Витая пара (англ

Витая пара (англ. twisted pair)
Представляет собой одну или несколько пар изолированных проводников, скрученных между собой
(с небольшим числом витков на единицу длины), покрытых пластиковой оболочкой. Используется в
телекоммуникациях и в компьютерных сетях в качестве сетевого носителя во многих технологиях,
таких как Ethernet, Arcnet и Token ring. Этим обусловлена популярность, которой пользуется кабель
utp (витая пара). Вторым важным фактором является то, что витая пара (кабель utp) имеет невысокую
стоимость и позволяет достичь высокой скорости передачи данных.
Кабель подключается к сетевым устройствам при помощи соединителя 8P8C, который зачастую
ошибочно называется RJ45 (иногда как RJ-45).
На самом деле, настоящий RJ45 физически несовместим с 8P8C, так как использует схему 8P2C с
ключом. Ошибочное употребление термина RJ45 вызвано тем, что настоящий RJ45 не получил
широкого применения, а также их внешним сходством.
В свою очередь, 8P8C (8 Position 8 Contact) - это унифицированный разъём, который используется в
телекоммуникациях и имеет 8 контактов и защёлку, немного больший, чем телефонный соединитель
RJ11.
Кабель UTP
Неэкранированная витая пара имеет волновое сопротивление 100 Ом (стандарт ISO 11801 допускает
также 120 Ом).
Кабель позволяет соединять напрямую только два компьютера, поэтому в сетях построенных на
витой паре преобладает топология типа «звезда», когда каждый из компьютеров, при помощи своего
кабеля подключен напрямую к дополнительному сетевому устройству - концентратору (hub),
который и обеспечивает взаимодействие между компьютерами в сети.
Таким образом, при повреждении кабеля, сеть продолжит функционировать, а исчезнет связь только
с одним компьютером, что легко диагностируется и устраняется. С другой стороны, при
повреждении концентратора сеть станет недоступной для всех компьютеров, подключенных к нему.
Существует несколько категорий кабеля витая пара, которые нумеруются от CAT1 до CAT7 и
определяют эффективный пропускаемый частотный диапазон. Кабель более высокой категории
обычно содержит больше пар проводов, и каждая пара имеет больше витков на единицу длины.
Категории неэкранированной витой пары описываются в стандарте EIA/TIA 568
Американский стандарт проводки в коммерческих зданиях и в международном стандарте ISO 11801.
· CAT1 (полоса частот 0,1 МГц) - телефонный кабель, всего одна пара (в России применяется кабель
и вообще без скруток - «лапша» - у нее характеристики не хуже, но больше влияние помех). В США
использовался ранее, только в «скрученном» виде. Используется только для передачи голоса или
данных при помощи модема.
· CAT2 (полоса частот 1 МГц) - старый тип кабеля, 2 пары проводников, поддерживал передачу
данных на скоростях до 4 Мбит/с, использовался в сетях Token ring и Arcnet. Сейчас иногда
встречается в телефонных сетях.
· CAT3 (полоса частот 16 МГц) - 4-парный кабель, используется при построении телефонных и
локальных сетей 10BASE-T и token ring, поддерживает скорость передачи данных до 10 Мбит/с или
100 МБит/с по технологии 100BASE-T4 на расстоянии не дальше 100 метров. В отличие от
предыдущих двух, отвечает требованиям стандарта IEEE 802.3.
· CAT4 (полоса частот 20 МГц) - кабель состоит из 4 скрученных пар, использовался в сетях token
ring, 10BASE-T, 100BASE-T4, скорость передачи данных не превышает 16 Мбит/с по одной паре,
сейчас не используется.
· CAT5 (полоса частот 100 МГц) - 4-парный кабель, использовался при построении локальных сетей
100BASE-TX и для прокладки телефонных линий, поддерживает скорость передачи данных до 100
Мбит/с при использовании 2 пар.
· CAT5e (полоса частот 125 МГц) - 4-парный кабель, усовершенствованная категория 5. Скорость
передач данных до 100 Мбит/с при использовании 2 пар и до 1000 Мбит/с при использовании 4 пар.
Кабель категории 5e является самым распространённым и используется для построения
компьютерных сетей.
Витая пара категории 7
· CAT6 (полоса частот 250 МГц) - применяется в сетях Fast Ethernet и Gigabit Ethernet, состоит из 4
пар проводников и способен передавать данные на скорости до 1000 Мбит/с. Добавлен в стандарт в
июне 2002 года.
· CAT6a (полоса частот 500 МГц) - применяется в сетях Ethernet, состоит из 4 пар проводников и
способен передавать данные на скорости до 10 гигабит/с и планируется использовать его для
приложений, работающих на скорости до 40 гигабит/с. Добавлен в стандарт в феврале 2008 года.
Особое место занимают кабели категории 7 (не UTP!):
· CAT7 - спецификация на данный тип кабеля утверждена только международным стандартом ISO
11801, скорость передачи данных до 10 Гбит/с, частота пропускаемого сигнала до 600-700 МГц.
Кабель этой категории имеет общий экран и экраны вокруг каждой пары. Седьмая категория, строго
говоря, не UTP, а S/FTP (Screened Fully Shielded Twisted Pair).
Каждая отдельно взятая витая пара, входящая в состав кабеля, предназначенного для передачи
данных, должна иметь волновое сопротивление 100±25 Ом, в противном случае форма
электрического сигнала будет искажена и передача данных станет невозможной. Причиной проблем
с передачей данных может быть не только некачественный кабель, но также наличие «скруток» в
кабеле и использование розеток более низкой категории, чем кабель.
Оболочка
Внешняя оболочка витой пары изготавливается из поливинилхлорида (ПВХ - PCV) или из негорючих
фторополимерных материалов (FRD). При горении эта изоляция практически не выделяет газов и
дыма. Обозначают такие кабели - LSZH (Low Smoke Zero Halogen).
Экран
Витая пара делится на экранированные и неэкранированные. Экранированные кабели гораздо более
помехоустойчивы и имеют лучшие показатели переходного затухания, но их применение требует
специальных разъемов и правильной схемы заземления, поэтому в нашей стране большее
распространение получили неэкранированные кабели. Экраны могут быть изготовлены из фольги и
(или) медной оплетки. Для поддержания целостности экрана сопровождаются дренажным
проводником в виде медной проволоки.
Медная жила.
Для кабеля на основе витых пар используются медные проводники диаметром 22 - 24 AWG, что
соответствует 0,64 - 0,51 мм в диаметре. Для кабеля, идущего на производство шнуров, для
повышения гибкости используется многопроволочная жила несколько большего сечения, т.к. у
многопроволочной жилы повышено значение собственного затухания.
Количество витых проводников
Неэкранированная витая пара представляет собой от 1 до 100 пар медных изолированных
проводников, скрученных парами с согласованными шагами для уменьшения взаимного влияния.
Наиболее распространены двух- и четырехпарные конструкции. Цветовая комбинация проводников
фиксирована: один из проводников в паре имеет белый цвет, другой цветной - синий, оранжевый,
зеленый, коричневый. Это создает трудности при разделке, так как белые проводники не отличаются
друг от друга. Некоторые производители окрашивают белую жилу в цвет ее цветной пары, нанося
либо продольную полосу, либо кольцевые пятна на расстоянии 3-5 см.
Однако сегодня в связи с переходом на патч-панели, в многопарных кабелях используется
комбинация из двух цветных жил.
Схема обжимки сетевого кабеля (витой пары RJ-45)
Соединение между собой всего-навсего двух устройств уже является сетью и может вызвать много
вопросов, из-за того, что некоторые пары кабеля в разъемах RJ45 (registered jack) чаще всего должны
меняться местами.
Существует два типа портов:
1. MDI Medium Dependent Interface - прямой кабель - для соединения компьютера со свитчем/хабом
2. MDI-X Medium Dependent Interface crossover - перекрёстный (кросс-овер) кабель - используется
для соединения 2-х компьютеров напрямую и для соединения некоторых старых моделей
хабов/свитчей (uplink порт).
В каждом из них пары контактов 1-2 и 3-6 имеют разное назначение, попросту - меняются местами.
Т.е., если в порту MDI пара 1-2 это контакты передатчика данных (Тх), а пара 3-6 - приемника (Rx),
то в порту MDI-X наоборот: пара 1-2 - контакты приемника (Rx), а 3-6 - передатчика (Tx).
Для того чтобы соединение между двумя устройствами заработало, передатчик (Тх) одного
устройства должен быть соединен с приемником (Rx) другого устройства.
В таблице показано как правильно обжать кабель витая пара по схеме 568В.
бело-оранжевый
бело-оранжевый
оранжевый
оранжевый
бело-зеленый
бело-зеленый
синий
синий
бело-синий
бело-синий
зеленый
зеленый
бело-коричневый
бело-коричневый
коричневый
коричневый
Перекрёстный кабель (Crossover)
1 - бело-оранжевый - 3
2 – оранжевый
-6
3 - бело-зелёный - 1
4 - синий
-7
5 - бело-синий
-8
6 – зелёный
-2
7 - бело-коричневый - 4
8 - коричневый
-5
* № контакта - цвет жилы - № контакта на другом конце.
Бело-оранжевая жила меняется с бело-зелёной, оранжевая с зелёной (для 100-мегабитного
соединения);
Синяя жила меняется с бело-коричневой, бело-синяя с коричневой (для гигабитного соединения),для
100 мегабит их можно обжать в любом порядке или вообще не обжимать.
Прямой кабель
Вариант по стандарту EIA/TIA-568A:
1 - бело-зелёный - 1
2 - зелёный - 2
3 - бело-оранжевый - 3
4 - синий - 4
5 - бело-синий - 5
6 - оранжевый - 6
7 - бело-коричневый - 7
8 - коричневый – 8
По стандарту EIA/TIA-568B:
1 - бело-оранжевый - 1
2 - оранжевый - 2
3 - бело-зелёный - 3
4 - синий - 4
5 - бело-синий - 5
6 - зелёный - 6
7 - бело-коричневый - 7
8 - коричневый - 8.
Использование кабеля, обжатого не по стандарту, может привести к тому, что кабель работать не
будет, или будет очень большой процент потерь (в зависимости от длины кабеля). Данные схемы
обжимки подходят как для 100-мегабитного соединения, так и для гигабитного.
При использовании 100 мегабитного соединения используются только 2 из 4-х пар, а именно
оранжевая и зелёная.
Синяя и коричневая пары в таком случае могут быть использованы для подключения второго
компьютера по тому же кабелю. Каждый конец кабеля раздваивают на два по две пары, и получают
как бы два кабеля, но под одной изоляцией.
При использовании гигабитного соединения используются все 4 пары проводников. Порядок
расположения проводов при обжиме кабеля витая пара (RJ-45) показан на рисунке.
Использование пар кабеля UTP различными приложениями
Приложение
Используемые пары
Аналоговые телефоны 7-8 или 4-5
Цифровые телефоны 3-6 и 4-5
Ethernet 10BASE-T 1-2 и 3-6
Ethernet 100BASE-TX 1-2 и 3-6
Gigabit Ethernet 1000BASE-T
все пары
Простой тестер "витой пары".
Устройство состоит из двух розеток RG-45, в одной мы замыкаем контакты (бело-оранжевый с
оранжевым и т.д.), как показано на схеме, а в другой располагаем кнопки и светодиоды.
Сопротивление резистора R1 подбирается опытным путем. Батарейка питания от БИОСа
компьютера, можно выпаять и вместе с панелькой. Светодиоды красного цвета свечения.
Тестер проверяет только те кабели, которые обжаты по типу компьютер - хаб.
Принцип работы:
Нажимаете на кнопку, если пара (например: бело-оранжевый и оранжевый) правильно и надежно
обжата, то должен загореться светодиод.
Это очень удобно для проверки уже протянутого провода, а так же если работаешь один.
Также можно проверить пары на замыкание (светят два светодиода).
Принципиальная схема:
Фотография розетки RG-45
Тестер сетевого кабеля "витая пара"
Читаем статью об этом устройстве в журнале "Ремонт электронной техники"
Общий вид
Схема
Назначение устройства
Тестер предназначен для определения правильности заделки кабеля в розетку/вилку и наличия в нем
обрыва.
Устройство может проверять два вида разделки кабеля - "компьютер-концентратор" (568B) и
"компьютер-компьютер" (568А).
Технические характеристики
Напряжение питания 9V
Ток потребления 20 мА
Тип установленных розеток TJ2-8P8C
Описание работы модуля
Устройство состоит из двух печатных плат (A8034/1 - плата генератора импульсов, A8034/2 - плата
заглушка).
Плата генератора A8034/1 включает два конструктивно объединенных блока - блок задающего
генератора и десятичного счетчика Джонсона (DD1), выполняющего роль сдвигового регистра.
Генератор реализован на таймере серии 555 (DA1) в типовом включении, с возможностью
перестройки частоты подстроечным резистором R3 в диапазоне 15…25 Гц. К выходам счетчика
подключено 8 светодиодов (HL1…HL8) и две розетки XP1 ("компьютер-концентратор" 568B) и XP2
("компьютер-компьютер" 568А).
На плате-заглушке A8034/2 установлена розетка XP3 и 8 светодиодов HL9…HL16.
Напряжение питания подается на контакты Х1 (+) и Х2 (-). Переключатель SW1 включает/выключает
тестер.
Устройство работает следующим образом. Один конец проверяемого кабеля устанавливается в
розетку XP1/XP2 (в зависимости от типа его зачистки), а на второй конец устанавливается заглушка
ХР3. После включения устройства на плате генератора A8034/1 начинают последовательно
загораться светодиоды HL1…HL8. Если проверяемый кабель зачищен правильно и не имеет
обрывов, то на плате-заглушке A8034/2 начнут загораться светодиоды HL9…HL16 в том же порядке.
Если какой-либо светодиод(ы) не загорается или светодиоды загораются не в нужной
последовательности - кабель имеет обрыв или ошибку зачистки.
Конструкция
Конструктивно тестер выполнен на двух печатных платах из фольгированного стеклотекстолита.
Конструкция предусматривает установку плат в корпуса (плата A8034/1 - BOX-M22, плата A8034/2 BOX-M1).
Корпуса входят в комплект набора.
Перед установкой плат, в корпусах необходимо самостоятельно выпилить отверстие под
переключатель SW1, просверлить отверстия диаметром 3 мм под светодиоды HL1…HL16 и сделать
выпилы под розетки XP1…XP3.
Распиновка разъема USB
Разъем USB
A ferosk
Разъем USB
В female
PIN
SIGNAL
1
2
3
4
-5
-Data
-Data
GMD
На рисунке указана распиновка контактов основных разъемов.
Каждое напряжение имеет свой цвет провода:
· Желтый цвет - +12V,
· Красный цвет - +5V,
· Оранжевый цвет - +3,3V.
· Черный цвет - общий (земля).
Для остальных напряжений цвета проводов у каждого производителя могут варьироваться.
На рисунке не отображены разъемы дополнительного питания видеокарт, так как они подобны
разъемам дополнительного питания процессора. Также существуют другие виды разъемов, которые
встречаются в компьютерах фирменной сборки компаний DelL, Apple и других.
Распайка (распиновка) разъема S-Video
Номер вывода Назначение
1 - Общий (Y)
2 - Общий (C)
3 - Яркостный видео (Y)
4 - Цветностный (C)
ЦОКОЛЕВКА ЕВРОПЕЙСКОГО РАЗЪЕМА SCART
1 - выход звукового сопровождения правого канала или моно.
2 - вход звукового сопровождения правого канала или моно.
3 - выход звукового сопровождения левого канала, моно - не подключен.
4 - общий провод звукового сопровождения.
5 - общий провод видеосигнала "В".
6 - вход звукового сопровождения левого канала, моно - не подключен.
7 - вход / выход видеосигнала "В" (есть не во всех аппаратах).
8 - вход / выход управления "теле / видео" (есть не во всех аппаратах).
9 - общий провод видеосигнала "G".
10 - не используется, в некоторых аппаратах - 2-канал ввода данных.
11 - вход / выход видеосигнала "G" (есть не во всех аппаратах).
12 - не используется, в некоторых аппаратах -1-канал ввода данных.
13 - общий провод видеосигнала "R".
14 - не используется, в некоторых аппаратах - общий провод данных.
15 - вход / выход видеосигнала "R" (есть не во всех аппаратах).
Норма для всех видеовходов и видеовыходов:
- размах сигнала 0,7V,
- постоянная составляющая 0-2V,
- сопротивление 75Ом.
Напряжение логического уровня нуля для входа управления (конт.8) не более 2V, логической
единицы, - от 9,5 до 12V.
Источники:
http://ru.wikipedia.org
http://loknet.ru
http://i-t.org.ua/
http://www.cxem.info/