tipos de fio
a forma mais simples de fio é um condutor de cobre único nãoinsulado. Cobre é rapidamente manchado, por isso o fio de cobre enlatado (TCW) é comumente disponível em vários calibres (diâmetros) e é muitas vezes usado para barramento de terra.o próximo passo é isolar o fio, talvez com esmalte de poliuretano. O fio de cobre esmaltado (ECW) é comumente usado para enrolar transformadores e eletromagnetos, daí seu outro nome, fio Magneto. O esmalte deve ser desmontado antes da solda, quer por abrasão, quer por queima – lo com um ferro muito mais quente (450°C, 850°F) – é aqui que um ferro de solda controlado electronicamente se torna útil. Embora adequado para cablagem que não pode se mover, que esmalte fino não é suficientemente robusto para uso geral, e um isolador mais adequado para cablagem geral é uma bainha de plástico, geralmente PVC.
fio de cobre sólido não é muito flexível, o que é uma vantagem quando a fiação do aquecedor de torção, porque mantém a torção aplicada, mas não tão bom para o chumbo a uma ferramenta manual, como um ferro de soldar. Quebrando o condutor em um bom número de fios aumenta a flexibilidade – o mais fios o melhor, por isso os fabricantes muitas vezes descrevem encalhado pelo número de fios e o seu medidor individual, talvez 10/0.1 mm para denotar dez fios de cada 0.1 mm de diâmetro, ou 7/32 AWG para denotar sete vertentes de cada um dos 32 American Wire Gauge (AWG). Normalmente, o parâmetro mais importante é a capacidade de transporte de corrente do fio e isso é determinado principalmente por sua área total de corte transversal, de modo que o fio anterior de 10/0.1 mm também poderia ser especificado como 0.079 mm2 e adequado para correntes até 500 mA. Um parâmetro secundário é a tensão Nominal do isolamento envolvente, e isto deve ser verificado para fios muito finos ou altas tensões.
embora um condutor único seja útil como fio de ligação para cablagem interna, muitas vezes precisamos de mais condutores, e uma coleção de condutores isolados dentro de uma bainha comum é conhecido como um cabo multicor (bastante distinto de um fio multistrand).
um fio que costumava ser comumente visto em bobinas de radiofrequência é Litzendraht (geralmente abreviado para Litz). O fio é composto por uma série de fios isolados, todos os quais são conectados em cada extremidade, fazendo um único condutor (razão pela qual é considerado como fio, em vez de cabo). A significância das cadeias individuais isolantes (ou serventes) é que o efeito da pele força as correntes de sinal para a superfície exterior em altas frequências, de modo que a área de superfície aumentada do fio Litz reduz a alta frequência (>100 kHz) resistência, e assim perdas. A ideia é periodicamente ressuscitados, para o áudio, mas o único sinal de áudio remotamente sensível a resistência do cabo é aquele entre o altifalante e o seu amplificador, mas a maioria dos tweeters são indutivo, a menos que corrigido e tem uma impedância de >10 Ω a 20 kHz, para efeito de pele seria necessário para causar a alta freqüência de resistência do cabo a subir por >1 Ω para causar um 1 dB no nível de e isso simplesmente não acontece em freqüências de áudio. A melhor maneira de melhorar um cabo de altifalante é encurtá-lo.os fios que transportam sinais de baixo nível devem ser protegidos de sinais externos interferentes. Torcer firmemente as pernas de envio e retorno de um sinal juntos proporciona proteção contra campos magnéticos, enquanto a adição de uma tela condutora coaxial terrestre protege o condutor interno de campos eletrostáticos. Não há nada que nos impeça de combinar as duas técnicas, de modo que o par retorcido na tela geral é comum para cabos de microfone.a tela condutora de um cabo coaxial pode ser formada simplesmente por enrolar fios de fio nãoinsulados em torno de um interior isolado, mas dobrar tal Cabo faz com que os fios externos se movam, permitindo a interferência, então uma melhor solução é fazer tranças aos fios externos. O cabo doméstico de TV terrestre barato tem uma trança muito aberta, tornando o cabo quase tão eficaz (mas mal afinado) como a matriz dipolar intencional em seu final. O cabo de vídeo coaxial de qualidade de transmissão tem duas camadas de trança apertada para minimizar a entrada de interferência, mas isso é caro, de modo que uma solução mais barata usa uma única tela trançada sobre uma tela coberta de folha de metal ou poliéster aluminizado.
cabo Coaxial é quase invariavelmente destinado ao uso de radiofrequências e o parâmetro-chave tende a ser impedância característica em vez de capacidade de transporte de corrente. Impedância característica é a impedância observada entre os dois condutores que olham para cada extremidade de um comprimento infinito de cabo. Imagine que você tem um comprimento infinito de 50 Ω característico cabo coaxial de impedância e você corta um metro de uma extremidade. Você agora tem um comprimento infinito de cabo e um metro de cabo. Por definição, o comprimento infinito ainda deve parecer 50 Ω, mas o comprimento de um metro também parecia 50 Ω quando terminado pelo comprimento infinito, e não seria diferente se o terminássemos com uma resistência 50 Ω entre os dois condutores. Por simetria, o comprimento infinito do cabo parece uma resistência de 50 Ω de cada extremidade, então o comprimento de um metro do Cabo precisa ser terminado com uma resistência de 50 Ω em cada extremidade para manter sua impedância característica.
uma Vez que um cabo é longo o suficiente para vários comprimentos de onda do sinal ao longo do cabo, ele se comporta como uma linha de transmissão, e desde que seja finalizado em cada extremidade por uma resistência igual a sua impedância característica, um sinal propagado a partir de uma extremidade é totalmente absorvida na extremidade, sem reflexões. Mis-terminação na extremidade distante faz com que uma única reflexão retorne para baixo do cabo para a fonte, onde é totalmente absorvida pela impedância correspondente da fonte. No entanto, se a resistência da fonte também não é compatível com a impedância característica do cabo, a reflexão reflete para trás a partir da fonte e salta para trás e para a frente pelo cabo até ser absorvida pelas perdas Do Cabo. O efeito na televisão analógica era causar uma imagem fantasma ligeiramente à direita da imagem original.
reflexões adicionam ou subtraem ao sinal pretendido, mas são imperceptíveis desde que o cabo seja curto em comparação com as transições do sinal, e é por isso que as definições da linha de Transmissão são geralmente estabelecidas em termos de comprimento de onda e de cabo. No entanto, os sinais viajam mais lentamente para baixo de um cabo do que Espaço Livre, então os fabricantes geralmente especificam o Fator de velocidade, que é a proporção da velocidade da luz (c). Cabos coaxiais típicos têm um fator de velocidade de ≈≈c.
a significância desta discussão de cabos coaxiais e linhas de transmissão não é que controlar a impedância característica do cabo e fator de velocidade é importante para o áudio analógico (não é), mas que leva a escolhas de materiais com qualidades de áudio úteis. Um parâmetro fundamental para o sinal de áudio analógico cabo é a capacitância por unidade de comprimento, que pode ser calculada para qualquer cabo coaxial usando:
em que:
ε0=permissividade do espaço livre≈8.854×10-12 F/m
er=permissividade relativa do isolador ≈2-3 para a maioria dos plásticos sólidos
D=diâmetro do isolador
D=diâmetro do condutor principal.lembrando que todos os condensadores sofrem perda dielétrica crescente com frequência, cabos coaxiais de radiofrequência ou requerem um isolador sólido de boa qualidade, como PTFE, ou o uso cuidadoso de um isolador menor. O PTFE tem de ser extrudido a uma temperatura suficientemente elevada para oxidar o cobre e a solda para derreter, pelo que o condutor interno é prateado em vez de estanhado (nada a ver com efeito cutâneo). Depois de um vácuo, o ar é o melhor dielétrico, de modo que alguns cabos de radiofrequência minimizam o efeito de um dielétrico de menor qualidade entre o núcleo e o condutor exterior, através da espuma ou organizando-o em finos raios de suporte radial que reduzem o valor médio de er. Isolador sólido típico 50 Ω cabo coaxial tem uma capacitância de ≈100 pF / m, ou ≈30 pF por pé, e isso se torna significativo em frequências de áudio se a resistência à fonte é significativa (≥1 kΩ) ou o cabo é longo (≥2 m).
porque uma sonda osciloscópica passa corrente negligenciável para a impedância de entrada de um Osciloscópio 1 MΩ / / ≈12 pF, a resistência de série não é um problema e o cabo coaxial da sonda pode ter um diâmetro central muito menor, levando a uma capacitância significativamente reduzida por unidade de comprimento.
Um subproduto útil da necessidade de um dielétrico espesso (em comparação com um capacitor explícito) é que cabos coaxiais de radiofrequência tendem a ter>2 KV tensão nominal entre núcleo e tela. Assim, quando você roubou a tela de tranças, a fim de fazer um cabo umbilical personalizado ou áudio, não descartar o interior (isolado), uma vez que é um fio de alta tensão útil.
todo o cabo tem um raio de curva mínimo, e dobrar um cabo coaxial tão firmemente que o isolador interno começa a colapsar muda a impedância característica, resultando em uma reflexão a partir desse ponto – o que é um problema para o áudio digital. Mais significativamente para válvulas, a deformação do isolador concentra carga e reduz a tensão de tensão local, então tratar os cabos com cuidado e não dobrá-los firmemente. O cabo da rede é fornecido por seu fabricante, enrolado suavemente em um tambor, no entanto, tanto equipamento chega com uma figura de oitocentos de chumbo IEC cujas fissuras são quase impossíveis de remover. Por quê?não há nada que nos impeça de agrupar uma série de cabos coaxiais ou pares torcidos numa única bainha. Uma vez que pares torcidos são agrupados, eles podem interferir uns com os outros, para que eles possam ser individualmente rastreados, ou uma única tela global adicionada sob a bainha exterior, e os catálogos componentes estão cheios de tais cabos e conectores associados. Como exemplo extremo, a câmera de televisão a cores EMI 2001/1 inicial precisava de dez cabos coaxiais para sinais de vídeo analógicos entre a cabeça de câmera e unidade de controle de câmera, mais fios para sinais de controle e potência, levando ao cabo de câmera G101 (101 condutores).
cabos multicores personalizados são caros tanto para fazer e terminar, então a solução de câmera de televisão mais tarde foi Modular todos os sinais em portadores de radiofrequências e mover a fonte de alimentação para a cabeça da câmera. O cabo de sinal precisava ser uma linha de transmissão coaxial que pudesse transportar sinais mais energia da rede entre seu núcleo e tela, então (por segurança) outra tela conectada à terra foi colocada ao redor (mas isolada) do condutor neutro, resultando em um cabo triaxial. Embora a eletrônica adicional necessária para o multiplexing de sinal era caro, foi superado pela economia de custos de cabo quando milhas de cabo eram necessárias, como em transmissões externas.
Triaxial de cabos e conectores também são usados na entrada de electrometers (amperímetros cujo maior intervalo é de apenas 20 mA) porque o bootstrapping interior de ecrã através de um seguidor de tensão do sinal reduz o cabo de correntes de fuga, deixando o ecrã exterior para realizar a sua tradicional função de triagem. Em teoria, carregando um triaxial de cabo interna do ecrã pode reduzir a capacitância do cabo, o suficiente para conectar um microfone de condensador de cápsula para o seu amplificador de entrada, mas é sempre melhor para resolver a capacitância problema movendo o amplificador de entrada adjacentes para a fonte. O autor ainda não encontrou uma aplicação de áudio genuína para o cabo triaxial.apesar de um cabo umbilical produzido comercialmente se tornar rapidamente caro, cabos curtos personalizados são facilmente fabricados por Agregação de fios ou cabos individuais dentro de uma bainha comum, e trança de nylon para este propósito é prontamente disponível. Se quiséssemos, poderíamos adicionar uma tela trançada retirada de um cabo de vídeo, permitindo a construção de um cabo umbilical composto de fios de bitola pesada torcida para suprimentos de aquecimento em sua própria tela, fios de controle fino, fios de sinal rastreados, mais uma tela exterior, e, finalmente, uma trança de nylon retente e isolante. A trança isolante é necessária porque se uma tela condutora for autorizada a raspar através da metalurgia terrestre, ela cria ruídos de áudio à medida que correntes terrestres substanciais são feitas e quebradas.
