USB белсенді оптикалық кабельдің жұмыс принципі

USB Active Optical Cable (AOC) – оптикалық талшықтар мен дәстүрлі электр қосқыштарының артықшылықтарын біріктіретін технология. Ол оптикалық талшықтар мен кабельдерді органикалық түрде біріктіру үшін кабельдің екі ұшына біріктірілген фотоэлектрлік түрлендіру чиптерін пайдаланады. Бұл дизайн AOC дәстүрлі мыс кабельдермен салыстырғанда бірқатар артықшылықтарды қамтамасыз етуге мүмкіндік береді, әсіресе алыс қашықтыққа, жоғары жылдамдықты деректерді беру. Бұл мақала негізінен USB белсенді оптикалық кабельдің жұмыс принципін талдайды.

USB белсенді талшықты-оптикалық кабельдің артықшылықтары

USB белсенді артықшылықтарыталшықты-оптикалық кабельдерұзағырақ беріліс қашықтығын қоса алғанда, өте айқын. Дәстүрлі USB мыс кабельдерімен салыстырғанда, USB AOC 100 метрден асатын максималды тасымалдау қашықтығын қолдай алады, бұл оларды қауіпсіздік камералары, өнеркәсіптік автоматтандыру және медициналық жабдықтағы деректерді беру сияқты үлкен физикалық кеңістіктерді кесіп өтуді қажет ететін қолданбалар үшін өте қолайлы етеді. 5 Гбит/с дейін қабілетті USB 3.0 AOC кабельдерімен бұдан да жоғары тасымалдау жылдамдықтары бар, ал USB4 сияқты жаңа стандарттар 40 Гбит/с дейін немесе одан да жоғары тасымалдау жылдамдығын қолдай алады. Бұл пайдаланушылар бар USB интерфейстерімен үйлесімділікті сақтай отырып, жылдамырақ деректерді тасымалдау жылдамдығын пайдалана алатынын білдіреді.

Сонымен қатар, ол жақсырақ кедергіге қарсы қабілеті бар. Талшықты-оптикалық технологияны пайдаланудың арқасында USB AOC электромагниттік кедергілерге (EMI) тиімді қарсы тұра алатын тамаша электромагниттік үйлесімділікке (EMC) ие. Бұл күшті электромагниттік орталарда, мысалы, ауруханалардағы немесе зауыт шеберханаларында дәл аспаптар қосылымдары үшін өте маңызды. Жеңіл және ықшам, бірдей ұзындықтағы дәстүрлі мыс кабельдермен салыстырғанда, USB AOC салмағы мен көлемін 70%-дан астам азайта отырып, жеңіл және икемді. Бұл мүмкіндік мобильді құрылғылар немесе қатаң кеңістік талаптары бар орнату сценарийлері үшін әсіресе тиімді. Көп жағдайда USB AOC кез келген арнайы драйвер бағдарламалық құралын орнатуды қажет етпестен тікелей қосуға және ойнатуға болады.

Жұмыс принципі

USB AOC жұмыс принципі төрт негізгі компонентке негізделген.

1. Электр сигналының кірісі: Құрылғы USB интерфейсі арқылы деректерді жібергенде, жасалған электр сигналы алдымен AOC бір шетіне жетеді. Мұндағы электрлік сигналдар дәстүрлі мыс кабельді жіберуде қолданылатындармен бірдей, бұл қолданыстағы USB стандарттарымен үйлесімділікті қамтамасыз етеді.

2. Электрлік оптикалық түрлендіру: бір немесе бірнеше тік қуысты беттік сәуле шығаратын лазерлер AOC кабелінің бір ұшына енгізілген, олар қабылданған электр сигналдарын оптикалық сигналдарға түрлендіруге жауап береді.

3. Оптикалық талшықты беру: Электрлік сигналдар оптикалық сигналдарға түрлендіруден кейін бұл оптикалық импульстар талшықты-оптикалық кабель бойымен ұзақ қашықтыққа жіберіледі. Оптикалық талшықтардың жоғалу сипаттамалары өте төмен болғандықтан, олар тіпті алыс қашықтықта да жоғары деректерді беру жылдамдығын сақтай алады және сыртқы электромагниттік кедергілерге дерлік әсер етпейді.

4. Жарықты электрге түрлендіру: ақпарат тасымалдайтын жарық импульсі AOC кабелінің екінші ұшына жеткенде, ол фотодетекторға тап болады. Бұл құрылғы оптикалық сигналдарды түсіріп, оларды бастапқы электрлік сигнал түріне қайта түрлендіруге қабілетті. Кейіннен күшейту және басқа да қажетті өңдеу қадамдарынан кейін қалпына келтірілген электр сигналы барлық байланыс процесін аяқтай отырып, мақсатты құрылғыға жіберіледі.