Разбираемся в кабелях usb type-c. это просто помойка

Особенности

Новый порт USB Type-C стал компактнее своих предшественников. Его главное отличие – симметричность разъема, поэтому у такого кабеля нельзя перепутать верх и низ. Он разработан под версию 3.1 интерфейса USB. Ее отличает увеличенная скорость передачи данных – до 10 Гб в сек – и усиленный ток до 5 А. При этом версия 3.1 еще может быть изредка представлена в привычном формате разъема Type-A, а Type-С работает только под протоколом 3.1.

Разъем тайп юсб си выделяется большим числом контактов, образующими линии:

• высокоскоростной передачи данных до 10 Гб/с;
• низкоскоростной передачи до 480 Мб/с для совместимости со старыми устройствами;
• питание с регулируемой в зависимости от потребности техники силой тока;
• согласующая;
• дополнительная – для передачи аудио.

Согласующая линия позволяет менять параметры подключения устройств. Благодаря ей система узнает о факте включения и отключения оборудования, определит нужную силу тока, может переходить в другой режим работы – передавать видеосигнал.

Чем отличается USB Type-C от Micro USB

Кабели USB Type-C (сверху) и Micro USB.

Пользователей, которые выбирают мобильный телефон или смартфон, часто интересует, чем отличается USB Type-C от Micro USB. Ниже мы собрали основные отличия и преимущества этих разъемов.

• USB Type-C – это разъем «на будущее». Если вы выбираете флагманский смартфон, которым планируете пользоваться несколько лет, то стоит обратить внимания на модели с USB Type-C. Данный разъем активно набирает популярность и в будущем будет появляться все больше устройств с его поддержкой. Не стоит опасаться проблем с подключением к компьютеру. Если ваш компьютер не оснащен данным разъемом, то вы всегда можете подключить телефон используя переходник.
• USB Type-C – это удобно. Благодаря симметричному дизайну подключать USB Type-C намного проще чем классический Micro USB. Для того чтобы поставить телефон с USB Type-C на зарядку нужно просто воткнуть в него кабель, при этом не нужно смотреть на разъем и выбирать какой стороной его подключать. Кроме этого, благодаря своей симметричности, разъемы USB Type-C более устойчивы и редко повреждаются.
• USB Type-C – это быстро. Как мы уже сказали, USB Type-C поддерживает скорость передачи данных от 5 до 10 Гбит/с. Если телефон поддерживает такую скорость, то вы сможете копировать данные намного быстрее чем при использовании Micro USB, скорость которого ограничена стандартом USB 2.0 (до 480 Мбит/с).
• Micro USB (а точнее Micro USB Type-B) – это проверенный временем разъем, главным преимуществом которого является его распространённость. Зарядку и кабель с таким разъемом можно найти в любом офисе или доме. Поэтому с Micro USB вы всегда найдете, где зарядить свой телефон или смартфон.

Недостатки

Не лишен интерфейс и недостатков:

• не самая прочная конструкция из-за большого количества контактов в центре;
• увеличенный уровень напряжения при недостаточном контроле может вызвать перегрев и возгорание устройства – это произошло с Samsung Galaxy Note 7;
• для подключения старых гаджетов понадобятся переходник micro USB, Type-A на версию C;
• не все кабели и устройства Type-C поддерживают все его возможные функции – можно столкнуться с неполной совместимостью внешне одинаковых портов.

При аккуратном обращении недостатки довольно незначительные. Все же вставлять симметричный кабель проще, а избежать возгорания помогут оригинальные аксессуары от производителей. В современные гаджеты встраивают автоматическую проверку на подлинность зарядного устройства и провода – и это не попытка нажиться на аксессуарах, а гарантия безопасности использования.

Активные кабели

В спецификациях определение active cable (активный кабель) отличается. Так, в спецификации для протокола PD прописано, что активным считается тот кабель, который имеет поддержку SOP (Start of packet), то есть способен отвечать на запросы, отправленные ему протоколом PD, и сообщать свои характеристики (какие интерфейсы и варианты питания он способен поддерживать).

A cable with a USB Plug on each end at least one of which is a Cable Plug supporting SOP’, that also incorporates data bus signal conditioning circuits…

В соответствии со спецификацией на Type-C активным кабелем является тот, который имеет внутри себя различные повторители, необходимые для улучшения передаваемого сигнала.

Active cables are USB Full-Featured Type-C Cables that incorporate repeaters in the USB 3.2 data path. All active cables, regardless of length, are expected to comply with this specification, the USB 3.2…

Так как на данный момент по спецификации все кабели Type-C должны иметь электронную маркировку (Emark), то есть иметь поддержку SOP, правильнее будет считать активными кабелями только те, которые имеют различные ретаймеры и редрайверы.

ReTimer (ретаймер) и ReDriver (редрайвер) – микросхемы, установленные в линиях данных. Они обеспечивают улучшение проходящего сигнала. Ретаймеры и редрайверы могут устанавливаться на всем пути передачи сигнала: и в кабеле, и на печатных платах источника/получателя (если это необходимо).

Сигнал может затухать или ослабевать при передаче на большие расстояния. Для его восстановления используются данные микросхемы. Они имеют достаточно сложный принцип работы, мы не будем описывать его в данной статье. Следует отметить, что редрайвер – это более простое устройство, которое усиливает проходящий сигнал. Ретаймер – более сложное устройство, которое ретранслирует копию сигнала. Ниже приведен пример глазковой диаграммы ослабленного сигнала, проходящего через редрайвер и ретаймер соответственно.

С появлением новых интерфейсов увеличивается скорость передачи данных, тем самым уменьшается и расстояние, на которое можно передать эти данные. Это видно, если обратить внимание на длину стандартных кабелей:

• USB2.0 (480 Мбит/c) ~ до 4 м;
• USB3.2 Gen1 (10 Гбит/c) ~ 2 м;
• USB3.2 Gen2 (20 Гбит/c) ~ 1 м;
• USB4/TBT3 (40 Гбит/c) ~ 0.8 м.

И это с учетом того, что длина 0,8 м достижима только с использованием активных кабелей. Пассивные кабели (без использования различных повторителей) имеют длину только ~ 0,3 м.

Кабель Optically Isolated Active (OIA). За счет своей внутренней структуры данный кабель способен передавать данные на расстояние более чем 50 м, тем самым увеличивая границу использования таких интерфейсов, как USB3.2/TBT3. Этот кабель электрически изолирован между двумя штекерами и должен иметь поддержку SOP с каждой из сторон. Но нужно учитывать, что кабель передает данные только дифференциальных пар RX/TX, поэтому питание и интерфейс USB2.0 не поддерживаются данным интерфейсом. Также необходимо, чтобы каждый из двух подключаемых устройств имел поддержку Vconn для питания внутренних интегральных схем кабеля. Уже в этом году ожидается разработка OIA-кабелей для интерфейса USB4.

Также необходимо помнить, что не все кабели способны поддерживать все интерфейсы, поэтому лучшим на данный момент решением будет использовать кабель для TBT3-устройств, так как он поддерживает и максимальную передачу данных, и максимальную мощность питания (имеются в виду короткие кабели до 0,8 м).

Обратная совместимость с разъемами предыдущего поколения. Для поддержки подключения устройств с Type-C к устройствам с разъемами предыдущего поколения существуют следующие типы кабелей:

• кабели USB Type-C – USB3.1 Type-A / Type-B / Type micro-B;
• кабели USB Type-C – USB2.0 Type-A / Type-B / Type mini-B / Type micro-B.

Описание структуры и подробная информация обо всех вышеперечисленных кабелях приведена в спецификации на кабель и разъем Type-C.

Основные отличия структуры штекера (plug) от разъема (receptacle):

• На штекере дифференциальная пара USB2.0 (D+/D-) присутствует только на пинах A6–A7, на пинах B6–B7 – отсутствует. Это связано с тем, что дважды передавать один и тот же сигнал не требуется. В зависимости от ориентации кабеля пины A6–A7 на штекере будут соединяться с одной из двух пар пинов коннектора.
• На штекере пины CC1/CC2 отсутствуют, но вместо них присутствуют пины CC (A5) и Vconn (B5). CC отвечает за ориентацию кабеля и передачу данных по протоколу PD. Vconn является источником питания для внутренних интегральных схем кабеля. Важно запомнить, что в отличие от всех остальных линий в кабеле пины Vconn не соединены между собой напрямую.