USB Kabel
Universal-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.
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.
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.
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.
Länge
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.
USB
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.