DIY USB Kabely

[daw1d]

Pořídil jsem si JDS Labs C5D, který je nápájen přímo z PC. Dle zkušeností na Headaudio a i z logiky věci mi je jasný, že oddělení napájení a datovýho signálu resp. napájení přímo z AC adaptéru bude určitě lepší. Dále chci nějakej lepší OTG kabel k telefonu (teď mám dva dlouhý). Kupovat si k zařízení za 3500 kabely za tisíce mi přijde šílenost, takže si chci vyrobit svoje. Chci tři kabely:
1. Delší USB kabel pro připojení k PC s odděleným napájením - toto
2. Krátký OTG kabel telefonu - toto
3. Krátký OTG Y kabel pro napájení celého setu (telefon + DAC) z externí baterie / AC adaptéru - zhruba toto ale s jinými konektory (USB mini + micro + velký)

Měl bych pár dotazů na někoho, kdo už toto řešil:
U krátkých "fancy" OTG kabelů se často používají silné vodiče jak je vidět zde nebo zde, ale v různých návodech se uvádí jako vhodný kabel např CAT5 kvůli téměř stejné impedanci jako USB kabely.

1. Jaký přůřez případně typ kabelu je tedy vhodný na krátký a na delší (cca 1,5m) kabel?
2. Můžu něco pokazit použitím silnějšího nebo naopak slabšího drátu pro určitou délku kabelu?
3. Má průřez a materiál použitého kabelu vliv pouze na kvalitu přenosu "napájení" (jak je vidět zde) nebo i na datovou složku?
4. A ta hlavní otázka, jaký kabel/drát byste mi doporučili pro výrobu krátkých USB OTG kabelů a jaký pro výrobu delších kabelů k PC?

Zatím mám vyhlídnutý tyhle komponenty:
USB A, Mini USB, Micro USB, kabel. Než přijdou konektory z ebay asi zatím pořídím něco z Conrada (potřebuju tam koupit pár věcí) - Mini USB

Budu vděčnej za tipy jak k materiálu, tak i k výrobě samotný. Díky

[Damyen]

Já bych vybral kvalitně stíněnej 4x0,5. Třeba Tasker nevypadaj špatně.

[partizann]

Na kratsie USB prepoje by nemusel byt zly 2x coax RG316 (spolocna zem pre 2 kable, RX a TX zvlast v kazdom coaxe, bez prepojeneho napajania). RG316 sa da zohnat z ebay-u alebo v roznych lepsich elektrach, je tenky, vcelku ohybny, dostatocne odolny, ma kvalitne tienenie a teflonovu izolaciu. Vychadza okolo 1,5$/meter. Pripadne na dlhsie spoje by mohol celkom vyhovovat Tasker C530 alebo nieco podobneho.

[marts]

USB používá pro přenos dat diferenciální pár, takže rozhodně něco krouceného, rozdělení datových vodičů do samostatných koaxiálů nebude to pravé.

[EKKAR]

2 marts - jseš si na 100% jistej, že USB používá mezi pinama 2 a 3 diferenciální vztah? Já bych si tím tak jistej nebyl....

[marts]

USB má signální vodiče označené jako D+ a D- tyto se po většinu času používají v diferenciálním režimu, pouze značka konec paketu z tohoto režimu vybočuje. Doporučení k propojení (zde konkrétně na desce plošných spojů) viz. např. https://www.silabs.com/Support%20Docume ... AN0046.pdf kapitola 3.3.1 Differential Pairs.

[partizann]

No to mas pravdu ze by sa USB D+ a D- mali pouzivat ako diferencialne vodice, no je celkom problem tam dat neake rozumne kable, pokial potrebujes prepojit mobil s DACom na 10-15cm, na co sa podla mna velmi nehodia hrubsie vodice ako ten Tasker C530 ktory som uviedol ako priklad pre dlhsi kablik (ma priemer 5mm, nie moc vhodne na ohyby maleho polomeru).
A ked pouzijes 2x RG316 koax ako som popisoval mas to 2x50 Ohm impedanciu voci zemi, co zas nie je myslim az take strasne a podla mna lepsie ako hola krutena dvojlinka.

[EKKAR]

...
A ked pouzijes 2x RG316 koax ako som popisoval mas to 2x50 Ohm impedanciu voci zemi, co zas nie je myslim az take strasne a podla mna lepsie ako hola krutena dvojlinka.

To je zas blábol ... Jaká impedance proti zemi? Ten kabel se maximálně chová jako malej kondenzátor paralelně ke svorkám, to označení 50ohm se týká VLNOVÝ IMPEDANCE ODPOVÍDAJÍCÍ SÉRIOVÝMU ZAPOJENÍ = na pracovní frekvenci, která je u toho kabelu daná konstrukčním uspořádáním, se chová jako by tam byl 50 ohmovej odpor ...

[partizann]

Asi si ma nepochopil, alebo neviem. Co je na tom podla teba blabol ?
https://en.wikipedia.org/wiki/Transmission_line
Kazdy kablik ma impedanciu, v tomto pripade 50Ohm (tvorene impedanciou vodica, odpormi a kapacitou voci druhemu polu, od toho je to vedenie, keby to malo len jeden pol tak uz to nie je vedenie ale antena - samozrejme vsetko vzate z pohladu VF ) vzhladom na druhy "pol" kabla, co je v tomto pripade tienenie koaxu, a pre potreby USB pripojene na GND = zem. Cize USB D+ ma 50Ohm impedanciu voci zemi a to iste aj D-.

[EKKAR]

Víš co? Vem si měřák a změř impedanci mezi signálovým vodičem a jeho stíněním. Ta impedance 50ohm je platná jen na frekvencích řádově 100khz a vyšších, kdy se kapacita střední žíly proti stínění začne chovat jako odpor (svod) proti zemi. Po USB rozhraní nepřenášíš žádný rádiový vlny. Jinak se na jednom konci odpojenej koaxiál chová jen jako nekonečnej ohmickej odpor s miniaturní paralelní kapacitou - teprve když ho připojíš i na druhým konci k nějaký další impedanci, tak se chová jako ta impedance s paralelní kapacitou plus nepatrnej přírůstek ohmickýho odporu = odpor samotnejch vodičů. Na žádným koaxu nenaměříš 50 ohm nebo 75 ohm - jedině pokud má na druhým konci "zakončovací odpor". Spojení "charakteristická impedance" je podobně imaginární údaj, jako výrobcem udávaná spotřeba paliva u auta - "zjištěná podle metodiky EHK..."

[partizann]

Ocividne ani necitas vsetko co som napisal:

samozrejme vsetko vzate z pohladu VF

Bavime sa tu o USB kabli a prenose medzi mobilom a DACom,
a ty to cele vytrhujes z kontextu a trepes tu o jednosmernych velicinach a inych veciach nesuvisiacich s prenosom dat po USB.
To ze mas zataz/prijimac na druhom konci koaxu, je akosi samozrejmost, inac by asi posielat nieco do toho koaxu nemalo velky vyznam, ze?
Pri standardnom USB2.0 (480Mb/s) prenose medzi tymi zariadeniami, kde mas pulzy o dlzke v nanosekundach sa impedancia a dalsie VF efekty budu uplatnovat v dost vyraznej miere.
Ako priklad - zo stranky o USB prepinaci MAX4907:


Ked si vsimnes , pri prenasani dat sa tam ta frekvencia prepinania sa medzi 0 a 1 vysplha az k 240MHz.
Este aj keby sme sa bavili len o FullSpeed prenose 12Mb/s tak je tam ta frekvencia na mile daleko od tebou spominanych 100kHz.

[EKKAR]

Kdyby platilo co píšeš, nedaly by se používat obyčejný byť stíněný kabely k USB přenosům, ale musely by to bejt minimálně právě UHF koaxiální vedení. Nemůžeš srovnávat celej impuls sériovýho přenosu s proměnnou šířkou s dýlkou jeho náběžný/spádový hrany - uvedený frekvence jsou maximum, teoreticky dosažitelný právě někde v labáku, ale v reálu nedosažitelný. Proto stačí, když jsou to jednoduchý vodiče a nikam to nevyzařuje atd = nechová se to jako UHF vedení. I sběrnice v PC, kde jde třeba na RAM hodinová frekvence v řádu stovek MHz bys musel mít ve formě páskovýho vedení nebo koaxiálu. Máš je takový? Nemáš, jsou to obyčejný Cu cestičky vyleptaný na laminátový desce, maximálně jsou na nich vytvořený meandrováním přídavný indukčnosti... Nesmíš bejt hned HRRR, ony ty vysokofrekvenční vlastnosti nejsou při přenosu na vzdálenost metr - metr a půl zas tak kriticky nutná věc - a navíc ani skoro žádnej přenos takový rychlosti běžně nedosahuje ... Takže brzdi - pokud chceš, učuň si USB z koaxiálu, ale netvrď tady nikomu, že se bez něj nevobejde ...

[partizann]

Prva vec, UHF konci tesne pod GHz oblastou, takze to uz je trocha inde.

Ono v tych tvojich obycajnych kabloch su tie D+ a D- stale prepletane (este aj v najlacnejsich netienenych USB kabloch od cinana) - tak isto ako sa to pouzivalo na netienenych 100Mbit LAN kabloch kde su tie frekvencie radovo podobne tym ako na USB 2.0 a prenasa sa to po krutenych dvojciach.
U RAMiek mas tie Cu cesticky stale vybalancovane zemou na dalsej vrstve v doske = cesta kade tecu navratove prudy, preto to aktivne nevyzaruje do okolia. Dosky su takto robene uz od cias pentii, kde boli frekvencie na RAMkach cosi okolo 100MHz.
Takze tvoj argument je chybny.

Vsak schvalne skus si urobit USB linku z obycajnych vodicov aspon tak 1m a roztiahni jednotlive vodice aspon 20+ cm od seba, a potom mi povedz ze aku rychlost sa ti tak podarilo pri prenose dosiahnut. Alebo to mozes overit aj na tom spominanom LAN kabli.
Ked je tomu tak ako hovoris tak by si vlastne ani nemal mat vobec problem prenasat data aj ked budu tie vodice rozdelene v podstate plnou rychlostou...

A nejde tu o cunenie USB kabla z koaxu - ako som uz pisal ( evidentne si to zas necital ), je to kompromis - na dlzku USB kabla 10-15cm, kde pouzit 5mm a hrubsie kable v dlzke 10cm je pekny blud koli mechanickej tuhosti, nie koli tomu ze by bol koax lepsi, ale koli tomu ze ten RG316 ktory ma 2,5mm hrubku nie je problem pouzit aj na kratsie ohybne prepoje a nema to problem ten USB signal na danu vzdialenost preniest a vdaka kvalitnemu tieneniu to nebude chytat bordel vysielany napriklad z mobilu.

BTW:

Nemůžeš srovnávat celej impuls sériovýho přenosu s proměnnou šířkou s dýlkou jeho náběžný/spádový hrany - uvedený frekvence jsou maximum, teoreticky dosažitelný právě někde v labáku, ale v reálu nedosažitelný.

Ked si myslis ze sa jedna len o nabezne hrany a podobne a ze realne tam nie su take prenosove rychlosti trvale, tak mi prosim vysvetli preco sa ascii znaky prenasaju pri takychto kratkych impulzoch:

In this example, the MSO is set to trigger on a specific data packet, the ASCII character “!”. Telling the scope to acquire the waveform requires only a button press. As shown in Figure 1, zooming in around the trigger, you can see that the scope triggered on a data packet that contains an exclamation mark.

Totie impulzy ktore sa zobrazuju v hlavnom okne ktore je priblizene 400x, su len malickou frakciou z dat, ktorych cele trvanie je vidno v hornej casti osciloskopu...

Prosim prosim, objasni mi, ako je ta frekvencia efektivne okolo desiatok az stoviek MHz nerealna a pritomna len v laboratornych podmienkach...

[EKKAR]

Srovnej si podmínky - KDE je v digitálním signálu zaznamenaná vlastní informace - jestli je ve strmosti hrany, nebo v časový pozici na ose. Informaci nepřenáší hrana, ale temeno impulsu. Celá doba trvání jednoho rozlišitelnýho impulsu (doba mezi dvěma po sobě následujícíma průchodama signálu nulou) je větší, než doba trvání jedný ustálený úrovně. Samotnou informaci ale přenáší právě ta úroveň, která musí bejt pro rozpoznání určitou dobu dodržená beze změny. Doba, po kterou se signál mění z jedný úrovně na jinou, je "překlápěcí čas" = v podstatě strmost hrany impulsu. Ten překlápěcí čas je nežádoucí prodloužení, který ale je nezbytně nutný pro vzájemný odlišení impulsů. Pak se ti každá další paralelní parazitní kapacita projeví jako prodloužení hrany - při zvyšování vzájemný kapacity se doba náběhu a doběhu může prodloužit až natolik, že nebudeš na výstupu vedení schopnej dosáhnout požadovaný úrovně po dobu potřebnou k odlišení jednoho bitu od druhýho a najednou zjistíš, že to papírově ideální vedení se chová jinak, než sis představoval = že máš ztráty tam, kdes je nečekal a že vzdušný vedení z holejch vodičů jen v určitým prostorovým uspořádání je pro přenos energie výhodnější, než koaxiální uspořádání. Tím se právě liší koaxiál = nesymetrický vedení od paralelní linie = symetrický linky. V momentě, kdy chceš přenášet informaci, musíš brát do úvahy i to, jakou efektivní rychlost přenosu informace získáš, když dosahuješ nějakou obecnou maximální rychlost přenosu elementární změny úrovně. I proto může za určitejch okolností koaxiál k přenosu MÍŇ VHODNEJ než nekoaxiální vedení ... Koaxiál se prosadil jen kvůli tomu, že je zároveň odolnej proti vyzařování energie ven nebo proti nežádoucímu průniku (rušivý) energie do žádoucího signálu zvenčí a jeho použití je proto ve finále jednodušší...

Proto přes všecky argumenty cos tady snesl na kupu nechápu, proč jsi zrovna vynášel argument vlnový impedance koaxiálního kabelu v momentě, kdy se diskuse týkala diferenciálního přenosu = situace na symetrickým vedení ...

[tibormi]

Husté, nechápem ani slovo,ale ako to bude pokračovať ?