ZŁĄCZA WSPÓŁCZESNYCH URZADZEŃ

1. ZŁĄCZA WSPÓŁCZESNYCH URZADZEŃ MAGDALENA OSTASZEWSKA

2. WPROWADZENIE Rodzaj zastosowanych złączy w elektronicznym sprzęcie powszechnego użytku ma zasadnicze znaczenie, kiedy pojawia się konieczność połączenia kilku różnych urządzeń w jedną współpracującą całość bez utraty funkcjonalności poszczególnych elementów zestawu. Co prawda nad zdolnością do współpracy (interoperacyjnością) poszczególnych urządzeń pracują producenci i naukowcy zjednoczeni w różnych krajowych i międzynarodowych ciałach normalizacyjnych tworząc kolejne standardy, ale użytkownik powinien posiąść przynajmniej ogólną wiedzę na temat współcześnie stosowanych złączy w celu łatwiejszego i trafniejszego wyboru kupowanego sprzętu wraz z odpowiednimi kablami połączeniowymi. Na standard połączenia (interfejsu) składają się zarówno parametry mechaniczne (kształt) i rozmieszczenie kontaktów złącza, jak również jego parametry elektryczne i sygnałowe.

3. KLASYFIKACJA ZŁACZY Złącza dzieli się na modułowe, które są przeznaczone do połączeń pomiędzy modułami wewnątrz urządzenia, i kablowe, które stosuje się do łączenia przewodów w różnorodnych formach zarówno wewnątrz urządzenia jak i pomiędzy urządzeniami. Złącza kablowe dzieli się na: • okrągłe: • z kontaktami jednorodnymi, • z kontaktami mieszanymi. • szufladowe: • z kontaktami jednorodnymi, • z kontaktami mieszanymi. .

4. KLASYFIKACJA ZŁACZY CIAG DALSZY • do kabli giętkich: • płaskich, • wstążkowych. • współosiowe, • światłowodowe (optyczne). Zależnie od wartości przesyłanej energii, złącza dzieli się na sygnałowe i zasilające. Złącza sygnałowe mogą być przeznaczone dla sygnałów małej lub wielkiej częstotliwości oraz niskich i wysokich napięć. Ponadto wewnątrz urządzeń stosuje się złącza o konstrukcji otwartej, a do pracy na zewnątrz urządzeń o konstrukcji zamkniętej

5. BUDOWA ZŁĄCZA ELEKTROMECHANICZNEGO Złącze elektromechaniczne składa się z dwu współdziałających ze sobą części: wtyku (ang. plug) i gniazda (ang. socket, jack). Każda z nich zawiera: • kontakty, czyli elementy służące do przesyłania (po złączeniu) energii elektrycznej z jednego obwodu do drugiego, korpus izolacyjny, w którym umieszcza się z określoną dokładnością mechaniczną rozdzielone galwanicznie kontakty, • elementy naprowadzające, stwarzające geometryczne warunki współpracy pomiędzy kontaktami współpracującego wtyku i gniazda złącza, • elementy mocujące, umożliwiające mechaniczne zamocowanie współpracującego wtyku i gniazda złącza, • elementy biegunowe, wykluczające możliwość niewłaściwego wetknięcia wtyku lub wetknięcia go w niewłaściwe miejsce, • elementy pomocnicze, takie jak osłony lub zamocowania przewodów lub wiązek doprowadzanych do obu części złącza. .

6. BUDOWA KONTAKTÓW ZŁĄCZA W złączu występują dwa rodzaje kontaktów: • stałe, które nie uginają się po złączeniu zwane są kontaktami obejmowanymi albo męskimi (ang. male), • sprężyste, które po złączeniu wywierają nacisk na powierzchnię kontaktu stałego zwane są kontaktami obejmującymi albo żeńskimi (ang. female). Kontakty stałe wykonuje się najczęściej w postaci szpilek o różnym przekroju poprzecznym: kołowym, kwadratowym lub prostokątnym. Wymiary poprzeczne kontaktu wyznaczają jego wytrzymałość mechaniczną i obciążalność prądową. Kontakty sprężyste (obejmujące) dzielą się na: • tulejkowe – współpracujące ze szpilkami o przekroju okrągłym, toczone, • kamertonowe – współpracujące ze szpilkami o przekroju prostokątnym, wycinane z blachy, • mieszkowe – współpracujące ze szpilkami o przekroju kwadratowym i prostokątnym, zwijane z blachy.

7. ZŁĄCZA

8. USB • USB (ang.Universal Serial Bus - uniwersalna magistrala szeregowa) to opracowany przez firmy Microsoft, Intel, Compaq, IBM, DEC rodzaj portu komunikacyjnego komputerów, zastępującego stare porty szeregowe i porty równoległe. • Port USB jest uniwersalny, pozwala na podłączanie do komputera wielu urządzeń, na przykład: kamery wideo, aparau fotograficznego, skanera lub drukarki. • Jedną z ważniejszych cech portu USB jest zgodność z Plug and Play. Urządzenia w tym standardzie można łączyć ze sobą tworząc sieć. W całej sieci można podłączyć do 127 urządzeń USB, jednak ze względu na pobór mocy ich liczbę trzeba ograniczyć. W jednej sieci mogą pracować urządzenia o różnych prędkościach transmisji.

9. TYPY PRĘDKOŚCI Urządzenia USB możemy podzielić natrzy grupy ze względu na zgodność z przyjętymi specyfikacjami: • USB 1.1 Urządzenia spełniające warunki tej specyfikacji mogą pracować z prędkością (Full Speed) 12 Mbit/s (1.5 MB/s) i (Low Speed) 1.5 Mbit/s (0.1875 MB/s) • USB 2.0 (Hi-Speed) Urządzenia zgodne z warunkami nowej specyfikacji mogą pracować z maksymalną prędkością 480 Mb/s (60 MB/s). Rzeczywista prędkość przesyłu danych zależy od konstrukcji urządzenia. Urządzenia w standardzie USB 2.0 są w pełni kompatybilne ze starszymi urządzeniami. • USB 3.0 (SuperSpeed) Urządzenia zgodne z warunkami nowej specyfikacji będą mogły pracować z prędkością 4,8 Gb/s (600 MB/s). Nowy standard oprócz pozostałych łącz elektrycznych (dla kompatybilności w dół z USB 2.0 i 1.1) korzystał będzie również z łącz optycznych (kabel połączeniowy będzie wyposażony w światłowód). Kontrolery USB tej generacji będą posiadać inteligentny system odłączający zasilanie od urządzeń, po stwierdzeniu że z niego nie korzystają. Pierwsza prezentacja tej technologii odbyła się na targach CES 2008.

10. WTYCZKA USB typu A

11. WTYCZKA USB typu B

12. PINY WTYCZEK STANDARDOWYCH

13. WTYCZKA mini USB

14. PINY WTYCZEK mini USB

15. USB 1.1 / USB 2.0 specyfikacja • Typ interfejsu:szeregowy • Transfer: USB 1.1: 1.5 lub 12 Mbit/s USB 2.0: 1.5, 12 lub 480 Mbit/sMaks. • długość przewodu:3 m lub 5 m • Liczba portów: USB 1.1: od 2 do 6 USB 2.0: od 2 do 8 (dla chipsetów VIA) • Liczba urządzeń:do 127 na magistrali utworzonej przy użyciu hubów • Rodzaj złącza:USB typu A, B, C lub D • Zasilanie przez interfejs:tak • Hot plugging:tak

16. ZŁĄCZA FIRE WIRE • FireWire to nazwa zastosowana przez Apple'a dla standardu magistrali danych IEE 1394. Jest to relatywnie nowy i bardzo szybki standard przesyłania danych z prędkością aż do 400 Mb/s. Urządzenia FireWire nie są tak popularne, jak peryferia USB.

17. SZYBKOŚĆ TRASMISJI Nazwa FireWire obejmuje kilka standardów komunikacji zapewniających transfer rzędu: 100, 200, 400 Mb/s. Najnowsza specyfikacja IEEE-1394b (instalowana np. w komputerach Aluminium PowerBook firmy Apple) dopuszcza również przesył z prędkością 800 Mbit/s (wersja 9-żyłowa) i nie ma ograniczenia na długość kabla. Standard ten jest znacznie szybszy niż USB 2.0. Planowane jest zwiększenie maksymalnej szybkości do 2 Gb/s. Długość kabla ograniczona jest do 4½ metra, ale można stworzyć specjalne połączenia nawet 16 odcinków kabla, co daje efektywną długość siedemdziesięciu dwóch metrów. Transmisja odbywa się przy pomocy dwóch par przewodów (TPA+ i TPA- oraz TPB+ i TPB-), dodatkowo interfejs wyposażony jest w linię zasilającą (masa i nieregulowane napięcie dodatnie - 30V bez obciążenia). Najnowszy standard 1394b przewiduje również wykorzystanie połączeń optycznych, co umożliwi transfer 3.2 Gb/s i uzyskanie długości ponad 100 m, natomiast przy wykorzystaniu standardowej skrętki 5 kategorii możliwe jest uzyskanie 100 Mbit/s i odległości 100 m

18. 6 PIONOWY WTYK FIRE WARE

19. MOŻLIWOŚĆ STANDARDU IEEE 1394 • Standard umożliwia połączenie do 63 urządzeń peryferyjnych w strukturę drzewiastą (w odróżnieniu od liniowej struktury SCSI). Pozwala urządzeniom na bezpośrednią komunikację, na przykład skanerowi i drukarce, bez używania pamięci lub CPU komputera. Wspiera plug-and-play i hot-swap. Sześciożyłowy kabel, którego używa, jest nie tylko wygodniejszy niż kabel SCSI, ale dopuszcza użycie mocy do 60 W, co umożliwia pozbycie się zewnętrznych źródeł zasilania w mniej prądożernych urządzeniach.

20. ZASTOSOWANIA FireWire System jest powszechnie używany do łączenia kamer wideo i urządzeń pamięci masowej. Wykorzystuje się go zamiast popularniejszego USB, z powodu większej szybkości i dlatego, że nie wymaga użycia komputera. Nie ma również konieczności wysyłania sygnałów potwierdzających aktywność urządzania po drugiej stronie (co czyni USB nieefektywnym dla profesjonalnej obróbki wideo).

21. FireWire (IEEE-1394) Typ interfejsu:szeregowy Transfer :do 800 Mb/s Długość magistrali:do 72 m(16 odcinków po 4½ m) Liczba portów:1 lub 2Liczba urządzeń:do 63 na magistrali Rodzaj złącza:IEEE-1394 (4 lub 6 pinów) Zasilanie przez interfejs:tak (do 60W) Hot plugging:tak Zastosowaniekamery cyfrowe, aparaty cyfrowe, skanery, drukarki, pamięci masowe, urządzenia audio-wideo, łączenie dwóch komputerów za pomocą kabla

22. FireWire kontra USB Standard FireWire nie jest tak popularny jak USB, mimo większych możliwości. Na skutek polityki Intela kontroler FireWire nie jest zintegrowany z żadnym chipsetem tej firmy. Umieszczanie dodatkowego, dedykowanego układu podnosi natomiast koszty produkcji płyty, dlatego firmy produkujące płyty implementują FireWire jedynie w droższych modelach. Zupełnie odmiennie sytuacja wygląda w produkowanych przez Apple komputerach iMac w których magistrala FireWire zastępuje w obsłudze urządzeń zewnętrznych niezbyt dobrze się do tego nadającą magistralę SCSI. Niektóre kamery, oraz wszystkie komputery Macintosh od 1995 roku, mają wbudowany port FireWire.

23. ŁĄCZA SZEREGOWE • Porty szeregowe są używane do podłączania drukarek, modemów i aparatów cyfrowych. Tego typu złącza mogą mieć 8, 9 lub 25 szpilek, a występują tylko w starszych Macach. Wersja z 8 szpilkami, pokazana tutaj, jest również nazywana mini-DIN.

24. ZŁĄCZA ETHERNETOWE • Porty ethernetowe służą do łączenia Macintoshy w sieć. Ethernet jest protokołem LAN (sieć lokalna), który w nowszych komputerach zastąpił Local-Talk. Maksymalna prędkość przesyłania danych to 10 Mb/s. Inna odmiana Ethernetu, nazwana 100BaseT (lub Fast Ethernet) obsługuje transfery danych z prędkością do 100Mb/s.

25. ŁĄCZE ABD • Porty ADB (Apple Desktop Bus) pozwalają na przyłączenie urządzeń peryferyjnych o niskiej prędkości transmisji danych, takich jak klawiatura czy myszka. ADB było stosowane we wszystkich Macintoshach, aż do błękitnego G3.

26. ŁACZE ZŁĄCZA LOCAL TALK • Porty LocalTalk pozwalają na przyłączenie drukarek z prędkością 235Kb/s. Ta nazwa określa też protokół sieci LAN, stworzony przez Apple'a. Nowsze Maki nie mają takich portów - zostały zastąpione przez Ethernet.

27. ZŁĄCZA SCSI • Porty SCSI (Small Computer System Interface) służą do przyłączania twardych dysków, skanerów i drukarek. Jest to jedna z najszybszych metod przesyłania danych (do 80 Mb/s), choć jest stosowana tylko w starszych Macach. Występuje wiele rodzajów SCSI, jak na przykład SCSI-1 ze złączem 25-szpilkowym oraz SCSI-2, które miało złącze z 50 szpilkami. Oba typy SCSI potrafią obsłużyć wiele urządzeń z prędkością do 4 Mb/s. Ze względu na różnorodność wariantów SCSI sprawdź dokładnie typ urządzeń peryferyjnych, zanim kupisz adapter.

28. ZŁĄCZA PCMCIA • Gniazda PCMCIA są wykorzystywane w komputerach przenośnych. Urządzenia pasujące do takich gniazd są nazywane kartami PC (PC cards). Na rynku istnieją trzy rodzaje takich kart: Typ I, Typ II i Typ III. CardBus to odmiana standardu PCMCIA, która obsługuje magistralę 32-bitową (szersza niż szyna 16-bitowa w kartach PCMCIA), a także pracuje z prędkością do 33 MHz.

29. ZŁĄCZE D-SUB Złącze analogowe służące do przesyłania sygnałów pomiędzy komputerem a monitorem. Sygnały wysyłane są za pośrednictwem 15-pinowego kabla analogowego. Takie sygnały są mało odporne na zakłócenia zewnętrzne i dlatego coraz bardziej popularne stają się złącza DVI.Występuje w laptopach, komputerach stacjonarnych i oczywiście monitorach.

30. ZŁĄCZE DVI Złącze DVI (ang. Digital Visual Interface) - standard złącza pomiędzy kartą graficzną, a monitorem komputera. Standard Digital Visual Interface został zaprojektowany przez grupę Digital Display Working Group (DDWG). Do grupy lobbującej za DVI można zaliczyć wiele firm związanych początkowo z DFP. Mimo, że DVI nie zostało zaakceptowane jako standard przez VESA, DVI ma bardzo dobrą perspektywę na przyszłość, ponieważ protokołem przesyłu danych cyfrowych jest również TMDS (PanelLink). W porównaniu z P&D i DFP, które posiadają tylko jeden kanał przesyłowy, DVI zawiera również drugi, co podwaja maksymalne pasmo przenoszenia (pixel rate). To pozwala na osiągnięcie rozdzielczości ponad 1280x1024 pikseli. Inną zaletą DVI jest fakt, że może być również przenoszony sygnał analogowy. Dzięki temu, w razie potrzeby, mogą być podłączone również starsze monitory CRT.

31. ZŁĄCZE DVI WYSTEPUJE W 3 WARIANTACH • DVI-I - przesyła zarówno dane cyfrowe, jak i analogowe. Po zastosowaniu właściwej przejściówki można go połączyć ze zwykłym złączem D-Sub karty graficznej; • DVI-D - przesyła tylko dane cyfrowe, zapewnia najwyższą jakość obrazu ze wszystkich złącz typu DVI, jest w pełni kompatybilne z HDMI; DVI-A - przesyła tylko dane analogowe.

32. ZŁĄCZE HDMI Złącze HDMI (ang. High Definition Multimedia Interface) Jest cyfrowym interfejsem dla sygnału audio/wideo zdolnym przesyłać pełen strumień danych bez kompresji. Dane wideo przesyłane są z wykorzystaniem technologii TMDS. HDMI pozwala łączyć ze sobą dowolne, zgodne ze standardem, urządzenia audio/wideo takie jak odtwarzacze DVD, konsole gier, komputery z monitorem lub telewizorem cyfrowym. Obecnie zaczyna wypierać starsze standardy zarówno analogowe (np.: S-Video, Eurozłącze, VGA) jak i cyfrowe (np.: DVI).

33. SCART / EUROZŁACZE • Złącze służące do łączenia elementów zestawów AV. W złącze tego typu wyposażona jest większość urządzeń AV, takich jak: odbiorniki telewizyjne, odtwarzacze DVD, magnetowidy, tunery satelitarne, dekodery telewizji cyfrowej, konsole do gier itp. Do złącza doprowadzone są sygnały composite, RGB, audio (mono i stereo) oraz S-Video. Dzięki możliwości oddzielnego sterowania wzmacniaczy chrominancji (RGB), pozwala uzyskać wysokiej jakości obraz. Złącze posiada 21 styków, których przeznaczenie przedstawia tabela.

34. JACK/ MINI -JACK Wtyczka jack - wtyczka używana zwykle w urządzeniach audio-video. Jest wyjściem sygnału audio stereo dla słuchawek. Dzieli się na dużą wtyczkę "jack", małą "mini jack" i jeszcze mniejszy "micro jack". Obecnie ta duża przestaje być używana z uwagi na małe gabaryty odtwarzaczy np. MP3. Największa odmiana (6.3mm) stosowana jest przede wszystkim w sprzęcie studyjnym i instrumentach muzycznych, i używa się jej między innymi do połączenia instrumentu (np. gitary elektrycznej, lub syntezatora) ze wzmacniaczem lub mikserem. Ze względu na prostotę konstrukcji gniazda i jego duże wymiary, złącze powszechnie uważane jest za wytrzymałe i niezawodne. W domowych urządzeniach audio złącze praktycznie nie stosowane, na rzecz złącz typu chinch. Złącze 3.5mm jest powszechnie stosowane jako złącze słuchawkowe w urządzeniach przenośnych (walkman, discman, odtwarzacz MP3), a także w komputerowych kartach dźwiękowych. Złącze 2.5mm stosowane jest jako złącze słuchawkowe w urządzeniach takich, jak telefony komórkowe. Ponieważ zdecydowana większość słuchawek dostępnych na rynku ma wtyczki 3.5mm, użytkownicy urządzeń z gniazdami 2.5mm skazani są na słuchawki dedykowane, lub stosowanie przejściówek. Złącze 2.5mm, z powodu swoich niewielkich wymiarów, uważane jest za delikatne i zawodne.

35. RODZAJE WTYCZEK JACK

36. GALERIA Wtyczka mini-USB Wtyczki USB podłączone do gniazd huba USB Wtyczka USB typu A z widocznym logo Wtyczka USB typu A Kabel USB Wtyczka USB typu B

37. Złącza jeden koniec1x FireWire 4-pinZłącza drugi koniec1x FireWire 6 pin Złącza jeden koniec1x FireWire 4-pin FireWire Złącza jeden koniec1x FireWire 4-pinZłącza drugi koniec1x FireWire 6 pin 2x FireWire 6-pin

38. D-SUB D-SUB Przewód HDMI (umożliwia przesyłanie obrazu i dzwięku w formacie 5.1 jednym przewodem z cyfrową jakością)

40. BIBLLIOGRAFIA • www.wikipedia.pl,,ZŁĄCZE USB’’ • www.lcd4you.pl/typy_i_rodzaje_zlacz.php • http://infoteka.federacja-konsumentow.org.pl/index.php?module=user&action=artykul&id=21