Guida al funzionamento e utilizzo dei cavi VGA

I cavi VGA furono introdotti per la prima volta alla fine degli anni 80. Da allora sono diventati uno standard ampiamente utilizzato per il collegamento di vari tipi di dispositivi elettronici che utilizzano segnali video. L'acronimo VGA sta per Video Graphics Array e rappresenta un termine che oggi viene generalmente utilizzato per indicare vari tipi di cavo o connettore che hanno una particolare disposizione dei pin e un certo formato per l'attacco del cavo.

Il compito di un cavo VGA è quello di portare un segnale video dal computer sino all'ingresso VGA del monitor. Allo stesso modo, vengono anche utilizzati per collegare vari altri tipi di dispositivi di uscita video (come laptop, schede video, proiettori) a TV, monitor, PC all-in-one e vari altri tipi di periferiche dotate di schermo per visualizzare immagini.

I cavi VGA standard vengono tuttora impiegati per la trasmissione di segnali video o grafici tra diverse apparecchiature, in contesti sia domestici che professionali. I dispositivi più piccoli (come i computer portatili compatti) in genere hanno una porta mini-VGA installata, a differenza di un connettore VGA di dimensioni standard, che svolge esattamente lo stesso ruolo in termini di trasferimento grafico del segnale.

I cavi VGA sono molto familiari e i loro connettori a 15 pin sono immediatamente riconoscibili dal canonico colore blu utilizzato sul fronte della porta di ingresso utilizzata nei PC. 

Qual è il simbolo di una porta VGA?

Di solito è possibile riconoscere il simbolo della porta VGA come una rappresentazione abbastanza accurata della presa del connettore trapezoidale con 15 fori in tre file o talvolta come una versione più semplificata o stilizzata che mostra un rettangolo con una linea retta su entrambi i lati.

Quali sono le funzioni dei 15 pin sul connettore VGA?

I pin sul connettore di un cavo VGA standard hanno un funzionamento specifico che in genere è il seguente:

• Pin 1 - RED - Red Video
• Pin 2 - GREEN - Green Video
• Pin 3 - BLUE - Blue Video
• Pin 4 - RES - Reserve
• Pin 5 - GND - Ground
• Pin 6 - RGND - Red Ground
• Pin 7 - GGND - Green Ground
• Pin 8 - BGND - Blue Ground
• Pin 9 - KEY Key (no pin) - Optional +5V
• Pin 10 - SGND - Graphics Card Output
• Pin 11 - ID0 - Optional - Monitor ID Bit 0
• Pin 12 - SDA I2C - Bidirectional Data Line
• Pin 13 - HSYNC - Horizontal Sync
• Pin 14 - VSYNC - Vertical Sync
• Pin 15 - SCL - Monitor ID3 in DDC1

I cavi VGA sono progettati per trasportare un segnale video analogico tra vari tipi di dispositivi e componenti elettrici. Ciascuno dei pin della presa del connettore VGA svolge un ruolo nel trasferimento e nella visualizzazione di alcuni aspetti di un segnale video RGBHV. In questo contesto, RGBHV significa rosso, verde, blu, sincronizzazione orizzontale e sincronizzazione verticale.

Quando vengono emessi da un PC, un laptop o una scheda video / grafica, questi elementi si combinano per formare un segnale video che può essere visualizzato su un monitor o su uno schermo del dispositivo all'altro capo dell'interfaccia VGA. Questi cavi presentano caratteristiche tecniche che ne consentono l’impiego in diversi contesti applicativi. Nelle sezioni seguenti, illustreremo alcuni dei diversi tipi di interfacce VGA e verranno illustrate alcune proprietà tecniche, varianti e componenti accessori come connettori di genere o adattatori VGA.

Esistono diverse varianti di cavi e adattatori VGA sviluppate per supportare configurazioni e interfacce più recenti. Questo è dettato dalla necessità di connettere le porte VGA che sono ancora in gran voga anche su dispositivi di più recente costruzione.

La principale tra queste è quella tra VGA e SVGA, per cui la distinzione è netta e che presentano differenze tecniche rilevanti da considerare in fase di integrazione nei sistemi esistenti.

I cavi VGA portano segnali video analogici, sono stati progettati per supportare risoluzioni video fino a 640 x 480. I cavi SVGA (Super Video Graphics Array, o meno comunemente indicati come VGA avanzato o "ultra") portano segnali video analogici ma sono generalmente utilizzati per supportare risoluzioni fino a 800 x 600. Ciò detto i cavi VGA possono trasmettere segnali anche per risoluzioni maggiori, fino al FullHd (1920×1080), ma non senza sfarfallii o perdita di segnale.

Lo schema di seguito può essere preso in considerazione per un dettaglio maggiore sulle risoluzioni dello standard VGA.

I connettori VGA sono disponibili nelle varianti maschio (pin / spina) e femmina (fori / presa). La maggior parte dei cavi VGA sono identificati in termini di riferimento al genere del connettore A e del connettore B, o uno schema di denominazione simile, in quanto ciò consente di selezionare la configurazione corretta per la connessione che si sta tentando di effettuare tra i dispositivi. Tuttavia, a seconda del tipo di cavo in uso e della configurazione della connessione che è necessario effettuare sul PC o sul monitor, potrebbe essere necessario l'utilizzo di diversi adattatori. Le opzioni di adattatore / splitter sono ampiamente disponibili per i cavi VGA sia maschio che femmina ed includono:

• Adattatore VGA maschio a maschio
• Adattatore VGA maschio a femmina
• Adattatore VGA femmina a maschio
• Adattatore VGA femmina a femmina

Come già accennato, esistono diverse tipologie di connettori VGA che riflettono il numero di diversi dispositivi che fanno ancora uso di questo tipo di connessione. Sempre più spesso i connettori VGA vengono utilizzati insieme o in combinazione con altri standard più recenti come i connettori DVI e i cavi HDMI.

La terminologia in questo ambito è talvolta usata in modo abbastanza intercambiabile quando si tratta di etichettare i vari tipi di interfacce VGA e talvolta può essere un pò vaga. Tuttavia, il tipo di connettore VGA di base o standard verrà in genere indicato come una variante delle seguenti denominazioni: DE-15, HD15, connettore VGA, connettore SVGA, D-Sub 15 o D-subminiatura o anche genericamente connettore RGB.

Oltre al tipo di connettore D-sub standard che si trova ad un'estremità del cavo VGA, sono ampiamente disponibili prodotti con vari altri tipi di adattatore o tipo di connettore all'estremità opposta. Le configurazioni comuni dei connettori del cavo VGA e delle estremità dell'adattatore includono:

• D-Sub HD15 VGA
• SVGA HD15
• Cavo da VGA a HDMI
• VGA a DVI-D
• VGA a DVI o DVI-I
• VGA maschio a femmina
• VGA da femmina a maschio
• Da USB a VGA
• VGA a Mini-Jack
• VGA a Phono

Sebbene molti dispositivi più recenti abbiano visto le vecchie porte VGA standard sostituite da tipi di connessione più moderni (in particolare DVI e HDMI), le porte VGA sono spesso ancora presenti nei computer, monitor, TV, laptop, proiettori e altro ancora. Questi cavi sono tuttora presenti in diverse configurazioni operative, sia in ambito domestico che professionale.

In particolare, le esigenze di molti ambienti industriali, di fabbrica, di deposito e di produzione fanno sì che i cavi VGA siano spesso più ricercati rispetto alternative più recenti a causa della durata e dell'affidabilità delle connessioni delle porte VGA (in particolare quelle accompagnate da viti a testa zigrinata).

Inoltre, le interfacce VGA sono spesso disponibili a lunghezze maggiori e con guaine più spesse rispetto a molti cavi alternativi più recenti. Infine, vantano ancora un'ampia compatibilità con una vasta gamma di hardware e apparecchiature meno moderne. Ciò significa che i cavi e i connettori VGA sono ancora estremamente comuni in molte case e luoghi di lavoro.

La differenza principale tra connettori e cavi VGA e HDMI è che il VGA viene utilizzato per trasportare segnali analogici, mentre l'HDMI è uno standard digitale. Ognuno ha i suoi vantaggi e svantaggi peculiari, a seconda di fattori come il tipo di hardware da collegare e l'ambiente di installazione. 

Il formato VGA si diffuse rapidamente e venne adottato quasi universalmente poco dopo la sua introduzione ma gradualmente ha iniziato ad essere dismesso in alcuni dispositivi più recenti nell'ultimo decennio. Tuttavia, rimangono molti dispositivi ad alta compatibilità che utilizzano ancora lo standard proprio a causa della sua precedente diffusione. 

Al contrario, l'HDMI è uno standard molto più recente e tende ad essere utilizzato esclusivamente per il trasferimento audiovisivo digitale che ha definizione molto più elevata. Questo perché HDMI può trasportare dati audio e video, cosa che il VGA non fa, rendendo il primo un'opzione più costosa ma più conveniente in alcuni tipi di configurazioni multimediali attuali. 

Per convertire il segnale analogico VGA in quello digitale HDMI si utilizza un apposito convertitore chiamato, appunto, convertitore VGA to HDMI. Grazie a questo dispositivo è tecnicamente possibile interfacciare sorgenti video come computer e notebook, aventi interfaccia HDMI (High Definition Multimedia Interface), ad altri dispositivi con porta VGA (come monitor, televisori e proiettori).

Esistono modelli di convertitori che non richiedono installazione di driver e sono subito pronti per l'utilizzo.

Il convertitore VGA/HDMI trasforma un segnale video standard in un segnale digitale ad alta definizione, tipico delle apparecchiature elettroniche tecnologicamente più evolute (e anche più diffuse). Trattandosi di un unico cavo, il segnale viene passato in modo immediato e senza complicanze. La qualità del convertitore (materiali e componenti) è alla base della qualità del segnale che viene passato. I modelli con placcaggio in oro, ad esempio, risultano la scelta migliore per connettere i dispositivi senza perdita di informazioni.

Il protocollo di comunicazione VGA ed il relativo cablaggio rappresentano uno standard molto popolare ma destinato nel tempo a scomparire a causa dell'introduzione di tecnologie sempre più sofisticate ed efficienti nella trasmissione dei segnali, come ad esempio l'High Definition Multimedia Interface o HDMI.

Sul mercato si trovano attualmente apparecchiature elettroniche compatibili con il sistema VGA ed in ogni caso esistono appositi adattatori VGA/HDMI per poter connettere tra loro dispositivi altrimenti incompatibili.

E se la necessità degli utenti fosse quella di interfacciare sistemi audio video? Sebbene la connessione VGA sia specifica per la gestione dei segnali video, si possono facilmente trovare adattatori per mezzo dei quali è possibile trasmettere alla presa HDMI anche segnali audio.

Per quanto riguarda l'alta definizione, peculiare della moderna tecnologia video display, il cavo VGA ha un buon funzionamento ed il segnale viene trasmesso senza perdita di informazioni, anche con le apparecchiature digitali ad alta risoluzione (Full HD).