Cables y Conectores PDF
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Este documento proporciona una descripción general de diferentes tipos de cables y conectores, incluyendo cables de red, fibra óptica, coaxial y de vídeo, así como diferentes estándares y protocolos. Se enfoca en la tecnología de cables informáticos.
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CONECTORES Y CABLES Contents Tipos de cable básicos...............................................................................................4 Cables de red.............................................................................................................. 4 Ethernet.....................
CONECTORES Y CABLES Contents Tipos de cable básicos...............................................................................................4 Cables de red.............................................................................................................. 4 Ethernet......................................................................................................................4 Cat 5, Cat 5e, Cat 6 y Cat 6a..................................................................................... 4 Estándares T568B (EIA-568B) y T568A (EIA-568A).............................................6 Fibra...........................................................................................................................7 Coaxial.......................................................................................................................8 Estándares de cable coaxial Ethernet de 10 Mb/s heredados....................................9 Cable coaxial RG-59 y RG-6................................................................................... 10 Cables de vídeo........................................................................................................ 11 VGA......................................................................................................................... 12 HDMI.......................................................................................................................13 Mini HDMI..............................................................................................................13 DisplayPort..............................................................................................................14 DVI..........................................................................................................................15 Cables periféricos....................................................................................................16 Thunderbolt.............................................................................................................. 16 USB..........................................................................................................................18 USB-C...................................................................................................................... 18 USB 2.0, USB 3.0, USB 3.1, USB 3.2 y USB4......................................................19 USB 3.2....................................................................................................................21 USB4........................................................................................................................23 Adaptadores USB.................................................................................................... 23 Cables periféricos: serie...........................................................................................25 Cables del disco duro...............................................................................................26 Cables SATA...........................................................................................................26 Cable IDE................................................................................................................26 SCSI......................................................................................................................... 28 Tipos de cable básicos La variedad de tipos de cables en informática puede resultar abrumadora, especialmente porque la tecnología de cables está en constante estado de evolución. Es necesario conocer no sólo los tipos de cable, sino también las diferentes versiones de algunos tipos. Esta sección organiza los cables según su propósito. Algunos cables son poco comunes y rara vez se encuentran, pero es necesario estar familiarizado con todos los tipos que aparecen en esta sección. Cables de red Los cables de red que se tratan aquí son diferentes tipos de cables Ethernet. Ethernet es un término que se usa comúnmente pero que a menudo no se comprende completamente. Brevemente, Ethernet es un sistema de reglas de comunicación que permiten que las computadoras trabajen juntas. Ethernet se considera un protocolo de red (que es un poco diferente de un protocolo de aplicación). Se ocupa de los cables físicos y los estándares inalámbricos, así como de la tarjeta de interfaz de red (NIC) de la computadora. Los cables Ethernet están diseñados según estándares que permiten que los protocolos envíen y reciban mensajes entre dispositivos. Ethernet no es el único protocolo de comunicación que se utiliza, pero sí el más común. Ethernet Las empresas de cable Ethernet siempre están mejorando sus productos. Con el tiempo, se han logrado mayores velocidades de datos mediante una mejor ingeniería tanto de los cables como de las tarjetas de interfaz. Esto ha creado la necesidad de categorías que definan el equipo con el que se pueden utilizar. Entre las categorías hay grados de mejora que se indican con letras (por ejemplo, Cat 5 y Cat 5e, o Cat 6 y Cat 6a). Los cables Ethernet transportan pequeños pulsos de voltaje (1 es voltaje, 0 es sin voltaje) a través de una sola frecuencia. Esto se conoce como transmisión en banda base. Es bidireccional, lo que significa que los hosts pueden enviar y recibir datos a través de un solo cable. Las diversas capacidades se indican en las categorías de cables. Por ejemplo, 1000BASE-T indica que el cable transporta 1000 Mb/s en una señal de banda base a través de cables de par trenzado (TP). Las categorías de cables y TP se explican en las secciones siguientes. Cat 5, Cat 5e, Cat 6 y Cat 6a La categoría 5 ( Cat 5 ), la categoría 5e ( Cat 5e ), la categoría 6 ( Cat 6 ) y la categoría 6a ( Cat 6a ) son los grados de cableado estándar más comunes. Son adecuados para su uso con redes estándar 10BASE-T y Fast Ethernet, y también pueden usarse para redes Gigabit Ethernet si pasan las pruebas de cumplimiento. Cat 6, Cat 6a, Categoría 7 (Cat 7) y Categoría 8 (Cat 8) son capaces de admitir redes Ethernet 10GBASE-T (10 GB). Cat 8 es capaz de admitir 40GBASE-T (Ethernet de 40 Gb/s) en distancias más cortas, en comparación con Cat 6 y Cat 7. La Tabla 1proporciona la información esencial sobre cada uno de los tipos de cable TP. Las categorías 3 a 8 se incluyen en la Tabla 1. Tabla 1 Categorías y usos del cableado TP Categoría Tipo(s) de red Transferencia Notas cat 3 Ethernet 10BASE-T Hasta 10Mb/s Legado; También admite redes Token Ring de hasta 16 Mb/s. cat 5 10BASE-T, 100BASE-T (Rápido Hasta 100Mb/s Utiliza cables de calibre 24. Hasta 1000Mb/s Versión mejorada de cat 5. Hasta 1000Mb/s (1Gb/s). A menudo utiliza calibre 22. o pares de cables de calibre 20 (ambos son más gruesos que el calibre 24 cable). Hasta 10 Gb/s Versión mejorada de cat 6. Ethernet) cat 5e 10BASE-T, 100BASE-T, 1000BASE-T (Gigabit Ethernet) cat 6 10BASE-T, 100BASE-T, 1000BASE-T (Gigabit Ethernet) cat 6a * 10BASE-T, 100BASE-T, 1000BASE-T, 10GBASE-T (10Gb/s Ethernet) más difícil de correr en espacios reducidos que UTP. STP se utiliza cuando la interferencia electromagnética (EMI) impide el uso del cable UTP. La Figura 2 compara la construcción de cables STP y UTP. Figura 2 Un cable STP (izquierda) incluye un blindaje metálico y un cable de tierra para protección contra interferencias, mientras que un cable UTP (derecha) no Los cables UTP y STP se pueden comprar en conjuntos prefabricados o se pueden construir utilizando cables y conectores a granel. Direct burial son versiones de cables UTP y STP diseñados con suficiente protección en la cubierta exterior (comúnmente conocida como cubierta CMX) para resistir el clima, la humedad del suelo e incluso la colocación directamente en el agua. El cable se puede fabricar para resistir los elementos de varias maneras. Algunos tienen doble cubierta, otros están rellenos con un gel impermeabilizante y otros tienen una cinta impermeabilizante que recubre los pares trenzados. Si es posible, es mejor pasar el cable a través de un conducto eléctrico, para obtener la mayor protección. Estos cables son para uso normal de Ethernet en exteriores con dispositivos IoT o sistemas de seguridad. Estándares T568B (EIA-568B) y T568A (EIA-568A) El estándar de par de cables de facto para todos los tipos de cables Ethernet UTP se conoce como T568B o EIA-568B. Este es el orden de los cables, de izquierda a derecha mirando la parte superior del conector: 1. Pin 1: línea naranja/blanca 2. Pin 2: naranja 3. Pin 3: línea verde/blanca 4. Pin 4: azul 5. Pin 5: línea azul/blanca 6. Pin 6: verde 7. Pin 7: línea marrón/blanca 8. Pin 8: café El estándar T568A (EIA-568A) intercambia las posiciones de los cables naranja y verde utilizados en T568B. Este es el orden de los cables, de izquierda a derecha mirando la parte superior del conector: 1. Pin 1: línea verde/blanca 2. Pin 2: verde 3. Pin 3: línea naranja/blanca 4. Pin 4: azul 5. Pin 5: línea azul/blanca 6. Pin 6: naranja 7. Pin 7: línea cafe/blanca 8. Pin 8: café La Figura 3 ilustra los emparejamientos de cables para un cable T568B, un cable T568B con un conector V y un cable T568A. Figura 3 Pares de cables T568B (izquierda) y T568A (derecha) y un cable T568B ensamblado Fibra El cableado de fibra óptica transmite señales con luz en lugar de señales eléctricas, lo que lo hace inmune a las interferencias eléctricas. La fibra es más cara que el cobre y requiere más experiencia para su instalación, pero ofrece el beneficio de distancias más largas para grandes cantidades de datos y puede usarse en áreas donde las interferencias eléctricas hacen que el cable de cobre sea problemático. Debido al coste, la fibra se utiliza principalmente como columna vertebral entre redes. El cable de fibra óptica se presenta en dos tipos principales: Fibra monomodo: Tiene un núcleo delgado (entre 8 y 10 micras) y está diseñada para transportar un solo rayo de luz a largas distancias (60 km o más). El cable monomodo utiliza un diodo láser como fuente de luz. Normalmente lo utilizan las compañías telefónicas y de televisión por cable. Fibra multimodo: Tiene un núcleo más grueso (62,5 micras) que la fibra monomodo y transporta múltiples rayos de luz a distancias cortas (hasta 10 km). El cable multimodo utiliza una fuente de luz LED. Normalmente se utiliza en redes de área local (LAN) y redes de área metropolitana (MAN). Un punto importante a recordar acerca de los dos tipos de fibra es que la fibra monomodo, con su núcleo más pequeño, transporta menos datos hasta 60 km (36 millas) antes de que sea necesario reforzar la señal. La fibra multimodo transporta muchos más datos, pero sólo durante unos 10 km (6 millas). El cableado de fibra óptica se puede comprar prefabricado, pero si necesita una longitud personalizada, debe ser construido e instalado por instaladores de cables experimentados debido al costo y al riesgo de daños. Algunos adaptadores de red creados para servidores están diseñados para utilizar cable de fibra óptica. De lo contrario, los convertidores de medios se utilizan para interconectar cables de fibra óptica con cables convencionales en las redes. Los dispositivos y cables de fibra óptica utilizan uno de varios tipos de conectores. Los siguientes son los más comunes: Subscriber connector (SC) : utiliza conectores cuadrados Lucent connector (LC) : utiliza conectores cuadrados Straight tip (ST) : utiliza conectores redondos Estos conectores se pueden utilizar solos o en pares, según la implementación. La Figura 4 ilustra cables multimodo SC, LC y ST dúplex (emparejados). Figura 4 Comparación de conectores de cable de fibra óptica SC, LC y ST Coaxial Coaxial es el tipo de cableado de red más antiguo; sus cables de datos están rodeados por una malla de alambre como aislamiento. Los cables coaxiales, que se asemejan a las conexiones de televisión por cable, no son populares para el uso en redes hoy en día porque deben tenderse desde una estación directamente a otra estación en lugar de hacia o desde un concentrador/conmutador. Sin embargo, el cableado coaxial se utiliza para la mayoría de las instalaciones de televisión por cable, Internet por cable y televisión por satélite, así como para las cámaras CCTV utilizadas con fines de seguridad. Estándares de cable coaxial Ethernet de 10 Mb/s heredados El cableado coaxial crea una topología de bus. Con una topología de bus Ethernet, todos los miembros de la red se agregan a la misma línea física de cable coaxial para comunicarse entre sí. Cada extremo del cable debe tener una terminación que contenga las señales. Una gran desventaja del autobús es que si falla alguna parte del bus, falla toda la red. El estándar Ethernet más antiguo, 10BASE5, utiliza un cable coaxial muy grueso (RG-8) conectado a una NIC a través de un transceptor AUI que utiliza un "grifo vampiro" para conectar el transceptor al cable. Este tipo de cable coaxial también se conoce como Ethernet grueso. Thin Ethernet , también conocida como Thinnet , Cheapernet y 10BASE2 Ethernet , se utilizaba para redes Ethernet de bajo costo antes de la llegada del cable UTP. El cable coaxial utilizado con 10BASE2 se conoce como RG-58. Este tipo de cable coaxial se conecta a tarjetas de red a través de un conector en T que se monta en bayoneta en la parte posterior de la tarjeta de red mediante un conector BNC. Los brazos de la T se utilizan para conectar dos cables, cada uno de los cuales va a otra computadora en la red. Si la estación de trabajo está al final de una red, se conecta una resistencia terminal a un brazo de la T para indicar el final de la red. Si se quita una resistencia, la red falla; si falla una estación de la red, la red falla. La Figura 4 muestra ambos tipos de conexión. Tenga en cuenta que algunas tarjetas Ethernet de 10 Mb/s son tarjetas combinadas que pueden incluir ambos tipos de conectores heredados y, en algunos modelos, un conector RJ-45. Figura 4 Tarjetas de red Ethernet UTP/BNC/AUI combinadas (izquierda y derecha), en comparación con una tarjeta Ethernet UTP/STP únicamente (centro) y cables Cable coaxial RG-59 y RG-6 Otros dos tipos de cable coaxial son comunes en las instalaciones de Internet por cable, Internet satelital e Internet inalámbrico fijo: RG-59: Este cable se utiliza en instalaciones antiguas de TV por cable y TV satélite, así como en instalaciones de seguridad CCTV; utiliza una resistencia de 75 ohmios. RG-59 utiliza un conductor central de calibre 22 (AWG) y un único blindaje exterior. Está diseñado para señales de hasta 50MHz. RG-6: Este cable utiliza los mismos conectores que el RG-59 pero tiene un diámetro mayor con doble blindaje. Se utiliza en TV/Internet por cable, TV/Internet por satélite, servicio de TV/Internet inalámbrico fijo y TV de circuito cerrado (seguridad); utiliza una resistencia de 75 ohmios. El RG-6 utiliza un conductor central de calibre 18 (AWG), que puede transportar una señal más lejos que el RG59. RG-6 también está disponible en versiones con blindaje cuádruple. El RG-6 puede transportar señales de hasta 1,5 GHz, lo que lo hace mucho mejor para señales HDTV. Los conectores BNC se utilizan para cámaras CCTV y para algunos tipos de proyectores de vídeo. tipo F se utilizan para servicios de Internet y TV por cable, satélite y fijo inalámbrico. Los conectores tipo F se pueden unir mediante compresión al cable coaxial. Los cables de alta calidad utilizan un conector roscado. Sin embargo, algunos cables con conector tipo F utilizan un conector a presión, que no es tan seguro y puede provocar una conexión de mala calidad. La Figura 5 compara los conectores tipo BNC y F en un cable coaxial RG-6. Figura 5 Conector tipo F y conector BNC en cables RG-6 Un divisor de dos vías como el que se muestra en la Figura 6 reduce la intensidad de la señal en un 50 por ciento (3,5 dB) en cada conexión. Dividir la señal solo una vez generalmente no causa problemas con la señal de TV o Internet. Figura 6 Un divisor coaxial de dos vías Cables de vídeo Al seleccionar un monitor o proyector para usar con una tarjeta de video particular o un puerto de video integrado, es útil comprender las diferencias físicas y de características entre los diferentes tipos de conectores de video, como VGA, DVI, HDMI, DisplayPort componente/RGB, BNC, S - vídeo. La Tabla 3 proporciona una descripción general de estos tipos de conectores. Tabla 3 Descripción general de los tipos de conectores de vídeo * Las resoluciones recomendadas son más bajas debido a la interferencia excesiva † HDMI 2.1 o superior § DVI-D es sólo digital; DVI-I admite señales analógicas y digitales; DVI-A es sólo analógico ** Enlace único †† Doble enlace ‡‡ S-video divide las señales luma y croma para obtener una mejor imagen que Component. VGA Video Graphics Array (VGA) es un estándar de visualización analógica. Es en gran medida una tecnología heredada, pero es posible que aún la encuentres en sistemas más antiguos. Al variar los niveles de rojo, verde o azul por punto (píxel) en la pantalla, un puerto VGA y un monitor pueden mostrar una cantidad ilimitada de colores. Sin embargo, los límites prácticos de color se basan en la memoria de la tarjeta de video y la resolución de pantalla deseada. La resolución base (puntos horizontales × verticales) de VGA es 640×480. Una versión mejorada de VGA es Super VGA (SVGA), que normalmente se refiere a una resolución VGA de 800×600. Una tarjeta VGA diseñada para usarse con un monitor analógico estándar utiliza un conector hembra DB15F de 15 pines, que se conecta al conector macho DB15M utilizado por el cable VGA del monitor. La Figura 7 compara estos conectores. Figura 7 Conectores DB15M (cable) y DB15F (puerto) utilizados para señales de vídeo VGA La mayoría de las tarjetas de video con puertos DVI usan la versión DVI-I de doble enlace, que proporciona salida tanto digital como analógica y admite el uso de un adaptador VGA/DVI-I para usar con pantallas analógicas. La versión DVI-A menos común solo admite señales analógicas. La longitud máxima para cables DVI es de 5 m. HDMI Las tarjetas de video y los sistemas con video integrado diseñados para uso de cine en casa admiten un estándar conocido como Interfaz multimedia de alta definición (HDMI). HDMI tiene la capacidad de admitir audio y video digital a través de un solo cable. Los puertos HDMI se encuentran en los televisores de alta definición, así como en el hardware de cine en casa, como amplificadores y reproductores de Blu-ray y DVD, y en muchas computadoras portátiles y de escritorio recientes que ejecutan Windows o Linux. Todas las versiones de HDMI admiten HDCP y gestión de derechos digitales (DRM) para protección de derechos de autor. El estándar HDMI más reciente, la versión 2.1a, admite resoluciones de vídeo y frecuencias de actualización que incluyen 8K60 y 4K120, así como resoluciones de hasta 10K. El puerto HDMI más común es el tipo A, que tiene 19 pines. Se utiliza para alcanzar resoluciones de alta definición como 1920×1080 (conocida como 1080p o 1080i). Para obtener más información sobre las especificaciones HDMI, visite www.hdmi.org. Mini HDMI Las especificaciones HDMI 1.3 y posteriores también definen un conector mini-HDMI (Tipo C). Es más pequeño que el enchufe tipo A pero tiene la misma configuración de 19 pines. La especificación HDMI 1.4 define un conector micro-HDMI (Tipo D), que utiliza la misma configuración de 19 pines, pero en un conector del tamaño de un conector micro USB. Independientemente de la versión en uso, el hardware HDMI utiliza conectores similares a los que se muestran en la Figura 8 y a los puertos que se muestran en la Figura 9. Las longitudes típicas de los cables varían hasta 40 pies, pero los cables de cobre de mayor calidad pueden ser más largos. Figura 8 Conectores de cable HDMI en comparación con conectores de cable DVI y Figura 9 Puertos HDMI, DVI y VGA en la parte posterior de dos tarjetas de video PCIe típicas DisplayPort DisplayPort fue diseñado por la Video Electronics Standards Association (VESA) como una interfaz digital libre de regalías para reemplazar DVI y VGA. Ofrece un rendimiento similar al estándar HDMI. A diferencia de HDMI o DVI, que solo pueden conectar una pantalla por puerto, DisplayPort permite conectar varias pantallas a través de un único conector DisplayPort. DisplayPort utiliza transmisión de paquetes, similar a Ethernet y USB. Cada paquete transmitido tiene el reloj incorporado (mientras que DVI y HDMI usan una señal de reloj separada). Los conectores DisplayPort no son compatibles con USB, DVI o HDMI; sin embargo, los dispositivos que admiten la tecnología DisplayPort (DisplayPort++) de modo dual son capaces de enviar señales HDMI o DVI con el uso del adaptador adecuado. DisplayPort ofrece una distancia máxima de transmisión de 3 m sobre cable pasivo y, en teoría, hasta 33 m sobre cable activo. Un conector DisplayPort tiene 20 pines, y los pines 19 y 20 se utilizan para alimentación de 3,3 V y 500 mA en cables activos. El cable mini-DisplayPort que se muestra en la Figura 8 también utiliza un conector de 20 pines. Los cables DisplayPort pueden tener hasta 15 m de largo, pero la calidad disminuye con la longitud. La Figura 10 muestra una tarjeta de video de alto rendimiento con DisplayPort. Figura 10 Puertos DisplayPort. HDMI y DVI DisplayPort está disponible en las siguientes versiones: DisplayPort 1.1: Velocidad máxima de transferencia de datos de 8,64 Gb/s. DisplayPort 1.2: Velocidad máxima de transferencia de datos de 17,28 Gb/s. Introduce conector mini-DisplayPort y soporte para 3D. DisplayPort 1.3: velocidad máxima de transferencia de datos de 32,4 Gb/s, compatible con pantallas UHD 4K, 5K y 8K. DisplayPort 1.4: Velocidad máxima de transferencia de datos de 32,4 Gb/s. Introduce la compatibilidad con Display Stream Compression (DSC) 1.2. DisplayPort 2.0: Velocidad máxima de transferencia de datos de 80 Gb/s. Presenta soporte para resoluciones superiores a 8K, configuraciones mejoradas para múltiples pantallas y 4K y más para realidad virtual. La interfaz de E/S digital Thunderbolt es compatible con versiones anteriores de miniDisplayPort, por lo que puede conectar pantallas mini-DisplayPort a un conector Thunderbolt o mini-DisplayPort. La Figura 10 muestra varios puertos de pantalla. Thunderbolt se explica con más detalle en la próxima sección "Thunderbolt". DVI El puerto de interfaz visual digital (DVI) es un puerto de vídeo digital que utilizan muchas pantallas LED y LCD con una diagonal de 25 pulgadas o menos. El DVI-D sólo admite señales digitales y se encuentra en pantallas LCD digitales. La mayoría de estas pantallas tambiénAdmite señales de vídeo analógicas a través de puertos VGA independientes. La Figura 11 muestra el cable DVI-I digital y DVI-D analógico. Figura 11 Puerto de video DVI-I y cable de video DVI-D Cables periféricos Los cables están altamente diseñados para las tareas específicas que deben realizar, pero el creciente número de tipos de cables puede convertirse en una carga. Diseñar cables que realicen más de una función, como combinar la capacidad de cargar baterías y transferir datos, es una opción que los usuarios de tecnología aprecian. Thunderbolt Thunderbolt es una interfaz de alta velocidad capaz de admitir unidades de disco duro, SSD, televisores HD con resolución de hasta 4K y otros tipos de dispositivos de E/S. Thunderbolt incluye PCIe y señales digitales DisplayPort en una interfaz compacta que funciona de 2 a 8 veces más rápido que USB 3.0 y de 2 a 4 veces más rápido que USB 3.1 Gen 2. Intel introdujo Thunderbolt en 2011. Thunderbolt fue adoptado inicialmente por Apple, que lo utiliza en las líneas de productos MacBook recientes y actuales. Thunderbolt también está disponible en algunas placas base de escritorio de alta gama que utilizan conjuntos de chips Intel. Thunderbolt está disponible en tres versiones que utilizan dos tipos de puertos diferentes: Thunderbolt 1 y Thunderbolt 2 utilizan el mismo puerto físico que mini-DisplayPort. La versión más nueva, Thunderbolt 3, utiliza el mismo conector físico que el USB Tipo C. Las tres versiones admiten hasta seis dispositivos Thunderbolt por puerto y utilizan conexión en cadena para conectar dispositivos entre sí. La Tabla 4 compara las versiones de Thunderbolt entre sí. Tabla 4 Descripción general de la interfaz Thunderbolt * Utilizando cable de cobre. Algunos proveedores ahora envían cables ópticos en longitudes de hasta 30 m. La Figura 12 compara un cable Thunderbolt 2 con un cable USB tipo C (el cable utilizado por Thunderbolt 3) y un cable mini-DisplayPort, que utiliza el mismo conector físico que un cable Thunderbolt. Figura 12 Cable Mini-DisplayPort, Thunderbolt 1/Thunderbolt 2 y USB TypeC/Thunderbolt 3 Debido al gran ancho de banda de Thunderbolt, se puede conectar a bases que cuentan con múltiples tipos de puertos. La Figura 13 muestra una base Thunderbolt 2 típica que también proporciona puertos USB 3.0, un puerto de video HDMI, un puerto Gigabit Ethernet y conectores de audio para auriculares y micrófono. Figura 13 Una base Thunderbolt 2 típica USB Los puertos de bus serie universal (USB) hace tiempo que reemplazaron a los puertos de teclado y mouse PS/2 (mini-DIN) en los sistemas más recientes. Se pueden utilizar para impresoras, almacenamiento masivo y otros dispositivos de E/S externos. La mayoría de los dispositivos móviles, consolas de juegos, muchos dispositivos de red, automóviles y camiones, televisores inteligentes y otros dispositivos electrónicos también utilizan algún tipo de puerto USB, lo que hace que el USB sea verdaderamente universal. Los sistemas de escritorio más recientes tienen al menos 8 puertos USB y muchos sistemas admiten hasta 10 o más puertos USB montados en la parte delantera y trasera. Las computadoras portátiles suelen tener tres o cuatro puertos USB, Windows y Android generalmente tienen al menos un puerto USB o USB-On-the-Go. Los puertos USB envían y reciben datos digitalmente. USB-C El tradicional USB Tipo A (USB-A) ha sido el conector USB estándar durante años, pero el USB Tipo C (USB-C) es ahora el estándar de la industria para transmitir energía y datos. Cientos de empresas de tecnología se unieron para desarrollar el conector USB-A inicial; El mismo grupo, conocido como USB Implementers Forum (USB-IF), ha avanzado con USB-C , un conector más fácil de conectar (reversible, sin lados arriba ni abajo del enchufe); el adaptador adecuado permite la compatibilidad con versiones anteriores de USB 2.0. (Los conectores USB-C se muestran anteriormente en las Figuras 12 y 13 , y se muestran nuevamente en las Figuras 15 y 16 en las siguientes secciones). El estándar USB-C se refiere al tipo de conector del cable, no a la velocidad de transferencia de datos del cable. USB-C puede manejar cualquier velocidad de datos, desde USB-2 hasta USB-3.2. USB 2.0, USB 3.0, USB 3.1, USB 3.2 y USB4 USB 2.0 (alta velocidad) USB 3.0 (SuperSpeed), también conocido como USB 3.1 Generación 1 USB 3.1 (SuperSpeed+), también conocido como 3.1 Generación 2 USB 3.2 Gen 2x2 (SuperSpeed+), clasificado a 20 Gb/s Hay cuatro versiones de USB de uso común. La industria utiliza el término USB de alta velocidad para USB 2.0, SuperSpeed USB para USB 3.0 y SuperSpeed+ USB para USB 3.1 Gen 2. Con cualquier versión de USB, un único puerto USB en una tarjeta adicional o placa base está diseñado para manejar hasta 127 dispositivos mediante el uso de concentradores multipuerto y concentradores en cadena. Los dispositivos USB son dispositivos Plug and Play (PnP) que se pueden intercambiar en caliente (lo que significa que se pueden conectar y desconectar sin apagar el sistema). Algunas placas base tienen conectores de cable USB, que pueden habilitar puertos USB adicionales en la parte posterior o frontal de la computadora. Los casos más recientes también incluyen puertos USB montados en el frente, que también se pueden conectar a la placa base. Debido a las diferencias específicas de los proveedores en la forma en que las placas base implementan los cables de cabecera, el cable de cabecera puede usar conectores separados para cada señal en lugar del conector único más común para todas las señales. Los concentradores USB genéricos se utilizan para conectar varios dispositivos al mismo puerto USB, distribuir señales USB y energía a través del concentrador USB a otros dispositivos y aumentar la distancia entre el dispositivo y el puerto USB. Existen dos tipos de centros genéricos: Alimentado por bus: los concentradores alimentados por bus se pueden integrar en otros dispositivos, como monitores y teclados, o pueden ser dispositivos independientes. Los diferentes dispositivos USB utilizan diferentes cantidades de energía y algunos dispositivos requieren más energía que otros. Un concentrador alimentado por bus proporciona no más de 100 miliamperios (mA) de potencia a cada dispositivo conectado a él. Por lo tanto, algunos dispositivos fallan cuando se conectan a un concentrador alimentado por bus. Autoalimentado: un hub autoalimentado, por otro lado, tiene su propia fuente de energía; se conecta a una toma de pared de CA. Un concentrador autoalimentado diseñado para dispositivos USB 1.1 o USB 2.0 proporciona hasta 500 mA de energía a cada dispositivo conectado, mientras que un concentrador autoalimentado diseñado para dispositivos USB 3.0/3.1/3.2 proporciona hasta 900 mA de energía a cada dispositivo. Los dispositivos USB4 proporcionan hasta 5A a cada dispositivo. Tenga en cuenta que los concentradores USB son compatibles con versiones anteriores de USB. Un concentrador autoalimentado admite una gama más amplia de dispositivos USB que un concentrador alimentado por bus. Se pueden utilizar tarjetas complementarias para proporcionar puertos USB adicionales como alternativa a los concentradores. Una ventaja de una tarjeta complementaria es su capacidad para brindar soporte para estándares USB más recientes. Por ejemplo, puede agregar una tarjeta USB 3.0 a un sistema que solo tenga puertos USB 1.1/2.0 para permitir el uso de discos duros USB 3.0 a pleno rendimiento. Las tarjetas complementarias para puertos USB 1.1 o USB 2.0 se conectan a ranuras PCI en computadoras de escritorio y ranuras CardBus o ExpressCard en computadoras portátiles, mientras que las tarjetas USB 3.0 se conectan a ranuras PCIe x1 o más anchas en computadoras de escritorio y ranuras ExpressCard en computadoras portátiles. La Figura 14 ilustra una tarjeta USB 3.0 típica, un concentrador USB 2.0 autoalimentado y un cable conector de puerto USB 2.0. Figura 14 Hardware USB 2.0 y 3.0 La Tabla 5 proporciona una descripción general de los estándares USB. * Para exceder las longitudes de cable máximas o recomendadas, conecte el cable a un concentrador USB o use un cable de extensión USB activo. † 3 m es la longitud recomendada, pero no se ha establecido una longitud máxima de cable para estas versiones de USB. USB 3.2 USB 3.2 es en realidad dos estándares en uno: USB 3.2 Gen 1 es el nuevo nombre para USB 3.0 y USB 3.1. Cada vez que vea una referencia a USB 3.2, tenga en cuenta que USB 3.1 Gen 1 y USB 3.0 son el mismo estándar. Aunque USB 3.1 Gen 1 es el mismo estándar que USB 3.0, los proveedores continúan usando el nombre USB 3.0 original. USB 3.2 Gen 2 tiene nuevas funciones de USB 3.1. USB 3.2 Gen 2 (a menudo denominado simplemente USB 3.2) funciona a velocidades de hasta 10 Gb/s (2 veces la velocidad de USB 3.0/USB 3.1 Gen 1). Es compatible con versiones anteriores de USB 1.1, 2.0 y 3.0/3.1 Gen. 1. Tanto USB 3.2 Gen 1 como Gen 2 utilizan los mismos cables y conectores que USB 3.0. Sin embargo, algunos puertos USB 3.2 Gen 2 admiten el conector reversible más nuevo, USB Tipo C, que puede ser utilizado tanto por concentradores como por dispositivos. Algunos sistemas, como la segunda placa base similar a las que se muestran en la Figura 15 , incluyen un puerto USB 3.1 tipo C y un puerto USB 3.1 Gen 2 tipo A estándar. USB 3.2 Gen 2x2 está disponible solo en USB Tipo C conector. Figura 15 Cables y receptáculos USB 3.0 Estándar-B (izquierdo) y Micro-B (derecho) Otros estándares USB, como USB Power Delivery y USB Battery Charging, aprovechan otras funciones del puerto USB tipo C. Para obtener más información sobre USB 3.2, USB tipo C, suministro de energía USB o carga de batería USB, consulte el sitio web oficial de USB, www.usb.org. La Figura 16 ilustra el cable USB 3.0 tipo A y tipo C y los puertos USB 3.1 Gen 2. Figura 16 Cables y puertos USB 3.0/3.1 tipo A y tipo C USB4 USB4 se introdujo en 2019 y tiene dos versiones, USB4 2x2 y USB4 3x2. USB4 2x2 tiene una velocidad máxima de transferencia de datos de 20 Gb/s y USB4 3x2 tiene una velocidad máxima de transferencia de datos de 40 Gb/s. Ambas versiones están disponibles únicamente en conectores USB Tipo C. Adaptadores USB Los kits de adaptadores de cable USB permiten utilizar un solo cable con puntas reemplazables para las siguientes tareas: Tipo A macho a hembra, para extender un cable corto Conectores tipo A hembra a tipo B, para permitir que un solo cable con múltiples puntas adaptadoras funcione con varios tipos de periféricos (consulte la Figura 17) Figura 17 Kit de cables USB 2.0, que incluye un cable macho/hembra tipo A y varios conectores tipo B Tipo A hembra a USB-On-the-Go, para usar con tabletas o teléfonos inteligentes (consulte la Figura 18) Figura 18 Adaptador USB-On-the-Go a tipo A, que permite que un cable USB estándar funcione con dispositivos que utilizan el conector Micro-A USB a Ethernet, para permitir que un dispositivo sin un puerto Ethernet se conecte a una red cableada (consulte la Figura 19 ) Figura 19 Un adaptador típico de USB 3.0 a Gigabit Ethernet Cables periféricos: serie En el pasado, un dispositivo conectado a una computadora mediante un cable serie se conectaba a un puerto serie. Serial significa que los bits de datos fluyen en línea, uno tras otro, a través del cable. Las conexiones en serie se diseñaron para la velocidad relativamente baja de la comunicación por módem telefónico, pero también se utilizaron para otros dispositivos, como teclados, mouse y otros dispositivos periféricos. Los puertos y cables serie generalmente se comparaban con los puertos y cables paralelos, donde fluyen varios bits a la vez. Cables serie conformes al estándar RS-232. Las impresoras eran los dispositivos más comunes que se conectaban con puertos paralelos, pero ahora la mayoría de las impresoras se conectan con cables USB o mediante cables Ethernet en redes. Los cables USB han reemplazado a los cables serie, pero es posible utilizar un adaptador de USB a serie para conectarse a una máquina más antigua, si es necesario. Cables del disco duro Los cables del disco duro están diseñados para transportar datos hacia y desde la placa base. A medida que aumentaron las velocidades de datos, los diseños de los cables cambiaron para mantenerse al día con las velocidades de datos. Esta sección describe algunos de los cables del disco duro que encuentran los técnicos. Cables SATA Hubo un tiempo en que los discos duros se conectaban a las placas base con cables de conexión de tecnología avanzada (ATA). Estos cables tenían una apariencia de cinta, con múltiples cables que transportaban datos entre el bus y el disco duro. Serial Advanced Technology Attachment (SATA) son cables seriales de próxima generación que transportan datos de alta velocidad. Los cables SATA se utilizan dentro de las cajas de las computadoras y ofrecen no solo la ventaja de una alta velocidad, sino también el beneficio de un mejor flujo de aire dentro de la caja. Los cables SATA externos (eSATA) permiten montar unidades externas a la misma velocidad de datos. eSATA tiene un mejor blindaje para proteger el cable y los datos. Para evitar que se utilicen cables SATA más delgados fuera de la caja, los cables eSATA tienen un conector diferente. La Figura 20 muestra los cables SATA y eSATA. (Tenga en cuenta el cable más grueso y la diferente codificación entre los cables 3 y 4). Figura 20 Comparación de cables SATA y eSATA Cable IDE Un El cable Integrated Drive Electronics (IDE) es un tipo de cable estándar para conectar dispositivos a una placa base dentro de la carcasa de una computadora. Los discos duros más antiguos tienen conectores IDE y un cable IDE es el que se adapta a ellos. Las unidades de almacenamiento SATA y SSD son más comunes, pero debería poder reconocer un disco duro IDE y un conector IDE en una placa base para saber si necesita un cable IDE para que funcionen. Un cable IDE suele tener tres conectores: uno para la placa base que se divide en dos conectores. De esta manera, puede conectar dos discos duros a una placa base con un solo cable. Si necesita reparar una computadora antigua que solo tiene conectores IDE, pero tiene una unidad SATA , puede resolver el problema con un adaptador SATA a IDE. La Figura 21 muestra un conector IDE típico. Figura 21 Un cable IDE típico (Imagen © Kaspri, Shutterstock) SCSI Al igual que con sus primos de cable IDE, Los cables SCSI ( Small Computer System Interface ) han sido reemplazados por cables SATA dentro de las computadoras. La mayoría de las placas base fueron diseñadas para conexiones SATA e IDE, pero como SCSI es menos común, requiere una tarjeta de expansión para conectar un disco duro. Las ventajas de un sistema de unidades SCSI es que se pueden conectar en cadena hasta 7 (o, a veces, 15) unidades SCSI; a modo de comparación, un conector IDE solo admite 2 unidades. Hubo un tiempo en que las unidades SCSI eran la opción más rápida, pero ya no es así: SATA y SSD son más rápidos. En el lado negativo, SCSI era más caro de adquirir y más complicado de configurar. Por supuesto, estas ventajas y desventajas han quedado obsoletas gracias a las nuevas tecnologías.