Как правильно подключить usb-флешку к телефону или планшету Android

Не все кабели одинаково полезны#1: USB-межблочники video

Аудио-кабели. Межблочные и акустические. Предназначенные как для аналоговых, так и для цифровых интерфейсов. Сюда же относим и кабели питания. На сегодняшний день это — многомиллиардная индустрия. Но к сожалению маркетинг и далекий от желаемого уровень познаний потребителя в матчасти частично превратили ее в лохотрон не самый честный способ заработка. «Флагманские» решения которого рассчитаны прежде всего на того самого деятеля, без которого «и жизнь плоха»©.

Сегодня мы начинаем цикл публикаций, посвященный различным видам интерфейсных кабелей для аудиотехники. В нем я постараюсь максимально доступным и понятным языком рассказать тебе о том, как правильно выбрать кабель и не стать очередным адептом «поющих проводков» по $1K за метр.

Цифровые кабели-межблочники. Перед тем как продолжать, разделим их на две равновеликие категории:

1. оптические
2. классические электрические

Представителем первой, руководствуясь банальной логикой, назначим ставший де-факто стандартом Toslink (оптический SPDIF). А «послом» второй по той же причине станет USB. Именно о нем сегодня и пойдет речь!

При выборе хорошего USB-межблочника, который чаще всего используется как для передачи цифрового сигнала, так и для питания подключаемого устройства, нужно учитывать несколько факторов:

1. наличие у кабеля на внешней оболочке AWG-маркировки (American Wire Guide), говорящей о примененных в нем стандартах. В некоторых случаях на кабеле таких маркировки могут быть две и более. Но об этом ниже.
2. толщину кабеля. Чем он толще, там соответственно больше сечение как у проводников, отвечающих за передачу сигнала (шина данных), так и у тех, что отвечают за питание.
3. наличие магнитного экранирования. О последнем говорит надпись Shield (иногда — Shielded) на оплетке. Без экранирования на передаваемый сигнал могут влиять даже лежащие рядом смартфоны. Не говоря уже о Wi-Fi.

   

4. желательно присутствие на не слишком толстых, лишенных экранирования и просто длинных (длиннее 50 см) кабелях ферритового магнитного кольца. Это так называемый «ферритовый боченок». Его назначение — борьба с высокочастотными помехами-наводками на сигнал.

   

5. витая пара. Литера P в маркировке кабеля свидетельствует о том, что по крайней мере одна пара его контактов — витая. Шаг витков в таком случае пропорционален шагу шины передачи данных.

Остановимся подробнее на AWG-стандартизации. Рассматриваемые нами межблочные кабели должны по определению соответствовать уровню USB 2.0. Потому как только USB Audio 2.0 async способен обеспечить передачу Hi-Res треков (до 24/192) по шине USB без понижающего перекодирования. Это уточнение крайне важно для понимания изложенного далее материала!

AWG-шкала на практике

Толщина кабеля больше → сопротивление ниже → деградация/затухание сигнала на выходе меньше → сигнал на выходе имеет более высокую степень соответствия тому, что был на входе → качество и достоверность звука в итоге выше. Подобное в даже большей мере справедливо и для части, отвечающей за питание.

Именно это правило будет для нас одним из ключевых далее. Но перейдем к перечню маркировок. Они призваны регламентировать максимальную длину кабеля. То есть отвечают за его сечение. Итак, перечень:

• 20AWG — максимальная длинна 5 метров
• 22AWG — до 3.3 метра
• 24AWG — до 2 метров
• 26AWG — до 1.3 метра
• 28AWG — до 0.8 метра

Стандарт кабеля USB 2.0 требует наличия в нем проводников 28AWG в шине передачи данных. А вот за питание, в зависимости от нужной длинны кабеля, должны отвечать AWG с 20 по 28-ю.

Я настоятельно рекомендую покупать USB-межблочники большого сечения не длиннее 2 метров (а лучше и <1 метра!), шина данных в которых представлена витой парой. Такие межблочники должны в обязательном порядке быть экранированы. Маркировка такого кабеля должна быть примерно такой: usb hi-speed 2.0 cable shileded 28AWG/1P+24AWG/2С.

Так выглядит достаточно качественный USB-межблочник

Разъемы такого решение могут быть как позолоченными, так и не иметь какого-либо специального покрытия. На качество передачи сигнала это практически никак не влияет. Цена такого кабеля по определению не может превышать отметку $25 за метр. Всё, что переваливает за эту грань, является не слишком чистоплотным, ориентированным на простого обывателя маркетингом.

Классический USB bullshit-cabel для «Буратин». Плацебо с ценником $70 за метр

Цифровой межблочник не требует никаких украшательств, посеребренных проводников и прочей ереси. Достаточно просто соответствовать изложенным выше требованиям. А потому не переплачивай за воздух бренд, крутой внешний вид и буклетную чушь. Качество звука от этого никак не изменится!

Please wait…

Кабель USB 20AWG

Кабель USB — вещь полезная, если он правильный. Вот и попробую выяснить, насколько являются правильными купленные кабели, а также для сравнения покажу неправильный кабель. Будет много цифр, предупреждаю заранее. Итак, кабель HXCOM micro USB 20AWG 1,2м Прислали как обычно в пакетике всего за 3 недели

Продавец заявил вес посылки аж 0,5кг

Реальный вес гораздо скромнее

Кабель очень жёсткий, но не толстый (толщина всего 3,5мм), длина 1,15м (заявлено 1,2м)

Защитная оболочка тонкая, прочная, нескользящая. Сами разъёмы литые, жёсткие, гладкие, неразборные.

Судя по маркировке, жилы 20AWG 2C + 28AWG 2C, т.е. сечение питающих проводников 0,518мм2, сечение информационных проводников около 0,081мм2. Цифры перед AWG — это Американский Калибр Проводов (толщина провода) ru.wikipedia.org/wiki/%D0%90%D0%BC%D0%B5%D1%80%D0%B8%D0%BA%D0%B0%D0%BD%D1%81%D0%BA%D0%B8%D0%B9_%D0%BA%D0%B0%D0%BB%D0%B8%D0%B1%D1%80_%D0%BF%D1%80%D0%BE%D0%B2%D0%BE%D0%B4%D0%BE%D0%B2 2С обозначает пара без скрутки, витая пара обозначается 1P.

Экранирующая оплётка подключена к обоим металлическим экранам разъёмов и к минусу питания со стороны microUSB. Измеренное сопротивление проводящих жил: Экран — 0,104 Ом Минус питания — 0,043 Ом Плюс питания — 0,043 Ом Информационные (Data) — по 0,193 Ом Для упрощения, сопротивление самих разъёмов и контактных соединений не вычиталось. Т.к. питание идёт по двум проводам, значение сопротивления надо умножать на 2. Реальное падение напряжения на токе 2А не более 0,2В — это весьма неплохой результат. В принципе, кабель вытянет и все 3А.

Удельное электрическое сопротивление меди около 0,0175 Ом*мм2/м Расчётное сопротивление 1,15м медного провода 20AWG ( 0,518мм2) получается 0,040 Ом Расчётное сопротивление 1,15м медного провода 28AWG (0,081мм2) получается 0,251 Ом Расчёты показывают соответствие заявленных параметров с реальными. Ёмкость кабеля: Экран — Power: 390пФ Экран — Data: 130пФ

Ну и по доброй традиции, кабель был порезан во благое дело.

Материал проводников заявлен как медь и это действительно так — проводники из лужёной меди. Экран двойной — алюминиевая фольга + медная лужёная оплётка.

Теперь сравнение с обычным кабелем, купленным в крупном компьютерном магазине примерно за такие-же деньги (покупал не я, отдали как плохоработающий).

Толщина кабеля аж 4,5мм Заявлено 28AWG 1P + 26AWG 2C Вот фото для сравнения кабеля из обзора

Сопротивление любой жилы 1м кабеля нестабильно и прыгает в диапазоне 0,75-0,82 Ом Экрана нет, просто проходит голый провод-спутник. Все провода — неведомый сплав на основе железа. Сечение жил на вид 28AWG, повив проводов отсутствует. Ничего удивительного, что ток зарядки телефона был не более 0,25А

Порезанный кабель пустил в дело — сделал коротенький шнурок 0,5м

Вывод: ещё один нормальный и недорогой кабель для зарядки требовательных к питанию устройств.

Классификация USB разъёмов

Коннекторы принято классифицировать по типам, их всего два: А — это штекер, подключаемый к гнезду «маме», установленном на системной плате ПК или USB хабе. При помощи такого типа соединения производится подключение USB флешки, клавиатуры, мышки и т. д. Данные соединения совместимы между начальной версией и вторым поколением. С последней модификацией совместимость частичная, то есть устройства и кабели с ранних версий можно подключать к гнездам третьего поколения, но не наоборот.

B — штекер для подключения к гнезду, установленному на периферийном устройстве, например, принтере. Размеры классического типа В не позволяют его использовать для подключения малогабаритных устройств (например, планшетов, мобильных телефонов, цифровых фотоаппаратов и т. д.). Чтобы исправить ситуацию были приняты две стандартные уменьшенные модификации типа В: mini и micro USB. Отметим, что такие конвекторы совместимы только между ранними модификациями.

Помимо этого, существуют удлинители для портов данного интерфейса. На одном их конце установлен штекер тип А, а на втором — гнездо под него, то есть, по сути, соединение «мама» — «папа». Такие шнуры могут быть весьма полезны, например, чтобы подключать флешку, не залезая под стол к системному блоку.

Типы разъемов

Универсальный кабель все же будет относиться не к видам, а к типам популярного разъема. Путь к нему был долгим:

• Тип А 2.0. Самый популярный USB-разъем был разработан еще в середине девяностых. Это достаточно прочная конструкция, которая способна выдержать большое количество подключений/отключений. До сих пор именно этим разъемом оборудуются клавиатуры, мыши, веб-камеры, флеш-накопители и прочие комплектующие.
• Тип В 2.0. Миниатюрный вариант разъема, имеющий квадратную форму. Хоть его размеры были уменьшены, все равно версия оставалась большой для многих устройств. От этого тип В стал более популярен в среде офисной крупногабаритной техники — для принтеров, сканеров и проч.
• Mini-тип В 2.0. По мере движения электроники в сторону компактности предыдущая разработка появилась еще в более уменьшенном варианте. Внешние жесткие диски, карманные компьютеры оснащались именно таким разъемом. Но он обладал существенным недостатком — низкой надежностью.
• Micro-USB 2.0, тип В. Вот он, универсальный micro-USB-кабель. На фоне предыдущих мини-конструкций его выделяли прочная конструкция и более миниатюрный размер. Изобретение оснащалось модернизированным креплением штекера, не допускающим разбалтывания и выпадения из гнезда. Он стал идеальным решением для современных гаджетов.

История стандарта

Уже в начале 2011 года зарядный micro-USB кабель был признан стандартным, универсальным для подавляющего числа мобильных телефонов, планшетов и прочих карманных гаджетов. Затем на смену 2.0 пришел микровариант и более скоростного 3.0, адаптированный под миниатюрные размеры.

Сторона кабеля А (для подключения к компьютеру) внешне практически не изменилась. Стал иным только цвет сердечника (как штекера, так и гнезда на ПК) — вместо черного его сделали синим.

Изменением можно также назвать новые корпуса. Однако их схожесть с предыдущими только видимая. Поэтому такие интерфейсы (старый и новый) несовместимы друг с другом. Выход из ситуации прост — использование переходников.

По отзывам, кабель micro-USB 3.0 более всего применим для мощных внешних накопителей (жестких дисков). Формат позволяет полноценно раскрыть возможности такого устройства.

Если обратиться к наглядным изображениям кабеля, то можно отметить, что ширина разъема типа В недалеко ушла от ширины разъемов типа А. А это сегодня уже не устраивает производителей дорогостоящей компактной техники. В угоду прогрессу разработчики представили новейший тип кабеля — С. Он во многом не отличается от предыдущих, выделяет его только новая распиновка. Разъем стал более овальной формы.

Модернизированное исполнение разъема USB 3.1

Конструкция этого типа разъема предполагает дублирование рабочих проводников по обеим сторонам штепселя. Также на интерфейсе имеются несколько резервных линий.

Этот тип соединителя нашел широкое применение в современной мобильной цифровой технике.

Расположение контактов (пинов) для интерфейса типа USB-C, относящегося к серии третьей спецификации соединителей, предназначенных под коммуникации различной цифровой техники

Стоит отметить характеристики USB Type-C. Например, скоростные параметры для этого интерфейса показывают уровень – 10 Гбит/сек.

Конструкция соединителя выполнена в компактном исполнении и обеспечивает симметричность соединения, допуская вставку разъема в любом положении.

Таблица распиновки, соответствующая спецификации 3.1 (USB-C)

Контакт	Обозначение	Функция	Контакт	Обозначение	Функция
A1	GND	Заземление	B1	GND	Заземление
A2	SSTXp1	TX +	B2	SSRXp1	RX +
A3	SSTXn1	TX –	B3	SSRXn1	RX –
A4	Шина +	Питание +	B4	Шина +	Питание +
A5	CC1	Канал CFG	B5	SBU2	ППД
A6	Dp1	USB 2.0	B6	Dn2	USB 2.0
A7	Dn1	USB 2.0	B7	Dp2	USB 2.0
A8	SBU1	ППД	B8	CC2	CFG
A9	Шина	Питание	B9	Шина	Питание
A10	SSRXn2	RX –	B10	SSTXn2	TX –
A11	SSRXp2	RX +	B11	SSTXp2	TX +
A12	GND	Заземление	B12	GND	Заземление

Виды USB разъемов – основные отличия и особенности

Существует три спецификации (версии) данного типа подключения частично совместимых между собой:

1. Самый первый вариант, получивший широкое распространение – v 1. Является усовершенствованной модификацией предыдущей версии (1.0), которая практически не вышла из фазы прототипа ввиду серьезных ошибок в протоколе передачи данных. Эта спецификация обладает следующими характеристиками:

• Двухрежимная передача данных на высокой и низкой скорости (12,0 и 1,50 Мбит в секунду, соответственно).
• Возможность подключения больше сотни различных устройств (с учетом хабов).
• Максимальная протяженность шнура 3,0 и 5,0 м для высокой и низкой скорости обмена, соответственно.
• Номинальное напряжение шины – 5,0 В, допустимый ток нагрузки подключаемого оборудования – 0,5 А.

Сегодня данный стандарт практически не используется в силу невысокой пропускной способности.

1. Доминирующая на сегодняшний день вторая спецификация.. Этот стандарт полностью совместим с предыдущей модификацией. Отличительная особенность – наличие высокоскоростного протокола обмена данными (до 480,0 Мбит в секунду).

Наглядная демонстрация преимущества USB 2.0 над другими интерфейсами (скорость передачи 60 Мбайт в секунду, что соответствует 480 Мбит в секунду)
Благодаря полной аппаратной совместимости с младшей версией, периферийные устройства данного стандарта могут быть подключены к предыдущей модификации. Правда при этом пропускная способность уменьшиться до 35-40 раз, а в некоторых случаях и более.

Поскольку между этими версиями полная совместимость, их кабели и коннекторы идентичны.

Обратим внимание что, несмотря на указанную в спецификации пропускную способность, реальная скорость обмена данными во втором поколении несколько ниже (порядка 30-35 Мбайт в секунду). Это связано с особенностью реализации протокола, что ведет к задержкам между пакетами данных. Поскольку у современных накопителей скорость считывания вчетверо выше, чем пропускная способность второй модификации, то есть, она не стала удовлетворять текущие требования.

1. Универсальная шина 3-го поколения была разработана специально для решения проблем недостаточной пропускной способности. Согласно спецификации данная модификация способно производить обмен информации на скорости 5,0 Гбит в секунду, что почти втрое превышает скорость считывания современных накопителей. Штекеры и гнезда последней модификации принято маркировать синим для облегчения идентификации принадлежности к данной спецификации.

Разъемы USB 3.0 имеют характерный синий цвет
Еще одна особенность третьего поколения – увеличение номинального тока до 0,9 А, что позволяет осуществлять питание ряда устройств и отказаться от отдельных блоков питания для них.

Что касается совместимости с предыдущей версией, то она реализована частично, подробно об этом будет расписано ниже.