Pinout de diferentes tipos de conectores USB: pinout de micro y mini usb + matices de pinout

La interfaz USB es una forma popular de comunicación tecnológica en dispositivos móviles y otros dispositivos digitales.Los conectores de este tipo se encuentran a menudo en ordenadores personales de diversas configuraciones, sistemas informáticos periféricos, teléfonos móviles, etc.

Una característica de la interfaz tradicional es la distribución de pines USB de un área pequeña. Para el funcionamiento se utilizan únicamente 4 pines (contactos) + 1 línea de protección de tierra. Es cierto que las últimas modificaciones más avanzadas (USB 3.0 Powered-B o Type-C) se caracterizan por un aumento en la cantidad de contactos en funcionamiento. De esto es de lo que hablaremos en este material. También describiremos la estructura de la interfaz y las características del cableado de los cables en los contactos del conector.

Tipos de conectores USB

La abreviatura "USB" lleva una designación abreviada, que en su totalidad se lee como "Universal Series Bus", un bus en serie universal, gracias a cuyo uso se realiza el intercambio de datos digitales de alta velocidad.

Se destaca la versatilidad de la interfaz USB:

• bajo consumo de energía;
• unificación de cables y conectores;
• registro simple del intercambio de datos;
• alto nivel de funcionalidad;
• Amplio soporte para controladores para varios dispositivos.

¿Cuál es la estructura de la interfaz USB y qué tipos de conectores de tecnología USB existen en el mundo moderno de la electrónica? Intentemos resolverlo.

Estructura tecnológica de la interfaz USB 2.0.

Los conectores relacionados con productos incluidos en el grupo de especificaciones 1.x - 2.0 (creados antes de 2001) están conectados a un cable eléctrico de cuatro núcleos, donde dos conductores transmiten energía y dos más transmiten datos.

Además, en las especificaciones 1.x - 2.0, el cableado de los conectores USB de servicio requiere la conexión de una trenza de blindaje; de ​​hecho, un quinto conductor.

Así es como se ve el diseño físico de los conectores USB normales que pertenecen a la segunda especificación. A la izquierda están las versiones tipo “macho”, a la derecha las versiones tipo “hembra” y el pinout correspondiente a ambas opciones

Las versiones existentes de conectores de bus serie universal de las especificaciones indicadas se presentan en tres opciones:

1. Normal - tipo “A” y “B”.
2. Mini - tipo “A” y “B”.
3. Micro - tipo “A” y “B”.

La diferencia entre los tres tipos de productos radica en el enfoque del diseño. Si los conectores normales están destinados a su uso en equipos estacionarios, los conectores "mini" y "micro" están diseñados para su uso en dispositivos móviles.

Así es el diseño físico de los conectores de la segunda especificación de la serie "mini" y, en consecuencia, la etiqueta para los conectores Mini USB, el llamado pinout, según el cual el usuario realiza la conexión del cable.

Por tanto, los dos últimos tipos se caracterizan por un diseño en miniatura y una forma de conector ligeramente modificada.

Tabla de distribución de pines para conectores estándar tipo “A” y “B”

Junto con la ejecución de conectores de tipo “mini-A” y “mini-B”, así como de conectores de tipo “micro-A” y “micro-B”, existen modificaciones del tipo “mini-AB”. y conectores tipo “micro-AB”.

Una característica distintiva de este tipo de diseños es el cableado de los conductores USB en un pad de 10 pines. Sin embargo, en la práctica, estos conectores rara vez se utilizan.

Tabla de distribución de pines de interfaz Micro USB y Mini USB para conectores tipo “A” y “B”

Estructura tecnológica de las interfaces USB 3.x.

Mientras tanto, la mejora de los equipos digitales ya en 2008 había provocado la obsolescencia de las especificaciones 1.x - 2.0.

Este tipo de interfaces no permitían la conexión de equipos nuevos, por ejemplo, discos duros externos, de tal forma que se proporcionaba una velocidad de transferencia de datos superior (más de 480 Mbit/s).

En consecuencia, nació una interfaz completamente diferente, marcada con la especificación 3.0. El desarrollo de la nueva especificación se caracteriza no sólo por una mayor velocidad, sino también por un aumento de corriente: 900 mA frente a 500 mA para USB 2/0.

Está claro que la aparición de tales conectores ha hecho posible dar servicio a una mayor cantidad de dispositivos, algunos de los cuales pueden alimentarse directamente desde la interfaz del bus serie universal.

Modificación de conectores USB 3.0 de diferentes tipos: 1 – versión “mini” tipo “B”; 2 – producto estándar tipo “A”; 3 – desarrollo de la serie “micro” de tipo “B”; 4 – versión estándar tipo “C”

Como puede ver en la imagen de arriba, las interfaces de la tercera especificación tienen más contactos de trabajo (pins) que la segunda versión anterior. Sin embargo, la tercera versión es totalmente compatible con las “dos”.

Para poder transmitir señales a mayor velocidad, los diseñadores de la tercera versión equiparon cuatro líneas de datos adicionales y un cable neutro. Los pines de contacto aumentados se encuentran en una fila separada.

Tabla de designación de pines para conectores de la tercera versión para cablear un cable USB

Mientras tanto, el uso de la interfaz USB 3.0, en particular la serie “A”, resultó ser un grave defecto de diseño. El conector tiene una forma asimétrica, pero la posición de conexión no está indicada específicamente.

Los desarrolladores tuvieron que modernizar el diseño, por lo que en 2013 apareció una opción USB-C a disposición de los usuarios.

Conector USB 3.1 actualizado

El diseño de este tipo de conector implica la duplicación de conductores de trabajo en ambos lados del enchufe. También hay varias líneas de respaldo en la interfaz.

Este tipo de conector se utiliza ampliamente en la tecnología digital móvil moderna.

Ubicación de contactos (pines) para la interfaz tipo USB-C, que pertenece a la serie de la tercera especificación de conectores destinados a comunicaciones de diversos equipos digitales.

Cabe destacar las características del USB Type-C. Por ejemplo, los parámetros de velocidad de esta interfaz muestran un nivel de 10 Gbit/s.

El diseño del conector es compacto y garantiza una conexión simétrica, permitiendo insertar el conector en cualquier posición.

Tabla de distribución de pines que cumple con la especificación 3.1 (USB-C)

El siguiente nivel de la especificación USB 3.2

Mientras tanto, continúa activamente el proceso de mejora del bus serie universal. A nivel no comercial, ya se ha desarrollado el siguiente nivel de especificación: 3.2.

Según la información disponible, las características de velocidad de la interfaz USB 3.2 prometen el doble de parámetros que el diseño anterior.

Los desarrolladores lograron alcanzar estos parámetros introduciendo canales multibanda a través de los cuales la transmisión se realiza a velocidades de 5 y 10 Gbit/s, respectivamente.

Al igual que "Thunderbolt", USB 3.2 utiliza múltiples carriles para lograr un rendimiento general, en lugar de intentar sincronizar y ejecutar el mismo canal dos veces.

Por cierto, cabe señalar que la compatibilidad de la prometedora interfaz con el USB-C existente es totalmente compatible, ya que el conector "Tipo-C" (como ya se señaló) está equipado con contactos de respaldo (pins) que proporcionan múltiples Transmisión de señal en banda.

Características del cableado de cables en los contactos del conector.

No existen matices tecnológicos especiales asociados con la soldadura de conductores de cables en las almohadillas de contacto de los conectores. Lo principal en este proceso es asegurar la combinación de colores de antemano. protegido del aislamiento conductores del cable a un contacto específico (pin).

Codificación de colores de los conductores dentro del conjunto de cables utilizados para interfaces USB. Se muestra de arriba a abajo, respectivamente, la combinación de colores de los conductores de cable para las especificaciones 2.0, 3.0 y 3.1.

Además, si estás cableando modificaciones de versiones obsoletas, debes tener en cuenta la configuración de los conectores, los llamados “macho” y “hembra”.

El conductor soldado en el contacto macho debe coincidir con la soldadura en el contacto hembra. Tomemos, por ejemplo, la opción de cablear el cable a pines USB 2.0.

Los cuatro conductores de trabajo utilizados en esta realización suelen estar marcados en cuatro colores diferentes:

• rojo;
• blanco;
• verde;
• negro.

En consecuencia, cada conductor se suelda a una almohadilla marcada con una especificación de conector de un color similar. Este enfoque simplifica enormemente el trabajo del ingeniero electrónico y elimina posibles errores durante el proceso de desoldadura.

Se aplica una tecnología de soldadura similar a conectores de otras series.La única diferencia en estos casos es el mayor número de conductores que deben soldarse. Para simplificar su trabajo, es conveniente utilizar una herramienta especial: un soldador confiable para soldar cables en casa y estriptista para pelar el aislamiento de los extremos de los núcleos.

Independientemente de la configuración del conector, siempre se utiliza soldadura de conductor de pantalla. Este conductor está soldado al contacto correspondiente del conector, Escudo – pantalla protectora.

Son frecuentes los casos de ignorar la pantalla protectora, cuando los "expertos" no ven el sentido de este conductor. Sin embargo, la falta de pantalla reduce drásticamente el rendimiento del cable USB.

Por tanto, no es de extrañar que, con una longitud importante de cable sin pantalla, el usuario experimente problemas en forma de interferencias.

Cableado del conector con dos conductores para organizar una línea de alimentación para el dispositivo donante. En la práctica, se utilizan diferentes opciones de cableado en función de las necesidades técnicas.

Existen diferentes opciones para soldar un cable USB, dependiendo de la configuración de las líneas del puerto en un dispositivo en particular.

Por ejemplo, para conectar un dispositivo a otro para obtener solo voltaje de suministro (5 V), basta con soldar solo dos líneas en los pines (contactos) correspondientes.

Conclusiones y vídeo útil sobre el tema.

El siguiente vídeo explica los puntos principales de la distribución de pines de los conectores de la serie 2.0 y otros, y explica visualmente los detalles individuales de la producción de los procedimientos de soldadura.

Al tener información completa sobre la distribución de pines de los conectores Universal Serial Bus, siempre podrá hacer frente a un problema técnico asociado con defectos en los conductores. Esta información también será útil si necesita conectar algunos dispositivos digitales de forma no estándar.

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