USB konektory – typy a zapojení

Přemýšleli jste někdy, proč existuje tolik typů USB konektorů? Někdy kabel mobilního telefonu neodpovídá tiskárně, nebo jinak rychlost přenos je neuvěřitelně pomalý… Je to proto, že ne všechny konektory USB jsou stejné. Mohou se lišit vzhledem (to pozná každý), ale svou generací, tedy obdobím, kdy byly vytvořeny a jaká specifikace byla tehdá v platnosti.

V tomto článku se naučíme:

• Co jsou to konektory USB typu A, typu B, typu C, micro a mini.
• Zapojení jejich kontaktů, barevná schémata a funkce jednotlivých vodičů.
• Rozdíly mezi USB verze 1.0 až USB 4.
• Tipy pro identifikaci a výběr správného kabelu pro každou situaci.

Co je USB?

USB (Universal Serial Bus) je standardní rozhraní vytvořené pro snadnější propojení mezi počítači, periferiemi a elektronickými zařízeními. USB nahradilo několik starých typů portů (např. sériové a paralelní) a dneska jej najdeme v podstatě všude (klávesnice, myši, tiskárny, externí disky, mobily, televize a dokonce i nabíječky do auta).

Na následujícím obrázku je přehled USB konektorů, se kterými se můžeme v praxi setkat.

Standardní zapojení pinů USB

Každý kabel USB používá interní vodiče se specifickými funkcemi:

• Vcc (+5V) – napájení + (červený)
• GND – země – (černý)
• D+ a D- – diferenciální datové signály (zelená a bílá/modrá)
• SuperSpeed TX/RX – další kanály pro rychlejší verze USB (USB 3.0 a novější)

Typy USB konektorů: A, B, C, mini, micro

Označení A, B a další, označují fyzický tvar konektorů. Na předchozím obrázku jsou jednotlivé typy vyobrazeny a v tabulce jsou i jejich rozměry, které by měly mít.

• USB typ A – obdélník – běžný v počítačích, USB rozbočovačích, nabíječkách atd.
• USB typ B – čtverec se zkosenými hranami – tiskárny, skenery apod.
• USB typ B 3.0 – podobný tvar jako předchozí s dalším obdélníkovým profilem na užší straně.
• USB typ C – úzký obdélník s obloukovými krátkými stranami – počítače, mobily, nabíječky atd.
• mini USB – malý obdélník s tvarovanými krátkými stranami – kamery, fotoaparáty, externí disky apod.
• micro USB – malý obdélník s tvarovanými krátkými stranami – mobily, menší externí zařízení.
• micro USB 3.0 – úzký široký obdélník s prolisem (složenina micro USB a další části pro 5 dalších kontaktů) – externí pevné disky a další vysokorychlostní zařízení.

Zapojení kontaktů ve verzi A a rozdíly dle verze

USB 1.0 a 2.0 – typ A a typ B, micro a mini

Zapojení konetorů USB verze 1.0 a 2.0 je stejné, liší se jen technologií v řídících obvodech.

V následující tabulce jsou jednotlivé kontakty (piny) a jejich popisy.

Rychlosti:

• USB 1.0 – až 12 Mb/s
• USB 2.0 – až 480 Mb/s

Na obrázku níže je zapojení pinů jednotlivých konektorů USB 1.0 a USB 2.0.

USB 3.0 – typ A, typ B a typ C

Standard USB 3.0 přinesl 5 nových pinů a mnohem vyšší přenosové rychlosti než dosavadní standardy.

V následující tabulce jsou jednotlivé kontakty (piny) a jejich popisy.

Rychlosti:

• USB 3.0 – až 5 Gb/s (10x rychlejší než USB 2.0)

Na obrázku níže je zapojení pinů jednotlivých konektorů USB 3.0 a výše (typ A, B a micro B).

Na obrázku níže je zapojení pinů jednotlivých konektorů USB 3.0 a výše (typ C).

USB 3.1 a USB 3.2

A teď začne pravý guláš… Následně se USB začalo pojmenovávat jednotlivými verzemi a specifikacemi a generacemi. Ve finále ale závisí na končené maximální rychlosti:

• USB 3.1 Gen 1 – původní USB 3.0 (5 Gb/s)
• USB 3.1 Gen 2 – dvojnásobná rychlost – až 10 Gb/s
• USB 3.2 Gen 1×1 – 5 Gb/s
• USB 3.2 Gen 2×1 – 10 Gb/s
• USB 3.2 Gen 2×2 – 20 Gb/s (na kabelech USB C)

USB 4

USB4 přinesl zjednodušenou standardizaci. Používá se výhradně konektor typ C a podporuje:

• Rychlost až 40 Gb/s
• Kompatibilita s Thunderbolt 3
• Podpora rychlého nabíjení (až 100W)
• Audio a video přenosy (Alternativa k DisplayPort)

Dovolím si říct, že USB typ C je konečně skutečný univerzální konektor. A to jak velkými rychlostmi a možnostmi použití, tak i tím, že je překlopitelný a nemá jednu možnost zasunutí do zásuvky (nemusím hledat, kde má „vršek“ a kde „spodek“).