معرفی انواع کانکتور های USB (جزئیات کابل ها)

کانکتورهای USB در دو نوع وجود دارند: میزبان (Host) و جانبی (Peripheral). در استاندارد USB تفاوتی بین این دو وجود دارد و کانکتورهای کابل‌ها و دستگاه‌ها این تفاوت را نشان می‌دهند. با این حال، همه کانکتورهای USB ویژگی‌های مشترکی دارند:

• قطبیت (Polarization): یک کانکتور USB به‌طور معمول فقط به یک جهت وارد می‌شود. ممکن است بتوان کانکتور را به زور در جهت اشتباه قرار داد، اما این باعث آسیب به دستگاه می‌شود.
• چهار تماس (Four contacts): همه کانکتورهای USB حداقل چهار تماس دارند (اگرچه برخی پنج تماس دارند و کانکتورهای USB 3.0+ تعداد بیشتری دارند). این تماس‌ها برای تأمین برق، زمین و دو خط داده (D+ و D-) هستند. کانکتورهای USB برای انتقال 5V و جریان تا 500mA طراحی شده‌اند.
• سیم‌کشی محافظت‌شده (Shielding): کانکتورهای USB دارای شیلد فلزی هستند که بخشی از مدار الکتریکی نیست و برای محافظت از سیگنال در محیط‌های با نویز الکتریکی زیاد اهمیت دارد.
• اتصال قدرتمند برق (Robust power connection): مهم است که پایه‌های برق قبل از خطوط داده اتصال برقرار کنند تا از تلاش برای تأمین برق از طریق خطوط داده جلوگیری شود. همه کانکتورهای USB با این نکته طراحی شده‌اند.
• محافظت در برابر فشار (Molded strain relief): همه کابل‌های USB در محل کانکتور دارای پوشش پلاستیکی هستند تا از آسیب به اتصالات الکتریکی در اثر فشار یا کشش کابل جلوگیری شود.

کانکتور های USB-A

کانکتور USB-A مادگی (Female) نوع استاندارد “میزبان” است و در کامپیوترها، هاب‌ها یا هر دستگاهی که قصد اتصال جانبی‌ها به آن را دارد، یافت می‌شود. همچنین می‌توان کابل‌های افزایشی پیدا کرد که یک سر آن USB-A مادگی و سر دیگر USB-A نری (Male) باشد.

کانکتور USB-A نری نوع استاندارد “جانبی” است. اکثر کابل‌های USB یک سرشان با کانکتور USB-A نری تمام می‌شود و بسیاری از دستگاه‌ها (مانند کیبورد و ماوس) دارای کابل داخلی با کانکتور USB-A نری هستند. همچنین می‌توان کانکتورهای USB-A نری نصب‌پذیر روی برد پیدا کرد، برای دستگاه‌هایی مانند فلش‌مموری‌ها.

مثال‌هایی از کانکتور USB-A نری:

دو نوع کانکتور USB-A نری، یکی روی کابل SparkFun Cerberus و دیگری روی برد توسعه AVR Stick.

کانکتورهای USB-B

کانکتور USB-B مادگی (Female) استانداردی برای دستگاه‌های جانبی است. این کانکتور بزرگ است اما مقاوم، بنابراین در کاربردهایی که اندازه مشکل‌ساز نیست، به‌عنوان راهکار قابل اعتماد برای اتصال USB قابل جداسازی استفاده می‌شود. معمولاً این کانکتورها از نوع نصب از طریق سوراخ برد (Through-hole) هستند تا بیشترین قابلیت اطمینان را داشته باشند، اما گزینه‌های نصب روی پنل نیز موجود است.

بردهای آردوینو، از جمله Arduino Uno، به دلیل هزینه کم و دوام بالا، از کانکتور USB-B مادگی استفاده می‌کنند.

کانکتور USB-B نری (Male) تقریباً همیشه در انتهای کابل یافت می‌شود. کابل‌های USB-B فراوان و ارزان هستند که این نیز به محبوبیت اتصال USB-B کمک می‌کند.

کانکتورهای USB-Mini

اتصال USB-Mini نخستین تلاش استاندارد برای کوچک‌سازی کانکتور USB برای دستگاه‌های کوچک بود. USB-Mini مادگی معمولاً در دستگاه‌های جانبی کوچک مانند پخش‌کننده‌های MP3، گوشی‌های قدیمی و هاردهای اکسترنال کوچک یافت می‌شود و معمولاً کانکتور سطحی (Surface mount) است که دوام کمتر را در ازای اندازه کوچکتر پذیرفته است. USB-Mini به تدریج جای خود را به USB-Micro می‌دهد.

USB-Mini نری نیز یک کانکتور مختص کابل است. مشابه USB-B، بسیار رایج است و کابل‌های آن تقریباً در همه جا با قیمت مناسب در دسترس هستند.

کانکتورهای USB-Micro

USB-Micro یک افزودنی نسبتاً جدید به خانواده کانکتورهای USB است. مانند USB-Mini، هدف اصلی کاهش اندازه است، اما USB-Micro یک پایه پنجم برای سیگنال‌دهی با سرعت پایین اضافه می‌کند که امکان استفاده در کاربردهای USB-OTG (On-the-go) را فراهم می‌کند، جایی که دستگاه بسته به شرایط می‌تواند به‌عنوان میزبان یا جانبی عمل کند.

USB-Micro مادگی در بسیاری از دستگاه‌های جانبی جدید مانند دوربین‌های دیجیتال و پخش‌کننده‌های MP3 یافت می‌شود. پذیرش USB-Micro به‌عنوان درگاه استاندارد شارژ برای تمام گوشی‌ها و تبلت‌های جدید باعث شده شارژرها و کابل‌های داده رایج شوند و USB-Micro احتمالاً در سال‌های آینده جایگزین USB-Mini به‌عنوان کانکتور USB کوچک محبوب خواهد شد.

USB-Micro نری نیز کانکتوری مختص کابل است. معمولاً دو نوع کابل با کانکتور USB-Micro نری وجود دارد: یکی برای اتصال دستگاه دارای درگاه USB-Micro به یک دستگاه میزبان USB و دیگری برای تبدیل درگاه USB-Micro مادگی به USB-A مادگی، برای استفاده در دستگاه‌های دارای قابلیت USB-OTG.

کابل USB 3.0 Micro-B

کابل‌های USB 3.0 Micro-B شبیه به کانکتورهای USB 2.0 Micro-B هستند اما پایه‌های اضافی برای دو جفت تفاضلی و زمین دارند.

کانکتور USB 3.1 Type-C

USB-C شامل 24 پایه در کانکتور است. بر خلاف نسخه‌های قبلی، این نسخه قابل برعکس شدن است. طراحی کابل USB-C همچنین امکان جریان بالاتر از 500mA برای دستگاه‌های پرمصرف را فراهم می‌کند.

توجه داشته باشید که بسته به کابل، همه پایه‌ها برای USB-C در دسترس نیستند. برخی کابل‌ها ممکن است محدود به استاندارد USB 2.0 با 4 پایه باشند و نه استاندارد کامل USB 3.1. کابل‌های USB-A به C قابل برعکس و برخی کابل‌های SuzyQable مثال‌هایی از این محدودیت هستند. بسته به پورت USB مورد استفاده، ممکن است جریان قابل ارائه به دستگاه نیز محدود شود.

کانکتورهای با قابلیت اتصال برعکس (Reversible USB)

با پیشرفت فناوری و تولید، کانکتورهای USB می‌توانند از هر دو جهت وارد شوند. نمونه‌هایی از کانکتور قابل برعکس Type-A و Type Micro-B در کاتالوگ موجود است.