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UNIVERSIDAD NACIONAL MAYOR DE SAN MARCOS FACULTAD DE INGENIERIA ELECTRICA Y ELECTRONICA

CURSO:

CIRCUITOS ELECTRICOS I PROFESOR:

ING. CALDERON ALVA

TEMA: TESTER UTP

ALUMNOS:

JESSICA CUETO SALAZAR MANUELL MEJIA MERCADO ALEXANDER TURPO ZEVALLOS HOWARD ELVIS CABREJOS RODRIGUEZ

CICLO:

2015 - I

FUNDAMENTO TEORICO: El nombre correcto es cable de par trenzado, esto es debido a que se trata de una funda plástica externa blindada ó no blindada, que contiene un conjunto de 8 cables que se encuentran trenzados entre sí de dos en dos, básicamente de la forma blanco/verde - verde, blanco/naranja - naranja, blanco/café - café y blanco/azul -azul, lo anterior no indica que al momento de su uso sea del mismo modo, sino que se combinan según las necesidades. Este cable permite ser utilizado para la transmisión de datos en las redes informáticas, así como de señales telefónicas. La forma en que se encuentran trenzados permite que se eliminen ciertas interferencias electromagnéticas del ambiente y de los demás cables con que compartan trayectoria, el término blindado o apantallado como también se le conoce, significa que entre la funda exterior y el conjunto de cables trenzados, existe un recubrimiento de capa metálica que elimina aún más la interferencia, con lo que se reduce todavía más la interferencia.

Características:  

  

Permite la interconexión de equipos en las redes locales, siempre y cuando exista la infraestructura para ello, por lo que dependen del uso de otros elementos como conectores RJ45, conectores RJ11, Switches, etc. Acorde al momento tecnológico, cada tipo de cable permitirá diferentes velocidades de transmisión, siendo muy importante saber que un cable de una baja velocidad no puede subir su velocidad, mientras que un cable de alta velocidad si puede bajar su velocidad. Se puede armar de muy diferentes maneras, colocando en sus extremos conectores RJ45 para red, Keystone Jack´s (Conector para red tanto telefónico como de red) y conectores RJ11 según las necesidades. Para su uso en instalaciones fijas se deberá de utilizar el denominado cable de red sólido, en equipos de cómputo se debe de utilizar un tipo de cable denominado "Stranded". Tiene un cierto límite de distancia en el largo del mismo, hasta 100 m, ya que a partir de ese límite, empieza a perder calidad la señal y se da pérdida de datos.

Categorización: Categoría 1: Utilizado para voz solamente Categoría 2: Datos 4 Mbps Categoría 3: UTP con impedancia de 100 ohm y carácter ísiticas eléctricas que soportan frecuencias de transmisión de hasta 16 MHz. Definida por la especificación TIA/EIA 568-A specification Categoría 4: UTP con impedancia de 100 ohm y carácter rísiticas eléctricas que soportan frecuencias de transmisión de hasta 20 MHz. Definida por la especificación TIA/EIA 568-A. Categoría 5: UTP con 100 ohm de impedancia y carácter ísiticas eléctricas que soportan frecuencias de transmisión de hasta 100 MHz. Definida por la especificación TIA/EIA 568-A specification. El cable debe ser probado para asegurar que cumple con las especificaciones de la categoría 5e (CAT 5 enhanced "mejorada"). CAT 5e es un nuevo estándar que soportará velocidades aún mayores de 100 Mbps y consiste de un cable par trenzado.

Tipos: 

Unshielded twisted pair (UTP) o par trenzado sin blindaje: son cables de pares trenzados sin blindar que se utilizan para diferentes tecnologías de redes locales. Son de bajo costo y de fácil uso, pero producen más errores que otros tipos de cable y tienen limitaciones para trabajar a grandes distancias sin regeneración de la señal, su impedancia es de 100 ohmios.

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Shielded twisted pair (STP) o par trenzado blindado: se trata de cables de cobre aislados dentro de una cubierta protectora, con un número específico de trenzas por pie. STP se refiere a la cantidad de aislamiento alrededor de un conjunto de cables y, por lo tanto, a su inmunidad al ruido. Se utiliza en redes de ordenadores como Ethernet o Token Ring. Es más caro que la versión sin blindaje y su impedancia es de 150 ohmios.

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Foiled twisted pair (FTP) o par trenzado con blindaje global: son cables de pares que poseen una pantalla conductora global en forma trenzada. Mejora la protección frente a interferencias y su impedancia es de 120 ohmios.

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Screened fully shielded twisted pair (FSTP) o par trenzado totalmente blindado: es un tipo especial de cable que utiliza múltiples versiones de protección metálica, estos son blindadas y apantalladas.

Configuración de Cables UTP El cable directo de red sirve para conectar dispositivos desiguales, como un computador con un hub o switch. En este caso ambos extremos del cable deben tener la misma distribución. No existe diferencia alguna en la conectividad entre la distribución 568B y la distribución 568A siempre y cuando en ambos extremos se use la misma, en caso contrario hablamos de un cable cruzado. El esquema más utilizado en la práctica es tener en ambos extremos la distribución 568B.

Configuración A Cable directo 568A

Configuración B Cable directo 568B

Cable cruzado Un cable cruzado es un cable que interconecta todas las señales de salida en un conector con las señales de entrada en el otro conector, y viceversa; permitiendo a dos dispositivos electrónicos conectarse entre sí con una comunicación full duplex. El término se refiere comúnmente - al cable cruzado de Ethernet, pero otros cables pueden seguir el mismo principio. También permite transmisión confiable vía una conexión ethernet. Para crear un cable cruzado que funcione en 10/100baseT, un extremo del cable debe tener la distribución 568A y el otro 568B. Para crear un cable cruzado que funcione en 10/100/1000baseT, un extremo del cable debe tener la distribución Gigabit Ethernet (variante A), igual que la 568B, y el otro Gigabit Ethernet (variante B1). Esto se realiza para que el TX ( transmisión) de un equipo esté conectado con el RX ( recepción) del otro y a la inversa; así el que "habla" ( transmisión) es "escuchado" ( recepción).

Cable cruzado 568A/568B

El cableado estructurado para redes de computadores nombran dos tipos de normas o configuraciones a seguir, estas son: La EIA/TIA-568A (T568A) y la EIA/TIA-568B (T568B). La diferencia entre ellas es el orden de los colores de los pares a seguir para el conector RJ45.

OBJETIVO: Elaborar y fundamentar el funcionamiento de un tester UTP, el cual comprueba las conexiones del cable UTP para poder determinar si el cable o la configuración de algunos de sus cables se encuentra en mal estado.

MATERIALES           

Protoboard Leds verdes Integrado 555 Integrado 4017 Condensador de Condensador Resistencias de 150 y 33k Conectores Jack RJ45 Pila 9v Diodos 1N4548

 Integrado 555:

El dispositivo 555 es un circuito integrado muy estable cuya función primordial es la de producir pulsos de temporización con una gran precisión y que, además, puede funcionar como oscilador. Sus características más destacables son: Temporización desde microsegundos hasta horas. Modos de funcionamiento: Monoestable y estable. Aplicaciones: Temporizador, Oscilador, Divisor de frecuencia.

 Integrado 4017: El circuito integrado de tecnología CMOS, es un contador y divisor hasta 10, que puede dividir o contar cualquier valor entre 2 y 9; técnicamente se le conoce como contador de Jhonson de 5 etapas; utilizado frecuentemente como secuenciador de luces y divisor de bajas frecuencias.

 Leds: Es un diodo (dispositivo semiconductor) que emite luz inherente de espectro reducido cuando se polariza de forma directa la unión PN del mismo y circula por él una corriente eléctrica.

 Jacks para RJ45: Diseñados para conectar el cable UTP ( Unshielded Twisted Pair , par trenzado sin blindaje) para red Ethernet equipados con los equipos convencionales de el RJ45

SIMULACION DEL PROYECTO EN PROTEUS

Proteus es una compilación de programas de diseño y simulación electrónica que se utilizó para simular el circuito del Tester UTP antes de hacer el montaje del mismo en el protoboard con todos los componentes físicos, con la finalidad de que no haya ningún desperfecto a la hora de montar el circuito en el protoboard, en algunos casos se puede llegar hasta dañar los componentes por eso es de mucha ayuda usar este tipo de programas como Proteus para evitar esos inconvenientes. Como se puede apreciar en la imagen el circuito esta prendido y funcionando para posteriormente pasar al montaje.

Funcionamiento del probador de cable UTP (tester UTP) El tester es un dispositivo electrónico que permite determinar si un cable de red está funcionando correctamente o no. Para realizar esto el tester envía una señal eléctrica de un punto X a un punto Y, es decir de un extremo del cable al otro para comprobar si la señal enviada por el emisor es visualizada por el receptor y de esta manera comprobar si hay conducción eléctrica o continuidad en el cable, la continuidad es el indicador que permite saber si el cable está completo o fragmentado, ya que cuando el cable funciona correctamente “completo” se puede ver la señal enviada y la señal recibida al mismo tiempo, y cuando el cable se encuentra abierto “fragmentado, roto” se puede ver el dato enviado pero no el dato recibido.

Como se muestra hay dos circuitos integrados el 555 y el 4017, empezaremos por el temporizador 555 está configurado en su modo estable es decir su señal de salida por el pin 3 es una señal de reloj con cierto período que como muestra la fórmula de la imagen depende de los valores de RA, RB y C. El período T1 es el tiempo de la señal de reloj en un nivel alto y T2 el tiempo de la señal en un nivel bajo, sin embargo lo mas importante es el período T total que para nuestro circuito resulta 0,9s que es el tiempo que durará encendido un LED para verificar la correcta conductividad de un hilo. El capacitor del pin 5 no afecta a la

señal de reloj así que puede ser uno de valores aproximados al que usamos. La alimentación para todo el circuito será de 9V ya que para cables muy largos se necesita buena cantidad de energía, por ejemplo un cable UTP tiene una impedancia de 100 ohms y si usamos una batería de 9 voltios la corriente en el cable estaría dado por la fórmula Corriente=Voltaje/Impedancia y sería aproximadamente 0,09 amperios o lo que es lo mismo 90 mA un valor que si enciende un LED y dependiendo del largo del cable puede variar el valor a más o menos.

El circuito integrado 4017 es un contador de década es decir que envía secuencialmente un nivel alto de señal con una duración T, que es el período de la señal del temporizador 555, como se ve en la figura siguiente extraída del datasheet del 4017, la señal superior es la que sale del pin 3 del 555 y entra en el pin 14 del 4017, la segunda señal es del pin 13 del 4017 que tiene que estar puesto a tierra todo el tiempo, la tercera señal es el pin 15 que es el Master Reset (MR) que al recibir una señal de alto empieza de nuevo el conteo desde el inicio y para un conteo de que en nuestro caso es de 7 pines (debería ser 8 pero explicaré luego ese detalle) se colocará el pin del conteo octavo (pin 6) conteo al MR para que solo cuente hasta 7 y no hasta diez y eso se ve en el diagrama del circuito que tiene el pin 6 conectado con el pin 15, de esta forma sólo se cuenta hasta siete y se resetea el sistema de nuevo desde el conteo uno.

Para explicar todo de nuevo, segun la figura, la señal de la cuarta fila es el primer conteo y sale del pin 3, la quinta fila es el segundo conteo sale del pin 2, la sexta fila es el tercer conteo del pin 4, y así la séptima fila es el cuarto conteo del pin 7, el quinto conteo del pin 10, el sexto conteo del pin 1, el séptimo conteo del pin 5 y el octavo conteo según nuestro diagrama anterior va al MR (pin 15) para empezar de nuevo el conteo, el pin 9 y pin 11 ya no se usan ya que no queremos el noveno y décimo conteo, tampoco usamos el pin 12 ya que tiene otro propósito como se ve en la última fila del gráfico siguiente. La alimentación es de 9V en el pin 16 como todo el sistema y la tierra corresponde al pin 8.

Para las siete salidas de conteo se coloca 7 LEDs en el módulo principal y 7 LEDs en el módulo complementario, y el pin 8 se usa para conectar la tierra (GROUND) del sistema es por eso que sólo usamos 7 LEDs y no 8. Si el Pin 8 del cable estaría fallido los ningún LED se encenderá, mientras que para los otros pines no se encenderá solamente el LED correspondiente al pin.

DIAGRAMA DE BLOQUES EXISTE CONTINUIDAD

ALIMENTACION CON BATERIA 9V

ENCENDIDO DE LED CONTADOR

4017 RECEPTOR Y CONTADOR DE SEÑALES NE555 EMISOR SEÑALES CON UN PERIODO “T”

MR

NO HAY ENCENDIDO DE LED

NO EXISTE CONTINUIDAD

PROCEDIMIENTO:            

≤

PINES

Colocar el 555 en el protoboard Hacer puentes entre los pines 2-6 y 4-8. Colocar Resistencia 1k entre pin 8-7. Colocar Resistencia 33k entre pin 6-7. Colocar condensador 100 µF Y 10nF a los pines 6 – 5 y tierra respectivamente. Conectar pin 1 a tierra Conectar pin 8 a voltaje positivo. **Comprobaremos en correcto funcionamiento colocando un led en el pin 3 y tierra. Colocar el CD4017. Colocar 8 leds con un terminal a tierra, y el otro en el cuerpo del protoboard. Colocar una resistencia de 150 Ω , en serie para cada led. Colocar un diodo led en serie Conectar: -led 1 con pin 3 del 4017 -led 2 con pin 2 del 4017 -led 3 con pin 4 del 4017 -led 4 con pin 7 del 4017 -led 5 con pin 10 del 4017 -led 6 con pin 1 del 4017 -led 7 con pin 5 del 4017 -led 8 con pin 6 del 4017

7

      

Hacer un puente entre pin 15 – 9 del 4017. Conectar 13 a tierra y 8 a tierra. Conectar el pin 3 del 555 con el pin 14 del 4017. Alimentar el pin 16 con voltaje positivo. Conectar los siguientes 8 leds con un terminar a tierra. Colocar resistencia 150Ω en serie con cada led. Colocar Jack RJ45 a cada uno de los leds teniendo en cuenta la secuencia de colores de los cables.

CONCLUSIONES 

 

EL probador UPT es muy indispensable para el manejo de las redes de cableado estructurado, por medio de este trabajo se conocieron las características y las funciones que cumple cada componente del circuito de un probador de cables UTP todo bajo los conocimientos básicos de electrónica. Se aprendió más a fondo una de las tantas aplicaciones que tienen los dispositivos integrados NE555 y 4017. Investigamos sobre los dos tipos de cableado para conexión de red UTP, estas son : la conexión cruzada y la normal que puede ser tipo A o Tipo B....