Ленточный кабель

Информацию об антенном кабеле сопротивлением 300 Ом см . в разделе «Двужильный кабель» .

Слева: 20-жильный серый ленточный кабель с проводом для контакта 1, отмеченным красным, с частично зачищенной изоляцией. Справа: 16-контактная радужная лента с разъемом IDC .

Разъемы IDC D-sub DE-9 (штекер) и DA-15 (гнездо)

Витой ленточный кабель, используемый для параллельного SCSI. подключений

Ленточный кабель — это кабель со множеством проводящих проводов, идущих параллельно друг другу в одной плоской плоскости. В результате кабель получается широким и плоским. Его название происходит от сходства с куском ленты .

Ленточные кабели обычно используются для внутренних периферийных устройств компьютеров , таких как жесткие диски , приводы компакт-дисков и дисководы для гибких дисков . В некоторых старых компьютерных системах (таких как BBC Micro и Apple II ) они также использовались для внешних подключений. Лентообразная форма мешает охлаждению компьютера , нарушая поток воздуха внутри корпуса, а также затрудняет обращение с кабелями, особенно когда их много; в результате круглые кабели почти полностью заменили ленточные кабели для внешних подключений и все чаще используются и внутри помещений.

История

Первоначальная форма ленточного кабеля представляла собой двухжильный двойной кабель сопротивлением 300 Ом, используемый для радио и телевидения, который также назывался «ленточным кабелем». Однако более современные формы, чаще называемые «ленточным кабелем», обычно имеют гораздо больше, чем просто два проводника.

Многожильный ленточный кабель был изобретен в 1956 году компанией Cicoil Corporation, расположенной в Чатсуорте, штат Калифорния . Инженеры компании придумали, как использовать новый материал — силиконовую резину — для «формования» плоского кабеля, содержащего несколько проводников одинакового размера. Поскольку кабель выглядел как плоская лента или клейкая лента, его назвали ленточным кабелем. Ленточный кабель позволил таким компаниям, как IBM и Sperry/Univac, заменить громоздкие, жесткие круглые кабели гладкими, гибкими ленточными кабелями.

Первые ленточные кабели использовались в индустрии мейнфреймов, в устройствах для чтения карт, машинах для перфорации карт и ленточных машинах. Впоследствии ленточные кабели производились рядом различных компаний, в том числе 3М. Были разработаны методы и материалы для упрощения и снижения стоимости ленточных кабелей за счет стандартизации конструкции и расстояния между проводами, а также толщины изоляции, чтобы их можно было легко заделывать с помощью разъемов со смещением изоляции (IDC). . Простота кабелей, их низкий профиль (по сравнению с современными альтернативами) и низкая стоимость благодаря стандартизации означали, что ленточные кабели долгое время использовались в компьютерах, принтерах и многих электронных устройствах.

Цветовое кодирование

Чтобы снизить риск неправильного подключения, один край кабеля обычно маркируется красной полосой. По соглашению край с полосой подключается к контакту 1 разъема. Этот метод идентификации подходит для кабелей, которые состоят только из двух или более разъемов IDC, причем каждый разъем подключается к каждому проводу, но несколько менее полезен, когда отдельные провода или небольшие группы проводов необходимо заделывать отдельно.

Чтобы облегчить идентификацию отдельных проводников в кабеле; Производители ленточных кабелей представили ленточный кабель «радуга», в котором используется повторяющийся узор цветов, заимствованный из стандартного цветового кода резистора (коричневый — это контакт 1, контакт 11 или контакт 21 и т. д. Красный — контакт 2, контакт 12 или контакт 22 и т. д.). ). Пользователи иногда ласково называют его кабелем хиппи из-за его особого внешнего вида.

Размеры

Ribbon cable with three connectors

Ленточные кабели обычно обозначаются двумя цифрами: расстоянием или шагом проводников и количеством проводников или путей . Расстояние 0,05 дюйма (1,27 мм) является наиболее распространенным и позволяет использовать двухрядный разъем с расстоянием между контактами 0,1 дюйма (2,54 мм). Эти типы используются для многих типов оборудования, в частности для соединений внутри корпуса. Для персональных компьютеров этот размер использовался в кабелях для дисковода гибких дисков, а также в старых или специальных Parallel ATA кабелях .

В зависимости от наличия стандартных разъемов количество проводников обычно ограничивается несколькими значениями. К ним относятся 4, 6, 8, 9, 10, 14, 15, 16, 18, 20, 24, 25, 26, 34, 37, 40, 50, 60, 64 и 80. Иногда используется и удаляется большая ширина. вернемся к тому, что необходимо, например, в 26-контактном кабеле IDC можно легко удалить один провод, чтобы получить 25-контактный (перед добавлением разъемов). Провод обычно представляет собой многожильный медный провод, обычно 0,32, 0,20 или 0,13 мм. ² (22, 24 или 26 AWG ).

Также доступны кабели с более тонким и грубым шагом. Например, высокоскоростной интерфейсный кабель ATA , используемый для интерфейсов жестких дисков компьютера ULTRA-ATA, имеет шаг 0,025 дюйма (0,64 мм). Более мелкий шаг, всего 0,3 мм, встречается в портативном электронном оборудовании, например ноутбуках; однако в портативном электронном оборудовании обычно используются гибкие плоские кабели (FFC).

Разъемы

Основная цель ленточных кабелей — обеспечить возможность массового подключения к специально разработанным разъемам IDC, в которых ленточный кабель прикрепляется к ряду острых раздвоенных контактов. (Фраза «разъем IDC» широко используется, даже несмотря на то, что он является избыточным — пример синдрома RAS .) Чаще всего терминирование выполняется на обоих концах кабеля, хотя иногда (например, при создании вывода, который необходимо изменить проводку между два разъема) только один конец будет иметь заделку IDC, а другой конец будет заделываться обычным обжимным соединением или разъемом для пайки. Хотя иногда можно разобрать и повторно использовать разъемы IDC, их конструкция не позволяет легко это сделать.

Популярные типы разъемов с концевой заделкой IDC, подходящие для ленточного кабеля, включают:

• Разъем BT224 – также соответствует стандартам BS9525-F0023, DIN41651, MIL-C-83503; они используются в кабелях ATA и часто называются просто разъемами IDC . Они соединяются либо со специальной вилкой, либо с двухрядной сеткой контактов разъема с расстоянием между ними 0,1 дюйма (2,54 мм).
• Сверхминиатюрный разъем D - используется для последовательных портов и портов принтера (однако разъемы IDC D встречаются гораздо реже, чем разъемы для обжима и пайки).
• Микроленточный разъем — используется для 36-контактных портов принтера ( IEEE 1284 — Centronics ) и 50-контактных портов SCSI .
• Разъем DIN 41612 – используется для шин Eurocard .
• Переходные разъемы печатной платы – имеют два ряда контактов с теми же расстояниями, что и разъемы BT244. Предназначен для пайки непосредственно на печатную плату .
• Разъемы DIL – имеют контакты с тем же расстоянием, что и стандартные микросхемы DIL . Обычно используется там, где по какой-то причине желательно заменить микросхему подключением к внешнему устройству ( например, внутрисхемным эмуляторам ). Также может использоваться в качестве переходного разъема печатной платы, особенно на монтажной плате . (Прикрепить заголовок со стандартным расстоянием к картону сложно, потому что вам придется разрезать направляющие между двумя отверстиями, а не в отверстии.)

Когда любители электроники работают над своими компьютерами или цифровыми музыкальными синтезаторами, чтобы модифицировать (модифицировать) или взломать их, им иногда приходится припаивать ленточные кабели. Пайка ленточных кабелей может стать проблемой для любителя, не имеющего образования в области электроники. В некоторых случаях любители зачищают провод тонкой бритвой, а затем разделяют провода перед их пайкой. Некоторые любители используют мелкую наждачную бумагу, чтобы стереть пластиковую изоляцию с проводов. Шлифование также грунтует медные дорожки. Затем, когда луженый паяльник касается оголенного провода, припой попадает на дорожку.

Помехи

С цифровой точки зрения ленточный кабель был идеальным способом соединения двух устройств. Однако с аналоговой точки зрения эти кабели проблематичны. США Примерно в 1980 году Федеральная комиссия по связи (FCC) обнаружила, что ленточные кабели представляют собой высокоэффективные антенны , передающие по существу случайные сигналы, или электромагнитные помехи , в широком диапазоне электромагнитного спектра . Эти непреднамеренные сигналы могут помешать приему домашнего телевидения, вызывая появление снега на экране. Федеральная комиссия по связи издала указы и предписания для индустрии персональных компьютеров, ограничивая использование ленточных кабелей для соединения устройств. Голый ленточный кабель можно было использовать внутри корпуса компьютера или периферийного устройства, но любой ленточный кабель, соединяющий две коробки вместе, должен был быть заземлен . Это правило привело к появлению таких решений, как ленточные кабели, покрытые экраном из медной оплетки, что делало невозможным увидеть или разделить отдельные разъемы. В Apple II эти кабели проходили через отверстия на задней панели компьютера, которые были заземлены к источнику питания. В конце концов, для целей межсоединения ленточные разъемы были заменены множеством специально разработанных круглых кабелей с литыми разъемами.

Характеристический импеданс

Для ленточного кабеля, в котором используется провод сечением 26 AWG , расстояние между кабелями 0,050 дюйма и обычная изоляция из ПВХ, результирующее характеристическое сопротивление любых двух соседних проводов внутри кабеля составляет от 110 до 130 Ом. Точное число будет варьироваться на несколько процентов в зависимости от материалов. Знание характеристического импеданса — это один шаг к пониманию и контролю помех, которые могут быть вызваны ленточными кабелями.

См. также

• Гибкий плоский кабель (FFC)

Ссылки

• Проектирование изделий для изготовления и сборки, третье издание, стр. 143-144 «4.4 Типы проводов и кабелей»
• Цифровая системная инженерия , Уильям Дж. Далли, Джон В. Поултон, стр. 52 «2.7.2.2 Ленточный кабель»