D-Subコネクタの選定と、DB9、DB15、DB25、DB37、DB50の各バリアントにおけるピン配置は、3つのエンジニアリング上の決定事項にかかっています。
主なポイント
- Cinch/ITTシェルレター命名法(DE-9、DA-15、DB-25、DC-37、DD-50)が技術的に正しい名称です。「DB9」や「DB15」といった略称は、カスタムサプライヤーとの注文時にエラーを引き起こす原因となります。
- DB9(DE-9)はRS-232およびCANバスアプリケーションで主流です(TIA/EIA-232-FおよびCiA 303-1準拠)。ピン配置は完全に異なるため、同じコネクタが両方の規格に使用されても互換性はありません。
- DB15には2つの異なるバリアントがあります。DA-15標準密度(レガシーゲームポート、MAU/AUIイーサネット)とHD-15高密度3列(VESA準拠VGA)で、同じシェルサイズでもピン配置は共有されません。
- 標準密度のD-Subコンタクトは、商用規格で最大5A(ピーク時7.5A)を供給できます。高密度コンタクト(HD-15、HD-26)は、コンタクト形状が小さいため1〜2Aに低下します。
- MIL-DTL-24308は機械加工コンタクトを備えたミリタリー仕様D-Subを規定し、IEC 60807-3は民生用をカバーしています。航空宇宙、軍事仕様、または過酷な環境用途では、MIL-DTL-24308の承認が必要です。
エンジニアリングの経験則:D-Subは、「DB9」という略称ではなく、Cinchシェルレターとピン数で注文してください(例:「DE-9、オスピン、メスシェル、機械加工コンタクト」)。略称では、DA-15とHD-15、およびコンタクトタイプに関する曖昧さが残ります。
D-Sub命名規則:「DB9」が技術的に間違っている理由
D-subミニチュアファミリーは、元のCinch/ITT仕様に由来するシェルレター命名法を使用しています。レター(E、A、B、C、D)がシェルサイズを識別し、数字がコンタクト数を識別します:DE-9、DA-15、DB-25、DC-37、DD-50。
「DB」という接頭辞が一般的に使用されるようになったのは、オリジナルのIBM PCのドキュメントで25ピンシリアルポートが「DB-25」とラベル付けされ、その慣習がすべてのシェルサイズに広がったためです。これは、Bシェル以外では技術的に正しくありません。
カスタム調達においては、命名が重要です。「DB15」は曖昧であり、DA-15(2列、レガシーゲームポートおよびMAUイーサネット)またはHD-15(3列、VGA)のいずれかを指す可能性があります。Cinch指定で仕様を明確にすることで、見積もり段階での曖昧さをなくすことができます。
DB9(DE-9)ピン配置:RS-232、CANバス、および産業用バリアント
DE-9は最も広く展開されているD-Subバリアントであり、完全に異なるピン配置を持つ2つの主要な信号規格に対応しています。
RS-232 (TIA/EIA-232-F)は、TXD、RXD、信号グランド、モデム制御信号(DTR、DSR、RTS、CTS、DCD、RI)を、以下のピン配置表に示す固定割り当てに配置します。DCE側はデータラインをミラーリングします(TXDは入力、RXDは出力) — これがRS-232ケーブルのトラブルシューティングにおける混乱の主な原因です。
CANバス(CiA 303-1)は、CAN_Hをピン7に、CAN_Lをピン2に、CAN_GNDをピン3に、オプションのCAN_V+をピン9に配置します。ピン2はRS-232ではRXDですが、CANではCAN_Lです — コネクタは物理的に同一ですが、ケーブルは互換性がありません。
RS-232およびCAN以外の産業用DE-9の場合、ピン配置はアプリケーション固有です — RS-232のデフォルトではなく、常に機器のピン配置に従って導通を確認してください。
DB15ピン配置:DA-15ゲームポート対HD-15 VGA
DB15は、名前は共有するものの、それ以外は何も共有しない2つの異なるコネクタを指します。
DA-15(標準密度)は、2列(8 + 7)に15個のコンタクトを使用します — 歴史的にはIBM PCゲームポート、MAU/AUI 10BASE5イーサネット、およびApple Macintoshビデオに使用されていました。現代では、レガシー産業機器以外での使用は稀です。
HD-15(高密度)は、同じDEシェル内に3列(5 + 5 + 5)で15個のコンタクトを使用します — VESA DDC準拠のVGAコネクタです。ピン1~3はR/G/Bアナログビデオ(75Ω)を伝送し、ピン6~8はカラーリターン、ピン12(SDA)およびピン15(SCL)はモニター識別用のI²C DDCチャネルを伝送し、ピン13はHSync、ピン14はVSyncです。
カスタム調達の場合は、常にDA-15またはHD-15を明示的に指定する必要があります。コネクタのキーイングは互換性がありません — HD-15プラグはDA-15レセプタクルには嵌合しません。
DB25ピン配置:RS-232フル、IEEE 1284パラレル、およびSCSI-1
DB-25(Bシェル、25コンタクト)は、DE-9が主流になる前のオリジナルのRS-232コネクタであり、2000年代までパラレルプリンターポートの標準として使用されていました。
RS-232(TIA/EIA-232-F準拠)は、ピン2にTXD、ピン3にRXD、ピン7に信号グランド、ピン8にDCD、ピン20にDTR、ピン22にRI、ピン4~6にRTS/CTS/DSRを使用します。ピン1は保護グランド(PG)であり、ケーブルシールドを介してシャーシに接続されます。
IEEE 1284パラレル(ホスト側)は、ピン1をnStrobe、ピン2~9をData 0~7、ピン10をnAck、ピン11をBusy、ピン18~25をグランドリターンとして使用します。この規格は、同じピン配置で4つの動作モード(互換、ニブル、バイト、ECP/EPP)を定義しています。
SCSI-1は、一部のレガシー実装(Macintosh SCSI)でDB-25を使用していましたが、一般的なSCSI-1コネクタは50ピンCentronicsです。
DB37およびDB50:産業用マルチチャンネルおよびレガシーSCSI
DC-37(DB37)およびDD-50(DB50)は、産業オートメーション、マルチチャンネル計測、およびレガシーSCSIで使用される大型のD-Subシェルです。ピン配置は、主要な業界標準がなく、アプリケーション固有です。
DC-37は、産業用PLC I/Oモジュール、多軸モーションコントロール(コネクタあたり4〜6サーボチャンネル)、テスト機器トリガーポート、およびレガシーパラレルATAで使用されます。ピン割り当ては、機器メーカーのインターフェース仕様によって決定されます。
DD-50は、内部SCSI-1ワイド差動インターフェースおよび高チャンネル数産業オートメーションに最も一般的に関連付けられています。3列にわたる50個のコンタクトは、マルチ信号ケーブルに適した省スペースですが、ピン密度が高いため、終端での配線の取り扱いには注意が必要です。
これらのシェルでのカスタムアセンブリの場合、ケーブル仕様には、機器メーカーのピン配置マップ、シールド終端、および差動ペアのグループ化を含める必要があります。どちらのシェルも標準の5Aコンタクトをサポートしています。サイズ8または12の電源コンタクトを備えたコンボD-Subバリアントは、混合信号アプリケーションで25〜40Aを供給します。
D-Subケーブルアセンブリの終端、バックシェル、およびシールド
D-Subの終端には、異なるフィールド故障モードを持つ3つのオプションがあります。
はんだカップはレガシーのデフォルトです。各コンタクトの後部にあるカップにはんだ付けされたワイヤーで、プロトタイプや少量生産に適しています。振動によるはんだ接合部の疲労に対して脆弱であり、IPC/WHMA-A-620のはんだ付け受け入れ基準に準拠しています。圧着とのはんだ付けの比較では、信頼性のトレードオフについて説明しています。
機械加工ピン圧着は、ワイヤーに圧着され、取り外しツールで挿入される取り外し可能な機械加工コンタクトを使用します。生産量、ミルスペックアプリケーション(AS39029準拠)、およびフィールドでのピン交換が必要なアプリケーションの業界標準です。MIL-DTL-24308に必要です。
絶縁破壊接続(IDC)は、1回のプレスでリボンケーブルをコネクタに一括終端します。高量産レガシーアプリケーションでのみ使用されます。
バックシェルは、ストレインリリーフを提供し、終端をシールドします。金属製フードバックシェル(亜鉛ダイカスト製)は、ケーブル編組をコネクタシェルおよびシャーシアースに接続します。これはEMIが問題となる場合に必要です。プラスチック製バックシェルは、シールドされていない低周波アプリケーションにのみ適しています。
9600ボーを超えるRS-232、RS-422/485、または1 Mbpsを超えるあらゆるデータを伝送するカスタムケーブルアセンブリには、360°シールド終端を備えた金属製バックシェルを指定してください。
D-Subバリアント概要
| 一般名称 | Cinch指定 | ピン数 | 密度 | 電流/コンタクト | 主要規格 | 一般的な用途 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| DB9 | DE-9 | 9 | 標準(2列) | 5 A | TIA/EIA-232-F, CiA 303-1 | RS-232シリアル、CANバス、産業用 |
| DA-15 | DA-15 | 15 | 標準(2列) | 5 A | アプリケーション固有 | レガシーゲームポート、MAU/AUIイーサネット |
| HD-15 | HD-15 (DEシェル) | 15 | 高密度(3列) | 1–2 A | VESA DDC | VGAビデオ |
| DB25 | DB-25 | 25 | 標準(2列) | 5 A | TIA/EIA-232-F, IEEE 1284 | RS-232フル、パラレルプリンター、SCSI-1 |
| DB37 | DC-37 | 37 | 標準(2列) | 5 A | アプリケーション固有 | 産業オートメーション、計測機器 |
| DB50 | DD-50 | 50 | 標準(3列) | 5 A | SCSI-1 / アプリケーション固有 | レガシーSCSI、高チャンネル数産業用 |
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DB9 RS-232ピン配置(DTE側)
| ピン | 信号 | 方向 (DTE) | 説明 |
|---|---|---|---|
| 1 | DCD | 入力 | データキャリア検出 |
| 2 | RXD | 入力 | 受信データ |
| 3 | TXD | 出力 | 送信データ |
| 4 | DTR | 出力 | データ端末レディ |
| 5 | GND | — | 信号グランド |
| 6 | DSR | 入力 | データセットレディ |
| 7 | RTS | 出力 | 送信要求 |
| 8 | CTS | 入力 | 送信クリア |
| 9 | RI | 入力 | リングインジケータ |
仕様に関するFAQ
DB9とDE-9の違いは何ですか?
DB9とDE-9は物理的に同じコネクタです。EサイズD-Subシェルに9つのコンタクトがあります。DE-9はCinch/ITTの名称で、DB9はIBM PCの略称です。これらの用語は互換性がありますが、カスタム調達の場合は、スタンプ加工されたコンタクトか機械加工されたコンタクトか、またはシェル仕上げのバリエーションによる曖昧さをなくすためにDE-9を使用してください。
DB15とHD-15の違いは何ですか?
「DB15」は曖昧です。DA-15(Aサイズシェル内の2列に15個のコンタクト、レガシーゲームポートおよびMAUイーサネット用)またはHD-15(小型Eシェル内の3列に15個のコンタクト、VESA DDCのVGA用)のいずれかを指す可能性があります。これら2つは物理的に互換性がありません。キーイングとシェルサイズが異なります。常にDA-15またはHD-15を明示的に指定してください。
ソルダーカップ、クリンプ、IDC — どのD-Sub終端を指定すべきですか?
100ユニットを超える生産量または振動の影響を受ける用途の場合は、機械加工ピンクリンプを指定してください。これは信頼性の高いD-Sub終端の業界標準であり、MIL-DTL-24308に必要です。ソルダーカップはプロトタイプや少量生産のビルドで許容されます。IDCはリボンケーブルでのみ使用されます。一般的なコネクタタイプガイドでは、より広範なコネクタランドスケープにおける終端選択について説明しています。
D-Subコネクタは新しい設計でもまだ使用されていますか?
はい、特定の分野では使用されています。産業用オートメーション(PLC I/O、ドライブ)、試験装置(オシロスコープ同期、センサーケーブル)、航空宇宙(MIL-DTL-24308)、レガシーシリアル通信、およびマシンビジョン同期/トリガーでは、依然としてD-Subが指定されています。DE-9経由のRS-232は、USBシリアルブリッジアダプターが遅延を引き起こす産業用フィールド機器では一般的です。コンシューマーアプリケーションでは、D-Subは事実上廃止されています。
カスタムD-Subケーブルアセンブリの最小発注数量とリードタイムは?
カスタムD-Subアセンブリのプロトタイプ数量(50ユニット未満)は、通常、初回品コンティニュイティ、ハイポット、およびピンごとの割り当て検証を含めて2〜3週間でお届けします。量産(500ユニット以上)は専用のツーリングに移り、4〜6週間かかります。見積もりには、コネクタの指定(Cinchシェルレターとピン数)、性別、コンタクトタイプ、バックシェル、完全なピンアウトマップ、およびワイヤーAWGを指定してください。
D-Subコネクタは、耐久性があり、仕様が明確なファミリーであり続けています。標準規格(TIA/EIA-232-F、IEEE 1284、VESA DDC、MIL-DTL-24308)は安定しており、ピンアウトも十分に文書化されています。カスタムD-Subケーブルアセンブリの成否は、3つのポイントにかかっています。曖昧さをなくすためのCinchシェル指定による注文、生産量と信頼性に応じた終端方法の指定、そしてEMIが問題となるあらゆる場所での360°シールド終端を備えたメタルバックシェルの使用です。すべてのカスタムワイヤーハーネスアセンブリは、一般的な参照ではなく、機器メーカーのピンアウトに対して検証してください。