Разъем Video Graphics Array ( VGA ) — это стандартный разъем, используемый для вывода компьютерного видео. Возникнув в 1987 году с IBM PS/2 и его графической системой VGA, 15-контактный разъем стал повсеместно использоваться на ПК [1] , а также во многих мониторах, проекторах и телевизорах высокой четкости .
Для передачи сигналов, совместимых с VGA, использовались и другие разъемы, такие как mini-VGA или BNC , но « разъем VGA » обычно относится к этой конструкции. [2]
Устройства продолжают выпускаться с разъемами VGA, хотя новые цифровые интерфейсы, такие как DVI , HDMI и DisplayPort, все чаще вытесняют VGA, и многие современные компьютеры и другие устройства не поддерживают его. [3]
Разъем VGA представляет собой трехрядный 15-контактный D-субминиатюрный разъем, называемый по-разному DE-15, [2] HD-15 [4] или ошибочно DB-15(HD). DE-15 — это точное обозначение в спецификации D-sub: разъем D-sub размера «E» с 15 контактами в трех рядах.
Стандартный 15-контактный разъем VGA был получен из более раннего разъема DE-9, который использовал тот же размер D-shell "E" (отсюда неправильное название этого разъема DB-9 перенесло его часть "DB" на новый разъем DE-15, см. выше). Хотя IBM всегда использовала разъемы DE-15 для своего оборудования Video Graphics Array , несколько производителей оборудования-клонов VGA изначально этого не делали. Вместо этого некоторое раннее оборудование VGA, как мониторы, так и карты VGA, использовали разъем DE-9 для VGA, точно так же, как тот, что использовался для MDA , CGA , Hercules и EGA . Этот 9-контактный вариант тогдашнего появляющегося де-факто стандартного 15-контактного разъема не имел нескольких контактов, что считалось приемлемым, поскольку функции автоопределения, поддерживаемые этими контактами, развивались только со временем, и до Windows 95 пользователи не ожидали, что видеокарты и дисплеи будут полностью подключаться и работать . Разъемы VGA DE-9 в целом были совместимы друг с другом, и были доступны адаптеры для стандарта DE-15. [5] В конечном итоге все производители оборудования VGA перешли на стандартные разъемы DE-15, низведя ранний вариант до относительной безвестности.
Все разъемы VGA передают аналоговые видеосигналы RGBHV (красный, зеленый, синий, горизонтальная синхронизация , вертикальная синхронизация ). Современные разъемы также включают в себя контакты VESA DDC для идентификации подключенных устройств отображения.
Как в современном, так и в оригинальном варианте VGA использует несколько частот развертки , поэтому подключенные устройства, такие как мониторы, по необходимости являются многосинхронными .
Интерфейс VGA не включает возможности для горячей замены , возможности подключать или отключать выходное устройство во время работы, хотя на практике это можно сделать и обычно не приводит к повреждению оборудования или другим проблемам. Спецификация VESA DDC, однако, включает стандарт для горячей замены. [6]
В оригинальной реализации IBM VGA частота обновления была ограничена двумя вертикальными (60 и 70 Гц) и тремя горизонтальными [ сомнительными – обсудить ] частотами, все из которых передавались на монитор с помощью комбинаций сигналов синхронизации H и V различной полярности. [7]
Некоторые контакты на разъеме также отличались: контакт 9 блокировался путем заглушки гнездового разъема, а четыре контакта несли идентификатор монитора. [7]
С внедрением спецификации VESA DDC несколько контактов идентификатора монитора были переназначены для использования сигнализацией DDC, а ключевой контакт был заменен выходом постоянного тока +5 В согласно спецификации DDC. Устройства, соответствующие стандарту хост-системы DDC, обеспечивают 5 В ± 5% , от 50 мА до 1 А. [8]
Адаптер дисплея IBM PS/55 переопределил контакт 9 как «+12 В», который подает сигнал на включение монитора при включении системного блока. [9]
Для рекламы возможностей отображения VESA представила схему переопределения контактов разъема VGA 9, 12 и 15 в качестве последовательной шины для канала данных дисплея (DDC). [10]
Один и тот же кабель VGA можно использовать с различными поддерживаемыми разрешениями VGA: от 320×400 пикселей при 70 Гц или 320×480 пикселей при 60 Гц ( полоса пропускания сигнала 12,6 МГц ) до 1280×1024 пикселей ( SXGA ) при 85 Гц (160 МГц) и до 2048×1536 пикселей ( QXGA ) при 85 Гц (388 МГц).
Стандартов, определяющих качество, необходимое для каждого разрешения, не существует, но кабели более высокого качества обычно содержат коаксиальную проводку и изоляцию, что делает их толще.
Хотя более короткие кабели VGA с меньшей вероятностью приведут к значительному ухудшению сигнала, качественный кабель не должен страдать от перекрестных помех сигналов (когда сигналы в одном проводе вызывают нежелательные токи в соседних проводах) даже при большей длине.
Появление фантомов происходит, когда несоответствия импеданса вызывают отражение сигналов. Правильно подобранный кабель с импедансом (75 Ом) должен предотвратить это, однако появление фантомов с длинными кабелями может быть вызвано оборудованием с неправильным завершением сигнала или пассивными кабельными разветвителями, а не самими кабелями.
Некоторые высококачественные мониторы и видеокарты использовали несколько разъемов BNC вместо одного стандартного разъема VGA, [ который? ] обеспечивая более качественное соединение с меньшими перекрестными помехами [11] за счет использования пяти отдельных коаксиальных кабелей 75 Ом . Использование видеокабелей BNC RGB предшествовало VGA на других рынках и в других отраслях.
В 15-контактном разъеме красный, зеленый и синий сигналы (контакты 1, 2, 3) не могут быть экранированы друг от друга, поэтому перекрестные помехи возможны в 15-контактном межсоединении. BNC предотвращает перекрестные помехи, поддерживая полное коаксиальное экранирование через круглые разъемы, но разъемы очень большие и громоздкие. Требование нажимать и поворачивать корпус разъема для отсоединения требует наличия пространства доступа вокруг каждого разъема, чтобы можно было схватить каждый корпус разъема BNC. Дополнительные сигналы, такие как DDC, обычно не поддерживаются с BNC.
Некоторые ноутбуки и другие портативные устройства начала и середины 2000-х годов имели двухрядный разъем mini-VGA, который намного меньше трехрядного разъема DE-15, а также пять отдельных разъемов BNC.
Можно приобрести различные адаптеры для преобразования VGA в другие типы разъемов. Одним из распространенных вариантов является адаптер DVI -VGA, который возможен, поскольку многие интерфейсы DVI также передают совместимые с VGA аналоговые сигналы . Адаптация из HDMI или DisplayPort в VGA без активного преобразователя невозможна, поскольку эти разъемы не выводят аналоговые сигналы.
Для преобразования в цифровые форматы, такие как HDMI или Displayport, и из них требуется преобразователь сканирования. Для выходов VGA в интерфейсы с другой сигнализацией могут использоваться более сложные преобразователи . Большинству из них для работы требуется внешний источник питания, и они изначально несут потери . Однако многие современные дисплеи по-прежнему производятся с несколькими входами, включая VGA, и в этом случае адаптеры не нужны.
VGA также может быть адаптирован к SCART в некоторых случаях, поскольку сигналы электрически совместимы, если правильные частоты синхронизации установлены хост-компьютером. Многие современные графические адаптеры могут изменять свой сигнал в программном обеспечении, включая частоту обновления, длину синхронизации, полярность и количество пустых строк. Особые проблемы включают поддержку чересстрочной развертки и использование разрешения 720×576 в странах PAL . В этих ограничительных условиях может быть достаточно простой схемы для объединения отдельных сигналов синхронизации VGA в композитную синхронизацию SCART . [12] [13]
Удлинитель VGA — это электронное устройство, которое увеличивает мощность сигнала от порта VGA, чаще всего от компьютера. Они часто используются в школах, на предприятиях и домах, когда несколько мониторов работают от одного порта VGA, или если кабель между монитором и компьютером слишком длинный (часто изображения выглядят размытыми или имеют незначительные артефакты , если кабель идет слишком далеко без удлинителя). Удлинители VGA иногда называют усилителями VGA. [14]
Терминология здесь иногда используется скорее взаимозаменяемо, когда речь идет о маркировке различных типов кабелей VGA, и может быть немного расплывчатой. Однако базовый или стандартный тип разъема VGA обычно будет называться некоторым вариантом следующего: DE-15, HD15, штекер VGA, штекер SVGA, D-Sub 15 или D-Subminiature, или более общий разъем RGB.
DDC/CI поддерживает горячее подключение при условии, что дисплей может обнаружить отключение видеокабеля.