CABLE MULTIPAR, lo que necesitas saber.


Indice:

1.-Cable multipar ¿qué es?

2.- Cable multipar , lo que también debes saber.

  • Codificación de los pares
  • Tipos de cable multipar
  • Características de un cable multipar
  • Conexiones en el cable multipar
  • Medidas

3.- Conclusión.

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1.- Cable multipar, ¿qué es?

El cable multipar más conocido como manguera multipar es un conjunto de hilos de cobre de un diámetro entre 0,4 y 0,6 mm,  agrupados por pares y trenzados.

El aislante suele ser de PVC o polietileno, y su uso más extendido es en instalaciones de telefonía.

Tipos de cables multipar - EL CAJÓN DEL ELECTRÓNICO
Fig. 1. Mangeras multipar

La unidad básica  habitual es de 25 pares y una manguera puede llevar varias unidades básicas. La ley ICT (Instalaciones Comunes de Telecomunicaciones) contempla cuatro tipos de mangueras: 25, 50, 75 y 100 pares

Elementos de un cable multipar

Constitución de un cable multipar - EL CAJÓN DEL ELECTRÓNICOFig. 2. Elementos de un cable multipar usado en ICT (Televés)

Unidad básica: formada por 25 pares trenzados de cobre de unos 0,5 mm de diámetro y aislamiento de PVC o polietileno.

Lámina de plástico transparente + ligadura : rodea la unidad básica y la separa de otras unidades, está rodeada de un hilo de nylon con doble color llamado ligadura,  que identifica la unidad básica dentro de la manguera.

Hilo de masa: permite conectar la lámina de aluminio a tierra por ambos extremos para poder evacuar los ruidos eléctricos que esta pudiera captar.

Lámina Aluminio + Poliéster: hace de pantalla electromagnética protegiendo a los pares de ruidos externos, evitando también la emisión electromagnética desde el interior del cable hacia el exterior.

Hilo de rasgado: es de nylon y facilita el pelado de la manguera, tirando de el.

Cubierta exterior: protege el cable del exterior, puede ser de PVC (instalaciones de interior), de material libre de halógenos LSFH no propagadores de llama (instalaciones de pública concurrencia) o de Polietileno (instalaciones en intemperie)

2.- Cables multipar, lo que también debes saber

Codificación de un cable multipar

La codificación de los pares en un cable multipar está estandarizado, se asigna a un conductor (1) un color de referencia : blanco, rojo, negro, amarillo violeta y al otro conductor (2) un color de parazul, naranja, verde, marrón o gris, esto permite identificar un grupo de 25 pares (unidad básica).

Identificación de pares en cable multipar - EL CAJÓN DEL ELECTRÓNICO
Fig. 3. Código de colores en un cable multipar

Cada grupo de 25 pares se rodea con una cinta (ligadura) bicolor, el primer grupo con una cinta blanco/azul (como en el primer par), el siguiente grupo con una blanco/naranja (como ele el segundo par) y así sucesivamente hasta 600 pares (25×25=625).

Como ejemplo el par 32, estará en el 2º grupo, con ligadura blanco/naranja y sus colores serán rojo/naranja.

Este tipo de cable ha sido ampliamente utilizado por la empresa Telefónica que ha tenido el monopolio de la telefonía fija en España durante muchos años.

Los cables multipar de telefónica son de 26, 51, 76, 101, 202, 303, 404, 606, 909, 1212, 1515, 1818, 2424, con un diámetro de condutor de 0,40, 0,50 0,64 y 0,90 mm. Cada  grupo contiene 101 pares y se compone de 3 unidades básicas de 25 y una de 26, esta última lleva un par blanco/negro denomino “piloto“,  que es usado para comunicaciones entre operarios de la compañía.

En cables de 2424 pares, la codificación se realiza de la siguiente forma:

  • Los primeros 6 grupos (del par 1 al 606 pares), llevan una ligadura de nylon de color blanco.
  • Los grupos del 7 al 12 (pares del 607 al 1212) llevan la ligadura roja.
  • Los grupos del 13 al 18 (pares del 1213 al 1818) llevan ligadura negra.
  • Los grupos del 19 al 24 (pares del 1819 al 2424) llevan ligadura amarilla.

También existen grupos con unidades básicas de 8-8-9, 8-9-9, 12-13 y 12-14 pares.

Tipos de cable multipar

Son muchas las clasificaciones que podríamos hacer de los cables multipar, lo mejor es referirnos al catálogo de un fabricante reconocido.

El fabricante Cervi en su apartado de cable telefónicos ofrece la siguiente clasificación:

Tipos de cables multipar - EL CAJÓN DEL ELECTRÓNICO
Fig. 4.Tipos de cable telefónico (cervi.es)

Las mangueras con cubierta tipo EAP (Estanco de Alumnio Polietileno) poseen una cinta de aluminio-polietileno aplicada longitudinalmente por debajo de la cubierta, mientras que las de tipo EAPSP agregan una segunda cubierta con acero corrugado.

Características de un cable multipar

Veamos las características de un cable mutipar, tomando como ejemplo las referencias que nos proporciona el fabricante Televés tanto para cable multipar como para cable de acometida de usuario, todos  normalizados para instalaciones de ICT.

Características de un cable multipar - EL CAJÓN DEL ELECTRÓNICO
Fig. 5. Características de diferentes cables multipar (Televés)

Características de un cable de acometida de dos pares - EL CAJÓN DEL ELECTRÓNICO
Fig. 6. Características de dos cables de acometida de usuario (Televés)


PVC: Policlururo de Vinilo; PE: Polietileno; LFSH: Aislante no propagador de llama; Al: Aluminio; Vac: Tensión  (voltios) en corriente alterna; Vdc: Tensión (voltios) en corriente continua.

Separación del trenzado (mm): longitud de una vuelta de trenzado, varía de unos pares a otros para minimizar la diafonía (interferencia entre pares). Cuanto menor sea este valor, mejor.

Resistencia óhmica (ohmios/Km): resistencia de bucle en un par de un kilómetro de longitud. Para su medida se puentea el par en uno de sus extremos, colocando un óhmetro en el otro, se desea un valor bajo.

Resistencia de aislamiento (Mega ohmios/Km): Resistencia entre los dos hilos de un par en bucle abierto y resistencia entre cada uno de los hilos del par y la pantalla del cable multipar. La medida se realiza con un Megóhmetro o megger (introduce una tensión de 500 Vdc al realizar la medida) y deseamos que el valor sea lo más alto posible.

Rigidez dieléctrica entre conductores (voltios) : máxima tensión que soporta un par sin perder las propiedades aislantes, cuanto más alta mejor.

Rigidez dieléctrica nucleo pantalla (voltios): máxima tensión que soporta cada hilo del par respecto a la pantalla del cable multipar, cuanto más alta mejor.

Capacidad mutua (nanofaradios/Km): es la capacidad entre los conductores de un mismo par.
La medida se realiza con corriente alterna de 800 Hz y a la temperatura de 20°C, mientras que los demás conductores están unidos entre sí y a tierra, debe ser menor 54 nF/Km en cualquier par.

Conexiones en el cable multipar

Regletas tipo IDC

Se instalan en el registro principal y en los registros secundarios (en edificios). Si están en el registro principal, por la parte superior (donde no lleva número) se insertan los pares que van al PAU de cada vivienda y por la parte de abajo (número), el operador dará alimentación a los pares de los usuarios abonados.

Cuando se instalan en los registros secundarios por la parte superior de la regleta van los pares conectados a los PAUs de la planta y por la parte de abajo se conectan los pares segregados del cable multipar que va por la canalización principal alimentando las diferentes plantas.

Regleta telefónica IDC - EL CAJÓN DEL ELECTRÓNICO
Fig. 7. Regleta IDC de 5 pares en registro secundario

 Para conectar  los pares en la regleta IDC se utiliza una herramienta de impacto con inserción y corte.

Herramienta de inserción para regleta IDC - EL CAJÓN DEL ELECTRÓNICO
Fig. 8.Herramienta de impacto para reglega IDC

Esta herramienta de impacto también la podemos encontrar sin la tijera, que es más usada para la conexión del cable de pares en las bases de tipo RJ45.

Herramienta de inserción para RJ45 - EL CAJÓN DEL ELECTRÓNICO
Fig. 9. Herramienta de impacto para base RJ45

 

 

Registro principal de telefonía con regletas IDC de salida - EL CAJÓN DEL ELECTRÓNICO
Fig. 10. Regletero de salida en el registro principal. Se aprecia como el cable que va hacia la canalización principal es de 50 pares, con sus dos unidades básicas de 25 pares una con ligadura blanco/azul y la otra con blanco/naranja.

Conexiones en registros sobre fachada

Aunque la ICT no contempla este tipo de instalación, antes de 2003, la mayoría de instalaciones se hacían llegando con un cable multipar a un registro de fachada y distribuyendo desde este a los PAU (antiguos PTRs) de los usuarios.

Hay que tener en cuenta que si un edificio es anterior a 2003, tendrá este tipo de instalación.

Registro telefónico de planta exterior - EL CAJÓN DEL ELECTRÓNICO
Fig. 11. Registro planta exterior de 20 pares sobre fachada

Empalmes de cable multipar 

Para realizar los empalmes en planta exterior se utilizan los conectores UY. Todo queda estanco  gracias a una cubierta denominada coloquialmente  “torpedo”.

Empalme de hilos en cable multipar - EL CAJÓN DEL ELECTRÓNICO
Fig. 12. Empalme de cable multipar usando herramienta especial conectores UY.
Colocación de conector UY - EL CAJÓN DEL ELECTRÓNICO
Fig.13. Detalle de colocación de conector UY usando alicates.
Caja de empalme y derivación telefónica exterior - EL CAJÓN DEL ELECTRÓNICO
Fig. 14. Caja de empalme/segregación de exterior  (http://modulotelefonia.blogspot.com.es)

Medidas

Según la ICT (ley de Infraestructuras Comunes de Telecomunicaciones) las medidas que se deben hacer al cable multipar y al de acometida de usuarios son la de resistencia de bucle y la de aislamiento.

Resistencia de bucle de usuario

La ICT especifica que debe medirse el bucle de usuario desde el registro principal hasta el RTR (Registro de Terminación de Red) ubicado en cada vivienda, para ello se utiliza el siguiente procedimiento:

  1. Puenteamos el par central de la roseta del ubicada en el RTR (PAU) a medir, puede usarse un conector macho RJ45 con dicho par punteado (hilos 4 y 5).
  2. Localizamos el par en el registro principal ubicado en el RITI y medirmos la resistencia del bucle con un óhmetro  (polímetro en modo resistencia).
  3. El valor obtenido debe ser menor de 40 ohmios.

Resistencia de aislamiento

  1. Desconectamos los pares a medir en los PAUs ( Punto de Acceso de Usuario)  de todas  las viviendas.
  2. En el RITI, localizamos todos los pares y  con un megger colocado en medición a 500 Vdc medimos par a par. El valor obtenido debe dar mayor de 100 Megaohmios.
  3. También se medirá entre cada hilo y la pantalla del cable multipar. El valor obtenido debe dar mayor de 100 Megaohmios.

Para la realización de estas medidas se suele utilizar un clavija de corte y prueba que se inserta en el regletero del registro principal asegurando la desconexión del par antes de realizar la medida que se realiza en las pinzas o bananas que lleva por el otro extremo.

Clavija de corte y prueba - EL CAJÓN DEL ELECTRÓNICO
Fig. 15. Clavija de corte y prueba

3.- Conclusión

Aunque se esté hablando ya de los cables de pares de categoría 8 y de la fibra óptica, los cables multipar aún tienen su campo de aplicación, de hecho la ICT de 2011 los contempla en uno de los tres supuestos para la instalación de telefonía en los edificios. Lo que si es cierto es que van perdiendo terreno con el tiempo cediéndoselo a la fibra óptica.

Un Saludo.

leandrogg68

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CABLE DE PARES, lo que necesitas saber.


 

Indice:

1.-Cable de pares ¿qué es?

2.- Vídeo Práctica. Medida de cables de pares.

3.- Cable de pares , lo que también debes saber.

  • Tipos de cable de pares
  • Categorías de un cable de pares
  • Conectores usados en los cables de pares
  • Características de un cable de pares
  • ¿Cómo medir un cable de pares?

4.- Conclusión.

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1.- Cable de pares, ¿qué es?

Un cable de pares es una maguera formada por cuatro pares hilos de cobre, recubiertos de un plástico aislante. Los dos hilos del par se trenzan entre sí  de forma que el campo magnético generado por cada hilo se cancela con el de su par, lo que lo protege de interferencias exteriores y hace que la emisión de señal a otros pares cercanos (crosstalk) sea menor. La longitud del trenzado depende del tipo de cable y cuanto menor sea mejor.

 

Constitución de un cable de pares - EL CAJÓN DEL ELECTRÓNICO
Fig 1. Cable de pares UTP – Categoría 6

En bajas frecuencias los pares trenzados absorben la mayor parte de los efectos de la interferencia electromagnética, mientras que en altas frecuencias esos efectos se absorben por el blindaje del cable, en caso de existir.

Cada par se identifica mediante colores:

  • Par 1: Blanco-Azul   /  Azul
  • Par 2: Blanco-Naranja   /   Naranja
  • Par 3: Blanco-Verde   /   Verde
  • Par 4: Blanco-Marrón   /   Marrón

Cable: puede ser un único hilo (sólido) o varios hilos muy finos de cobre, en el primer caso las pérdidas son menores y en el segundo se consigue más flexibilidad, ideal para latiguillos de conexión.

Aislamiento: es de polietileno en la mayoría de los casos.

Guía separadora: Se monta en cables de categoría 6 o superior, mejora la distribución de los pares en el interior del cable.

Hilo de rasgado: se usa para pelar el cable tirando de el. En cables STP y FTP es metálico y se utiliza para unirlo a tierra mediante el conector, que en este caso debe ser de tipo RJ49.

Cubierta: de PVC, polietileno o materiales libres de halógenos (no propagan la llama).

Los cables de pares se usan fundamentalmente en Redes de Área Local (LAN) de tipo Ethernet debido a su facilidad de instalación, flexibilidad y  menor costo respecto a los cables coaxiales.

2.- Vídeo Práctica. Medida de cables de pares

En el siguiente vídeo se muestra como comprobar es estado de varios cables de pares utilizando un certificador de cableado Fluke DSP 2000.

 

3.- Cables de pares, lo que también debes saber

Tipos de cable de pares

Cable UTP: es el más fino y simple, no tiene ningún tipo de pantalla conductora. Su impedancia es de 100 Ω y es muy sensible a las interferencias. Este cable es bastante flexible y económico, siendo el más utilizado. Se usa el conector RJ45 en sus terminaciones.

Cable UTP - EL CAJÓN DEL ELECTRÓNICO
Fig 2. Cable UTP

Cable STP: cada par se envuelve en una malla o pantalla conductora de aluminio, puede disponer de otra general que recubra  todos los pares. Su impedancia es de 150 Ω y para conseguir un buen apantallamiento,  es necesario la conexión a tierra de la pantalla a través del conector (RJ49). Se consigue reducir el ruido eléctrico dentro del cable (acoplamiento de par a par) así como fuera de el (interferencia electromagnética [EMI] e interferencia de radiofrecuencia [RFI]).

Cable STP - EL CAJÓN DEL ELECTRÓNICO
Fig. 3. Conector STP

Cable FTP o ScTP: Posee una única malla  global en contacto con un hilo metálico que se une a tierra por ambos extremos mediante el conector (RJ49), mejorando la protección frente a interferencias respecto al cable UTP. Su impedancia es de 120 Ω y su rigidez es intermedia. El conector utilizado es el RJ49, en caso de utilizar un Rj45 se pierde la posibilidad de conexión de la malla a tierra.

Cable FTP - EL CAJÓN DEL ELECTRÓNICO
Fig. 4. Cable FTP

Categorías de un cable de pares

La Alianza de Industrias Electrónicas y la Asociación de la Industria de Telecomunicaciones (EIA/TIA) en su especificación 568  clasifica los cables de pares trenzados en categorías  dependiendo de la velocidad de transmisión que son capaces de soportar.

Los cables de pares también podemos encontrarlos catalogados por “clases“, cada clase hace referencia a la frecuencia máxima a la que es capaz de trabajar.

Categoría Ancho de banda (MHz) Aplicaciones Notas
Cat. 1  

 

Líneas telefónicas y módem de banda ancha. 1 Mbps.
Cat. 2 Conexión de antiguos terminales informáticos 4 Mbps. En desuso.
Cat. 3 16 MHz Clase C 10BASE-T y 100BASE-T4 Ethernet 10 Mbps en 10BASE-T  y 100 Mbps en 100BASE-T4 (usa los 4 pares).
Cat. 4 20 MHz Token Ring y 10BASE-T Ethernet 16 y 10 Mbps. En desuso
Cat. 5 100 MHz Clase D 10BASE-T y 100BASE-TX Ethernet  10 y 100 Mbps
Cat. 5e 100 MHz Clase D 100BASE-TX y 1000BASE-T Ethernet 100 y 1000 Mbps

En 100BASE-TX usa dos pares y en 1000BASE-T usa los cuatro.

Muy usado por su relación prestación/precio

Cat. 6 250 MHz Clase E 1000BASE-T y 1000BASE-TX Ethernet 1000 Mbps

1000BASE-TX usa sólo dos pares.

Está sustituyendo al de Cat. 5e ya que su precio es solo un poco mayor

Cat. 6a  250  o 500 MHz 10GBASE-T Ethernet 10 Gbps a 100 metros

Necesario cables  tipo FTP o STP

Cat. 7 600 MHz Clase F 10 y 40 Gbps

Cable UTP y FTP

Conector  GG-45 (compatible con RJ-45) o conector TERA.

Cat. 7a 1000 MHz Clase FA hasta 100 Gbps, mejora las características del Cat. 7.

Cable STP o FTP.

Conector  GG-45 (compatible con RJ-45) o conector TERA.

Conectores usados en los cables de pares

Conector RJ45

Está definido por los estándares  de cableado comercial TIA/EIA-568-B. Consta de 8 pines y se utiliza en cables UTP de categorías 3,4,5 y 6.

Conector RJ45 - EL CAJÓN DEL ELECTRÓNICO
Fig. 5. Conector RJ45

El estándar TIA/EIA-568-B.1-2001 define dos terminaciones en el conector RJ45: T568A y T568B. La más habitual es la T568B.

Terminaciones de Conector RJ45 - EL CAJÓN DEL ELECTRÓNICO
Fig. 6. Terminaciones T568A y T568B en un conector RJ45

Se denomina cable directo al que tiene la misma terminación en ambos extremos, se utiliza para conectar equipos con funciones diferentes, por ejemplo un PC a un switch.

Se denomina cable cruzado al que tiene la T568A en un extremo y la T568B en el otro, se utiliza para la conexión de equipos similares como  dos PCs, dos switches, etc. Los equipos actuales (a partir del standard 1000Base-T) implementan la característica MDI/MDI-X” o Auto-MDIX que evita el tener que utilizar cables cruzados para la conexiones de equipos del mismo tipo. Algunos switches antiguos llevan el puerto uplink que permite conectar a otro switch mediante un cable directo.

Conector RJ49

Posee el mismo formato que el RJ45, permitiendo unir la malla o lámina metálica del cable FTP o STP a la carcasa metálica del mismo. Se usa para categoría 6a y para las anteriores que requieran el uso de cable FTP o STP para minimizar ruido electromagnético en las instalaciones.

Conector RJ49 - EL CAJÓN DEL ELECTRÓNICO
Fig. 7. Conector RJ49

Conector GG45

Cumple el  standard IEC 60603-7-7, desarrollado por la firma Nexans y  compatibles con el RJ45. Este conector separa los cuatro pares en un cuadrante y los aísla con un apantallamiento, permitiendo  alcanzar 40Gbps (frente a los 10Gbps máximos del RJ45) con frecuencias de 600Mhz. Se usa en categoría 7 y 7a.

Conector GG45 - EL CAJÓN DEL ELECTRÓNICO
Fig. 8. Conector GG45

Conector ARJ45

Este conector es compatible con el GG45 y permite conectar un RJ45 aunque sólo se unirán dos de sus pares, hilo 1-2 e hilo 7-8. Es apto para las categorías 7 y 7A.

Conector ARJ45 - EL CAJÓN DEL ELECTRÓNICO
Fig. 9. Conector ARJ45

Conector TERA

Cumple  el estándar IEC 61076-3-104 y desarrollado por la firma Siemon, no es compatible con los conectores de tipo RJ. Se fabrica en versiones de 1, 2 y 4 pares, soportando 1000 MHz (clase FA) sobre cables de Cat. 7A.

Conector TERA - EL CAJÓN DEL ELECTRÓNICO
Fig. 10. Conector TERA de 4 pares

Características de un cable de pares

Veamos, como ejemplo, las características de cuatro cables de pares que nos proporciona la firma Televés.

Características de un cable de pares cat 5 - EL CAJÓN DEL ELECTRÓNICO
Fig. 11. Características cable de pares  categoría 5 (Televés)
Características de un cable de pares cat 6 - EL CAJÓN DEL ELECTRÓNICO
Fig. 12. Características cable de pares  categoría 6 (Televés)

¿Cómo medir  un cable de pares?

Para certificar una instalación en una categoría de cable se utiliza  un certificador de cableado.  En el vídeo del apartado 2 se ha utilizado un Fluke DSP 2000, el cual puede certificar hasta Cat. 5e. El equipo mantiene en memoria los valores que establece la norma de la categoría o el standard seleccionado y realiza las mediciones para comprobar si se superan o no.

Un equipo como este nos permite realizar las siguientes medidas:

Mapa de cableado: para detectar abiertos, cortos, pares cruzados, cables invertidos y pares partidos.

Mapa de cableado de un reflectómetro - EL CAJÓN DEL ELECTRÓNICO
Fig. 13. Problemas detectables con un mapa de cableado

Aclaraciones:

– A un Par partido también se le llama Par dividido esto genera un valor de NEXT muy bajo.

– La  Prueba de TDX (interferencia en el Dominio del Tiempo) muestra las ubicaciones donde está ocurriendo interferencia en el cable.

– La Prueba de TDR (Reflectometría en el Dominio del Tiempo) ayuda a localizar anomalías de impedancia en un cable al informar las ubicaciones de las reflexiones de la señal causadas por las anomalías.

 

Resistencia: indica la resistencia en ohmios (Ω) de cada par, debe dar lo mismo en todos los pares, cuanto menor sea mejor.

Longitud: indica la longitud de cada par, se acepta una variación entre el 2 y 5%.

Retardo de propagación: Mide el tiempo (nano segundos) que tarda la señal en recorrer cada par. Cuanto menor sea mejor.

Sesgo del retardo: Calcula las diferencias en retardos de propagación entre pares. Cuanto menor sea mejor.

Impedancia: Mide la impedancia de cada par. Si se detectan anomalías de la impedancia, se informa de la anomalía más grande detectada en cada par. El cable a medir debe ser mayor de 5 m.

Atenuación: mide la pérdida de potencia (dB). Cuanto menor sea mejor.

RL (Pérdidas de Retorno): mide la diferencia entre la amplitud de una señal de prueba y la amplitud de la señal reflejada que regresa por el mismo par. Los resultados  indican qué tan bien concuerda la impedancia característica del cable con su impedancia nominal en una gama de frecuencias. Se desea un valor alto en esta medida. También puede medirse las RL del remoto.

PP-NEXT o NEXT ( Diafonía en el extremo cercano): mide la diafonía de un par con cada uno de los demás en el extremo del emisor. Se mide en dB y cuanto mayor sea mejor (PP indica que es de Par a Par).

PS-NEXT  (Suma de Potencia NEXT): es la diferencia de amplitud (dB) entre la interferencia recibida en un par y una señal de prueba transmitida en los demás pares en el extremo del emisor. Cuanto mayor sea mejor.

FEXT  (Diafonía en el extremo remoto): es la diferencia de amplitud (dB) entre la interferencia recibida en un par y la señal de prueba transmitida por otro par tomando como referencia el nivel con el que parte en el extremo del emisor. Su valor es algo menor que el NEXT debido a la atenuación que produce el cable.

PP-ELFEXT : es la diferencia de amplitud (dB) entre la interferencia recibida en un par y la señal de prueba transmitida por otro par tomando como referencia el nivel con el que llega al extremo del receptor.

Se calcula así:   FEXT – Atenuación

PS-ELFEXT:   es la diferencia de amplitud (dB) entre la interferencia recibida en un par y la señal de prueba transmitida por los otros tres pares tomando como referencia el nivel con el que llega al extremo del receptor.

ACR (Razón de atenuación a interferencia):  ACR = NEXT – Atenuación. Un valor alto indica que la calidad de la señal transmitida es buena.

4.- Conclusión

Para decidir qué tipo de cableado instalar, debe tenerse en cuenta que debería soportar 3 cambios de switches, esto es, unos 18 años, por lo que actualmente no se debe optar por una categoría inferior a la 6 o 6A. Cuando se trate de centros de datos debe instalarse categoría 7 o 7A.

Aunque la categoría elegida sea la 6 (o menor), en instalaciones en las que haya ruido electromagnético, no se debe dudar en la instalación de cable FTP e incluso STP si estas interferencias son elevadas.

Actualmente se está desarrollando el estándar 40GBASE-T sobre Cat. 8 con frecuencias de hasta 1800MHz y 40Gbps. Se pretende  conseguir retrocompatibilidad hasta 100BaseTX y 1000BASE-T, usando conectores con formato RJ.

Espero que este artículo te sea útil.

Un Saludo.

leandrogg68

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CABLE COAXIAL, lo que necesitas saber.


Indice:

1.-Cable coaxial ¿qué es?

2.- Vídeo Práctica. Medida de características de un cable coaxial.

3.- Cable coaxial , lo que también debes saber.

4.- Conclusión.

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1.- Cable coaxial, ¿qué es?

El cable coaxial fue inventado en 1929 y usado comercialmente por primera vez en 1941.

Este tipo de cable es el más idóneo para la transmisión de señales de frecuencia elevada o Radio Frecuencia (RF) generalmente por debajo de los 5 Giga Hercios (GHz), aunque hay de hasta de 11 GHz como el M17/75-RG365.

Tiene la ventaja de poder transmitir señales eléctricas a alta velocidad y sin la interferencia de otras , lo que hace que sean muy utilizados tanto para emisión como para recepción.

Constitución de una cable coaxial - EL CAJÓN DEL ELECTRÓNICO
Fig 1.  Constitución de un Cable coaxial.

Constitución

Vivo, núcleo o conductor central: Transporta la señal transmitida, está compuesto por un único hilo o varios trenzados, de cobre, cobre estañado, cobre plateado (alta calidad) , aluminio cobreado o acero cobrado (alta resistencia).

Dieléctrico o aislante: material de una elevada resistividad que aísla el vivo del blindaje. Puede ser de polietileno, polietileno expandido, polietileno + aire, tefzel y teflón FEP, estos dos últimos se utilizan en cables que soportan altas temperaturas y tienen gran resistencia a los agentes químicos. Las dos características que se persiguen son una constante dieléctrica baja y un rigidez eléctrica alta (kV/mm).

Lámina: Cubierta de cobre o aluminio que junto a la malla conforma el apantallamiento del cable coaxial. En algunos cables esta lámina va unida a una o varias de poliéster que le confiere flexibilidad.

Algunos cables coaxiales que no poseen esta lámina, a los que la poseen se les denomina de “doble apantallamiento” siendo su calidad superior.

Malla: Trenzado realizado con hilos finos (husos) de cobre , cobre estañado, cobre plateado, aluminio cobreado o acero cobreado. Al estar conectada a masa absorbe el ruido electromagnético externo impidiendo que alcance al vivo. Cuanto mayor sea el trenzado de la malla más calidad tendrá el cable, este se mide en %, siendo un 100% una malla que cubra completamente el cable. Proporciona integridad al cable y una buena flexibilidad.

Por otro lado, la malla tiene una menor resistencia en DC (corriente continua) que la lámina , y junto con el conductor central determinan la resistencia eléctrica del cable.

Cubierta: Aislante  que protege al cable de agentes externos (polvo, agua, calor, etc). Los materiales mas usados son el PVC para cables de interior y el Polietileno para los de montaje a intemperie ya que soporta bien los rayos ultravioletas. Para instalaciones como bibliotecas, teatros, etc se usan cubiertas de  materiales libres de halógenos que no propagan la llama. En aplicaciones con elevadas temperaturas se utilizan cubiertas de Tefzel o Telón FEP.

Entre la cubierta y la malla, algunos cables disponen un lámina antimigratoria  que tiene por objeto evitar  que los aditivos de la cubierta y la humedad migren al interior del cable, evitando así el deterioro de sus características.

2.- Vídeo Práctica. Medida de características de un cable coaxial

En el siguiente vídeo se muestra como medir tres características de un cable coaxial: resistencia del vivo, resistencia de la malla y capacidad, posteriormente se realiza la comparación con las medidas dadas por el fabricante.

3.- Cable Coaxial, lo que también debes saber

Características

Impedancia característica (Ω):
Es la oposición del cable al paso de la señal transmitida, se mide en Ω (ohmios). Es constante para cada tipo de cable, no afectándole la longitud del cable ni la frecuencia de la señal transmitida.

Para obtener la máxima eficiencia en la transmisión, la impedancia del transmisor, la del receptor y la del cable deben ser iguales, de no ser así se producirán reflexiones de señal degradando la transmisión.

Los valores  de impedancia habituales en cables coaxiales son: 50Ω para equipos de transmisión, 75Ω para equipos de recepción de RTV, y en deseuso 93Ω para transmisión de señales digitales (redes informáticas antiguas como ARCNET).

Resistencia (Ω).
Es la oposición a paso de la corriente continua. Se suele dar para el vivo y para la malla en Ω x km. El cable será mejor cuanto menor sea este valor.

Capacidad (pF/m)
Es el valor de la capacidad eléctrica medida en picofaradios/metro. Se mide con un capacímetro entre el vivo y la malla. Varia con el tipo de material aislante y con la geometría del cable. Se mide en picofaradios/metro

Velocidad de propagación (%)
Es la relación, expresada porcentualmente, entre la velocidad de propagación de la señal en el cable y la velocidad de propagación de la luz en el vacío. Varía según el tipo de dieléctico que contiene el cable. Un 80 % o superior es un buen valor.

Atenuacion (dB/m)
Es la pérdida de potencia en función de la frecuencia aumento con esta. Su valor disminuye al aumentar el diámetro del cable, la sección del del vivo y la conductividad el vivo y la malla. Se mide en decibelios/metro o decibelios/kilómetro

Potencia transmisible (W):
Es la potencia que se puede transmitir a una determinada frecuencia sin que la temperatura del cable afecte el funcionamiento del mismo. Disminuye al aumentar la frecuencia y se mide en Vatios.

Tensión de trabajo (kV)
Es la máxima tensión a la que puede trabajar constantemente el cable sin que se produzca el “efecto corona” , descargas eléctricas parciales que provocan interferencias eléctricas y, a largo plazo, la degradación irreversible del aislante.

Pérdidas de retorno (S.R.L.)
Son las pérdidas por retorno de señal ocasionadas por falta de uniformidad en la construcción y de los materiales empleados, que producen una variación puntual de impedancia que ocasiona un retorno de parte de la señal hacia el emisor.

Estándares

La especificación más difundida que rige la fabricación de los cables coaxiales es la norma  MIL-C-17 que determina  las características dimensionales y eléctricas.

Normas MIL para cable coaxial - EL CAJÓN DEL ELECTRÓNICO
Fig. 2. Ejemplo de especificaciones según Norma MIL-C-17

La norma MIL-C-17 es muy estricta con la respuesta en frecuencia de los cables, por eso en en la columna M17 Test Frequency cuando se especifica “swept” se realiza un barrido entre dos frecuencias extremas comprobando que se mantienen las características en todo el rango de prueba.

En este enlace tenéis un tabla completa de cables con las especificaciones MIL-C-17

Todos los cables coaxiales están definidos con las letras RG (Radiofrecuencia – Gobierno) seguida por un número ( tipo) y de la letra U (Universal) o A/U, B/U, etc. que indican sucesivas modificaciones y sustituciones al tipo original.
Cables coaxiales más usados - EL CAJÓN DEL ELECTRÓNICO Cables coaxiales más usados - EL CAJÓN DEL ELECTRÓNICO
Leyenda de cables coaxiales más usados - EL CAJÓN DEL ELECTRÓNICO
Fig. 3. Características de cables coaxiales más usados

¿Cómo elegir un cable coaxial?

Los cables coaxiales se eligen en base a los siguientes parámetros, que dependen de la aplicación que le vayamos a dar:

Impedancia característica (50, 75 o 93 Ω): 50 Ω para emisión, 75 Ω para recepción. 93 Ω apenas se utiliza (redes informáticas antiguas).

Frecuencia de trabajo (de 100 kHz a varios GHz): Con esta tabla, se elige el cable que soporte la frecuencia que vamos a transmitir.

Atenuación máxima (de 1 a varios cientos de dB/100 m): dependerá de la frecuencia de la señal transmitida, a más frecuencia más atenuación.

4º Potencia máxima (de unos pocos W hasta algún kW): sólo si es un cable para emisión.

5º Máxima tensión de señal: sólo si es un cable para emisión

Los demás parámetros, aunque tienen su importancia, son secundarios.

En el siguiente enlace os dejo una web con una buena guía para elegir el cable coaxial y su conector que mejor se ajuste a tus necesidades:  digikey.com

Los cables coaxiales mas usados

Algunos fabricantes dan su propio nombre al cable, sin usar la nomenclatura RG, un ejemplo es el famoso T-100 de la firma Televes, realmente este es un RG-6.

También son muy conocidos y utilizados los cables tipo  LRM o de bajas pérdidas,  una marca registrada de Times Microwave System.

De 50 Ohm
Son utilizados en instrumentación de todo tipo: PC, equipos e instrumental de laboratorio y conexión a antenas de emisión. El más conocido es el RG-58 aunque tiene muchas pérdidas, siendo mejor el RG-213 para tiradas largas, aunque su diámetro es el doble del anterior (10,3 mm frente a 4,95 mm), ambos son útiles hasta 1 GHz. Cuando se requiere un cable mas fino que el RG-58,  el más utilizado es el RG-174 (2,8 mm),  soporta hasta también hasta 1GHz.

Si se necesita un cable fino para frecuencias superiores a 1GHz, se utiliza el RG-316 (2,5mm) y si todavía se necesita más fino, el RG-178 (1,83 mm) ambos soportan señales de hasta 3 GHz y si la longitud es corta, unos centímetros, hasta 5 GHz. Estos cables son los que vemos en las antenas de 5,8 Ghz que se utilizan en los drones para enviar a tierra el vídeo de sus cámaras.

Antena con cable coaxial RG 316 - EL CAJÓN DEL ELECTRÓNICO
Fig. 4. Antena de 5,8Ghz con CABLE RG-316 usada en drones de carreras.

De 75 Ohm
Usados en Circuito Cerrado de TeleVisión (CCTV), TeleVisión por Cable (CATV) y recepción de señales de Radio y TV. El RG-59 es el coaxial de 75 Ohm de mayor venta en el mercado para señales sin modular (banda base) hasta una frecuencia de 1 GHz debido a sus excelentes características eléctricas y mecánicas combinadas con un bajo costo. Para recepción de señales de RTV se utiliza el RG-6 que permite llegar hasta 3 GHz, lo que lo hace útil para las señales de Frecuencia Intermedia (FI) de recepción satélite.

Para tendidos de gran longitud se utiliza el RG-11 de mayor diámetro y por lo tanto menores perdidas aunque en este la frecuencia máxima es de 1GHz.

4.- Conclusión

Son muchos los tipos de cable coaxial que existen, aquí no hemos hablado de los submarinos y los que se montan en instalaciones de máxima seguridad como cárceles, pero todos tienen el común lo que se ha expuesto en este post.

Aunque la fibra óptica está comiéndole terreno al cable coaxial, hay muchas aplicaciones  distancias cortas en las que se mantendrá el cable coaxial.

Después de la fibra óptica, el cable coaxial es la mejor opción para transportar señales de Radiofrecuencia a grandes distancias, mejor que el cable de pares, el inconveniente es que es más voluminoso y caro que este último.

Un Saludo.

leandrogg68

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AUTORRADIO


Indice:

1.- El Autorradio, ¿qué es?

2.- Vídeo Práctica: Instalación de un Autorradio con una etapa de potencia

3.- El Autorradio, lo que también debes saber

  • El conector ISO
  • Fusibles
  • Cables
  • Altavoces

4.- Conclusión

————– + ————-

1.- El Autorradio, ¿qué es?

Un autorradio es la unidad principal en una instalación de sonido en un vehículo, se encargará de reproducir y amplificar el sonido enviado a los altavoces.

Su instalación, a nivel de alimentación se realiza según el siguiente esquema:

instalación de autorradio
Figura 1: Conexión de alimentación  de autorradio (conector ISO cuerpo A)

 

2.- Vídeo Práctica: Instalación de un Autorradio con una etapa de potencia

Instalación sobre tablero de un autorradio JVC KD-R312, con filtros pasivos en las vías delanteras, una etapa de potencia doble en las traseras y un subwoofer en el maletero.
También se explica el funcionamiento de otra etapa de potencia adicional más simple.

3.- El Autorradio, lo que también debes saber

3.1.-  ISO 10487

Actualmente casi todos los autorradios traen un conector estándar ISO 10487 (International Organization for Standardization).

conector ISO 10487
Figura 2: Conector ISO 10487, vista desde el conector hembra del autorradio o desde el lado de los cables del conector macho del vehículo

El cuerpo A se utiliza para la alimentación, el B para los altavoces y el C para diferentes dispositivos externos asociados al autorradio.

Los autorradios más avanzados pueden traer el cuerpo D, que se utiliza para la conexión de sistemas de navegación GPS.

 

Conector A (Alimentación)
  • Pin 1. SVC (Speed Controlled Volume) – rojo/amarillo :  Entrada de señal de velocidad del vehículo para controlar el volumen. La señal se toma del sistema de control de crucero o del sensor de velocidad del vehículo.
  • Pin 2. Silenciado (mute) – marrón: Elimina el sonido al poner este terminal a masa. Se conecta al manos libres
  • Pin 3. NC (no conectado): Algunos fabricantes lo utilizan para funciones extra.
  • Pin 4. Entrada 12V permanentes – amarillo: Conexión directa, a través de fusible, a la batería para mantener los ajustes de la memoria del autorradio
  • Pin 5. Salida 12V (150 mA máx) conmutados (remote) – azul o azul/blanco: Cuando se enciende el autorradio, alimenta la antena electrónica o  activa el relé de alimentación de la etapa de potencia.
  • Pin 6. Entrada 12V de iluminación – naranja/blanco o amarillo/negro: Para iluminar la pantalla al encender las luces del vehículo
  • Pin 7. Entrada 12V conmutados – rojo: Alimentación tomada después de la llave de contacto.
  • Pin 8. Masa – negro o marrón: Se conecta al negativo de la batería (chasis del vehículo).

NOTAS:

  • Los pines 1 y 3 pueden estar intercambiados en algunas marcas de vehículos
  • Los pines 4 y 7 pueden estar intercambiados en algunas marcas de vehículos
  • Algunos vehículos  Volkswagen usan el pin 5 como 12 V permanentes (pin 4), por lo que hay que hacer la modificación para conectarlo al pin 4 del autorradio
Conector B (Altavoces)
  • Pin 1. – azul : trasero derecho  ( + )
  • Pin 2. – azul/negro:  trasero derecho ( – )
  • Pin 3. – gris: delantero derecho  ( + )
  • Pin 4. – gris/negro: delantero derecho( – )
  • Pin 5. – verde : delantero izquierdo  ( + )
  • Pin 6. – verde/negro:  delantero izquierdo ( – )
  • Pin 7. – marrón: trasero izquierdo  ( + )
  • Pin 8. – marrón/negro:  trasero izquierdo( – )
altavoces en ISO B
Figura 3: Altavoces en conector ISO B

 

Conector C1 ( salidas a amplificador o ecualizador )
  • Pin 1. – salida de línea izquierda trasera
  • Pin 2. – salida de línea derecha trasera
  • Pin 3. – masa de salidas de línea
  • Pin 4. – salida de línea izquierda delantera
  • Pin 5. – salida de línea derecha delantera
  • Pin 6. – salida 12 V conmutados (máx. 150 mA)
Conector C2 ( control remoto )
  • Pin 7. – recepción de datos
  • Pin 8. – transmisión de datos
  • Pin 9. – masa (chasis)
  • Pin 10. – salida 12 V conmutados (máx. 150 mA)
  • Pin 11. – entrada de control remoto
  • Pin 12. – masa de entrada de control remoto
Conector C3 ( cargador de CD )
  • Pin 13. – entrada de datos del bus
  • Pin 14. – salida de datos del bus
  • Pin 15. – salida de 12 V permanentes hacia el cargador de CD
  • Pin 16. – salida de 12 V conmutados hacia el cargador de CD (máx. 300 mA)
  • Pin 17. – masa de la señal de datos
  • Pin 18. – masa de la señal de audio de cargador de CD
  • Pin 19. – entrada de línea izquierda del cargador de CD
  • Pin 20. – entrada de línea derecha del cargador de CD

NOTAS:

  • Los pines 1 al 5 siempre tienen estas funciones asignadas
  • El pin 6 puede usarse como salida de subwoofer en algunos autorradios
  • Los demás pines pueden cambiar según el fabricante.
Conector D ( sistemas de navegación)

Este conector sólo está presente en los equipos con sistemas de navegación por GPS, los pines son asignados por el fabricante, por lo que hay que mirar obligatoriamente el manual del equipo.

Si el autorradio o el vehículo no trae conector ISO se necesita un adaptador, en este link tenéis donde comprarlos. Si no lo encuentras en la página anterior, siempre tienes a San Google para estos menesteres :).

3.2.- Fusibles

A continuación vemos los fusibles que podremos encontrar en una instalación de un autorradio; los tres primeros, denominados fusibles de cuchilla,  estarán en la caja de fusibles o en el autorradio y los tres últimos , de mayor amperaje, se colocan cercanos a la batería. Uno de este último tipo, normalmente de lámina (ANL),  se usa para alimentar la etapa de potencia en caso de que esté instalada.

fusibles autorradio
Figura 4: Fusibles para autorradio

Otros tipos de fusibles que podemos encontrar en vehículos antiguos son: los tipo Bosh, los tipo Lucas y los tipo SAE de Cristal

fusible tipo bosh
Fusible tipo Bosch
fusible tipo Lucas
Fusible tipo Lucas
Fusible tipo SAE de cristal
Fusible tipo SAE

 

Notas:

  • A los fusibles MINI también se les llama MINI APT/APM y existe una versión del mismo
    Fusible APS
    Fusible APS

    llamada de perfil bajo, con las conexiones más cortas, denominado APS. Tienen el mismo código de color que los MINI y BLADE

  • A los fusibles BLADE también se les llama ATO/ATC/APR ( Los más usados)
  • A los fusibles MAXI también se les llama APX

 

3.3.- Cableado

Los cables usados en instalaciones de autorradio suele expresarse con el estándar americano AWG (American Wire Gauge), esta tabla da la equivalencia al sistema europeo, en  milímetros cuadrados.

equivalencias de cables AWG autorradio
Figura 5: Equivalencias de cables AWG a mm²

La elección del cable de alimentación en la instalación dependerá de la corriente que tenga que soportar el autorradio (o etapa de potencia).

Una buena forma de saber cuanto consume es comprobando el fusible que lleva el autorradio y en función de este dato entrar en la siguiente tabla por la columna “En tubo” y elegir la sección del cable.

Cables - Corriente maxima según sección
Figura 6: Sección del cable según la Corriente máxima

Para los altavoces, una sección de 1,5 mm²  está bien, normalmente las instalaciones de serie llevan 0,75 o 1 mm²

3.4.- Altavoces

Hay una gran variedad de altavoces para la instalación de un autorradio en un vehículo, pero todos pueden ser clasificados en alguno de los siguientes tipos.

Altavoz de vías separadas

El conjunto, habitualmente está compuesto por un tweeter, un altavoz de doble cono y un filtro pasivo de dos vías. Se suelen instalar para sonorizar la parte delantera del vehículo.

El tweeter se instala en la esquina salpicadero-puerta  y el de doble cono y el filtro en la puerta.

 

autorradio - altavoz de vías separadas

Altavoz de vías separadas
Altavoz de doble cono

Cubre muy bien gama de frecuencias medias

altavoz de doble cono

 Altavoz de doble cono
Altavoz de coaxial

Posee una respuesta en frecuencia más amplia que el de doble cono, puede ser elíptico y contener varias vías en un mismo altavoz, lo que amplía aún mas su respuesta en frecuencia.

autorradio - altavoz coaxial
Altavoz coaxial
Altavoz tweeter

Se utilizar para la reproducción de sonidos agudos

autorradio - altavoz tweeter
Altavoz tweeter

 

Altavoces subwoofer

Reproducen los sonidos más graves. Para mejorar su sonido se suelen instalar en una caja acústica llamada cajón de subwoofer, su ubicación típica es el maletero.

Autorradio - Altavoz subwoofer
Altavoz subwoofer

 

 

4.- Conclusión

Actualmente,  todos los vehículos traen una preinstalación de autorradio, por lo tanto instalar un autorradio es algo sencillo que cualquiera, aunque no sea un técnico electrónico, puede realizar.

En esta web podéis encontrar una amplia gama de equipamiento para la instalación de un autorradio o una etapa de potencia en un vehículo.

Espero que este post te sirva para instalar, modificar o reparar la instalación de tu autorradio.

Un Saludo.

leandrogg68

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AMPLIFICADOR


Indice:

1.- El Amplificador profesional o etapa de potencia, ¿qué es?

2.- Vídeo Práctica: Configuración de un Amplificador profesional o Etapa de potencia

3.- El Amplificador profesional, lo que también debes saber

4.- Conclusión

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1.- El Amplificador profesional, ¿qué es?

Un Amplificador profesional o Etapa de Potencia, es un equipo de sonido cuya función es aumentar la potencia (tensión e intensidad) de la señal de audio.

Etapa-de-potencia-qsc-usa-400
Figura 1: Amplificador profesional (Etapa de potencia)  QSC USA 400

Un amplificador profesional o etapa de potencia se diferencia de un amplificador doméstico en que el primero es más simple, apenas tiene controles o selectores, pero a cambio entrega mucha potencia ( a partir de 100 vatios) y tiene sistemas de refrigeración que le permiten funcionar a potencia máxima durante muchas horas. En el amplificador profesional lo que se busca es potencia y estabilidad , a veces en detrimento de la calidad.

Un amplificador doméstico tanto Hi-Fi¹ como High-End¹ posee más entradas (phono, radio, micro,auxiliar, CD, etc) , un selector de entradas, corrector de tono¹, unos 100 W de potencia máxima y otras funciones adicionales. Su características relativas al ruido  suelen ser mejores que las de los amplificadores profesionales.

Amplificador-Hi-Fi
Figura 2: Frontal de amplificador doméstico  Hi-Fi
Esquema de bloques de un amplificador
Figura 3: Esquema de bloques de un amplificador doméstico (Sistemas de RTV – Emilio Felix Molero- Ed. Mc. Graw Hill )

En la figura 3 vemos como un amplificador doméstico contiene un bloque llamado amplificador de potencia, realmente es una etapa de potencia con un máximo de 100 vatios.

2.- Vídeo Práctica: Configuración de un Amplificador profesional o Etapa de Potencia

Configuración de una etapa de potencia QSC USA 400, donde muestro los modos de funcionamiento stereo, paralelo y puente mono. Además explico como se puede conseguir el modo paralelo en una etapa de potencia DAS E2 que no posee microswitch  de configuración.

 

Tras realizar esta práctica mis alumnos de 2º de Sistemas de Telecomunicaciones e Informáticos, en la asignatura de Sistemas de Producción Audiovisual, destaco el buen trabajo realizado por este grupo:  Curso 17 18

 

3.- El Amplificador profesional o Etapa de Potencia, lo que también debes saber

Veamos las características que debemos conocer en un amplificador profesional, tomaré como ejemplo el QSC USA 400 usado en la vídeo práctica.

característica qsc usa 400
Figura 4: Caraterísticas de la etapa de potencia QSC USA 400

Potencia de salida  (output power):    El fabricante nos da tres valores de potencia eficaz (RMS)¹ para un altavoz de 8 ohmios:

  • 110 W para el estándar FTC¹, siendo este el más restrictivo
  • 125 W para el estándar EIA¹, equipos con menos calidad
  • 400 W para el modo puente mono¹ (bridged mono), en las mismas condiciones  que EIA pero haciendo trabajar los dos canales del amplificador como uno solo.

Dynamic Headroom:  expresa, en decibelios, la razón entre la potencia de salida máxima que un amplificador puede producir en cortos períodos de tiempo (décimas o algún segundo) y la potencia RMS.

En el QSC USA 400 es de 1,9 dB lo que indica que la potencia máxima puede alcanzar casi el doble de la RMS (el doble serían 3 dB).

Distorsión:  Hay dos tipos de distorsión a tener en cuenta en un amplificador: Distorsión armónica Total (THD)¹ y distorsión por InterModulación (IM)¹ , en nuestro amplificador el fabricante da la distorsión por  intermodulación indicando que es menor del 0,1 % según el estándar de medida establecido por la SMPTE (Society of Motion Picture Televisión Engineers), es un buen valor. En el caso que nos hubiera dado la distorsión THD también debería ser menor de 0,1% para un amplificador profesional como este.

Respuesta en frecuencia: indica la variación de la amplificación respecto a la frecuencia. En el QSC USA 400 se da de dos formas:

  • 20 Hz – 20 KHz ±0,1dB  -> se mantiene constante la amplificación en este rango de frecuencia con solo una variación de ±0,1dB, ciertamente está muy bien.
  • 8 Hz – 60 KHz  -3dB      -> al ampliar el rango de frecuencia se amplia la variación, indicando que en 8 Hz y 60 KHz decae 3 dB. Esto es un valor normal. El que se amplíe el rango de frecuencia por encima de 20 KHz (límite audible humano) es para reducir el THD, ya que a estas frecuencia tan elevadas hay armónicos que deben ser amplificados para que no se modifique el timbre¹ del sonido original.

Factor Damping o  de amortiguamiento: es el cociente entre la impedancia del altavoz conectado al amplificador y la impedancia de salida de la etapa de potencia (décimas de ohmio).

Este factor establece la capacidad del amplificador de frenar al altavoz cuando cesa la señal aplicada, de forma que no se quede vibrando a su frecuencia de resonancia. Un valor 100 está bien, cuanto mayor sea mejor, pero más de 300 podría implicar problemas en la etapa de potencia, ya que podrían saltar las protecciones por sobre tensión de la misma (detección de cargas inductivas).

Relación señal/ruido: Relación entre el nivel de  señal máxima sin distorsionar y el ruido de fondo generado por el amplificador:

S/N  =  20 * log (Señal máx.  / ruido)

105 dB es un buen valor, en Hi-End se obtienen valores  de 115 o 120 dB.

Sensibilidad de entrada: es el nivel de tensión eficaz (VRMS) que se necesita aplicar en la entrada del amplificador para obtener la potencia máxima (nominal) en la salida, manteniendo los controles de nivel de entrada (potenciómetros) al máximo.

El valor que nos da el fabricante en nuestro ejemplo es de 1,2V con un altavoz de 8 ohmios, como le apliquemos más de 1,2V, saltarán las protecciones térmicas.

Impedancia de entrada: Es la carga que ofrece el amplificador al mezclador. Debe ser de al menos 10 KΩ, de forma que si se necesita que un mezclador excite, digamos, a 10 amplificadores en paralelo (algo frecuente en instalaciones de megafonía), la carga total será 10 KΩ / 10 = 1 KΩ que es todavía una carga cómoda para el mezclador.

 

características amplificadores DAS
Figura 5: Características de amplificadores profesionales DAS serie E

La figura 5 muestra otro ejemplo de características de amplificadores de potencia de la marca DAS, veamos algunos detalles:

  • Tienen muy buen valor de distorsión THD y de intermodulación
  • El factor damping disminuye con la impedancia de carga
  • La relación señal/ruido podría ser mejor  (92 dB)

Aclaraciones

Hi-Fi: High Fidelity o alta fidelidad, son equipos de sonido de uso doméstico, habitualmente de tipo modular que cuidan mucho sus características para ofrecer un sonido de alta calidad.

High-End: Equipos como los Hi-Fi, también para uso en el hogar, pero con una características de calidad superiores a estos. Son lo mejor y más caro del mercado doméstico, destinados a audiófilos que no les importa lo que tengan que pagar por escuchar el mejor sonido.

Corrector de tonoAjustes ubicados en el amplificador doméstico, que realzan o atenúan tanto los graves (frecuencias bajas) como los agudos (frecuencias altas), consiguiendo adecuar el sonido a las preferencias del usuario.

Potencia eficaz (RMS): la indicación RMS viene de Root Mean Square o valor cuadrático medio. Es la potencia máxima que es capaz de entregar el amplificador de forma continuada, es la que se utiliza para comparar con otros amplificadores. Algunos fabricantes, poco formales, intentan confundir aportando valores de potencia máximos o de pico, superiores al RMS que no sirven para comparar potencias ente equipos.

FTC: Estándar establecido por la Comisión Federal de Comercio, que requiere que el fabricante indique la potencia media nominal (RMS) que entrega el amplificador con ambos canales sonando a la vez, y dentro del rango de frecuencia anunciado como estándar (por lo general de 20 Hz a 20 kHz), sin superar un límite de distorsión armónica total (THD), usualmente 0.1%. También deben cumplir con una cierta desviación máxima de fase eléctrica y mantener acotado el ruido de fondo en un nivel especificado.

EIA: Estándar establecido por la Asociación de Industrias Electrónicas, refleja la potencia de salida de un solo canal sonando en una banda de frecuencias medias, por lo general de 1 kHz, con 1% de distorsión armónica total (THD). Esta norma infla la potencia  entre 10 y 20% más que el estándar FTC.

Modo puente mono: es una configuración de la etapa de potencia en la que se hace trabajar a los dos canales como si de uno sólo se tratara. Se consigue una gran potencia, más que la suma de ambos canales y se conecta un único altavoz, generalmente entre las bornas positivas de ambos canales.

Distorsión armónica Total (THD): La forma de la onda entregada por un amplificador difiere ligeramente de la aplicada a la entrada, esto es debido a que el amplificador modifica su timbre¹ (nivel de sus armónicos). La distorsión armónica total mide, en % , esta variación. Un valor menor de 0.1 % está bien para un amplificador profesional. Para amplificadores Hi-Fi  y Hi-End se manejan valores inferiores a 0,05 % .

Distorsión por Intermodulación (IM): Si introducimos en un amplificador dos tonos puros (ondas senoidales) de frecuencias f1=1000 y f2=100Hz en la salida tendremos estos tonos y además los armónicos suma y diferencia, es decir:

f1, f2, f1+f2,  f1-f2 , 2(f1+f2),  2(f1-f2), 3(f1+f2),  3(f1-f2), …

La distorsión por intermodulación mide en % el nivel de estos productos de modulación, tomando como referencia el nivel de los tonos f1 y f2. Un valor menor de 0.1 % está bien para un amplificador profesional.

Timbre: Cualquier  sonido de frecuencia f1 puede descomponerse en una serie de tonos puros (ondas senoidales) con frecuencia múltiplo del sonido original  (f1, 2f1, 3f1, etc.), a estos tonos se les llama armónicos, y la suma de todos ellos define el timbre de ese sonido.

4.- Conclusión

Para adquirir un amplificador, posiblemente el parámetro menos importante sea la potencia del mismo, hay que mirar con lupa todos los parámetros que hemos visto en este artículo, comparar y luego decidir.

No todas las etapas de potencia disponen de configuración de modo puente y modo paralelo ; el modo paralelo puede conseguirse mediante conexiones externas, pero es muy conveniente que la etapa tenga las entradas duplicadas. El modo puente (bridge) es interno, y no puede conseguirse con cableado.

Recordad que el amplificador y su pareja la caja acústica deben estar bien compaginados para dar el mejor sonido. La impedancia de la caja acústica no debe ser menor que la que recomienda el fabricante del amplificador y la potencia eficaz (RMS) de la caja acústica debe ser un 20 % superior a la potencia eficaz del amplificador.

Un Saludo.

leandrogg68

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CAJAS ACÚSTICAS – Impedancia de un Altavoz


Indice:

1.- ¿Qué es la impedancia de un altavoz?

2.- Vídeo

3.- Lo que también debo saber sobre la impedancia de un altavoz o una caja acústica

4.- Conclusión

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1.- ¿Qué es la impedancia de un altavoz?

Es la oposición  que ofrece la bobina del altavoz al paso de la señal aplicada desde la etapa de potencia y se mide en ohmios

La impedancia de un altavoz varía con la frecuencia, aquí lo puedes ver para la caja acústica DAS SUB 15, la cual es bass reflex, posee un único altavoz y es utilizada como subwoofer:

Curva de impedancia de un altavoz

En esta gráfica observamos que, aunque el fabricante nos diga que la caja tiene una impedancia nominal de 8 ohmios, varía con la frecuencia entre 7 y 150 ohmios.

2.- Vídeo

En el siguiente vídeo puedes ver como se mide la impedancia de una caja acústica para la frecuencia de 1000 Hercios, la comparo con su resistencia y enseño el  interior de una caja DAS 108. Además doy una pequeña explicación de diferentes tipos de cajas acústicas.

A continuación se muestra el Vídeo Informe de un grupo de alumnos de Formación Profesional del centro Salesianos – Cartagena en el que se refleja el procedimiento de realización de la práctica definida:

3.- Lo que también debo saber de la impedancia de un altavoz o una caja acústica

Siguiendo con el ejemplo de la caja acústica DAS SUB 15, si observamos la gráfica del punto 1, vemos que hay dos picos de impedancia uno en 25  y otro en 95 Hz. El de 25 Hz corresponde con la frecuencia de resonancia del altavoz que lleva esta caja acústica, por debajo de este valor de frecuencia no se puede utilizar la caja acústica.

A la frecuencia de  95 Hz se produce la resonancia de la caja acústica y entre los dos valores máximos de impedancia : 25 Hz y 95 Hz hay un valle aproximadamente en 50 Hz, esta frecuencia es la de resonancia de la puerta (agujero de la caja) bass-reflex, a esta frecuencia se produce la máxima emisión de sonido en baja frecuencia de la caja.

Puesto que la impedancia varía con la frecuencia, esto acarrea dos problemas:

1º. La carga que se está aplicando a la etapa de potencia es variable, lo que hace que el nivel de potencia acústica varíe en función de la frecuencia reproducida. Esto afecta a la curva de respuesta en frecuencia que hace que sea menos plana, cosa que no deseamos.

2º. Si la impedancia baja mas de lo soportado por la etapa de potencia conectada, puede recalentar esta y hacer que salten las protecciones térmicas o romperse si no las lleva.

Esto nos debe preocupar cuando conectamos cajas acústicas en paralelo, ya que su impedancia disminuye a la mitad cuando son dos y a 1/4 cuando son cuatro.

Para saber si un altavoz está roto, simplemente medir con un polímetro en bornas del mismo si da resistencia esta bien, en caso contrario tiene la bobina cortada. Existen repuestos de bobinas para muchos altavoces, coge la marca y modelo de tu altavoz y busca el repuesto en internet, cambiarlo es muy fácil, aquí explico como hacerlo, te ahorrarás un 50 % o más del precio del altavoz.

Algunas cajas acústicas llevan altavoces piezoeléctricos para los agudos, este tipo de altavoz no lleva bobina, su principio de funcionamiento se basa en la propiedad que poseen los materiales  piezoeléctricos de vibrar por dos de sus caras cuando se le aplica señal por las otras dos. Los conoceremos porque pesan muy poco. Al medirlos con un polímetro dan resistencia infinita, pero esto no quiere decir que estén mal. Para comprobarlos usad un medidor de impedancia o aplicarle señal verificando que suenen.

Las cajas acústicas con varios altavoces llevan un filtro pasivo en su interior, algunos llevan unas bombillas de 12 voltios como las que se usan para iluminar la matrícula del coche; hacen de fusible y pueden estar fundidas, en este caso en cualquier tienda de recambios de automóvil las podéis comprar.

Aclaraciones:

Impedancia: oposición eléctrica al paso de la  corriente alterna. La señal correspondiente al sonido se considera corriente alterna. Se mide en ohmios

Resistencia: oposición eléctrica al paso de la corriente continua. Su valor en los altavoces es menor que la impedancia y esta diferencia aumenta para los altavoces de medios y agudos. Se mide en ohmios

Frecuencia de resonancia de un altavoz: frecuencia a la que cuando eliminamos la señal del altavoz tiende a seguir vibrando (25 Hz en el ejemplo de la figura del punto 1)

Frecuencia de resonancia de la caja acústica: frecuencia a la que cuando eliminamos la señal del altavoz la caja acústica tiende a seguir vibrando (95 Hz en el ejemplo de la figura del punto 1)

Bass-reflex: sistema que utilizan la mayoría de las cajas acústicas profesionales en el cual se practica uno o dos agujeros a la caja acústica en forma de tubo que permite que la presión sonora del interior sea evacuada con la fase correcta hacia el exterior, reforzando los graves.

Filtro pasivo: Circuito formado por resistencias, bobinas y condensadores que divide la señal del sonido según su rango de frecuencia. Normalmente tienen 2 ó 3 salidas (vías) que se conectar a los altavoces de graves, medios y agudos. Se ubica  en el interior de la caja acústica.

4.- Conclusión

Los fabricantes de  cajas acústicas,  en sonido profesional, nos van a dar casi siempre el dato de impedancia nominal de 8 ohmios (a 1 KHz), realmente lo que nos debe interesar es cual es la impedancia mínima y a qué frecuencia, este dato también lo dan en la hoja de características (no lo busques por la caja).

Si conectas una única caja a cada canal de la etapa de potencia, no te preocupes por la impedancia; todas las etapas van a soportar la impedancia mínima de la caja acústica. El problema es si pones dos en paralelo (ya sabes que la impedancia baja a la mitad), debes mirar la hoja de características de tu etapa de potencia y si pone que soporta un mínimo de 2 ohmios, pues paz y gloria, pero si el mínimo es 4 ohmios, pues paz pero sin gloria. No pongas la etapa al máximo, déjala a 3/4 de su potencia y listo.

Mas de dos cajas acústicas en paralelo yo no las pondría. La única excepción es que tengas una etapa de 2 ohmios de impedancia mínima y que la etapa tenga protecciones por temperatura. No obstante no abuses de la etapa y no la pongas trabajar a más de 3/4 de su potencia nominal.

Un Saludo.

leandrogg68

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