Spiegazione della piedinatura del connettore VGA: importanza e malinteso

Introduzione

Il seguente articolo discute l'importanza e le idee sbagliate della piedinatura del connettore VGA. I connettori VGA sono entrati nel mercato negli anni '1980, ma hanno guadagnato popolarità come standard di interfaccia video per l'elettronica solo nei primi anni '1990. Ad oggi, VGA si riferisce a qualsiasi connettore con una disposizione dei pin e un formato presa simili. Questo articolo fornisce i miti e i fatti sulla necessità dei pin del connettore VGA.

Cos'è un connettore VGA?

Nel 1987, IBM ha introdotto il connettore VGA; da allora è stato uno degli standard di visualizzazione video più popolari in uso. È rappresentato da un 15 pin Sottotitolo D design che consente di applicarlo nella trasmissione di un segnale video analogico da un normale computer desktop al monitor. Collega dispositivi come laptop, schede video, proiettori e decoder. Anche con l'afflusso di entrambi HDMI e DisplayPort, sopravvive ancora nei vecchi sistemi grazie alla sua versatilità e compatibilità. Da parte sua, il cavo VGA è specializzato nella trasmissione di video RGBHV e diventa utile sia in ambito residenziale che commerciale.

Idee sbagliate comuni su VGA

Alcuni malintesi comuni sui connettori VGA sono che contengano l'audio. Questo, ancora una volta, non è il caso. Mentre il cavo VGA se trasmette video analogico sportivo, non trasporta alcun audio. Questa funzione è sempre gestita separatamente da jack da 3.5 mm. Non tutti i pin VGA saranno sempre attivi; comprendere esattamente quali pin sono cruciali semplifica la risoluzione dei problemi. VGA è rilevante per proiettori e laptop nell'arena moderna dei dispositivi. Inoltre, cavi di qualità superiore equivalgono a una migliore schermatura e integrità del segnale. Inoltre, ogni colore (rosso, verde e blu) ha un pin di trasmissione diverso. Con questi equivoci fuori dai piedi, si può capire molto più facilmente come funziona il connettore VGA.

Disposizione dei pin del connettore VGA

I pin sulla VGA hanno vari scopi.

1. Pin 1 ROSSO: trasmette il segnale video rosso con 75 ohm impedenza e 0.7 volt picco-picco.
2. Pin 2 VERDE: trasporta il segnale video verde, che colora l'immagine.
3. Pin 3 BLU: invia il segnale video blu, completando il trio di colori primari per una corretta riproduzione dei colori.
4. Pin 4 ID2 / RES: Monitor ID Bit-2 consente la comunicazione tra la sorgente video e il display.
5. Perno 5: questo è il GND o Terra.
6. Pin 6 RGND: questa è la massa del segnale rosso
7. Pin 7 GGND: terra del segnale verde
8. Pin 8 BGND: terra del segnale blu
9. Pin 9 CHIAVE: uscita +5 V CC dalla scheda grafica.
10. Pin 10 SGND: terra sincrona, mantenuta per la connessione sincrona.
11. Pin 11 (ID0/RES): è l'ID monitor Bit-0, che aiuta a identificare il tipo di dispositivo di visualizzazione collegato.
12. Pin 12 (ID1/SDA): collegato per monitorare lo stato dell'ID Bit-1 o lo stato della linea dati I2C.
13. Pin 13 HSYNC: – sincronizzazione orizzontale
14. Pin 14 VSYNC: – sincronizzazione verticale
15. Pin 15: In particolare è denominato ID3/SCL ed è collegato al bit-3 dell'ID o alla linea dell'orologio nel protocollo di comunicazione I2C.

Caratteristiche e specifiche principali

Video Graphics Array, comunemente noto come VGA, è un esempio di connettore video analogico per computer sviluppato da IBM nel 1987. Riceve dati da DDC attraverso un canale dati I2C e trasmette segnali RGB visivi con sincronizzazione H&V. Il 15 pin connettore non è sostituibile a caldo. Solitamente include una vite da collegare al connettore corrispondente sul retro del computer e dispone di tre pin individuali che vengono premuti nei fori sul retro del computer. È possibile familiarizzare con questi cavi esaminando la presa interna, che solitamente contiene 14 pin. Il connettore invia tre colori: rosso, verde e blu e dispone di uno schermo di terra tra i pin dati. Può connettersi con D-sub a cinque righe o DB-15 a tre righe. Il connettore non è inseribile a caldo ma può essere raggruppato e riformulato.

Tipi di connettori VGA

Esistono diversi tipi di connettori VGA e, come ingegneri ed elettricisti, è fondamentale comprenderli. Il connettore VGA include quanto segue:

1. RGB, Mini015, HD15,
2. MiniD15
3. HDB-15
4. DB15
5. Mini-sub D15.

I connettori maschi di questa categoria sono:

1. DB13W3
2. HD15
3. 5BNC
4. 4BNC
5. 6PIN Mini-Din PS2 maschio

Altri esempi sono:

1. Sole DB13W3
2. Adattatore VGA
3. KVM
4. Breakout da VGA a BNC
5. SVGA
6. Breakout da VGA a RCA
7. Cavi breakout da BNC a BNC.

Proprietà del connettore VGA

I connettori e i cavi VGA sono realizzati in modo diverso in diverse lunghezze e colori diversi. Alcuni sono a doppia o tripla schermatura, il che li rende resistenti al rumore o in grado di mantenere la qualità del segnale. La fascia di prezzo per ognuno di questi tipi, a seconda del tipo e della lunghezza del connettore che un cliente desidera acquistare, varierà da $ 10 a $ 400. Realizzati su misura per applicazioni specifiche, questi cavi sono utilizzati per le esigenze specifiche degli ingegneri.

H2: capacità di larghezza di banda VGA

La frequenza massima che un cavo VGA può supportare è di 116 MHz, e i monitor prodotti oggi raggiungono i 240 Hz. La differenza sta anche nell'intervallo più piccolo di larghezza di banda posseduto dai cavi VGA, con il più piccolo pari a 14 MHz e il più alto che raggiunge l'intervallo di larghezza di banda massimo di UXGA.

Questo è il riassunto:

• Standard VGA – 14 MHz
• Cavi per SVGA – 27 MHz
• Cavo XGA – 48 MHz
• Cavo SXGA a 79 MHz
• Cavo UXGA – 116 MHz

Scelta di un connettore VGA

Poiché esistono diversi tipi di connettore VGA, questi sono gli esempi di considerazioni da utilizzare quando si sceglie il connettore VGA:

Qualità

La qualità di un connettore VGA è in gran parte determinata dal marchio e può determinarne in larga misura le prestazioni. Tipi di marchi ben noti di cui chiunque può facilmente fidarsi della qualità sono Cable Potenza, RS Pro, Matrox e StarTech.

Lunghezza

Più un connettore è lungo, più è soggetto a interferenze di segnale, questo è un problema comune con connettori più lunghi, pertanto si consiglia di utilizzare cavi corti per garantire l'affidabilità dell'integrità del video.

Spille

L'oro è un conduttore molto migliore di rame; pertanto, viene utilizzato per rivestire i pin del connettore per conferire maggiore resistenza al segnale e aumentare la velocità del flusso di dati.

Protezione dell'interfaccia del segnale

I segnali trasmessi lungo il cavo di collegamento VGA possono interferire o interrompere altri segnali, come segnali RF ed EM; per questo motivo è necessaria la realizzazione di strati multipli di materiale schermante in modo da evitare interferenze nella trasmissione dei dati attraverso i conduttori del cavo.

Connessione MF/FM

Seleziona un cavo in base all'applicazione, che può essere un connettore maschio-femmina o un connettore maschio-maschio. Ad esempio, il connettore maschio-maschio viene utilizzato per estendere un cavo già esistente, mentre il connettore maschio-femmina viene utilizzato per il collegamento a un laptop. I cavi HD15 SVGA funzionano utilizzando perline di ferrite.

Genere

In questi connettori VGA sono disponibili sia il genere maschile che quello femminile. Si differenziano in base al genere dei connettori A e B. Per ottenere una connessione, potrebbe essere necessario utilizzare adattatori VGA, estensori o addirittura splitter. Sono disponibili in opzioni come:

• maschio a maschio
• maschio a femmina
• da femmina a maschio
• da femmina a femmina

In sintesi:

• Compatibilità del connettore: assicurati che entrambe le estremità corrispondano alle porte di uscita e ingresso video.
  • Qualità dei materiali: seleziona cavi robusti e di alta qualità.
  • Schermatura: i cavi più spessi prevengono le interferenze preservando la qualità dell'immagine.
  • I connettori placcati in oro migliorano l'affidabilità del segnale e i contatti dei pin.
  • Lunghezza del cavo: i cavi più corti riducono al minimo le interferenze.
  • Conteggio pin: un numero maggiore di pin determina una connessione migliore e più robusta

Applicazioni

I connettori VGA danno un grande contributo all'elettronica moderna, soprattutto nelle applicazioni che richiedono video. Alcune applicazioni su a computer desktop sono agevolati attraverso a monitore che visualizza il sistema operativo e altri software attraverso l'interfaccia utente grafica (GUI). Sul mercato sono disponibili principalmente due tipi di display: LED che a LCD. Alcune delle principali opzioni di connettività includono VGA, HDMI, DVI, USB-C e Display Port, per citarne alcune. VGA può essere utilizzato per i videogiochi, per collegare un computer a un monitor CRT, per collegare un laptop a un proiettore per presentazioni, per collegare dispositivi di interfaccia video analogici a un computer o laptop, per collegare Raspberry Pi o Arduino su un monitor, editing video e trasferimento di immagini ad alta risoluzione tramite una rete.

L'utilizzo del connettore VGA per connettersi a PC e TV

Un monitor fornisce l'accesso a un computer desktop e può proiettare la GUI del sistema operativo e altri tipi di programmi software. Pannello piatto i monitor si basano su tecnologie LED e LCD, che forniscono la possibilità di collegare un computer tramite varie interfacce come VGA, HDMI, DVI, USB-C e Display Port. Mentre DVI e VGA sono considerati connettori della vecchia generazione, USB-C, Display Port e HDMI appartengono a un'annata più recente. Un connettore VGA collega un computer a una TV.

Vantaggi dell'utilizzo di VGA per i monitor

Molte aziende forniscono monitor e cavi VGA gratuiti; tuttavia, questi sono difficili da trovare localmente poiché è stato implementato il cavo digitale. Sebbene il cavo VGA possa essere più economico rispetto a tutti gli altri tipi di cavi, ciò non significa tuttavia che la qualità dell'immagine debba essere sacrificata.

Vantaggi della VGA

I vantaggi associati al connettore VGA sono i seguenti:

1. Connessione universale con gli altri dispositivi elettronici.
2. Risposta rapida senza movimenti ritardati.
3. In grado di inviare segnali analogici video nei colori rosso, verde e blu.
4. Ha scudo di terras tra i pin dei dati a colori che aiutano a ridurre le interferenze.
5. Dispone di pin di clock alternativi che garantiscono che un dispositivo periferico comunichi correttamente con la sua controparte comunicante.
6. Disponibili tipi DB-15 o D-sub.
7. La costruzione con materiali di qualità come i connettori placcati in oro migliora le prestazioni.
8. Conveniente grazie all'utilizzo di materiali poco costosi.

Svantaggi della VGA

Alcuni degli svantaggi derivanti dall'utilizzo di una connessione VGA includono quanto segue:

1. Risoluzione inferiore: le connessioni VGA avranno una risoluzione inferiore rispetto agli standard moderni.
2. VGA non supporta audio o video 4K Ultra HD.
3. Tecnologia obsoleta: è considerata obsoleta per i moderni PC e laptop.
4. Degrado del segnale: la qualità del segnale VGA si deteriora rapidamente man mano che i cavi si allungano.
5. Interferenza: I segnali del cavo VGA subiscono facilmente interferenze.
6. Limitazioni di distanza: le connessioni VGA di calibro inferiore non possono trasportare segnali su lunghe distanze
7. Problemi di configurazione dei pin: Avere uno dei 15 pin inutilizzato dà spazio alla confusione del segnale, che a sua volta potrebbe portare a una diminuzione della qualità dell'immagine.

Spiegazione sistematica della piedinatura VGA

Per comprendere la piedinatura in un senso più semplice, ho elencato la panoramica della piedinatura del connettore VGA.

Questi sono:

• Pin 1: Segnale video in Rosso
• Pin 2: segnale video verde.
• Pin 3: è per il jack video blu.
• Perno 4: perno di riserva
• Perno 5: è la terra rossa, verde e blu.
• Pin 6: Terra per video rosso.
• Pin 7: massa video verde.
• Pin 8: massa video blu.
• Pin 9: sebbene sulla maggior parte dei dispositivi il pin 9 non sia collegato, in alcuni nuovi è stato aggiunto per l'alimentazione.
• Pin 10: massa del segnale di sincronizzazione
• Pin 11: è l'ID monitor 0 e ha alcune funzioni ad esso associate.
• Pin 12: è l'ID monitor 1 e ha uno scopo.
• Perno 13: sincronizzazione orizzontale
• Perno 14: sincronizzazione verticale
• Pin 15: Monitor ID 3 / Questo ha uno scopo specifico.

Configurazione pinout visiva

Come abbiamo letto sopra, queste sono le panoramiche della configurazione dei pinout. Tuttavia, per una comprensione più chiara, ecco un diagramma visivo di una configurazione di pinout:

La funzione di ciascun Pin

Ora ecco le funzioni di ciascun Pin:

• I segnali video RGB, trasmessi tramite i pin 1, 2 e 3, forniscono dati cromatici per una rappresentazione precisa dei colori.
• I pin di messa a terra eliminano rumore e interferenze, garantendo segnali video stabili.
• Per garantire la sincronizzazione della frequenza di aggiornamento dello schermo CRT e dei segnali video, garantendo un'immagine stabile, sono necessari i segnali di sincronizzazione (PIN 13, 14).
• I pin riservati/di identificazione del monitor facilitano la comunicazione fluida tra la sorgente video e il display.

Risoluzione dei problemi con la piedinatura VGA

La risoluzione dei problemi VGA implica conoscere l'impostazione del connettore, che dispone di 15 pin che trasportano segnali di colore e sincronizzazione. Assicurarsi che i collegamenti dei pin siano correttamente allineati e che i connettori siano collegati saldamente. Se il problema persiste, potrebbe esserci qualche danno nel cavo o potrebbe essere deteriorato; provare a utilizzare un cavo più corto e con una buona schermatura. Comprendere le funzioni di ciascun pin è fondamentale per la risoluzione dei problemi e per la risoluzione dei problemi relativi a VGA.

Identificazione dei problemi di connettività

Se la connessione VGA non funziona, sbirciare all'interno della piedinatura per eventuali connessioni disallineate o allentate. Se un pin di terra, come il Pin 5, non viene collegato correttamente, ciò può comportare un grave degrado della qualità dell'immagine a causa di problemi di segnale.

Distorsioni visive e aberrazioni dell'immagine

Le piedinatura è in grado di rilevare e controllare i problemi di visualizzazione (imprecisioni dei colori, mancanza di nitidezza e altri) identificando i segnali di colore compromessi.

Conferma della piedinatura

La verifica della piedinatura è molto importante durante l'installazione di nuove apparecchiature o la risoluzione dei problemi di quelle vecchie poiché garantisce un'ottima configurazione, assenza di errori e compatibilità dei dispositivi.

DIYs

Coloro che hanno familiarità con la piedinatura saranno in grado di realizzare cavi o adattatori VGA personalizzati, questo aiuterà a risparmiare denaro e a fornire soluzioni non reperibili in commercio.

Simboli elettrici: terminali e connettori

Un connettore elettrico è normalmente un dispositivo elettromeccanico che collega terminazioni elettriche per formare un circuito elettrico. Dispone di spine e jack e può essere temporaneo o permanente. I pressacavi, altrimenti noti come connettori per cavi, collegano meccanicamente i fili ai dispositivi. Il terminale è il punto in cui un conduttore di un'applicazione elettrica, un dispositivo o una rete termina e si collega a circuiti esterni. Può essere considerato come l'estremità aperta di un filo oppure può essere dotato di un connettore o di una chiusura. Nell'analisi di rete, un terminale è un punto teorico per la connessione a una rete, spesso chiamato "polo". Le connessioni possono essere temporanee, richiedere uno strumento o permanenti. Ogni cella elettrica ha due terminali: un terminale positivo che assomiglia ad un cappuccio metallico e un terminale negativo che assomiglia ad un disco metallico. A Flusso di corrente dal terminale positivo a quello negativo; quindi, copiando un flusso di corrente

Ecco un'immagine di alcuni simboli elettrici utilizzati come terminali e connettori:

Il futuro della VGA

Come accennato in precedenza, al giorno d'oggi nessun nuovo dispositivo supporta le connessioni VGA. È improbabile che guadagnerà popolarità andando avanti. Tuttavia, molti computer e monitor più vecchi dispongono ancora di porte VGA. Quindi, il sistema VGA non è del tutto obsoleto.

Domande frequenti

Qual è lo scopo dei 15 pin su un connettore VGA?

All'interno del connettore VGA ci sono 15 pin che svolgono un ruolo importante nel trasferimento dei segnali video perché ciascuno dei pin svolge funzioni specifiche. Questi sono rosso, verde, blu, ID2, RES, terra, chiave, segnali di sincronizzazione, linee orizzontali, verticali e di clock, insieme a segnali di sincronizzazione, linee dati I2C e altri. Tutti i pin lavorano insieme per trasmettere con precisione il segnale video e sincronizzare e comunicare tra i dispositivi per mantenere stabile il sistema.

Dove vengono utilizzati più spesso i cavi VGA oggi?

I cavi VGA possono essere utilizzati su computer, proiettori, ambienti didattici e aziendali meno recenti e, in particolare, apparecchiature legacy e applicazioni industriali/specializzate. Sono progettati per fornire ingresso/uscita video per il collegamento di computer a proiettori o laptop, oltre ad altre sorgenti video. Nonostante le connessioni digitali, il VGA domina ancora questi luoghi a causa della presenza di apparecchiature legacy o quando un aggiornamento non ne giustifica il costo.

Qual è la differenza tra VGA e HDMI?

Gli standard di connessione video sono stati industrializzati per le influenze più recenti; tuttavia, le porte VGA si trovano ancora nei dispositivi elettronici obsoleti che utilizzano video. Ciò consente la compatibilità con i dispositivi più vecchi che devono ancora aggiornare la propria tecnologia. Poiché l'HDMI viene utilizzato per trasferire segnali digitali, ha svolto un lavoro molto migliore nella trasmissione dei dati; VGA non richiede potenza di elaborazione aggiuntiva, quindi perde in questo senso. La versione HDMI 2.1 offre risoluzioni più elevate, come 8K a 120 Hz, e può essere più lungo dei cavi VGA perché il segnale digitale non si degrada con la distanza. Sebbene non abbia limiti di larghezza di banda, VGA è comunque utile se utilizzato con computer e monitor meno recenti.

Cosa ha sostituito il connettore VGA?

Le moderne interfacce visive come HDMI, DisplayPort, DVI e USB-C hanno reso obsoleto il connettore VGA. A differenza del vecchio standard VGA, queste connessioni supportano, tra le altre cose, una migliore qualità dell'immagine e risoluzioni più elevate. HDMI accetta sia digitale che analogico, DisplayPort ha risoluzioni e frame rate elevati, DVI accetta sia digitale che analogico e con USB-C è possibile avere video, audio e trasmissione dati ad alta risoluzione.

Le connessioni VGA possono supportare risoluzioni elevate?

Anche le connessioni VGA sono limitate alle alte risoluzioni. La VGA funziona molto bene fino a 1080p e funziona male a risoluzioni superiori a 4K. Sono più compatibili con risoluzioni dello schermo inferiori e monitor e schermi più vecchi. Al contrario, i collegamenti digitali, come HDMI e DisplayPort, funzionano meglio con risoluzioni più elevate rispetto ai primi.

Conclusione

Per riassumere, IBM ha introdotto il connettore VGA, RGB analogico, nella tecnologia dei display video nel 1987, che è stato un grande trampolino di lancio nella moderna tecnologia video ed elettronica. Sebbene sia troppo vecchio per le moderne interfacce digitali come HDMI, DisplayPort e USB-C, oggi ha rilevanza in alcune applicazioni. Poiché è abbastanza flessibile e ampiamente utilizzato, VGA mantiene oggi la sua superiorità. La risoluzione massima per VGA è 1080p; non supporta risoluzioni più elevate e inoltre non fornisce audio. Passa i suoi importanti segnali video analogici attraverso quindici pin. Tuttavia, la risoluzione inferiore, il degrado del segnale e i problemi di interferenza associati al VGA rendono necessario il passaggio ad alcune delle connessioni più avanzate necessarie per migliorare le prestazioni.