D-SUB-разъем известен практически каждому пользователю персонального компьютера. Он предназначен для подключения ПК или ноутбука к мониторам, телевизорам и т. п. D-SUB-разъем (второе название — VGA) присутствовал на всех видеокартах компьютеров, однако в последнее время его вытеснил новый стандарт – DVI-интерфейс. Тем не менее этот тип пока еще распространен в начинке «старого железа».
Описание интерфейса
D-SUB-разъем содержит колодку со штыревыми контактами, расположенными в два, три либо четыре ряда. Количество выводов в первом ряду на один больше, чем во втором. Контакты защищены специальным металлическим кожухом, профиль которого напоминает форму литеры D. Благодаря этому исключена возможность неверного соединения разъема.
Коннекторы данной серии (и гнездо, и вилка) могут иметь различное число контактов:
- Количество выводов в разъемах стандартной плотности варьируется от 9 до 50 единиц.
- Изделия повышенной плотности содержат от 15 до 78 контактов.
- Гибридные устройства (увеличенные штыри) могут состоять из 3-43 выводов.
Разъемы D-Sub DB-9
Как правило, разъемы D-SUB (для обеспечения надежного соединения) подвергаются дополнительной обработке. Так, контакты этого устройства могут покрываться позолотой или оловом (лужение). Данный интерфейс устанавливается на блок, плату или на кабель. В последнем случае используются разные типы корпусов. Такие разъемы массово применяют для передачи данных во многих интерфейсах, а также для подачи электропитания к разнообразным устройствам.
D-SUB-разъем: классификация
- DB – под пайку. Коннектор монтируют на кабель посредством спаивания. Они бывают повышенной и обычной плотности.
- DC – обжимные. Контакты предварительно обжимаются на кабеле, а затем вставляются в колодку корпуса при помощи специального инструмента.
- DI – наколка на шлейф. Разъем накалывается с шагом 1,27 мм на шлейф. Плотность устройства повышенная и обычная.
- DBI – для ускоренного монтажа. Жилы кабеля раскладывают по контактам коннектора, который имеет форму ласточкиного хвоста, и зажимают специальной вставкой (входит в комплект разъема). Для монтажа такого изделия применяют специализированный инструмент.
- DRB — горизонтальные (прямой угол). Бывает три модификации: А = 7,2 мм, В = 9,4 мм, С = 13,8 мм. Эти значения соответствуют расстоянию от края коннектора до первого ряда контактов.
- DBB – вертикальные. На внутренней стороне разъема находятся цилиндрические выводы, которые впаиваются в плату.
- DRN — спаренные (комбинированные). Представляют собой единый блок, который состоит из 2 или 3 разъемов D-SUB с разным количеством выводов. Компактный размер коннектора позволяет экономить место на печатных платах.
Разъемы D-SUB MIL-C
Данный тип коннекторов предназначен для использования в военной технике. Такие разъемы считаются силовыми, их можно монтировать на кабели различных размеров. Существуют модификации со сменными обжимными выводами. Разъемы этой серии отличаются более жесткими требованиями к техническим характеристикам.
D-sub (VGA), DVI, HDMI, DisplayPort, MHL, USB Type-C. Разъемы, интерфейсы, кабели, подключение
Они имеют весьма прочный корпус, устойчивый к воздействиям окружающей среды. Эти устройства отвечают высоким требованиям надежности, однако их применения весьма ограничено из-за высокой стоимости.
Источник: fb.ru
Разъемы для подключения устройств вывода
На выбор видеокарты может повлиять и имеющийся или предполагаемый к приобретению монитор. Так, для современных LCD мониторов с DVI входом очень желательно, чтобы на видеокарте был разъем DVI. К счастью, практически на всех современных решениях сейчас есть как минимум один порт DVI. Еще одна тонкость в том, что если требуется разрешение выше 1920х1200 по цифровому выходу DVI (такие мониторы редки и дороги, но они существуют), тогда нужно обязательно выбирать видеокарту с поддержкой Dual-Link DVI, такие модели есть в семействах ATI RADEON X1000 и NVIDIA GeForce 7 и выше. Рассмотрим основные разъемы, использующиеся для подключения устройств отображения информации.
Аналоговый D-Sub разъем (также известен как VGA выход или DB-15F)
Это давно известный нам и привычный 15-контактный разъем для подключения аналоговых мониторов. Сокращение VGA расшифровывается как video graphics array (массив пикселей) или video graphics adapter (видеоадаптер). Разъем предназначен для вывода аналогового сигнала, на качество которого может влиять множество разных факторов, таких, как качество RAMDAC и аналоговых цепей, поэтому качество получаемой картинки может отличаться на разных видеокартах. Современные видеокарты обычно используют качественные компоненты и дают четкую картинку на всех поддерживаемых разрешениях, а вот старые видеоплаты в высоких разрешениях могли давать некачественную картинку.
Разъемы D-Sub были фактически единственным стандартом до времени широкого распространения LCD мониторов. Такие выходы до сих пор чаще всего используются для подключения мониторов на электронно-лучевых трубках, да и на современных телевизорах и проекторах они встречаются и по сей день, даже игровая консоль последнего поколения от Microsoft предлагает именно такой метод подключения. Но для подключения LCD мониторов рекомендуется использовать цифровые интерфейсы, самый распространенный из которых DVI.
Разъем DVI (вариации: DVI-I и DVI-D)
DVI — это стандартный интерфейс, чаще всего использующийся для вывода цифрового видеосигнала на ЖК мониторы, начиная с 19″ моделей, за исключением самых дешевых. На фотографии показана видеокарта с тремя разными разъемами: D-Sub, S-Video и DVI. Существует три типа DVI разъемов: DVI-D (цифровой), DVI-A (аналоговый) и DVI-I (integrated — комбинированный или универсальный):
DVI-D — исключительно цифровое подключение, позволяющее избежать потерь в качестве из-за двойной конвертации цифрового сигнала в аналоговый и из аналогового в цифровой. Этот тип подключения предоставляет максимально качественную картинку, он выводит сигнал только в цифровом виде, к нему могут быть подключены цифровые LCD мониторы с DVI входами или профессиональные ЭЛТ-мониторы с встроенным RAMDAC и входом DVI. От DVI-I этот разъем отличается физическим отсутствием части контактов, и переходник DVI-2-D-Sub, о котором речь пойдет далее, в него не воткнуть. Чаще всего этот тип DVI применяется в системных платах с интегрированным видеоядром, на видеокартах он встречается значительно реже.
DVI-A — это довольно редкий тип аналогового подключения по DVI, предназначенного для вывода аналогового изображения на ЭЛТ приемники. В этом случае сигнал ухудшается из-за двойного цифрово-аналогового и аналогово-цифрового преобразования, его качество соответствует качеству стандартного VGA подключения.
DVI-I — это комбинация двух вышеописанных вариантов, способная на передачу как аналогового сигнала, так и цифрового. Этот тип применяется в видеоплатах наиболее часто, он универсален и при помощи специальных переходников, идущих в комплекте поставки большинства видеокарт, к нему можно подключить и обычный аналоговый ЭЛТ-монитор с DB-15F входом. Вот как выглядят эти переходники:
Во всех современных видеокартах есть хотя бы один DVI выход, а чаще всего универсальных DVI-I разъема ставят по два, а D-Sub вообще отсутствуют (но их можно подключать при помощи переходников, см. выше). Для передачи цифровых данных используется или одноканальное решение DVI Single-Link, или двухканальное — Dual-Link. Формат передачи — Single-Link использует один 165 МГц TMDS передатчик, а Dual-Link — два, он удваивает пропускную способность и позволяет получать разрешения экрана выше, чем 1920×1080 и 1920×1200 на 60 Гц, поддерживая режимы очень высокого разрешения, вроде 2560×1600 и 2048×1536. Поэтому для самых крупных LCD мониторов с большим разрешением, таких, как 30″ модели, обязательно нужна видеокарта с двухканальным DVI Dual-Link выходом.
Разъем HDMI
В последнее время широкое распространение получает еще более новый интерфейс — High Definition Multimedia Interface. Этот стандарт обеспечивает одновременную передачу визуальной и звуковой информации по одному кабелю, он разработан для телевидения и кино, но и пользователи ПК могут использовать его для вывода видеоданных при помощи HDMI разъема.
На фото слева — HDMI, справа — DVI-I. Хотя HDMI выходы на видеокартах встречаются пока довольно редко, в дальнейшем они могут стать более распространенными, особенно на видеокартах среднего уровня, предназначенных для создания медиацентров. Просмотр видеоданных высокого разрешения на компьютере в будущем может потребовать видеокарты и монитора, поддерживающих систему защиты содержимого HDCP, и соединенных кабелем HDMI или DVI. Видеокарты не обязательно должны нести разъем HDMI на борту, в некоторых случаях подключение HDMI кабеля осуществляется через переходник на DVI.
HDMI — это очередная попытка стандартизации универсального подключения для цифровых аудио- и видеоприложений. Оно сразу же получило мощную поддержку со стороны гигантов электронной индустрии (в группу компаний, занимающихся разработкой стандарта, входят такие компании, как Sony, Toshiba, Hitachi, Panasonic, Thomson, Philips и Silicon Image), и большинство современных устройств вывода высокого разрешения имеет хотя бы один такой разъем. HDMI позволяет передавать защищенные от копирования звук и изображение в цифровом формате по одному кабелю, стандарт первой версии основывается на пропускной способности 5 Гб/с, а HDMI 1.3 расширил этот предел до 10.2 Гб/с.
HDMI 1.3 — это последняя спецификация стандарта с увеличенной пропускной способностью интерфейса, увеличенной частотой синхронизации до 340 МГц, что позволяет подключать дисплеи высокого разрешения, поддерживающие большее количество цветов (форматы с глубиной цвета вплоть до 48-бит). Новой версией спецификации определяется и поддержка новых стандартов Dolby для передачи сжатого звука без потерь в качестве. Кроме этого, появились и другие нововведения, в спецификации 1.3 был описан новый разъем mini-HDMI, меньший по размеру по сравнению с оригинальным.
Также на современных видеокартах часто встречаются композитный и S-Video (S-VHS) разъемы с четырьмя или семью штырьками. Чаще всего они используются для вывода сигнала на телевизионные приемники, и даже на S-Video композитный сигнал зачастую получают смешиванием, что негативно влияет на качество картинки.
S-Video лучше по качеству, чем композитный «тюльпан», но оба они уступают компонентному выходу YPbPr. Этот стандартный выход предусматривает три раздельных разъема типа «тюльпан» (Y, Pb и Pr), по которым передается разделенная цветовая информация. Такой разъем есть на многих мониторах и телевизорах высокого разрешения, и хотя сигнал по нему передается в аналоговой форме, по качеству он сравним с D-Sub интерфейсом. Для вывода некоторых разъемов из перечисленных в этом абзаце, производители видеокарт используют специальные переходники-разветвители.
Источник: www.malbred.com
Электрические разъемы D SUB
Семейство разъемов D-subminiature или D-sub хорошо знакомо любому пользователю компьютерной техники. Название разъем получил за сходство с английской буквой «D». Это одна из форм, которая помогает пользователю не перепутать направление подключения штекера к гнезду.
Штекер возник более 30 лет назад и представляет собой разъем для аналоговых каналов связи. Стандартно имеет пятнадцать контактов, но может быть на 9 и больше: от 25 до 104 контактов. На момент возникновения разъем был самым компактным, но на сегодня он уже самый громоздкий тип соединения.
Чаще всего встречается в ранее упомянутых компьютерах и ноутбуках, применялся для джойстика в игровых приставках, источниках бесперебойного питания и сетевых адаптерах, а также других электронных приборах. Главными преимуществами разъема D-Sub являются:
- аналоговый стандарт обеспечивает высочайшее качество передачи видеосигнала;
- лучший вариант для ЭЛТ-мониторов;
- широкий выбор переходников.
Несмотря на активное развитие цифровых беспроводных технологий, кабель обеспечивает более стабильную и надёжную связь. Также беспроводное управление характеризуется чувствительностью к помехам и запаздывающей реакцией оборудования. Это допустимо в некоторых частных случаях, но иногда скорость передачи сигнала имеет ключевое значение.
Поэтому чаще всего контакт между приборами на промышленных предприятиях и в бытовых условиях устанавливают при помощи проводов. Конечно технологии не стоят на месте и с появлением Ethernet все больше в практику входит разъем USB.
Но тем не менее витая пара все еще весьма популярный кабель для целей промышленного применения и соответственно на разъемах D-Sub преждевременно ставить крест. Значительная часть аппаратуры, установленной на производстве, изготавливалась достаточно давно, а значит имеет такие разъемы.
Устанавливать новое оборудование дорого и нецелесообразно. Основные интерфейсы для разъемов D-Sub — это RS-232 и RS-485.
Первый из них введен еще в 1984 году и позволял подключать к компьютеру манипулятор типа мышь и модемы, позже получил широкое применение для подключения к компьютеру большого числа периферийных устройств и в телекоммуникационном оборудовании. А второй широко используется для создания промышленных сетей, где для приема-передачи данных используется витая пара.
Применение разъемов D-SUB в промышленных целях
Данные, которые передаются через стандарты RS-232 и RS-485, адаптированы для промышленных целей с использованием протокола Modbus RTU. Интерфейс RS-232 предназначен для обмена данными между терминалом (передатчиком) и коммуникационным оборудованием (приемником).
Максимально допустимая дистанция — 15 метров при этом обеспечивается скорость передачи данных до 9600 бит/с, но чем длина меньше, тем скорость будет больше. Стандарт RS-485 чаще применяется в промышленной отрасли, так как используемая многоточечная топология дает возможность соединить одновременно большое количество приемников и передатчиков, что недоступно для интерфейса RS-232: максимальное количество подключенных устройств в сети 32, но с применением повторителей оно возрастает до 256.
Кроме того, усовершенствованный стандарт RS-485 обеспечивает передачу данных на той же скорости 9600 бит/с, но гораздо дальше — на дистанцию до 1200 метров (при наличии расширения с помощью повторителей расстояние до следующих приборов может быть увеличено на 1200 метров без потери качества передачи данных).
Также у этого стандарта более мощная защита от помех и при небольших расстояниях между оборудованием (до 10 метров) показывает скорость до 35 Мбит/с. Интерфейс RS-485 применяет дифференциальный сигнал для передачи данных.
Есть два типа такого стандарта: RS-485 с 2 контактами, который функционирует в режиме полудуплекс и RS-485 с 4 контактами — полный дуплекс. Отличие между этими режимами в том, что полный дуплекс обеспечивает одновременную передачу и прием данных, а полудуплекс работает только в одном направлении передача или прием. При этом напряжение на линиях может колебаться в границах от -7 до +12 вольт.
Актуальность применения разъемов D-SUB в промышленных предприятиях
Так как автоматизация промышленных предприятий проводится комплексно и в настоящее время основана на Modbus RTU, который массово используется в автоматизированной системе управления технологическим процессом (АСУ ТП), на базе стандартов RS-232 или RS-485 с успехом выполняются поставленные перед ней задачи.
А это значит, что разъемы D-Sub будут использоваться и дальше. Несмотря на развитие технологий, старые машины часто не уступают в функциональности и надежности новому оборудованию, хоть и не могут управляться через Ethernet.
Они четко выполняют свою работу и отдельные неудобства не оправдывают перспективных затрат на полное переоборудование. Есть, конечно, новые предприятия, оборудование которых управляется через интерфейс Ethernet сети TCP/IP (протокол Modbus TCP), но вкладывать огромные деньги и перенастраивать масштабные комплексы работающих предприятий без существенных на то оснований не всегда экономически целесообразно.
Кроме протокола Modbus RTU с интерфейсами RS-232 и RS-485 применяется протокол Profibus DP. А значит и разъемы D-Sub будут актуальны. Также их можно использовать в простых управленческих решениях, когда нет необходимости передавать сложные команды.
В некоторых областях ключевым требованием является надежность, в том числе если речь идет о железнодорожной отрасли. В этом случае особенности разъема D-Sub оказываются весьма актуальны: он крепится болтами с обеих сторон гнезда.
В нашем примере это не поможет надежно закрепить штекер, но препятствует его случайному выдергиванию или отсоединению кабеля в результате вибрации. Новые USB-разъемы не могут предложить такого бонуса, а значит в железнодорожной промышленности все останется на разъемах D-Sub.
Перспективы использования разъемов D-SUB в промышленности
Технологии постоянно развиваются, но это не всегда приносит настолько значительные преимущества, что будут оправданы затраты на их немедленное внедрение.
В промышленности это многократно усиливается масштабами необходимых изменений, рисками простоев и значительными временными затратами, а значит никто не будет менять инфраструктуру и организацию работы нескольких тысяч людей и выбрасывать многомиллионное оборудование.
Кроме того, для усовершенствований можно обойтись намного меньшими жертвами. Можно увеличить дальность передачи сигнала без потери его качества и с полной защитой от электромагнитных помех с помощью оптоволоконного кабеля.
Для того, чтобы приспособить его к имеющимся разъемам D-Sub и существующим стандартам RS-232, 485 были разработаны специальные преобразователи в оптику. Они уже используются в следующих отраслях:
- нефтегазовая;
- энергетика;
- химическая;
- автотранспортная;
- водоснабжение и водоотведение.
Есть специальные конвертеры для промышленности из D-Sub в оптику. В результате дальность передачи сигнала возрастает: при использовании многомодового оптического кабеля до 4 км, а с одномодовой модификацией достигает даже 45 км. Преобразователи никак не влияют на данные и протокол сетевых устройств.
09561005604 D-Sub HD; PIN: 15; вилка; «папа»; пайка; Ресурс: 50циклов
09651616712 D-Sub; PIN: 9; гнездо; «папа»; прямой; THT; UNC4-40
Источник: tmelectronics.ru