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Cable plano

Izquierda: cable plano gris de 20 vías con cable para el pin 1 marcado en rojo, aislamiento parcialmente pelado. Derecha: cinta arcoíris de 16 vías con conector IDC .
Conectores sub-D IDC DE-9 (macho) y DA-15 (hembra)

Un cable plano es un cable con muchos alambres conductores paralelos entre sí en el mismo plano. Como resultado, el cable es ancho y plano. Su nombre proviene de su parecido con un trozo de cinta . [1]

Los cables planos suelen utilizarse en los periféricos internos de las computadoras , como discos duros , unidades de CD y unidades de disquete . En algunos sistemas informáticos más antiguos (como las series BBC Micro y Apple II ) también se utilizaban para conexiones externas. La forma de cinta interfiere con la refrigeración de la computadora al interrumpir el flujo de aire dentro de la carcasa y también hace que los cables sean difíciles de manipular, especialmente cuando hay muchos; Como resultado, los cables redondos han sustituido casi por completo a los cables planos para conexiones externas y se utilizan cada vez más también en el interior.

Historia

La forma original de cable plano era un cable bifilar de dos conductores de 300 ohmios utilizado para radio y televisión, que también se llama "cable plano". Sin embargo, las formas más modernas, más comúnmente llamadas "cable plano", suelen tener muchos más que dos conductores.

El cable plano de muchos hilos fue inventado en 1956 por Cicoil Corporation, una empresa con sede en Chatsworth, California . Los ingenieros de la empresa descubrieron cómo utilizar un nuevo material, el caucho de silicona, para "moldear" un cable plano que contiene varios conductores del mismo tamaño. Dado que el cable parecía una cinta plana o cinta adhesiva, se le llamó cable plano. El cable plano permitió a empresas como IBM y Sperry / Univac reemplazar cables redondos rígidos y voluminosos por cables planos elegantes y flexibles. [ cita necesaria ]

Los primeros cables planos se utilizaron en la industria de las computadoras centrales, en lectores de tarjetas, perforadoras de tarjetas y máquinas de cinta. Posteriormente, los cables planos fueron fabricados por varias empresas diferentes, incluida 3M. Se desarrollaron métodos y materiales para simplificar y reducir el costo de los cables planos, estandarizando el diseño y el espaciado de los cables y el espesor del aislamiento, de modo que pudieran terminarse fácilmente mediante el uso de conectores de desplazamiento de aislamiento (IDC). . La simplicidad de los cables, su bajo perfil (en comparación con las alternativas contemporáneas) y el bajo costo debido a la estandarización hicieron que los cables planos se usaran durante mucho tiempo en computadoras, impresoras y muchos dispositivos electrónicos.

Codificación de color

Para reducir el riesgo de conexiones invertidas, un borde del cable suele estar marcado con una franja roja. Por convención, el borde con la raya está conectado al pin 1 del conector. Este método de identificación está bien para cables que solo constan de dos o más conectores IDC y cada conector se conecta a cada cable, pero es algo menos útil cuando los cables individuales o pequeños grupos de cables deben terminarse por separado.

Para facilitar la identificación de conductores individuales en un cable; Los fabricantes de cables planos introdujeron el cable plano arcoíris, que utiliza un patrón repetido de colores tomados del código de color de resistencia estándar (el marrón es el pin 1, el pin 11 o el pin 21, etc. El rojo es el pin 2, el pin 12 o el pin 22, etc.). ). A veces sus usuarios lo conocen cariñosamente como cable hippie debido a su apariencia distintiva.

Tallas

Cable plano con tres conectores.
Cable plano con tres conectores.

Los cables planos generalmente se especifican mediante dos números: el espaciado o paso de los conductores y el número de conductores o vías . Lo más habitual es un espacio de 0,05 pulgadas (1,27 mm), lo que permite un conector de dos filas con un espacio entre pines de 0,1 pulgadas (2,54 mm). Estos tipos se utilizan para muchos tipos de equipos, en particular para interconexiones dentro de un recinto. Para las computadoras personales , este tamaño se usó en cables de unidades de disquete y cables Parallel ATA más antiguos o personalizados.

Según la disponibilidad de conectores estándar, el número de conductores suele estar restringido a unos pocos valores. Estos incluyen 4, 6, 8, 9, 10, 14, 15, 16, 18, 20, 24, 25, 26, 34, 37. , 40, 50, 60, 64 y 80. A veces se usa un ancho mayor y se reduce a lo que se necesita, por ejemplo, a un cable IDC de 26 vías se le puede quitar fácilmente un cable para obtener un cable de 25 vías (antes de agregar los conectores). El cable suele ser un cable de cobre trenzado, normalmente de 0,32, 0,20 o 0,13 mm2 ( 22, 24 o 26 AWG ).

También se encuentran disponibles cables de paso más fino y más grueso. Por ejemplo, el cable de interfaz ATA de alta velocidad utilizado para interfaces de disco duro de computadora ULTRA-ATA tiene un paso de 0,025 pulgadas (0,64 mm). Los pasos más finos, tan pequeños como 0,3 mm, se encuentran en equipos electrónicos portátiles, como computadoras portátiles; sin embargo, los equipos electrónicos portátiles suelen utilizar cables planos flexibles (FFC).

Conectores

El objetivo principal de los cables planos es permitir la terminación masiva de conectores IDC especialmente diseñados en los que el cable plano se fuerza a una fila de contactos bifurcados afilados. (La frase conector IDC se usa ampliamente, aunque es redundante; un ejemplo del síndrome RAS ). Lo más común es que la terminación se realice en ambos extremos del cable, aunque a veces (por ejemplo, cuando se hace un cable que necesita cambiar el cableado entre los dos conectores) solo un extremo tendrá terminación IDC, y el otro extremo terminará en una conexión de engarzado o de cubo de soldadura normal. Aunque a veces es posible desmontar y reutilizar los conectores IDC, no están diseñados para permitir que esto se haga fácilmente.

Los tipos populares de conectores disponibles con terminación IDC adecuados para cable plano incluyen

Cuando los aficionados a la electrónica trabajan en sus computadoras o teclados musicales digitales para modificarlos o piratearlos , a veces tienen que soldar cables planos. Soldar cables planos puede representar un desafío para un aficionado que no haya recibido formación como técnico en electrónica. En algunos casos, los aficionados pelan el cable con una navaja fina y luego separan los cables antes de soldarlos. Algunos aficionados utilizan papel de lija fino para desgastar el aislamiento plástico de los cables. El lijado también imprima las pistas de cobre. Luego, cuando el soldador estañado toca el cable desnudo, la soldadura se guía hacia la pista.

Interferencia

Desde un punto de vista digital, el cable plano era una forma ideal de conectar dos dispositivos. Sin embargo, desde un punto de vista analógico, estos cables son problemáticos. Alrededor de 1980, la Comisión Federal de Comunicaciones de EE. UU. (FCC) descubrió que los cables planos eran antenas muy eficientes que transmitían señales esencialmente aleatorias, o interferencias electromagnéticas , a través de una amplia banda del espectro electromagnético . [ cita necesaria ] Estas señales no deseadas podrían interferir con la recepción de televisión doméstica y provocar nieve en la pantalla. La FCC emitió edictos y mandatos judiciales para la industria de las computadoras personales, restringiendo el uso de cables planos para conectar dispositivos entre sí. [ cita necesaria ] Se podía usar un cable plano desnudo dentro de la caja de una computadora o dispositivo periférico, pero cualquier cable plano que conectara dos cajas debía estar conectado a tierra . Esta regla llevó a soluciones como cables planos cubiertos por una pantalla trenzada de cobre, que hacía imposible ver o separar los conectores individuales. En el Apple II , estos cables pasaban a través de los orificios en la parte posterior de la computadora que estaban conectados a tierra a la fuente de alimentación. Con el tiempo, los conectores de cinta fueron reemplazados, para fines de interconexión, por una amplia profusión de cables redondos diseñados a medida con conectores moldeados.

Impedancia característica

Para un cable plano que utiliza alambre de 26 AWG , espaciado de 0,050" y aislamiento de PVC común, la impedancia característica resultante para dos alambres adyacentes dentro del cable es de 110 a 130 ohmios. [2] El número exacto variará un pequeño porcentaje debido a los materiales. La impedancia característica es un paso hacia la comprensión y el control de las interferencias que pueden causar los cables planos.

Ver también

Referencias

  1. ^ Hunter Cable Assembly Ltd. "Ensambles-de-cable-plano-y-cinta-whitepaper.pdf" (PDF) . papel blanco . Conjunto de cables Hunter. Archivado desde el original (PDF) el 3 de marzo de 2016.
  2. ^ Ingeniería de sistemas digitales, William J. Dally, John W. Poulton, página 52 "2.7.2.2 Cable plano"