Sơ đồ chân của các loại đầu nối USB khác nhau: sơ đồ chân của micro và mini usb + sắc thái sơ đồ chân

Giao diện USB là một hình thức giao tiếp công nghệ phổ biến trên thiết bị di động và các thiết bị kỹ thuật số khác.Các đầu nối loại này thường được tìm thấy trên các máy tính cá nhân có cấu hình khác nhau, hệ thống máy tính ngoại vi, điện thoại di động, v.v.

Một tính năng của giao diện truyền thống là sơ đồ chân USB của một khu vực nhỏ. Để vận hành, chỉ sử dụng 4 chân (danh bạ) + 1 dây chắn đất. Đúng, các sửa đổi nâng cao mới nhất (USB 3.0 Powered-B hoặc Type-C) được đặc trưng bởi sự gia tăng số lượng liên hệ làm việc. Đây là những gì chúng ta sẽ nói về trong tài liệu này. Chúng tôi cũng sẽ mô tả cấu trúc của giao diện và các tính năng của dây cáp trên các điểm tiếp xúc của đầu nối.

Các loại đầu nối USB

Chữ viết tắt “USB” mang một ký hiệu viết tắt, toàn bộ được đọc là “Universal Series Bus” - một bus nối tiếp đa năng, nhờ vào việc sử dụng mà việc trao đổi dữ liệu kỹ thuật số tốc độ cao được thực hiện.

Tính linh hoạt của giao diện USB được ghi nhận:

• sự tiêu thụ ít điện năng;
• thống nhất cáp và đầu nối;
• ghi nhật ký trao đổi dữ liệu đơn giản;
• mức độ chức năng cao;
• Hỗ trợ rộng rãi cho trình điều khiển cho các thiết bị khác nhau.

Cấu trúc của giao diện USB là gì và những loại đầu nối công nghệ USB nào tồn tại trong thế giới điện tử hiện đại? Hãy cố gắng tìm ra nó.

Cấu trúc công nghệ của giao diện USB 2.0

Các đầu nối liên quan đến các sản phẩm thuộc nhóm thông số kỹ thuật 1.x - 2.0 (được tạo trước năm 2001) được kết nối với cáp điện bốn lõi, trong đó hai dây dẫn là nguồn điện và hai dây dẫn nữa đang truyền dữ liệu.

Ngoài ra, trong thông số kỹ thuật 1.x - 2.0, việc nối dây của đầu nối USB dịch vụ yêu cầu kết nối dây bện che chắn - trên thực tế là dây dẫn thứ năm.

Đây là thiết kế vật lý của các đầu nối USB thông thường thuộc thông số kỹ thuật thứ hai. Bên trái là phiên bản loại “nam”, bên phải là phiên bản loại “nữ” và sơ đồ chân tương ứng với cả hai tùy chọn

Các phiên bản hiện tại của đầu nối bus nối tiếp đa năng có thông số kỹ thuật đã lưu ý được trình bày theo ba tùy chọn:

1. Bình thường - gõ “A” và “B”.
2. nhỏ - gõ “A” và “B”.
3. vi mô - gõ “A” và “B”.

Sự khác biệt giữa cả ba loại sản phẩm nằm ở cách tiếp cận thiết kế. Nếu các đầu nối thông thường được thiết kế để sử dụng trên thiết bị cố định thì các đầu nối “mini” và “micro” được thiết kế để sử dụng trong các thiết bị di động.

Đây là thiết kế vật lý của các đầu nối thuộc thông số kỹ thuật thứ hai từ dòng “mini” trông như thế nào và theo đó, nhãn cho các đầu nối Mini USB - cái gọi là sơ đồ chân, dựa vào đó người dùng thực hiện kết nối cáp

Do đó, hai loại cuối cùng có đặc điểm là thiết kế thu nhỏ và hình dạng đầu nối được sửa đổi một chút.

Bảng sơ đồ chân cho đầu nối loại “A” và “B” tiêu chuẩn

Cùng với việc thực hiện các đầu nối loại “mini-A” và “mini-B”, cũng như các đầu nối loại “micro-A” và “micro-B”, còn có các sửa đổi của “mini-AB” và đầu nối loại “micro-AB”.

Một tính năng đặc biệt của những thiết kế như vậy là việc nối dây dẫn USB trên một miếng đệm 10 chân. Tuy nhiên, trong thực tế, những đầu nối như vậy hiếm khi được sử dụng.

Bảng sơ đồ chân giao diện Micro USB và Mini USB cho đầu nối loại “A” và “B”

Cấu trúc công nghệ của giao diện USB 3.x

Trong khi đó, sự cải tiến của thiết bị kỹ thuật số đã dẫn đến sự lỗi thời của các thông số kỹ thuật 1.x - 2.0 vào thời điểm năm 2008.

Các loại giao diện này không cho phép kết nối thiết bị mới, chẳng hạn như ổ cứng ngoài, theo cách cung cấp tốc độ truyền dữ liệu cao hơn (hơn 480 Mbit/s).

Theo đó, một giao diện hoàn toàn khác đã ra đời, được đánh dấu bằng thông số kỹ thuật 3.0. Sự phát triển của thông số kỹ thuật mới không chỉ được đặc trưng bởi tốc độ tăng lên mà còn bởi dòng điện tăng lên - 900 mA so với 500 mA đối với USB 2/0.

Rõ ràng là sự xuất hiện của các đầu nối như vậy đã giúp có thể phục vụ nhiều thiết bị hơn, một số thiết bị có thể được cấp nguồn trực tiếp từ giao diện bus nối tiếp đa năng.

Sửa đổi các đầu nối USB 3.0 thuộc nhiều loại khác nhau: 1 – phiên bản “mini” loại “B”; 2 – loại sản phẩm tiêu chuẩn “A”; 3 – phát triển dòng “vi mô” loại “B”; 4 – phiên bản tiêu chuẩn loại “C”

Như bạn có thể thấy trong hình trên, các giao diện của thông số kỹ thuật thứ ba có nhiều điểm tiếp xúc (chân) hoạt động hơn so với phiên bản trước - thứ hai. Tuy nhiên, phiên bản thứ ba hoàn toàn tương thích với “hai”.

Để có thể truyền tín hiệu với tốc độ cao hơn, các nhà thiết kế phiên bản thứ ba đã trang bị thêm 4 đường dữ liệu và một đường dây trung tính. Các chân tiếp xúc tăng cường được đặt ở một hàng riêng biệt.

Bảng chỉ định chân cắm cho các đầu nối phiên bản thứ ba để nối cáp USB

Trong khi đó, việc sử dụng giao diện USB 3.0, đặc biệt là dòng “A”, hóa ra lại là một lỗi thiết kế nghiêm trọng. Đầu nối có hình dạng không đối xứng nhưng vị trí kết nối không được chỉ định cụ thể.

Các nhà phát triển đã phải hiện đại hóa thiết kế, do đó vào năm 2013, tùy chọn USB-C đã xuất hiện để người dùng tùy ý sử dụng.

Đầu nối USB 3.1 được nâng cấp

Thiết kế của loại đầu nối này liên quan đến việc sao chép các dây dẫn làm việc ở cả hai mặt của phích cắm. Ngoài ra còn có một số dòng dự phòng trên giao diện.

Loại đầu nối này được sử dụng rộng rãi trong công nghệ kỹ thuật số di động hiện đại.

Vị trí của các tiếp điểm (chân) cho giao diện loại USB-C, thuộc chuỗi thông số kỹ thuật thứ ba của các đầu nối dành cho truyền thông của các thiết bị kỹ thuật số khác nhau

Điều đáng chú ý là các đặc điểm của USB Type-C. Ví dụ: các tham số tốc độ cho giao diện này hiển thị mức 10 Gbit/s.

Thiết kế của đầu nối nhỏ gọn và đảm bảo kết nối đối xứng, cho phép cắm đầu nối ở bất kỳ vị trí nào.

Bảng sơ đồ chân tuân theo Thông số kỹ thuật 3.1 (USB-C)

Cấp độ tiếp theo của thông số kỹ thuật USB 3.2

Trong khi đó, quá trình cải tiến bus nối tiếp đa năng đang được tiếp tục tích cực. Ở cấp độ phi thương mại, cấp độ đặc tả tiếp theo đã được phát triển - 3.2.

Theo thông tin có sẵn, đặc tính tốc độ của giao diện USB 3.2 hứa hẹn mang lại thông số gấp đôi so với khả năng của thiết kế trước đó.

Các nhà phát triển đã cố gắng đạt được các thông số như vậy bằng cách giới thiệu các kênh đa băng tần, qua đó việc truyền được thực hiện ở tốc độ tương ứng là 5 và 10 Gbit/s.

Tương tự như "Thunderbolt", USB 3.2 sử dụng nhiều làn để đạt được thông lượng tổng thể, thay vì cố gắng đồng bộ và chạy cùng một kênh hai lần

Nhân tiện, cần lưu ý rằng khả năng tương thích của giao diện đầy hứa hẹn với USB-C hiện có được hỗ trợ đầy đủ, vì đầu nối “Type-C” (như đã lưu ý) được trang bị các tiếp điểm (chân) dự phòng cung cấp nhiều truyền tín hiệu băng tần.

Các tính năng của dây cáp trên các tiếp điểm đầu nối

Không có sắc thái công nghệ đặc biệt nào liên quan đến việc hàn dây dẫn cáp trên các miếng tiếp xúc của đầu nối. Điều chính trong quá trình này là đảm bảo màu sắc phù hợp trước. được bảo vệ khỏi vật liệu cách nhiệt dây dẫn cáp đến một tiếp điểm cụ thể (chân).

Mã màu của dây dẫn bên trong cụm cáp được sử dụng cho giao diện USB. Lần lượt hiển thị từ trên xuống dưới là bảng màu của dây dẫn cáp cho các thông số kỹ thuật 2.0, 3.0 và 3.1

Ngoài ra, nếu bạn đang sửa đổi hệ thống dây điện của các phiên bản lỗi thời, bạn nên tính đến cấu hình của các đầu nối, cái gọi là “nam” và “nữ”.

Dây dẫn được hàn trên tiếp điểm dương phải phù hợp với mối hàn trên tiếp điểm âm. Lấy ví dụ, tùy chọn nối dây cáp vào chân USB 2.0.

Bốn dây dẫn làm việc được sử dụng trong phương án này thường được đánh dấu bằng bốn màu khác nhau:

• màu đỏ;
• trắng;
• màu xanh lá;
• đen.

Theo đó, mỗi dây dẫn được hàn vào một miếng đệm được đánh dấu bằng thông số kỹ thuật của đầu nối có màu tương tự. Cách tiếp cận này giúp đơn giản hóa đáng kể công việc của kỹ sư điện tử và loại bỏ các lỗi có thể xảy ra trong quá trình tháo mối hàn.

Công nghệ hàn tương tự được áp dụng cho các đầu nối của dòng sản phẩm khác.Sự khác biệt duy nhất trong những trường hợp như vậy là số lượng dây dẫn phải hàn lớn hơn. Để đơn giản hóa công việc của bạn, thật thuận tiện khi sử dụng một công cụ đặc biệt - bàn ủi hàn đáng tin cậy để hàn dây tại nhà và vũ nữ thoát y để tước lớp cách điện từ các đầu của lõi.

Bất kể cấu hình đầu nối như thế nào, phương pháp hàn dây dẫn màn hình luôn được sử dụng. Dây dẫn này được hàn vào tiếp điểm tương ứng trên đầu nối, Tấm chắn – màn bảo vệ.

Thường xuyên xảy ra trường hợp bỏ qua tấm chắn bảo vệ, khi “chuyên gia” không nhìn ra điểm mấu chốt ở dây dẫn này. Tuy nhiên, việc thiếu màn hình sẽ làm giảm đáng kể hiệu suất của cáp USB.

Vì vậy, không có gì đáng ngạc nhiên khi với độ dài cáp đáng kể không có màn hình, người dùng sẽ gặp phải sự cố ở dạng nhiễu.

Đấu nối đầu nối bằng hai dây dẫn để tổ chức đường dây điện cho thiết bị của nhà tài trợ. Trong thực tế, các phương án nối dây khác nhau được sử dụng tùy theo nhu cầu kỹ thuật.

Có nhiều tùy chọn khác nhau để hàn cáp USB, tùy thuộc vào cấu hình của các đường cổng trên một thiết bị cụ thể.

Ví dụ: để kết nối thiết bị này với thiết bị khác để chỉ nhận được điện áp cung cấp (5V), chỉ cần hàn hai dây trên các chân tương ứng (danh bạ) là đủ.

Kết luận và video hữu ích về chủ đề này

Video dưới đây giải thích các điểm chính về sơ đồ chân của các đầu nối dòng 2.0 và các đầu nối khác, đồng thời giải thích trực quan các chi tiết riêng lẻ về quá trình sản xuất quy trình hàn.

Có thông tin đầy đủ về sơ đồ chân của đầu nối Universal Serial Bus, bạn luôn có thể xử lý sự cố kỹ thuật liên quan đến lỗi dây dẫn. Thông tin này cũng sẽ hữu ích nếu bạn cần kết nối một số thiết bị kỹ thuật số theo cách không chuẩn.

Bạn có muốn bổ sung thêm những tài liệu trên bằng những nhận xét hữu ích hoặc những lời khuyên có giá trị về việc tự tháo gỡ mối hàn không? Viết nhận xét vào khối bên dưới, thêm tài liệu ảnh độc đáo, nếu cần.

Có thể bạn vẫn còn thắc mắc sau khi đọc bài viết? Hãy hỏi họ tại đây - các chuyên gia và khách truy cập trang web có thẩm quyền của chúng tôi sẽ cố gắng làm rõ những điểm chưa rõ ràng.