USB Type-B コネクタの互換性・ピン配置を確認してみた

USB:Type-Bに関して2.0と3.0の互換性・ピン配置を実際のコネクタで確認しました。Type-Bの3.0は2.0と比べると形状は大きく変わりましたが、2.0のケーブルで問題無く使えることを確認しています

未だ現役の「USBコネクタ:Type-B」

最近デバイスを購入するとUSBコネクタがType-Cであることが大分増えてきました。

筆者の最近数か月で買った2つのデバイス(Wifiルータ・USB Accelerator)は両方ともType-Cでした。

これからType-Cの普及率が一気に上がってきそうですが、今回は未だに要所要所で使われている現役のType-Bのコネクタに注目していきます。

Arduino UNO は USBコネクタ:Type-B

「Type-B」というと「micro(-B)のこと？」と一般の方には言われてしまいそうですが、別のコネクタです。スマホの影響で「-B」が付くコネクタとしては「micro-B」が主流になっています

そんな中で「USBコネクタ:Type-B」を使われていて良く見かけるデバイスはというと「Arduino UNO」です。(筆者のはArduino UNO(互換品)です)

「Arduino」はラズベリーパイ(raspberry pi)と同様に市販で良く売られているワンボードマイコン一つです。GPIO・I2C・SPIなど大抵のことは動かせれます。プログラム書き込みの際はType-B経由で行います。

「Arduino」に関してはArduino UNO(互換品)が多く出回っておりラズベリーパイ(raspberry pi)よりも手軽な値段で購入できます。

PC周辺機器(プリンタ・HDD)でもType-Bが使われていた

少し昔のPC周辺機器(プリンタ・HDD)でもよくType-Bが使われていました。

筆者が10年前ほどに買ったプリンタもプリンタ本体側のUSBコネクタはType-Bでした。

USBコネクタ:Type-Bの2.0と3.0の互換性

意外にも要所要所で使われている「USBコネクタ:Type-B」ですが「2.0」と「3.0」があります。

区別に関しては他のUSB3.0コネクタと同様で簡単です。Type-Bも端子のプラスチック箇所が3.0は青色となっています。

上位互換のためType-Bでも「2.0」ケーブルは「3.0」コネクタにも挿入が可能です。ただし逆(Type-Bで「3.0」ケーブルを「2.0」コネクタを挿入)は不可のため注意してください。

Micro-Bでも2.0と3.0で上位互換性あり

余談になりますが、スマホでも良く使われている「2.0 Micro-B」と「3.0 Micro-B」で大きく形状が異なります。

そのため本当に上位互換性があるのか分かりづらく挿入するのに不安があると思いますが…

Micro-Bでも問題なく、「2.0」Micro-Bのケーブルは「3.0」Micro-Bコネクタに挿入可能です。(もちろん逆はNG)

Type-Bの2.0と3.0の形状・寸法の違い

「USBコネクタ:Type-B」に関しては元々「2.0」では正方形に近い形状でしたが、「3.0」は高速信号の追加端子分が縦に伸びています。

USBの規格書を見て確認しますと金属シェルを除いたコネクタ箇所の縦寸法が「2.0…7.78±0.1 mm」「3.0…10.8±0.1 mm」となっています

横寸法に関しては「2.0」「3.0」両方共に変わらずで金属シェル除いた箇所は「8.45±0.10 mm」となっています。

詳細はUSBの規格書をダウンロードお願いします

他にもUSB Type-Bの細かい寸法を確認したい方はUSBの規格書のダウンロードをお願いします。特に登録も必要なくUSB規格団体のHPからダウンロード可能です。(リンク先はこちらから)

Type-Bの2.0と3.0のピン配置の違い

Type-Bの2.0と3.0のピン配置に関しては各メーカのデータシートを確認するのが一番かと思いますが、一例をあげておきます。

①～④が「2.0」「3.0」共通箇所で⑤～⑨が「3.0」専用箇所となっています

はんだ面(裏側)から見るとピン配置は下記形です。

ピン配置からも「2.0」「3.0」の共通箇所は同じ構成になっていることが再確認できました。

ちなみに今回使ったType-Bのコネクタは「2.0」の方がMolex製(リンク先はこちら)、「3.0」の方がWurth製(リンク先はこちら)となっています。

RSコンポーネンツで通販・購入しています

今回はUSBコネクタ:Type-Bの「2.0」「3.0」のコネクタ形状を比較したいと考え、RSコンポーネンツで購入しています。

Type-Bの「3.0」など見かけることが少ないコネクタもRSコンポーネンツならば個人でバラ売り1個単位で入手できます。

コネクタ一つに対しても梱包が何重にされており商品が非常に大切に扱われていました。もし何か込み入った貴重な部品を注文するときも安心して注文できます。

特殊な電子部品が欲しくなった際はRSコンポーネンツで注文するのを筆者はおススメします。

まとめ・感想

USB:Type-Bに関して2.0と3.0の互換性・ピン配置を実際のコネクタで確認できました。

意外な箇所で使われているケースが多々あるのがType-Bだと思います。もしType-B(Micro-B含めて)3.0のコネクタでも2.0ケーブルは使えることを覚えていてもらえれば幸いです。

<<20200109追記>>

USBの波形を測定してロジアナで解析してみました。

USB通信の基礎を学ぶことができ、非常に勉強になります。よろしければご覧ください。(リンク先はこちらから)

USBの波形を測定！D+とD-をロジックアナライザで解析してみた

USBの波形をロジアナで解析してみました。D±の波形、また測定動画含めて紹介します。USB2.0や3.0の高速信号の測定では差動プローブ・専用機器が必要ですが、Low-speed(1.5Mbps)ならば個人の環境で対応可能でした。USBの波...

misoji-engineer.com

2020.05.09