Connettori USB: tipi, descrizione, vantaggi e svantaggi

È impossibile immaginare una persona moderna senza dispositivi elettronici. Smartphone, tablet, lettori musicali e laptop oggi sono presenti in quasi tutte le famiglie. Ognuno di questi dispositivi ha una propria applicazione e, quindi, ciascuna funzione funziona in modo unico. Tuttavia, c'è qualcosa in una forma o nell'altra che li unisce tutti. E questa è la presenza di porte USB.

Una volta nel 1994, 7 società tecnologiche globali leader hanno creato un nuovo standard per la connessione delle periferiche per computer. È così che è apparso un bus seriale universale, che in breve si chiama USB.

Oggi è davvero uno standard universale ed è difficile trovare un dispositivo elettronico che non abbia una porta USB di un tipo o di un altro. Ma come fai a sapere quale cavo è adatto? Questa guida aiuterà a determinare il tipo di connettore USB e selezionare la spina appropriata.

Varietà di opzioni

Praticamente tutti i computer e dispositivi elettronici moderni hanno una qualche forma di connessione USB e sono forniti in bundle con i cavi appropriati. Importa quale di loro è usato, e perché abbiamo bisogno di tutte queste differenze? Mentre questo è veramente importante, potrebbe cambiare in futuro.

A metà degli anni '90. il bus universale è diventato uno standard del settore che ha semplificato la connessione delle periferiche per computer. Ha sostituito un numero di interfacce precedenti ed è ora il tipo di connettore più popolare nei dispositivi consumer.

Tuttavia, è ancora difficile gestire tutte le varietà di USB.

Se uno standard doveva essere universale, perché ci sono così tanti tipi diversi di esso? Ognuno di essi serve al suo scopo, garantendo principalmente la compatibilità con il rilascio di nuovi dispositivi con specifiche migliori. I seguenti sono i tipi più comuni di connettori USB.

Type-A

La maggior parte dei cavi e delle periferiche (come tastiere, mouse e joystick) hanno un connettore di tipo A. I computer, laptop e netbook in genere dispongono di diverse porte di questo modulo. Inoltre, molti altri dispositivi e adattatori di alimentazione li utilizzano per il trasferimento e / o la ricarica dei dati. Il connettore ha una forma rettangolare piatta ed è il più riconoscibile e utilizzato. Il pinout USB Type-A è il seguente:

1. + 5V - tensione +5 V.
2. D- - dati.
3. D + - dati.
4. GND è la terra.

Tutte le versioni degli standard USB mantengono lo stesso fattore di forma per il tipo A, quindi sono reciprocamente compatibili. Tuttavia, i connettori USB 3.0 invece di 4 hanno 9 pin utilizzati per una maggiore velocità. trasferimento dati. Sono disposti in modo da non interferire con il lavoro dei pin delle versioni precedenti dello standard.

Type-B

Si tratta di un connettore quasi quadrato, utilizzato principalmente per collegare stampanti, scanner e altri dispositivi autoalimentati ai computer. A volte può essere trovato su unità esterne. Al giorno d'oggi, questo tipo di connettore è molto meno comune delle connessioni di tipo A.

Il modulo di connessione nella versione 3.0 ha subito una modifica, quindi la compatibilità con le versioni precedenti non è supportata, anche se le porte di un nuovo tipo accettano i plug di vecchie modifiche. La ragione di questo è che Type-B USB 3.0 ha 9 pin per un trasferimento dati più veloce e 11 pin per Powered-B, 2 dei quali forniscono ulteriore potenza.

Anche in questo caso, come nel caso di Type-A, la compatibilità fisica delle diverse versioni non significa supporto per velocità o funzionalità.

Concetti di base

Prima di cercare di capire le differenze tra i tipi A e B, è necessario comprendere i concetti di host, recettore e porta.

Lo slot situato nella parte anteriore o posteriore del computer (host) in cui è inserita un'estremità del cavo USB viene chiamato porta. Un dispositivo elettronico che deve essere caricato o al quale si desidera trasferire i dati (ad esempio, uno smartphone o un tablet) è chiamato un recettore.

Lo standard USB più popolare è il tipo A, che oggi può essere visto alla fine di quasi tutti i cavi USB inseriti in uno slot host. Molto spesso, le porte Type-A sono dotate di computer desktop, console di gioco e lettori multimediali.

I connettori di tipo B si trovano all'estremità di un normale cavo USB che si collega a un dispositivo periferico, come uno smartphone, una stampante o un disco rigido.

Vantaggi USB

Lo standard semplifica l'installazione e la sostituzione delle apparecchiature, riducendo tutte le comunicazioni alla trasmissione dei dati seriali su doppino incrociato e l'identificazione del dispositivo collegato. Se aggiungi messa a terra e alimentazione, otterrai il cavo a 4 fili più semplice, economico e facile da produrre.

Lo standard specifica come la periferica interagisce con l'host. Se non si utilizza USB On the Go (OTG), che consente di limitare le capacità dell'host, si è connessi direttamente. Il dispositivo USB non è in grado di avviare la comunicazione, solo l'host può farlo, quindi anche se c'è un cavo con i connettori appropriati senza di esso, la connessione non funzionerà. Inoltre, poiché sia ​​l'elettricità che i dati sono trasmessi via cavo, il collegamento di due host senza un dispositivo intermedio può avere conseguenze catastrofiche, causando forti correnti, cortocircuiti e persino incendi.

Mini

Il connettore era standard per i dispositivi mobili prima dell'avvento di micro USB. Come suggerisce il nome, il mini-USB è più piccolo del solito ed è ancora usato in alcune fotocamere. Il connettore ha 5 pin, di cui 1 funge da identificatore per supportare OTG, consentendo a dispositivi mobili e altre periferiche di funzionare come host. Il pinout di USB Mini è il seguente:

1. + 5V - tensione +5 V.
2. D- - dati.
3. D + - dati.
4. ID: l'ID host / recettore.
5. GND è la terra.

Micro

Questo è lo standard di connettore corrente per dispositivi mobili e portatili. È stato adottato da quasi tutti i produttori tranne Apple. Le sue dimensioni fisiche sono inferiori a Mini-USB, ma sono supportate elevate velocità di trasferimento dei dati (fino a 480 Mbps) e OTG. La forma è facilmente riconoscibile grazie al design compatto a 5 pin.

Il connettore Lightning non è uno standard USB, ma è la connessione proprietaria di Apple per iPad e iPhone. È simile alla micro USB ed è compatibile con tutti i dispositivi Apple realizzati dopo settembre 2012. I modelli precedenti utilizzano un connettore di marca diverso e molto più grande.

Type-C

È un connettore reversibile che promette un trasferimento dati più veloce e una maggiore potenza rispetto ai tipi precedenti. Viene sempre più utilizzato come standard per portatili e anche alcuni telefoni e tablet, è stato approvato da Apple per Thunderbolt 3.

Tipo C è una nuova soluzione e promette di essere tutto per tutti. È più piccolo, più veloce e può ricevere e trasmettere molta più potenza rispetto alle versioni precedenti.

Apple ha fatto tremare il mondo quando ha introdotto un nuovo MacBook con una singola porta USB-C. Molto probabilmente, questo sarà l'inizio di una tendenza.

Puoi leggere di più su USB-C alla fine di questo articolo.

Sfumature di micro usb

Quelli tra voi che hanno un telefono o un tablet sulla piattaforma Android hanno sicuramente un cavo micro USB. Anche i fan più sfacciati di Apple non possono evitarli, poiché questo è il tipo più comune di connettore utilizzato per cose come unità di alimentazione esterne, altoparlanti, ecc.

I proprietari di più gadget potrebbero scoprire che nel tempo questi cavi diventano numerosi e, dato che sono solitamente intercambiabili, potrebbe non essere necessario acquistarli separatamente se non vengono persi o non si verificano tutti allo stesso tempo.

Quando acquisti un cavo micro USB, potresti essere tentato di scegliere l'opzione più economica, ma, come spesso accade, questa è una cattiva idea. Fili e spine di scarsa qualità possono facilmente rompersi e diventare inutili. Pertanto, è meglio risparmiarsi dai problemi futuri acquistando un prodotto di qualità da un produttore riconosciuto, anche se costa un po 'di più.

Un'altra cosa degna di nota è la lunghezza del cavo. Quelli corti sono ottimi per il trasporto, ma a causa di questo, spesso devi sederti sul pavimento vicino alla presa mentre il telefono è in carica. Viceversa, un cavo troppo lungo può essere scomodo quando trasportato, si ingarbuglia e può potenzialmente causare lesioni.

0,9 m è una buona lunghezza per un cavo di ricarica. Ti consente di tenere il telefono quando è collegato alla batteria in una borsa o in una tasca, perfetto per giocare a Pokemon Go o semplicemente per usare il telefono mentre viaggi per un lungo periodo.

Con frequenti ricariche da porte USB estranee, per rispettare le misure di sicurezza o quando il dispositivo si sta caricando lentamente, un cavo speciale può impedire il trasferimento dei dati. Un'alternativa è la scheda di rete.

Il problema potrebbe anche essere il fatto che i connettori della maggior parte dei cavi USB (eccetto USB-C) non sono intercambiabili e spesso richiedono diversi tentativi per effettuare la connessione corretta. Alcuni produttori hanno tentato di risolvere questo problema. È vero, non tutti i dispositivi supportano questa funzionalità.

Cos'è USB OTG?

Questo è lo standard che consente ai dispositivi portatili e mobili di agire da host.

Supponiamo che ci sia un'unità esterna, un laptop e uno smartphone. Cosa devo fare per copiare file da disco a telefono? Il modo più semplice per spostarli da unità esterna su un laptop e da esso - su uno smartphone. USB OTG consente di collegare l'unità direttamente al telefono, evitando così la necessità di un intermediario.

E non è tutto! Ci sono molti altri modi per usare OTG. Puoi connettere qualsiasi dispositivo USB allo smartphone, che si tratti di un'unità flash, mouse wireless, tastiera, cuffie, lettori di schede, controller di gioco, ecc.

Cavi USB

In un mondo in rete, le connessioni cablate tra vari dispositivi elettronici svolgono un ruolo importante. La domanda per loro è così alta che decine di milioni di cavi USB vengono prodotti ogni anno nel mondo.

Le tecnologie sono in continua evoluzione e miglioramento, così come i loro corrispondenti dispositivi periferici. Lo stesso trend di aggiornamento è valido per i connettori USB, ma con così tante versioni e tipi di standard USB diventa difficile rintracciare quale USB è più adatto per eseguire determinate funzioni. Per fare questo, è necessario capire le loro differenze di base.

Tipi di USB

Diverse versioni USB, come 2.0 e 3.0, sono correlate alla funzionalità e alla velocità del cavo USB e il loro tipo (ad esempio, A o B) si riferisce principalmente alla progettazione fisica di connettori e porte.

Lo standard USB 1.1 (1998) è progettato per un throughput di 12 Mbps, una tensione di 2,5 V e una corrente di 500 mA.

USB 2.0 (2000) è contrassegnato dal logo USB "HI-SPEED". Fornisce una velocità di 480 Mbps a una tensione di 2,5 V e una corrente di 1,8 A.

Adottato nel 2008, USB 3.0 supporta 5 Gb / s con una tensione di 5 V e una corrente di 1,8 A.

USB 3.1, operativo dal 2015, offre una velocità di 10 Gbit / s con una tensione di 20 V e una corrente di 5 A.

Quest'ultimo standard offre maggiore larghezza di banda ed è per lo più retrocompatibile con le versioni precedenti. I connettori standard-A sono identici al Tour-A delle versioni precedenti, ma di solito sono colorati in blu in modo che possano essere distinti. Sono completamente compatibili con le versioni precedenti, ma le velocità aumentate sono disponibili solo se tutti i componenti sono compatibili con USB 3. Standard-B e le versioni micro dispongono di pin aggiuntivi per aumentare il throughput e sono incompatibili con le versioni precedenti. I vecchi cavi e connettori USB Type-B e micro-B possono essere utilizzati con porte USB 3.0, ma la velocità non aumenta.

Specifiche del connettore tipo C

Questo titolo è apparso nei titoli delle riviste tecniche di tutto il mondo quando Apple ha rilasciato un Macbook da 12 ". Questo è il primo laptop che include un design Type-C.

Da un punto di vista fisico, il connettore è simile alla versione esistente. USB Micro-B. Le sue dimensioni sono 8,4 x 2,6 mm. Grazie al suo piccolo fattore di forma, può facilmente adattarsi anche ai più piccoli dispositivi periferici utilizzati oggi. Uno dei molti vantaggi di Type-C rispetto ad altre soluzioni esistenti è che consente la connessione in senso inverso, vale a dire che la spina sarà sempre correttamente inserita al primo tentativo! Il connettore è progettato in modo tale che non deve preoccuparsi di essere capovolto.

Type-C supporta lo standard USB 3.1 e offre una velocità massima di 10 Gbps. Ha anche una potenza di uscita significativamente più elevata fino a 100 W con una tensione di 20 V e una corrente di 5 A. Poiché i laptop consumano solitamente 40-70 W, ciò significa che il tipo C copre facilmente i loro requisiti di alimentazione. Altre funzionalità offerte da USB Type-C è la potenza bidirezionale. In altre parole, non puoi solo caricare il tuo smartphone tramite un laptop, ma viceversa.

Type-C ha ricevuto entusiastiche recensioni da parte degli utenti di tutto il mondo ed è apparsa sui popolari smartphone Chromebook Pixel e Nexus 6P, oltre che su un tablet Nokia N1.

Possiamo tranquillamente dire che nei prossimi anni tutti i dispositivi elettronici saranno dotati di porte di questo tipo. Renderà il lavoro con loro facile e conveniente. Tutto ciò di cui hai bisogno è un singolo cavo Type-C, che alla fine si libererà del groviglio di cavi nel cassetto.

Sebbene le specifiche siano state pubblicate per la prima volta nel 2014, la tecnologia è stata veramente implementata solo nel 2016. Oggi è diventata un vero sostituto non solo dei vecchi standard USB, ma anche di altri, come Thunderbolt e DisplayPort. La nuova soluzione audio basata su Type-C è anche un potenziale sostituto per il jack per cuffie da 3,5 mm. Il tipo C è strettamente intrecciato con altri nuovi standard: USB 3.1 offre maggiore larghezza di banda e USB Power Delivery è la migliore fonte di energia.

Forma del connettore

USB Type-C è un nuovo connettore minuscolo, le cui dimensioni si adattano a malapena alla microUSB. Supporta vari nuovi standard come USB 3.1 e USB PD.

Il connettore familiare con cui tutti hanno familiarità è Type-A. Anche dopo il passaggio da USB 1.0 a 2.0 e oltre ai dispositivi moderni, è rimasto lo stesso. Il connettore è massiccio come prima e si collega solo con l'orientamento corretto (che, ovviamente, non funziona mai la prima volta). Ma man mano che i dispositivi diventavano sempre più piccoli, le enormi porte smisero di funzionare. Ciò ha portato all'emergere di molte altre forme di connettori USB, come Mini e Micro.

Un insieme così ingombrante di connettori di varie forme per dispositivi di varie dimensioni è finalmente un ricordo del passato. Il tipo C è uno standard molto piccolo. È circa un terzo del vecchio USB Type-A. Questo è uno standard unico che tutti i dispositivi devono utilizzare, quindi per collegare un'unità esterna a un laptop o per caricare uno smartphone, è necessario un solo cavo dal caricabatterie. Questo piccolo connettore è abbastanza piccolo da poter essere inserito in uno smartphone ultra-sottile, ma abbastanza potente da consentire il collegamento di tutti i dispositivi periferici. Il cavo stesso ha gli stessi connettori tipo C su entrambe le estremità.

Tipo-C ha molti vantaggi. L'orientamento del connettore non ha importanza, quindi non dovrai più girare la spina più volte per trovare la posizione corretta. Questa è una singola forma di connettore USB che tutti dovrebbero accettare, quindi per dispositivi diversi non è necessario avere un gran numero di cavi USB diversi con spine diverse. E non ci saranno molti porti diversi che occupano uno spazio limitato su dispositivi sempre più sottili.

Inoltre, i connettori di tipo C possono supportare vari protocolli utilizzando "modalità alternative" che consentono adattatori in grado di emettere HDMI, VGA, DisplayPort o altri tipi di connessioni da questa singola connessione. Un buon esempio di questo è l'adattatore multiporta di Apple, che consente di collegare HDMI, VGA, USB Type-A e Type-C. Pertanto, molti connettori su laptop normali possono essere ridotti a porte dello stesso tipo.

cibo

Anche la specifica USB PD è strettamente intrecciata con Type-C. Attualmente, la connettività USB 2.0 fornisce fino a 2,5 watt di potenza. Questo è sufficiente per ricaricare il tuo telefono o tablet. Le specifiche supportate dallo standard USB-C forniscono un'alimentazione fino a 100W. Tale connessione è bidirezionale, quindi il dispositivo è in grado sia di caricarsi che di caricarsi attraverso di esso. Allo stesso tempo può verificarsi il trasferimento dei dati. La porta consente di caricare anche un laptop, che in genere richiede fino a 60 watt.

Nel MacBook di Apple e nel Chromebook Pixel di Google, il connettore USB-C viene utilizzato per la ricarica, il che consente di eliminare definitivamente tutti i cavi di alimentazione proprietari. In questo caso, è possibile caricare laptop da batterie portatili, che vengono solitamente utilizzate per ricaricare smartphone e altri dispositivi elettronici. E se si collega il portatile a un display esterno alimentato dalla rete elettrica, la batteria verrà caricata.

Tuttavia, va ricordato che la presenza di un connettore di tipo C non significa supporto automatico per USB PD. Pertanto, prima di acquistare dispositivi e cavi, è necessario assicurarsi che siano compatibili con entrambi gli standard.

Velocità di trasmissione

USB 3.1 è l'ultimo bus seriale universale standard con una larghezza di banda teorica di 10 Gbps, che è il doppio della velocità di trasferimento Thunderbolt di prima generazione e USB 3.0.

Ma Tour-C non è lo stesso di USB 3.1. Questa è solo una forma del connettore e la tecnologia nella sua base può essere basata sugli standard 2.0 o 3.0. Ad esempio, il tablet Nokia N1 utilizza un connettore USB Type C versione 2.0. Tuttavia, queste tecnologie sono strettamente correlate. Al momento dell'acquisto, è sufficiente tenere traccia dei dettagli e assicurarsi che il dispositivo o il cavo che si sta acquistando supporti USB 3.1.

Compatibilità con le versioni precedenti

Il connettore fisico di tipo C, in contrasto con lo standard di base, non ha alcuna retrocompatibilità. Non è possibile connettere i vecchi dispositivi USB a una minuscola porta Type-C e non è possibile collegare una spina USB-C a una porta più vecchia. Ma questo non significa che devi liberarti di tutta la vecchia periferia. USB 3.1 è ancora compatibile con le versioni precedenti, quindi è richiesto solo un adattatore fisico USB-C. Ed è già possibile collegare i vecchi dispositivi direttamente ad esso.

Nel prossimo futuro, molti computer avranno entrambi connettori USB tipo C e tipo A di grandi dimensioni, come implementato, ad esempio, in Chromebook Pixel. Pertanto, gli utenti saranno in grado di spostarsi gradualmente dai vecchi dispositivi, collegandone di nuovi a USB Type-C. Ma anche se il computer è realizzato solo con porte di tipo C, gli adattatori e gli hub riempiranno questo vuoto.

Type-C è un aggiornamento degno. Sebbene questa porta sia già stata visualizzata nei laptop e in alcuni smartphone, solo questa tecnologia non è limitata a loro. Nel tempo, saranno equipaggiati con dispositivi di tutti i tipi. Un giorno, lo standard può persino sostituire il connettore Lightning utilizzato in iPhone e iPad. La porta Apple non presenta molti vantaggi rispetto all'USB Type-C, tranne per il fatto che questa tecnologia è brevettata e l'azienda potrebbe richiedere una licenza.