 2.0. На сегодняшний день мало используется в связи с появлением более совершенных модификаций. На смену им пришли микроразъемы и модели USB типа C.

В миниразъемах используются 4 экранированных провода и функция идентификации. Для питания используется 2 провода: питание +5 В и земля GND. 2 провода для приема и отправки дифференциальных сигналов данных, обозначенные D+ и D-pin. Сигналы Data+ и Data- передаются по витой паре. D+ и D- всегда работают вместе, это не отдельные симплексные соединения.

USB-разъемы используют 2 типа кабелей:

• экранированный, многожильный 28 AWG, номинал 28 AWG или нескрученный 20 AWG;
• неэкранированные, 28 AWG нескрученные, 28 AWG или 20 AWG нескрученные.

Длина кабеля зависит от силы тока:

• 28 — 0,81 м;
• 26 — 1,31 м;
• 24 — 2,08 м;
• 22 — 3,33 м;
• 20 — 5 м.

Многие производители цифровой техники разрабатывают и комплектуют свою продукцию разъемами с различной конфигурацией. Это может затруднить зарядку мобильного телефона или других устройств.