Co sprawia, że ​​szybki kabel USB jest szybki?

Szukałem kabli USB 2.0.

Niektórzy producenci twierdzą, że ich kable są „szybkie”.

Rozumiem, że elektronika urządzenia określa prędkość, a nie kabel.

Rozumiem, że długość kabla ma wpływ na prędkość (ale prawdopodobnie nieistotna, jak nanosekundy).

Co sprawia, że ​​kabel USB 2.0 jest szybki? (Można znaleźć w Internecie hasło „szybki kabel USB 2.0”, aby znaleźć instancje).

Jaka jest średnia różnica prędkości między kablem o dużej prędkości a kablem o niskiej prędkości?

USB jest definiowane przy kilku szybkościach transmisji danych.

12 Mb / s nazywa się „pełną prędkością”

480 Mbps nazywa się „High Speed”

5 Gb / s nazywa się „SuperSpeed”

10 Gb / s nazywa się „SuperSpeed ​​+”

Produkt USB sprzedawany jako „High Speed” powinien być zgodny co najmniej ze specyfikacją USB 2.0 i być zdolny do przesyłania sygnału USB High Speed ​​o prędkości 480 Mb / s.

Niektóre specyfikacje związane z przepustowością kabla obejmują

• Impedancja charakterystyczna
• Osłabienie
• Opóźnienie propagacji
• Pochylenie (wewnątrz pary)

Istnieją również wymagania dotyczące takich elementów, jak średnica drutów, umieszczenie logo USB na złączach itp.

Kabel jest niezwykle ważny, ponieważ umożliwia obsługę wymaganej przepływności w liniach danych i innych wymagań specyfikacji.

Wraz ze wzrostem wymagań prędkości, dopasowanie impedancji, tłumienie, ekranowanie, przenikanie stają się ważne, są to specyfikacje stosowane przez projektanta kabli do wyboru projektu i materiałów do wytworzenia produktu. Konsorcjum USB określa specyfikacje, które należy uznać za zgodny kabel.

Krótkie spojrzenie na specyfikację kabla USB i złącza zawiera więcej informacji. Ten dokument jest niekompletny do naszych celów, ale zawiera przydatne informacje.

Jako przykład tego, jakie parametry specyficzne dla kabla są krytyczne dla tego kabla

Przypuszczalnie wymagania dotyczące wyższych prędkości są jeszcze surowsze.

Nawiasem mówiąc, Zgodność z USB testuje cały zestaw kabli jako całość, więc niektóre z tych wymagań wpływają na wybór złącza i materiałów, a także na sam kabel.

Kable USB mogą mieć różną konstrukcję (ekranowaną i nieekranowaną) i mogą mieć różne materiały na osłonę drucianą, co powoduje, że sygnał tłumi się inaczej przy różnych prędkościach transmisji danych.

Na przykład wiele początkowych kabli USB 1.1 używanych do transmisji LS (1,5 Mb / s) było nieekranowanych.

Nowsze kable USB używają ekranowanych zespołów kabli i są oznaczone jako „kable FS / HS”.

Aby wykonać kabel oznaczony jako „HS” (szybkość 480 Mb / s), kabel musi spełniać pewne wymagania jakościowe, takie jak rozsądnie jednolita impedancja różnicowa 90 Ohm na całym kablu i przyzwoity wachlarz lutowania wewnątrz osłony kabla, gdzie kabel jest przylutowany do styku złącza. Nie wszystkie kable są sobie równe, a jeśli kabel nie przejdzie kilku testów certyfikacyjnych (takich jak prawidłowy schemat oka na drugim końcu kabla), nie można go nazwać kablem „HS”.

Niektóre kable mogą mieć impedancję różnicową poza oknem 90 + -20 Ohm i prawdopodobnie ulegną awarii w przypadku urządzeń / koncentratorów USB HS. Dlatego producent takiego kabla nie ryzykowałby umieszczeniem etykiety „HS” na swojej produkcji. Różnica między kablem „HS” a kablem innym niż HS nie polega na częstotliwości, przez którą mogą przejść, ale czy działałby w trybie HS bez błędów, czy nie.

W żadnym wypadku nie należy ufać oznaczeniu producenta, chyba że kabel ma logo certyfikujące USB-IF, w tym przypadku tak jak ten,

Dobry producent kabli podałby również identyfikator testu USB-IF dla kabla. We wszystkich innych przypadkach jest to hazard z wiernością sygnału i potencjalną sporadyczną awarią komunikacji.

Prędkość kabla zależy od tolerancji konstrukcji i użytych materiałów. Kabel wysokiej prędkości ma izolację o niższych stratach i lepszą kontrolę odstępów między przewodnikami, aby zminimalizować całkowitą stratę między źródłem a miejscem docelowym.

Przy bardzo dużych prędkościach, takich jak 10 Gb / s, należy stosować różne droższe materiały, takie jak teflon, aby sygnał nie był redukowany przez straty związane z izolacją.

Kable USB 2.0 nie są już tak naprawdę szybkie.

Jak mówią inne odpowiedzi, różnica między kablami polega na ich budowie, a zatem na właściwościach elektrycznych.

Powodem tego jest to, że w końcu dane cyfrowe będą realizowane za pomocą sygnału analogowego. Sygnał analogowy jest zniekształcony, gdy jest przenoszony wzdłuż kabla. Jeśli jest zbyt zniekształcony, elektronika po stronie odbiorczej nie będzie w stanie odzyskać informacji z sygnału. (Na przykład, gdy sygnał radiowy jest zbyt słaby, aby można było z niego odczytać cokolwiek zrozumiałego).

Cechy kabla wymienione w innych odpowiedziach, takie jak impedancja i pochylenie, określają, w jaki sposób sygnał jest zniekształcony podczas podróży.

Zazwyczaj im wyższa częstotliwość, tym bardziej wrażliwy na zniekształcenia jest sygnał. Wyższe szybkości transmisji („prędkość” USB) wymagają wyższych częstotliwości w sygnale analogowym. W związku z tym kabel musi być wykonany z dokładniejszymi tolerancjami.

Długość kabla wpływa na prędkość, ale nie z powodu „opóźnienia” przez kabel, ale raczej im dłużej sygnał przechodzi przez kabel, tym bardziej jest on zniekształcony. Im lepiej kabel pasuje do idealnych właściwości, tym mniej zniekształcony jest sygnał na długość i im dłużej kabel może być i nadal działa.

Charakterystyka kabla determinuje prędkość linii przesyłowej.

• Impedancja kabla (impedancja charakterystyczna) w funkcji częstotliwości.
• Reaktancja kabla a częstotliwość.
• Składnik rezystancyjny.
• Skośność i przerwa powietrzna między parami i wewnątrz pary. Zasadniczo szczelina powietrzna nie będzie problemem dla kabla.

Szybkość działania USB 2.0 wynosi 480 Mb / s, a USB 3.0 to 5-6 Gb / s. Aby przesyłać dane przy tych prędkościach, należy zachować impedancje charakterystyczne dla integralności sygnału.