自作USBケーブルについて

質問

以下のようなUSBコネクタを購入して市販の耐熱ケーブルでUSBの延長ケーブルを作ったのですが、Low Speed Modeでしか接続できない状態となっています。

【材料】
　オス：http://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-02236/
　メス：http://akizukidenshi.com/catalog/g/gC-07674/
　耐熱ケーブル： https://www.sengoku.co.jp/mod/sgk_cart/detail.php?code=25A6-53M6

こちらHigh Speed Mode (USB2.0相当)で接続できるような延長ケーブルを自作したいのですが、どこを直す必要があるか指摘いただけますでしょうか。

構造的には各オス/メスのGNDやD+/-、VCCをそれぞれ耐熱ケーブルでつないだだけです。
材料や仕組みに問題があるのか情報が少なく行き詰っております。

回答No.8

uruz

USBってお手軽で便利なインターフェイスですが、実は非常に高度な技術の上に成り立っています。とてもシビアな通信なんですよ。
No.7さんが書かれているようなケーブルを使う必要があります。
ですが、アマチュアがUSB用ケーブルを少量入手するのは難しいでしょう、最低でも100m、200m単位になります。
補足を見ると30cmのケーブルを作ろうとしているようだけど、どうしても自作したいのであれば、耐熱性が必要ないなら市販のUSBケーブルを切って使ってはいかがですか？。片側のコネクタはそのまま利用できますし。100鈞の物でもかまいません。

回答No.7

tadys

普通の電線をつないだだけではUSBの性能は出ません。
市販の延長ケーブルを使用しましょう。

USBケーブルを作成するには電線の特性インピーダンスを理解する必要が有ります。
USBケーブルのD+/-には対地インピーダンスが45Ωで差動インピーダンスが90Ωの電線を使用する必要が有ります。
http://www.kumikomi.net/archives/2004/01/02seri.php?page=12
ノイズの影響を低減するために全体をシールドする必要も有ります。

電線の特性インピーダンスを測定するには TDR と言う数百万円以上する測定器が必要です。
http://literature.cdn.keysight.com/litweb/pdf/5989-4149JAJP.pdf

回答No.6

koujikuu

規格上5mおきにリピーターorUSBハブにて信号の増幅を行うことになっています
市販品のUSB20m延長ケーブルでも、途中及び終端で信号の増幅をしています、しかも外部ACアダプタの電源を使用（バスパワーでは電源不足又は不安定な為と思われます）
参考　http://direct.sanwa.co.jp/ItemPage/500-USB007-30
http://detail.chiebukuro.yahoo.co.jp/qa/question_detail/q11105474636

USB2.0は480Mbps(480000000bps)と高速シリアル通信をしています、RS232C 38400bps とは比べ物になりません。

回答No.5

noname#215107

すみません
>2*10＾8 m/s2
単位に余計な文字がついていました。　「m/s」です。

回答No.4

noname#215107

ノイズの話とは別ですが、Ｄ＋、Ｄ－の長さはぴったり同じにしてあるでしょうか。

本来ＵＳＢは差動伝送なので本来、ノイズには強いのですが、Ｄ＋とＤ－は同じタイミングで互いに逆の位相になるため、同時に信号が到達しなければなりません。

以下計算が間違ってたらすみません。
HighSpeed Modeが480Mbpsだとすると、１ビットの伝送に約20.8nsかかる計算です。
銅線中の信号伝達速度が光速の３分の２程度（2*10＾8 m/s2ぐらい）だとすると、伝送元のコネクタ部分で信号が変化した瞬間には、4.1メートル先の電線の先は１つ前の古い信号が到達したばかりです。
極端な話ですが例えばＤ＋を４メートルの長さにして、Ｄ－を２メートルの長さにするとこの速度では位相が完璧にずれて全く通信不能となる計算です。
２本のずれは１ミリ以下の等長配線としてください。

回答No.3

mdmp2

USB2.0 ケーブルの条件は、D+とD- はツイストペア・シールド付きです。
お使いの耐熱ケーブルはツイストペア・シールド付きですか？

USBケーブルの長さ制限は5m のようです。それより延長する場合はエクステンダーというハードウエアを使います。

補足

ツイストペア＋シールドなのですね。
シールド付きとなると手元にないため後日 検証してみます！

また、長さも指摘いただいていたのですが、以前15cm 程度で試したときは問題なくHighSpeedで繋がったことを思い出しました。

確かに今回は長さを30cm弱に伸ばしているのでここら辺も問題点なのかもしれません。

シールド付きのツイストペアケーブルを探して試してみたいと思います。

回答No.2

noname#209648

D+/-をツイストペアにしなければダメでしょう

補足

ありがとうございます。
D+/-はツイストペアにしないといけないのですね。

今、自前でネジってD+/- をツイストペアにして見ましたが状態変わらずです。
市販のもので試さないとダメそうですね。

回答No.1

maiko0318

テスターを使って各線がきちんとつながっていることを確認しましょう。
ハンダの仕方でショートしていませんか？
枠の金属部に触れていませんか？

補足

テスターを利用しての通電確認はすべて実施しており問題ありませんでした。

マウスなどのLowSpeedのものは問題なく認識されており、こちらの理由には該当しないかと思います。