Zweifellos sind Ihnen die zahlreichen goldenen Kontakte an Kabeln und Steckverbindern bekannt. Ob es sich um einen USB-Stick, ein HDMI-Kabel oder eine Grafikkarte handelt, sie sind alle mit unzähligen kleinen Stiften ausgestattet. Aber warum werden so viele benötigt?
Fangen wir mit dem offensichtlichsten Grund an: Strom.
Das Zusammenführen einer elektrischen Verbindung und einer Datenverbindung auf demselben Kontakt würde Störungen verursachen. Deshalb trennen die meisten modernen digitalen Steckverbinder diese Verbindungen auf unterschiedliche Pins. Darüber hinaus muss der Strom über eine Masseverbindung zurückfließen, was bedeutet, dass mindestens zwei Anschlüsse für die Stromversorgung benötigt werden, wie bei USB-A-Anschlüssen. Die Verwendung kleiner Pins begrenzt jedoch die Strommenge, die hindurchfließen kann. Man kann es mit Verlängerungskabeln vergleichen, bei denen größere Kabel mehr Leistung verarbeiten können als kleinere. Dieses Prinzip gilt auch für Elektronik. Geräte, die relativ große Strommengen benötigen, verteilen ihre Stromversorgung auf mehrere Kontakte. Ein gutes Beispiel dafür sind die Pins auf einer CPU. Moderne Prozessoren verfügen über mehr als tausend Pins, von denen viele speziell für die Stromversorgung vorgesehen sind. High-End-CPUs verbrauchen heute bei maximaler Last über 150 Watt, was etwa der Leistung eines 75-Zoll-Fernsehers entspricht. Es ist verständlich, dass all diese Leistung nicht nur durch einen kleinen Pin geleitet werden sollte.
Wenn wir schon über Strom sprechen, haben einige Steckverbinder zusätzliche Pins, um unterschiedliche Spannungen liefern zu können. Dies ist zum Beispiel bei dem standardmäßigen 24-poligen Stromstecker für Computer-Mainboards zu sehen, der 12 Volt, 5 Volt und 3,3 Volt Leistung liefern muss. Obwohl die meisten Komponenten heutzutage mit 12 Volt arbeiten, werden die anderen Spannungen weiterhin unterstützt, für Komponenten, die die niedrigeren Spannungen direkt vom Netzteil erhalten müssen.
Schlussfolgerung:
Obwohl viele denken, dass sie nur aus ästhetischen Gründen vorhanden sind, haben all diese Kontakte tatsächlich wichtige Funktionen. Sie ermöglichen separate Strom- und Datenverbindungen, ermöglichen Geräten die Verarbeitung großer Strommengen, unterstützen verschiedene Spannungen und sorgen für schnelle und zuverlässige Datenübertragung. Darüber hinaus erfüllen sie auch andere Aufgaben wie die Synchronisierung von Datenströmen, die Ermöglichung spezieller Funktionen und die Vermeidung von Interferenzen. Ingenieure haben all diese Pins nicht einfach nur hinzugefügt; sie dienen einem entscheidenden Zweck in unserer modernen Elektronik.