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Kleine Steckerkunde

HardwareLehrer

Im Alltag ist man in der Zwischenzeit mit einer Menge verschiedener Stecker- und Buchsensysteme konfrontiert. Deshalb kann es hilfreich sein, sich ein wenig mit den verschiedenen Systemen auseinanderzusetzen.

Video

Ein häufiger Anwendungsfall ist, dass man ein Gerät mit einem Videoprojektor (Beamer) oder einem externen Display verbinden möchte. Ein altes, aber sehr verbreitetes System sind die so genannten „VGA-Stecker“.

Hierbei wird das digitale Signal der Grafikkarte in ein analoges Signal gewandelt und über die Pins der VGA-Buchse ausgegeben. Der Vorteil dieses Systems ist, dass es sehr weit verbreitet ist. Die Nachteile sind, dass der Stecker vergleichsweise groß ist und heutzutage von Bildanzeigegeräten in der Regel digitale Signale direkt verarbeitet werden können. Moderne Laptops bieten heute keine VGA-Buchse mehr an. Ist man also auf VGA auf Seiten des Beamers angewiesen, benötigt man einen Adapter.

Der am weitesten verbreitete Standard ist heute HDMI. Dabei wird sowohl das Bildsignal, als auch das Audiosignal digital übertragen. Normale HDMI-Stecker (Typ-A) und Buchsen sind kompakter als VGA-Anschlüsse, aber noch immer vergleichsweise groß, weswegen man bei Tablets und Smartphones auf andere Stecker setzen muss. Der Vorteil von HDMI ist die sehr gute Qualität der Übertragung (auch 4k und 8k, HDR und VR sind möglich) und die enorme Verbreitung bei Fernsehern und Beamern. Für kompakte Geräte gibt es zudem eine Mikro (Typ-D) und Mini (Typ-C) Variante, die wie verkleinerte Versionen des großen Steckers aussehen.

Eine alternative Entwicklung ist der DisplayPort-Standard. Der größte Vorteil gegenüber HDMI ist die freie Lizenz, so dass bei Verwendung keine Gebühren fällig werden. Trotzdem hat sich der DisplayPort nicht so weit verbreitet, wie HDMI. Einige Computerhersteller (z.B. Apple bei den älterne Macbooks) setzen jedoch auf den Mini-DisplayPort. Allerdings wird diese Entwicklung aktuell von der Einführung von USB-C überholt (dazu weiter unten genauere Informationen).

USB (und ähnliches)

USB war die Antwort auf das Steckerwirrwarr der ersten 20 Jahre „Homecomputer“. Gleichzeitig war es nun möglich, Geräte im laufenden Betrieb an- und abzustecken. Ein netter Nebeneffekt war die Möglichkeit, über die USB-Schnittstelle Strom zu beziehen und somit kleinere Peripheriegeräte zu versorgen. Mit der Entwicklung leistungfähigerer Geräte und höherer Datenströme wurde USB angepasst. Auch der „MIssbrauch“ des USB-Anschlusses zur Stromversorgung wurde erst später optimiert und im Standard eingeführt.

Micro-USB hat sich als quasi-Standard in der Android-Welt etabliert. Sowohl zur Datenübertragung, als auch als Ladestandard. Der Nachteil ist, dass man nicht grundsätzlich Bildsignale über USB übertragen kann. Android-Geräte benötigen zwingen einen zusätzlichen Chip um den Bildschirminhalt auf externe Geräte ausgeben zu können. Dies ist bei der Anschaffung zu beachten.

Mini-USB ist heute nicht mehr weit verbreitet, allerdings gibt es noch immer einzelne Geräte, die diese Stecker einsetzen.

Allen zuvor genannten USB-Varianten ist gemein, dass sie nicht symmetrisch sind. Man muss den Stecker also gerichtet einstecken. Apple hat dies zunächst umgangen, indem der Lightning-Anschluss eingeführt wurde. Dieser ist nicht im engeren Sinne ein USB-Anschluss, allerdings passt er durch die Art seiner Verwendung und die Entwicklung zu USB-C in diese Reihe. Lightning gibt es ausschließlich beim iPhone und den iPads.

Der nächste Schritt wird die weitere Verbreitung von USB-C sein. Die Schnittstelle ist sowohl symmetrisch, kann höhere Ströme bereitstellen und Bildsignale übertragen. Apple hat den Standard weiterentwickelt und bietet die (was USB 3.1-Geräte angeht) kompatible Schnittstelle unter dem Namen „Thunderbolt 3“ an. Voraussichtlich noch diesen Oktober wird das erste iPad mit USB-C erscheinen und damit bei Apple den kompletten Wechsel auf diesen Standard einleiten. Verschiedene andere Hersteller setzen auch auf USB-C (z.B. Nintendo bei der Switch), weswegen anzunehmen ist, dass dies der Standard der nächsten Jahre werden wird. Während dieser Übergangszeit wird man aber noch längere Zeit auf diverse Adapter angewiesen sein.

Audio

Die Übertragung von Audiosignalen stellt sich gegenüber den obigen Beispielen relativ einfach dar. Bei kleineren Geräten setzt man durchgängig auf den 3,5 mm Klinkenstecker, bei größeren Musikanlagen und HiFi-Kopfhörern auch auf die 6,3 mm Variante. In Wirklichkeit ist es natürlich viel komplizierter, da es noch andere Steckerdurchmesser und vielfältigere Einsatzszenarien gibt, die jedoch im normalen Schulalltag keine Rolle spielen.

Werden mehr Kanäle oder ein größerer Übertragungsweg benötigt, setzt in der Regel auf Cinch (sprich: Tschinsch) Stecker (koaxial). Diese Stecker bieten für jeden Kanal (Stereo: schwarz/rot oder weiß/rot) zwei Adern. Übertragung von Videosignalen ist auch möglich, die Stecker sind in der Regel gelb. Cinch-Stecker sollten (wie Klinkenstecker auch) nicht im laufenden Betrieb ein- und ausgesteckt werden, da Knackgeräusche zu Beschädigungen an der Hardware führen könnten.

 

Übersicht wichtiger Stecker und Buchsen, PDF

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