USB Kabel

USB KabelUniversal-Serial-Bus-Stecker Typ A 


Um einen Computer mit externen Geräten zu verbinden, wird ein Universal Serial Bus, kurz USB, verwendet. Es ist ein serielles Bussystem, also ein Leitungssytem zum Austausch von Daten zwischen mehreren Teilnehmern. Der Anschluss der Geräte kann auch erfolgen, wenn diese in Betrieb sind. Die Geräte mit ihren Eigenschaften können automatisch erkannt werden.
An modernen PCs ist eine Vielzahl von USB Schnittstellen vorhanden. Sind diese trotz allem noch unzureichend, kann eine Erweiterung durch einen USB Hub erfolgen, der zusätzliche Ports für USB Anschlüsse zur Verfügung stellt. Mittels eines solchen Hubs können sogar bis zu 127 Geräte an nur einer einzigen Schnittstelle miteinander verbunden werden.

USB Kabel Für was ist USB geeignet ?

USB ist für viele Geräte geeignet, etwa USB-Speicher, Festplatten, DVD-Laufwerke oder Disketten, für Scanner, Maus oder Tastatur.
Darüber hinaus kann USB für Geräte die Stromversorgung übernehmen. Diese Geräte müssen aber einen recht geringen Stromverbrauch haben. Eventuell wird ein Kabel eingesetzt, dass die Stromversorgung auf zwei USB-Schnittstellen verteilt.

usb-kabel-stecker-typ-A

In einen USB Kabel benötigt man vier Adern. Dabei sind zwei Adern für den Austausch von Daten nötig, die anderen beiden müssen das angeschlossene Gerät mit einer Spannung von 5 Volt versorgen. Geräte, die eine Leistung von bis zu 2,5 Watt haben, können über USB mit Strom versorgt werden. Entsprechend der Spezifikation von USB dürfen angeschlossene Geräte 100 bis 500 mA aus dem USB beziehen. Das ist aber abhängig von der Leistungsfähigkeit des Ports, an den sie angeschlossen sind.

USB Kabel Geschwindigkeit von USB Kabeln

Die Geschwindigkeit der USB-Datenübertragung ist ausschlaggebend dafür, wie stark die Abschirmung des Kabels sein muss. Die Abschirmung ist wichtig, um elektromagnetische Felder von den Kabeln fernzuhalten und so Störungen beim Datenaustausch zu verhindern. Wird ein Kabel mit der Spezifikation Low Speed eingesetzt, darf dieses keinen Anschluss für B-Stecker (annähernd quadratische Stecker) besitzen. Das Kabel muss fest mit dem Gerät verbunden sein oder es muss ein vom Hersteller erhältliches Kabel verwendet werden. Diese Vorschrift gilt aus dem Grund, dass Low Speed Kabel nur sehr gering abgeschirmt sind. Diese nur geringe Abschirmung des Kabels kann zu enormen Problemen führen, falls Geräte mit höherer Geschwindigkeit angeschlossen werden.

USB-Kabel-Stecker-Typ-B

HubLänge der USB Kabel

Auch bei der Länge des Kabels vom Hub bis zum Gerät gibt es Vorschriften. Es darf nicht länger als 5 Meter sein. USB-Kabel mit der Spezifikation Low Speed sind noch auf drei Meter begrenzt. Die technische Notwendigkeit dafür konnte allerdings bisher nicht festgestellt werden. In zukünftigen Spezifikationen wird es diese Beschränkung wohl nicht mehr geben. Bis jetzt werden durch die Spezifikation allerdings Verlängerungen ausgeschlossen. Eine Verlängerung der Anschlusskabel kann dadurch erwirkt werden, dass USB Hub zwischengeschaltet werden. Es gibt dabei die so genannten aktiven USB Verlängerungskabel. Die Funktionen dieser Verlängerungskabel sind die gleichen wie bei den Bus Powered Hubs. Diese beziehen ihre Stromversorgung aus dem Bus selbst. Die Kabel besitzen nur einen einzigen Downstream Port und ein fest angeschlossenes Kabel am Upstream Port. Verwendet man diese Kabel, sollte man auf die Vorschriften zur Verschachtelung bei der Anwendung von USB Hubs achten. Der Grund dafür ist, dass die elektrischen Auswirkungen im USB Bus denen eines Powered Hubs mit einer Kabellänge von fünf Metern entsprechen.

Werden direkte Verbindungskabel benutzt, sollten sie einen Wellenwiderstand von 90 Ohm besitzen, ebenso wie der USB. Sein differentieller Widerstand beträgt ebenfalls 90 Ohm.


SteckerUSB Line Extender

Immer wieder werden für die Überbrückung von Strecken mit einer Länge von mehr als dreißig Metern so genannte USB Line Extender angeboten. Sie sind aber keine wirkliche Alternative. Der Line Extender besteht aus zwei Modulen: das Base Modul für den Anschluss am Computer und das Remote Modul für den Anschluss an das USB Gerät.
Ethernetkabel oder Lichtleiter werden dann eingesetzt, um die Distanzen zu überbrücken. Line Extender sind aber nicht empfehlenswert, da sich diese Geräte immer auf bestimmte Verhaltensdetails der angeschlossenen Geräte verlässt, die nicht in den Standards vorgeschrieben sind. Außerdem ist bei langen Kabelstrecken auch die Signallaufzeit entsprechend lang, was zu Protokollverletzungen führen kann.

Hostcontroler USB Hostcontroler

Es gibt aber noch die USB Hostcontroller, die außerhalb des Computers liegen. Sei kommen zum Einsatz, wenn USB Geräte weiter vom Rechner entfernt angeschlossen werden sollen. Kommunizieren können PC und Hostcontroller über das Ethernet, welches in dem Fall den lokalen Bus ersetzt. Voraussetzung für die Arbeit mit dem Hostcontroller ist, dass auf dem PC ein entsprechender Treiber installiert wird. Dieser Treiber übernimmt dann die Kommunikation mit dem Hostcontroller. Sämtliche Treiber für die USB Geräte können dann keinen Unterschied mehr zu den lokal angeschlossenen Geräten erkennen.