Ponte entre dispositivos: como os cabos USB podem transmitir dados e energia? – 23/07/2020

Ponte entre dispositivos: como os cabos USB podem transmitir dados e energia? - 23/07/2020

Hoje é quase impossível passar um dia sem usar um cabo USB. E isso é verdade mesmo para quem não toca no computador, pois essa interface é comum a vários tipos de aplicativos, como cabos de carregador de celular.

Por trás desse dispositivo versátil, criado em 1995 para facilitar a “conversa” entre os diferentes dispositivos conectados, existe um design simples projetado para transportar basicamente duas coisas: dados e eletricidade.

USB: a tecnologia por trás
Imagem: Guilherme Zamarioli / UOL

Grande parte da proposição de USB e como ela funciona está em seu nome. É um acrônimo para Universal Serial Bus, ou Universal Serial Bus. Barramento, neste caso, é a série de linhas de comunicação usadas para conectar vários dispositivos.

Você pode ver esse barramento quando olha o final de um cabo USB, dentro de um conector. É mais fácil se for do tipo A, o retangular, com um “lado direito” para conectar e comum em dispositivos mais antigos.

Dentro do conector, existem quatro contatos de metal, que são o barramento em questão. Os dois contatos mais externos são usados ​​para alimentar os dispositivos, enquanto os dois mais centrais são as rotas pelas quais os dados são enviados e recebidos. Nos dois pares, a tensão transmitida é de 0 e 5 volts.

A “série” da sigla tem a ver com o formulário usado para transmitir dados. Nesse caso, há uma “única linha” de bits, que são transportados um a um.

Como os conectores de dados operam independentemente dos conectores de energia, é possível transmitir dados de um dispositivo para outro enquanto carrega um.

Quantos padrões de conectores USB existem?

Existem três tipos principais: o chamado USB Tipo A, USB Tipo B e USB Tipo C. Os dois primeiros possuem mini e micro variações, criadas para conexões em dispositivos e smartphones menores. O USB Tipo C é o mais moderno e uma das vantagens é a facilidade de conexão: ao contrário de outros padrões, não existe o lado certo para conectar o conector. Ele também possui mais contatos de metal e é mais complexo de operar.

Qual é a velocidade máxima de transmissão de dados de um cabo USB?

No caso de cabos USB tipo A, a velocidade máxima ocorre ao usar o padrão USB 3.2, que pode atingir 20 Gigabits por segundo, um valor muito mais alto que os 1,5 Megabits por segundo do padrão USB 1.0 de uma década. desde 1990. Para cabos USB tipo B, a velocidade máxima é de 10 Gb / s do padrão USB 3.1. No caso do USB Tipo C, o padrão USB 4 permite transferências de até 40 Gb / s.

Qual é a potência máxima transmitida por cabos USB?

Isso depende do padrão usado, mas seguindo a especificação do Power Delivery 3.0, um cabo pode transmitir até 20 V de tensão e 5 A de corrente. Isso pode ser usado, por exemplo, para carregadores de bateria de célula extremamente rápidos.

Fontes:
Angelo Sebastião Zanini, professor e coordenador do curso de Engenharia da Computação do Instituto Mauá de Tecnologia
Rudolf Bühler, Professor do Departamento de Engenharia Elétrica da FEI

Toda quinta-feira, a Tilt mostra que há tecnologia por trás de (quase) tudo ao nosso redor. Você tem alguma pergunta sobre um objeto? Envie-nos e nós investigaremos.

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