So bewältigen Sie Herausforderungen im Design mit USB Typ C

| Autor / Redakteur: David Haboud * / Margit Kuther

Weiterentwicklung der Datenübertragung: Von der Lochkarte über Diskette, DVD und USB hin zur Cloud
Weiterentwicklung der Datenübertragung: Von der Lochkarte über Diskette, DVD und USB hin zur Cloud (Bild: Altium)

Vom Universal Serial Bus, eingeführt 1996, gibt es verschiedenste Varianten. Je mehr Sie über diese Standards und ihre jeweiligen Funktionen Bescheid wissen, desto einfacher fällt die Entwicklung.

Sicher ist das Letzte was Sie wollen eine falsche Bilanz des Leistungsbedarfs für Ihr Elektronik-Design. Zu wenig Spannung und Ihr Gerät funktioniert nicht richtig, zu viel Spannung und die Kondensatoren auf die Leiterplatten gehen in Rauch auf.

Wechselnde Anforderungen an den Spannungsbedarf in verschiedenen Betriebszuständen Ihres Geräts ergeben weitere Komplikationen.

Auch hat eine vermehrte Verwendung von Sensoren die konstante Datenerfassung vereinfacht, es ist aber schwieriger geworden, die Übertragung der Daten bei gleichzeitiger Senkung des Stromverbrauchs zu verbessern. Wie wäre es mit einer kombinierten Lösung?

Datenübertragung via Funk oder Kabel

Datenübertragung ist oft erforderlich, um Datenauswertungen an ein leistungsstärkeres System auszulagern. Häufig erfolgt die Übertragung per Funk. Mobiltelefone sind ein Beispiel für den Trend zu geräteübergreifendem Datenaustausch. Das Mobiltelefon fungiert als zentrale Datenverarbeitungsinstanz für angeschlossenes Zubehör wie Smartwatches, Kopfhörer und Beleuchtungssysteme. Allerdings wird durch die Funkverbindungen und die Steuerung der Peripheriegeräte der Akku des Telefons sehr gefordert. Kabelgebundene Schnittstellen erfüllen alle Anforderungen und benötigen weniger Strom als ihre Funkschnittstellen. Die Untersuchung traditioneller Methoden schuf die Grundlage für Fortschritte in der Datenübertragungstechnologie: USB Typ C.

Von den Anfängen des Universal Serial Bus (USB)

Bis Ende der 1990er-Jahre lief die Datenübertragung nahezu ausschließlich über kabelgebundene Verbindungen. Verschiedene Kabelnormen passen zu unterschiedlichen Anwendungsbereichen, aber im Kern bleiben die Einsatzgebiete dieselben: Datenübertragung, Bildschirme und Stromversorgung. Der Universal Serial Bus (USB) bietet seit zwanzig Jahren eine günstige, vielseitige und offene Verteilungslösung. Die bekanntesten Datenübertragungskabel weltweit sind USB Typ A und B.

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Da USB Typ A und B günstig und leicht zugänglich sind, konnte sich der Standard in der gesamten Branche leicht durchsetzen. Die Standards sind so erfolgreich, dass sogar ein Großteil der eigens entwickelten Kabel mindestens an einem Ende USB-Typ-A-Buchsen hat. Die USB-Entwicklung hat seit ihrer Erfindung Mitte der 1990er-Jahre verschiedene Typen hervorgebracht. Die USB-Versionen legen Spezifikationen für Übertragungsrate und Funktionalität fest.

Die unterschiedlichen USB-Typen berücksichtigen dagegen die Unterschiede in Form und Konstruktion (z. B. der Verkabelung). Um die Funktion und Struktur der Kabel und die Entwicklung des USB-Typ-C-Kabels zu verstehen, müssen Sie zuerst die Unterschiede bei den Versionen und Typen kennen. Je mehr Sie über die Standards wissen, desto besser können Sie beim Design die Entscheidungen treffen, die den zu integrierenden Funktionen zugute kommen.

USB Typ A, die Standardverbindung

Der USB-Typ-A-Stecker ist die Standardverbindung für Host-Geräte. USB-Typ-A-Buchsen finden sich an den meisten Geräten, die sich mit Peripheriegeräten verbinden und als Host für sie fungieren können. Die Konstruktion ist all die Jahre lang dieselbe geblieben, sodass eine Kommunikation zwischen beliebigen Typ-A-Ports unabhängig von der USB-Version möglich ist. Typ-A-Host- und -Peripheriegeräte benötigen nicht dieselbe USB-Version, um zusammen zu funktionieren. Die Kompatibilität des Ports über die verschiedenen Versionen trägt zu ihrer Stabilität und Langlebigkeit bei.

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Die Schnittstelle USB war niemals zur Stromversorgung für externe Geräte vorgesehen, wohl jedoch...  lesen
posted am 05.01.2018 um 13:56 von Unregistriert

Die Nennspannung bei USB 1.1 und 2.0 beträgt 5V, nicht 2.5 V, bei maximal 500 mA. Höhere Ströme...  lesen
posted am 03.01.2018 um 12:36 von Unregistriert


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