¿Qué hace que un cable USB de alta velocidad sea de alta velocidad?

USB se define a varias velocidades de datos.

12 Mbps se llama "Full Speed"

480 Mbps se llama "Alta velocidad"

5 Gbps se llama "SuperSpeed"

10 Gbps se llama "SuperSpeed +"

Un producto USB comercializado como "Alta velocidad" debe cumplir con al menos la especificación USB 2.0 y ser capaz de transmitir una señal de alta velocidad USB de 480 Mbps.

Algunas de las especificaciones relacionadas con la capacidad de ancho de banda del cable incluyen

• impedancia característica
• Atenuación
• Retraso de propagación
• (Intra-par) sesgo

También hay requisitos sobre cosas como el diámetro de los cables, la ubicación del logotipo USB en los conectores, etc.

El cable es extremadamente importante para poder admitir la tasa de bits requerida en las líneas de datos y otros requisitos de la especificación.

A medida que aumentan los requisitos de velocidad, la adaptación de impedancia, la atenuación, el blindaje y la interferencia son importantes, estas son las especificaciones utilizadas por el diseñador de cables para elegir un diseño y materiales para producir su producto. El USB Consortium determina que las especificaciones se consideran un cable compatible.

Mirando brevemente la Cable USB y la Especificación del conector tiene más información. Este documento está incompleto para nuestros propósitos, pero tiene información útil.

Como ejemplo de qué tipo de parámetros específicos de cable son críticos para este cable

Presumiblemente, los requisitos para los grados de mayor velocidad son aún más estrictos.

Además, el Cumplimiento de USB prueba todo el conjunto del cable en su totalidad, por lo que algunos de estos requisitos afectan la elección del conector y los materiales, así como el propio cable.

Los cables USB pueden tener una construcción diferente (blindados y no blindados), y pueden tener diferentes materiales para la cubierta del cable, lo que hace que la señal se atenúe de manera diferente a diferentes velocidades de datos.

Por ejemplo, muchos cables USB 1.1 iniciales utilizados para la velocidad de transmisión de LS (1,5 Mbps) no estaban blindados.

Los cables USB más recientes utilizan conjuntos de cables blindados y están marcados como "cables FS / HS".

Para hacer un cable designado como "HS", (velocidad de 480 Mbps), el cable debe cumplir con ciertos requisitos de calidad, como ser razonablemente uniforme a una impedancia diferencial de 90 Ohm a lo largo de todo el cable, y tener un ventilador de salida decente dentro del cable sobremoldear, donde el cable se suelda al contacto del conector. No todos los cables son iguales, y si el cable no pasa varias pruebas de certificación (como un diagrama de ojo válido en el extremo más alejado del cable), no se puede llamar cable "HS".

Algunos cables pueden tener una impedancia diferencial fuera de la ventana de 90 + -20 Ohmios, y probablemente fallarán con los dispositivos / hubs USB HS. Por lo tanto, un fabricante de dicho cable no se arriesgaría a poner la etiqueta "HS" en su producción. La diferencia entre el cable "HS" y el que no lo es no es la frecuencia a la que pueden pasar, pero funcionaría en modo HS sin errores o no.

En ningún caso debe confiar en la designación del fabricante a menos que el cable tenga el logotipo de certificación USB-IF, en este caso como este,

Un buen fabricante de cables también proporcionaría un ID de prueba USB-IF para el cable. En todos los demás casos, es una apuesta con fidelidad de señal y posible falla intermitente en la comunicación.

La velocidad del cable depende de la tolerancia de la construcción y de los materiales utilizados. Un cable de alta velocidad tiene un aislamiento de menor pérdida y un mejor control de la separación entre los conductores para minimizar la pérdida total entre la fuente y el destino.

A velocidades muy altas, como 10Gbps, se deben usar diferentes materiales de mayor costo, como el teflón, para que la señal no se vea reducida por las pérdidas asociadas con el aislamiento.

Los cables USB 2.0 en realidad ya no son tan rápidos.

Como han dicho otras respuestas, la diferencia entre los cables está en su construcción y, por lo tanto, en las propiedades eléctricas.

La razón para esto, es que eventualmente sus datos digitales serán transmitidos por una señal analógica. La señal analógica está distorsionada a medida que se transporta a lo largo del cable. Si se distorsiona demasiado, la electrónica en el extremo receptor no podrá recuperar la información de la señal. (Por ejemplo, cuando una señal de radio es demasiado débil para que pueda distinguir algo inteligible de ella).

Las características del cable enumeradas en otras respuestas, como la impedancia y la desviación, determinan cómo se distorsiona la señal a medida que se desplaza.

Normalmente, cuanto más alta es la frecuencia, más sensible a la distorsión es la señal. Las tasas de bits más altas ('velocidad' del USB) requieren frecuencias más altas en su señal analógica. En consecuencia, el cable debe estar hecho para tolerancias más finas.

La longitud del cable afecta a la velocidad, pero no debido a la "demora" que atraviesa el cable, sino que cuanto más larga la señal viaja a través del cable, más se distorsiona. Cuanto mejor coincida el cable con las propiedades ideales, menos distorsionada será la señal por longitud, y más tiempo podrá y seguirá funcionando el cable.

Las características del cable determinan la velocidad de la línea de transmisión.

• Impedancia del cable (impedancia de características) frente a la frecuencia.
• Reactancia del cable frente a la frecuencia.
• Componente de resistencia.
• Inclinación y parpadeo interpair e intrapair. En general, Airgap no será el problema para el cable.

USB 2.0 es de 480 Mbps y USB 3.0 es de 5-6 Gbps. Para transmitir datos a estas velocidades, las impedancias características deben mantenerse para la integridad de la señal.