Broches USB
Guide complet des connecteurs USB 2.0, 3.0 et 3.1 (USB-C)
"Diagrammes de brochage complets et descriptions techniques pour tous les principaux types de connecteurs USB, y compris Standard-A, B, Mini, Micro et USB-C."
Ce guide en ligne fournit un détaillé des configurations de broches de connecteurs USB, des fonctions de signaux, des niveaux de tension et du codage des couleurs à travers les générations : USB 2.0, USB 3.0 et USB 3.1 (Type-C). Toutes les informations suivent les spécifications officielles du USB Implementers Forum (USB-IF).
Ideal pour les ingénieurs, techniciens, passionnés et étudiants travaillant sur des systèmes embarqués, des électroniques DIY ou la réparation d'appareils.
Qu'est-ce que l'USB ?
Universal Serial Bus (USB) est une interface standardisée pour connecter des périphériques aux ordinateurs et appareils mobiles. Il prend en charge :
Le transfert de données
L'alimentation électrique (jusqu'à 240W avec USB PD)
La charge des appareils
Le branchement à chaud
Chaque version USB introduit de nouvelles fonctionnalités :
USB 2.0 : Jusqu'à 480 Mbps
USB 3.0 : Jusqu'à 5 Gbps
USB 3.1 Gen 2 : Jusqu'à 10 Gbps
USB 3.2 / USB4 : Jusqu'à 40 Gbps
Les connecteurs physiques varient selon le type et la génération, mais tous suivent des assignations de broches strictes.
Aperçu des types de connecteurs USB
| Connecteur | Broches | Utilisation |
|---|---|---|
| USB 2.0 A/B | 4 broches | Hôtes, imprimantes, claviers |
| Mini/Micro USB 2.0 | 5 broches | Téléphones anciens, appareils photo |
| USB 3.0 A/B | 9/11 broches | Données à haute vitesse, disques externes |
| Micro USB 3.0 | 10 broches | Smartphones, tablettes |
| USB 3.1 C (USB-C) | 24 broches | Réversible, haute puissance, données rapides |
Note : USB-C prend en charge la réversibilité, l'opération en double rôle et la Power Delivery (PD).
USB 2.0 – Connecteurs standards A & B
Standard A: Standard B: ┌─────────┐ ┌─────────┐ │ 4 3 2 1 │ │ 1 2 │ └─────────┘ └─────────┘ ↑ ↑ Vue de la fiche Vue de la fiche
Configuration des broches (4 broches)
| Broche | Signal | Codage couleur | Fonction |
|---|---|---|---|
| 1 | VCC (+5V) | Rouge | Alimentation électrique (jusqu'à 500mA) |
| 2 | Data - (D-) | Blanc | Paire de données différentielle (-) |
| 3 | Data + (D+) | Vert | Paire de données différentielle (+) |
| 4 | Masse | Noir | Retour des signaux et de l'alimentation |
Communication full-duplex utilisant le signal différentiel
Pas de protection ESD côté hôte ? Utilisez des diodes TVS !
Mini/Micro USB 2.0 – Standards A & B
Standard A: Standard B: ┌───────┐ ┌───────┐ │ 1 2 3 4 5 │ │ 1 2 3 4 5 │ └───────┘ └───────┘
Configuration des broches (5 broches)
| Broche | Signal | Fonction |
|---|---|---|
| 1 | VCC (+5V) | Alimentation électrique |
| 2 | Data - (D-) | Données négatives USB 2.0 |
| 3 | Data + (D+) | Données positives USB 2.0 |
| 4 | Aucune | Détection de l'hôte : connectée à la masse chez l'hôte, ouverte chez les appareils |
| 5 | Masse | Masse commune |
La broche 4 permet la détection automatique de l'hôte vs. l'appareil
Utilisé dans les anciens smartphones, GPS et appareils photo numériques
USB 3.0 – Connecteurs standards A & B
USB 3.0 A (9 broches)
Vue de la fiche: ┌─────────────┐ │ 5 6 7 8 9 │ │ 4 3 2 1 │ └─────────────┘
| Broche | Signal | Fonction |
|---|---|---|
| 1 | VCC (+5V) | Alimentation électrique |
| 2 | D- | Données négatives USB 2.0 |
| 3 | D+ | Données positives USB 2.0 |
| 4 | GND | Masse de l'alimentation |
| 5 | RX2- | Ligne de réception USB 3.0 (-) |
| 6 | RX2+ | Ligne de réception USB 3.0 (+) |
| 7 | GND | Masse du signal |
| 8 | TX2- | Ligne de transmission USB 3.0 (-) |
| 9 | TX2+ | Ligne de transmission USB 3.0 (+) |
Compatible avec l'USB 2.0
Vitesse : Jusqu'à 5 Gbps (SuperSpeed)
USB 3.0 B (11 broches)
Vue de la fiche: ┌─────────────┐ │ 9 8 7 6 5 │ │ 10 11 │ │ 4 3 │ └─────────────┘
| Broche | Signal | Fonction |
|---|---|---|
| 1 | VCC (+5V) | Alimentation électrique |
| 2 | D- | Données négatives USB 2.0 |
| 3 | D+ | Données positives USB 2.0 |
| 4 | GND | Masse de l'alimentation |
| 5 | TX2- | Ligne de transmission USB 3.0 (-) |
| 6 | TX2+ | Ligne de transmission USB 3.0 (+) |
| 7 | GND | Masse du signal |
| 8 | RX2- | Ligne de réception USB 3.0 (-) |
| 9 | RX2+ | Ligne de réception USB 3.0 (+) |
| 10 | DPWR | Alimentation fournie par l'appareil (par exemple, hub alimenté par bus) |
| 11 | GND | Retour pour DPWR |
Rarement utilisé ; remplacé par USB-C dans les appareils modernes
Micro USB 3.0 (10 broches)
Vue de la fiche: ┌─────────────────────┐ │ 1 0 9 8 7 6 │ │ 5 4 3 2 1 │ └─────────────────────┘
| Broche | Signal | Fonction |
|---|---|---|
| 1 | VCC (+5V) | Alimentation électrique |
| 2 | D- | Données négatives USB 2.0 |
| 3 | D+ | Données positives USB 2.0 |
| 4 | ID | Identification OTG (rôle hôte/appareil) |
| 5 | GND | Masse de l'alimentation |
| 6 | TX2- | Ligne de transmission USB 3.0 (-) |
| 7 | TX2+ | Ligne de transmission USB 3.0 (+) |
| 8 | GND | Masse du signal |
| 9 | RX2- | Ligne de réception USB 3.0 (-) |
| 10 | RX2+ | Ligne de réception USB 3.0 (+) |
Utilisé dans les premiers smartphones et tablettes avant l'adoption de l'USB-C
Prend en charge le mode On-The-Go (OTG)
USB 3.1 Type-C (24 broches) – Connecteur réversible
Vue de la fiche (face supérieure): ┌────────────────────────────┐ │ 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 │ └────────────────────────────┘ │ 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 │ └────────────────────────────┘
Configuration des broches (24 broches)
| Broche | Signal | Fonction |
|---|---|---|
| 1 | GND (A1) | Masse |
| 2 | TX1+ (A2) | Ligne de transmission SuperSpeed (+) |
| 3 | TX1- (A3) | Ligne de transmission SuperSpeed (-) |
| 4 | Vbus (A4) | Alimentation +5V |
| 5 | CC1 (A5) | Canal de configuration (détecte l'orientation, les rôles d'alimentation) |
| 6 | D+ (A6) | Données positives USB 2.0 |
| 7 | D- (A7) | Données négatives USB 2.0 |
| 8 | SBU1 (A8) | Usage secondaire (pour vidéo/audio, modes alternatifs) |
| 9 | Vbus (A9) | Alimentation +5V (deuxième chemin) |
| 10 | RX2- (A10) | Ligne de réception SuperSpeed (-) |
| 11 | RX2+ (A11) | Ligne de réception SuperSpeed (+) |
| 12 | GND (A12) | Masse |
| 13 | GND (B12) | Masse (côté symétrique) |
| 14 | RX1+ (B11) | Ligne de réception SuperSpeed (+) |
| 15 | RX1- (B10) | Ligne de réception SuperSpeed (-) |
| 16 | Vbus (B9) | Alimentation +5V |
| 17 | SBU2 (B8) | Usage secondaire |
| 18 | D- (B7) | Données négatives USB 2.0 |
| 19 | D+ (B6) | Données positives USB 2.0 |
| 20 | CC2 (B5) | Canal de configuration (de secours) |
| 21 | Vbus (B4) | Alimentation +5V |
| 22 | TX2- (B3) | Ligne de transmission SuperSpeed (-) |
| 23 | TX2+ (B2) | Ligne de transmission SuperSpeed (+) |
| 24 | GND (B1) | Masse |
Fiche entièrement réversible
Flux de données en double rôle (hôte/appareil)
Prend en charge la Power Delivery (jusqu'à 240W)
Prend en charge DisplayPort et HDMI via le mode alternatif
Conseils de conception pour les ingénieurs
Toujours router D+/D- en paires différentielles avec une impédance contrôlée (~90Ω)
Garder la trace Vbus courte et large pour une meilleure gestion du courant
Utiliser des diodes TVS sur les lignes D+/D- pour la protection ESD
Ajouter des résistances de tirage sur les broches CC pour une négociation appropriée
Suivre les guidelines de conformité USB-IF pour la certification
Conformité aux normes
USB 2.0 : Spécification USB-IF 2.0
USB 3.0 : Spécification USB 3.0 (Rev. 1.0)
USB 3.1 : Spécification USB 3.1 (Rev. 1.0)
USB-C : Spécification USB Type-C (Rev. 2.1)
Tous les appareils modernes doivent respecter ces normes pour l'interopérabilité.
