No geral, à medida que o USB evoluiu para taxas de dados máximas mais rápidas, desde a baixa velocidade (1,5 Mbps) no USB 1.0 até aos actuais 80/120 Gbps do USB4, o comprimento máximo do cabo diminuiu. Este facto está principalmente relacionado com a manutenção da integridade do sinal a velocidades cada vez mais elevadas. Terá também de considerar o tipo de cabo USB a utilizar. Então qual é o tamanho máximo que pode ter um cabo USB para não ter problemas?
Este é o tamanho máximo que pode ter um cabo USB! Sabia?
Antes de passarmos ao tamanho propriamente dito saiba que existem alguns factores que limitam o comprimento do cabo USB.
Degradação do sinal
Todos os cabos actuam como filtros, atenuando componentes de sinal de frequência mais elevada. Nas velocidades do USB 3.x, os sinais contêm componentes de alta frequência de até vários GHz, que são atenuados com a distância. Esta distorção manifesta-se como interferência, erros de dados e taxas de dados máximas mais baixas.
Interferência de sinal
Os cabos mais longos são mais susceptíveis a interferências electromagnéticas, actuando como antenas que captam o ruído de componentes próximos. Isto corrompe e distorce o sinal USB. Uma blindagem adequada pode ajudar a atenuar este problema.
Fornecimento de energia
Os cabos USB finos têm uma certa resistência por unidade de comprimento. Em longas distâncias, essa resistência do cabo causa uma queda de tensão mensurável devido ao alto fornecimento de energia possível nos cabos USB-C. Isso afeta o fluxo constante de energia para os cabos conectados. Isto afecta o fluxo de energia constante para os dispositivos ligados.
Temporização
Os atrasos de propagação nos cabos significam que a temporização dos sinais USB pode sofrer desvios e desvios em comparação com a sua fonte. Isto distorce os padrões dos olhos do sinal e a recuperação do relógio, podendo causar erros de dados ou falhas nos apertos de mão dos dispositivos.
Tendo em conta os factores acima referidos, a USB-IF estabeleceu três a cinco metros para as normas de velocidade mais lenta, enquanto os sinais SuperSpeed mais rápidos se destinam apenas a cabos de um metro para garantir o desempenho.
Utilização de cabos USB mais compridos
Embora as especificações USB forneçam os comprimentos máximos recomendados, podem ser utilizados cabos USB mais compridos e existem várias formas de aumentar o comprimento de um cabo USB (ou a distância que o sinal ou os dados têm de percorrer com vários cabos).
Por exemplo, os dispositivos de baixa velocidade (USB 1.x) podem funcionar normalmente com cabos mais compridos devido à lenta taxa de sinal de 1,5 Mbps. Não é um dado adquirido e está relacionado com a qualidade do cabo e outros factores, mas pode acontecer. Depois, há os cabos activos com repetidores incorporados que podem regenerar e restaurar o sinal USB em comprimentos até 15-20 metros. Há mais informações sobre cabos USB activos abaixo, mas também pode querer considerar a velocidade de um USB-C.
Se um único cabo USB não conseguir chegar onde precisa e não tiver a opção de utilizar um cabo USB ativo, pode utilizar um extensor USB. Os extensores USB dividem a ligação em dois segmentos de cabo com um amplificador entre eles para aumentar e recondicionar o sinal. Isto pode permitir percursos de 10 metros ou mais, dependendo da qualidade do produto, mas poderá ser necessário utilizar vários extensores ou relés para cobrir distâncias maiores. Também é possível usar hubs USB como repetidores de ponto médio para conexões de vários segmentos. O hub regenera o sinal, permitindo um maior comprimento total do cabo.
No entanto, existem outras considerações quando se trata de utilizar cabos USB mais longos.
Um cabo USB “premium” com correspondência de impedância adequada, blindagem e condutores de energia mais espessos manterá melhor a integridade do sinal em distâncias mais longas. Em alternativa, os cabos USB de fibra ótica utilizam a luz para transmitir dados em vez de sinais eléctricos. Isto elimina os limites de comprimento, mas requer adaptadores para ligar aos dispositivos, que são mais caros.
Deve utilizar um cabos ativos?
Os cabos USB activos são uma opção para prolongar as ligações USB para além do comprimento de cabo padrão. Um cabo USB ativo custa mais do que um cabo normal (passivo) porque inclui componentes adicionais para ajudar a aumentar e manter o sinal.
Normalmente, um cabo USB ativo contém um repetidor de sinal que permite que o sinal viaje mais longe sem se degradar. No entanto, um cabo USB ativo requer uma fonte de alimentação. Esta é normalmente obtida a partir do dispositivo anfitrião (como o computador), mas também pode vir de uma tomada eléctrica com uma ficha adaptadora USB ou similar.
Os cabos USB activos são mais frequentemente utilizados com as especificações USB mais recentes, como o USB 3.x, para garantir o máximo débito de dados em distâncias maiores. Neste caso, um cabo USB ativo de boa qualidade pode ser capaz de transmitir dados de forma fiável até 20 metros.
Problemas potenciais com cabos longos
Embora o USB seja certamente flexível, cada cabo tem compensações de desempenho. Compreender os efeitos do comprimento do cabo ajuda a explicar os problemas e a fazer escolhas informadas ao comprar e ligar dispositivos USB.
A utilização de um cabo USB mais comprido é muitas vezes uma opção viável, mas existem alguns problemas com que se pode deparar.
A taxa de dados e os problemas de desempenho são os problemas mais comuns associados aos cabos USB longos. Por exemplo, um cabo USB 3.2 Gen 2×2 de três metros pode suportar apenas 10 Gbps de forma fiável, enquanto é quase certo que terá problemas de taxa de transferência de dados com um cabo USB4 com mais de um metro (e não, USB4 e USB-C não são a mesma coisa!).
Dependendo do comprimento do cabo USB e da especificação USB, determinados dispositivos e serviços podem não funcionar como deveriam, enquanto a sobrecarga de largura de banda da correção de erros pode também impedir o desempenho.
Existe também a questão do fornecimento de energia através de USB. Em termos simples, alguns dispositivos não funcionarão se o cabo USB for demasiado longo e não estiver a receber a energia necessária do dispositivo anfitrião.
Utilizar o cabo USB com o comprimento correto para a tarefa
Entretanto quando souber o comprimento máximo de um cabo USB, pode planear melhor a organização do seu hardware sem comprar relés, cabos USB activos, hubs USB ou outros. Ainda assim, há alturas em que a utilização de um cabo USB longo é inevitável, mas pelo menos saberá até onde o pode levar sem sofrer perdas de sinal ou de dados.
Agora já sabe o tamanho máximo que deve ter um cabo USB.
