Δευτέρα 5 Δεκεμβρίου 2016

Σύγκριση ‘’μαγικού’’ με ‘’μαύρο’’ καλώδιο τροφοδοσίας


Το παρών θέμα αποτελεί συνέχεια του θέματος  ‘’Μύθοι για Καλώδια τροφοδοσίας συσκευών ’’.

Ας συγκρίνουμε τα βασικά specs του καλωδίου τροφοδοσίας - την ειδική αντίσταση ‘’ρ’’ , τη χωρητικότητα(C) και την επαγωγή(L) , τα οποία θεωρώ αμελητέα για τους 50 Hz και κανονικά δεν αξίζαν καν τον κόπο της όποιας περαιτέρω ανάλυσης: Ενώ , όπως πολλάκις έχω αναφερθεί παίζουν ρόλο σε άλλες εφαρμογές.
 Όμως ας τα υπολογίσουμε: Ρίξτε απλώς μια ματιά:
Σύγκριση χαρακτηριστικών ‘’μαγικού’’ με ‘’μαύρο’’
Υπολογισμός ‘’ρ’’ σ’ ένα κοινό καλώδιο:

Υπολογισμός ‘’ρ’’  σ’ ένα ακριβό καλώδιο της εταιρείας πχ εδώ

Κάνοντας τους υπολογισμούς έχουμε :
R=2,23mΩ (milliohm)/ft
1ft (foot) = 0,304 m
1m =3,28  ft
2,23mΩ /ft =0,00223  Ω/ft
0,00223  Ω/ft X 3,28 = 0,0068 Ω/m
0,0068 Ω/m Χ2 = 0.0136 Ω/2m
Φυσικά τιμή τέτοιας μικρής αντίστασης δεν μετριέται με Ωμόμετρο ακόμα και ψηφιακό . Απαιτείται ειδικό όργανο, όπως αυτό πχ, που χρησιμοποιεί ο ΟΤΕ για την εύρεση βλάβης καλωδίου (γέφυρας Wheatstone)
 Κάνοντας τη σύγκριση των 2 καλωδίων έχουμε:
0.0232/0.0136 =1,7 φορές μικρότερη είναι η αντίσταση ,στα 2 μέτρα, του ‘’μαγικού καλωδίου, σε σχέση με το ‘’μαύρο’’ καλώδιο.
Ακόμα και το πιο πανάκριβο (δυστυχώς δεν βρήκα να δίνουν τιμές στα χαρακτηριστικά τους) να είχε μικρότερη αντίσταση κατά 10 δες φορές πάλι θα ήταν χωρίς ουσία
Όμως μιλάμε για 50 Hz ή με απλά λόγια , σταγόνα στον ωκεανό ή όπως είπαν μερικά μέλη σταγόνα λεμονιού σε πισίνα και να αναμένουμε ότι αυξήθηκε η οξύτητα της ή όπως συνηθίζω να λέω εγώ ‘’αν φας τραχανά με χρυσά κουτάλια θα αλλάξει η γεύση σε γιουβαρλάκια ??’’.
Η Χωρητική αντίσταση
Οπουδήποτε υπάρχουν 2 αγωγοί που διαρρέονται από ρεύμα που βρίσκονται κοντά ,αν και είναι μονωμένοι μεταξύ τους, δημιουργούν χωρητική αντίσταση


Η επαγωγική αντίσταση
Κάθε αγωγός ακόμα και πολύ μικρός σε μήκος έχει κάποια επαγωγή και άρα όταν διαρρέεται από ρεύμα φτιάχνει μαγνητικό πεδίο. Βέβαια για τα σήματα audio, πόσο μάλλον για καλώδια τροφοδοσίας 50Hz , η επαγωγική αντίσταση δεν είναι καθοριστικός παράγοντας για κανονικά (μικρά) μήκη καλωδίων (αμελητέα).
Έτσι λοιπόν οποιοδήποτε μήκος καλωδίου, ενεργεί και σαν πηνίο και σαν πυκνωτής.
Είναι λοιπόν προφανές ότι θέλουμε το καλώδιο μας να έχει όσο το δυνατόν τη μικρότερη ωμική αντίσταση ώστε η απώλεια του πλάτους του σήματος να είναι η ελαχίστη και όσο το δυνατόν τη μεγαλύτερη Zc και την μικρότερη ΖL για να εμποδίζεται απώλεια στις υψηλές συχνότητες. (Αυτό ισχύει για τα καλώδια διασύνδεσης και ειδικά για συχνότητες RF και αυτό το επιτυγχάνουμε επιλέγοντας καλώδια που χρησιμοποιούν καλή μόνωση μεταξύ των αγωγών και φυσικά εμείς να χρησιμοποιούμε το απαραίτητο μήκος καλωδίου αλλά και κυρίως με σωστά φτιαγμένα plugs & jacks  ).


Τυχόν λαθάκια στους υπολογισμούς (απαιτήθηκαν πολλές μετατροπές μονάδων)αν και τους διπλοέλεγξα ‘’συγχωρούνται’’ , εκτός αν ‘’βγάζουν μάτι’’ και θα διορθωθούν.
Το ότι δεν κάνω σύγκριση με κάποιο ‘’μαύρο’’ για L-C είναι γιατί οι κατασκευαστές δεν θεωρούν σημαντικό να αναγράψουν στα specs αυτά τα χαρακτηριστικά αφού είναι αμελητέα. Ενώ την αντίσταση ή αντ’ αυτής τη διατομή και το υλικό κατασκευής (το ‘’ρ’’ δηλαδή) το αναφέρουν.
Υπάρχει κάτι που να διορθώνει το καλώδιο τροφοδοσίας;
Η απάντηση , είναι απλά ότι ένα καλώδιο ρεύματος με μικρότερη απ’ την απαιτούμενη διατομή θα έχει σίγουρα πρόβλημα.
Όμως επαρκώς μεγάλη διατομή θα κάνει άμεσα την όποια διόρθωση. Αν η μεγαλύτερης διατομής δεν διορθώσει το πρόβλημα ,τότε το πρόβλημα θα πρέπει να αναζητηθεί στο σχεδιασμό του τροφοδοτικού (θα αφιερώσω αναλυτικό άρθρο στο προσεχές μέλλον) και κανένα καλώδιο τροφοδοσίας , ‘’μαύρο’’ ή ‘’μαγικό’’ , δεν πρόκειται να βοηθήσει .
Καμιά εξωτική σχεδίαση καλωδίου, είτε με ασημένιους αγωγούς και φις ,με καλώδια πλεγμένα ή όχι , με θωράκιση ή όχι, με γείωση της θωράκισης σ’ ένα ή σε δύο σημεία, μόνωση από τεφλόν ή άλλο εξωτικό υλικό , ή οτιδήποτε άλλο (πχ ασημένια φις και ειδικές επίχρυσες ασφάλειες στον πίνακα ή στο τροφοδοτικό του high end που αντί πχ 30 λεπτά κοστίζουν δεκάδες ευρώ!!!) δεν πρόκειται να βοηθήσει στην επίλυση προβλημάτων καλύτερα από οποιοδήποτε άλλο ‘’μαύρο’’ καλώδιο παρόμοιας διατομής επειδή τάχα το ένα και μοναδικό πρόβλημα είναι ότι η αντίσταση του κοινού καλωδίου σε σχέση με το ‘’μαγικό’’ είναι ‘’πολύ υψηλή’’. 
Ο κατασκευαστής της της συσκευής σας, που συνοδεύεται με ‘’μαύρο’’ καλώδιο σίγουρα δίνει διατομή και λίγο μεγαλύτερη απ’ την απαιτούμενη.
Η προσγειωμένη λοιπόν τεχνική απάντηση είναι: Καλώδιο Τροφοδοσίας σωστής διατομής , χωρίς μπλεντάζ, των 4 € αρκεί και δεν χρειάζεται τόσο ψείρισμα και το βάρος να δοθεί στο Room Treatment και στην σωστή τοποθέτηση των ηχείων.

Θωράκιση Καλωδίων διασυνδέσεως και ρεύματος
Μύθος και η θωράκιση του καλωδίου τροφοδοσίας για εξάλειψη της ΕΜΙ. Θα μου πείτε βλάπτει; Συνήθως όχι , πιθανόν κάποτε ναι γι’ αυτό και το σύνολο των καλωδίων τροφοδοσίας ηλεκτρονικών συσκευών διατίθεται χωρίς θωράκιση.
Αν το καλώδιο τροφοδοσίας έχει και θωράκιση (είτε magnetic είτε non magnetic αυτή είναι αγώγιμη) ,είτε η θωράκιση συνδέεται στα 2 άκρα είτε στην πλευρά της πρίζας (της διατείνονται οι χαϊεντάδες – επειδή τάχα εξαλείφει την ΕΜΙ – που της αυτή αυτοεξαλείφεται και χωρίς θωράκιση λόγω του πρ =ωτεύοντος του μετασχηματιστή που παίζει το ρόλο και πηνίου choke) , ανάλογα της σχολής και ανάλογα της ηλεκτρομαγνητικής σύζευξης και κυρίως ανάλογα της εφαρμογής) , το αποτέλεσμα θα είναι πάλι αμελητέο (δεν είναι αμελητέο στα καλώδια διασύνδεσης , της διαφαίνεται στα ανωτέρω 2 links)).
Δείτε της για λεπτομέρειες το άρθρο: Θωράκιση καλωδίων ρεύματος και διασυνδέσεων

Electro-Magnetic Interference & Φερρίτες για μπλοκαρισμα της RF

Αναφέρομαι διεξοδικά και αναλυτικά στο άρθρο: Ηλεκτρομαγνητική Παρεμβολή (ΕΜΙ)


Επίλογος:
Με την κατάσταση που έχει διαμορφωθεί στο ‘’Μύθοι για Καλώδια τροφοδοσίας συσκευών ’’ συνεχίζω να τηρώ μια στάση σύγκρουσης.
Αν και ατελέσφορο – συνεχίζω απλά και μόνο πιστεύοντας ακράδαντα, με απλοϊκή αλλά και μαθηματική ανάλυση, ότι ίσως ,στο μέλλον, αποτρέψει τον κάποιο ‘’γκουρού’’ να μπορεί να εκμεταλλεύεται αυτήν την ‘’αμάθεια’’ (δεν είναι κακό ο κάθε μουσικόφιλος να μη γνωρίζει τεχνικά θέματα – ειλικρινά το λέω με κάθε σεβασμό) και την όποια ανασφάλεια του για το σύστημα του και να τους αρμέγει ανελέητα το πορτοφόλι (αν πρόκειται για άτομα με πορτοφόλι κανένα πρόβλημα και καλά τους κάνει, για τους φτωχούς όμως μουσικόφιλους, υπάρχουν και πολλοί άλλοι και στο avsite που όπως διαπίστωσα έχουν κάνει παρόμοια ενημέρωση με σχετικά άρθρα.
Η επανάληψη τέτοιων άρθρων πάντα είναι εις όφελος του ανημέρωτου καταναλωτή.
Με τα σχετικά αυτά άρθρα δεν κάνω τον ‘’γκουρού’’ της ηλεκτρονικής απλά ερμηνεύω τα των σχετικών εταιρειών λεγόμενα σύμφωνα με τους απλούς νόμους της φυσικής και όχι της μεταφυσικής. Επαναλαμβάνω όμως ότι ό σκοπός αυτών και των παρατιθεμένων links είναι η ενημέρωση και σέβομαι την οποιαδήποτε επιλογή θα κάνει το κάθε μέλος μετά την ενημέρωση.

Σχετικά θέματα στο avsite.gr :

Επίσης θα βρείτε ενδιαφέροντα: Τεχνικά άρθρα που ενδιαφέρουν και μουσικούς

Σκιαθίτης Στέφανος

Ηλεκτρονικός (συνταξιούχος) – Μηχανικός Μικροκυμάτων​

Παρασκευή 2 Δεκεμβρίου 2016

Αναλογικά και Ψηφιακά σήματα



Ποιά είναι η διαφορά αναλογικού από ψηφιακό σήμα;

Το άρθρο αυτό δίνει σε περίληψη μερικές χρήσιμες πληροφορίες για τα Digital & Analog σήματα και αποτελεί την εισαγωγή για να εξετάσουμε με κάποιες λεπτομέρειες το πότε αξίζει και πότε όχι να επενδύσουμε σε ακριβά καλώδια . Θεώρησα καλό τα δυο αυτά άρθρα να είναι ξεχωριστά καθώς το άρθρο που θα ακολουθήσει μετάφραση , ως έχει, ολόκληρου του  άρθρου από ένα γνωστό συγγραφέα
Θεώρησα καλό να μη τα περιγράψω με δικά μου λόγια αλλά να το μεταφράσω ως έχει για έμφαση και ενημέρωση των μελών του avsite ότι δεν χρειάζεται μεγάλη δαπάνη για ψηφιακά καλώδια..

Digital & Analog σήματα
Τα πρώτα καλώδια video και audio σχεδιάστηκαν για αναλογικά σήματα.
Το αναλογικό σήμα αντιπροσωπεύει τις πληροφορίες που μεταφέρονται με μια συνεχή κυματομορφή ανάλογη μ’ αυτές τις  πληροφορίες.
Εάν πχ οι πληροφορίες είναι ένας τόνος 2KHz ημιτονικός, το αναλογικό σήμα θα είναι μία τάση που κυμαίνεται συνεχώς από θετική σε αρνητική, 2000 φορές ανά δευτερόλεπτο, σε ένα σχήμα ημιτονοειδούςς κύματος.

Το ψηφιακό σήμα, σε αντίθεση με ένα αναλογικό, δεν έχει καμιά ομοιότητα με τις πληροφορίες που μεταδίδει αλλά αποτελείται από μια σειρά από "1" και "0" bits (bitstream) , όπου ο ημιτονικός τόνος πχ 2KHz κωδικοποιείται σύμφωνα με κάποιο συγκεκριμένο standard και παραδίδεται σαν «τετραγωνικό κύμα» (Σχήμα 1).
Όταν το σήμα αποκωδικοποιείται, το αποτέλεσμα είναι ο παραπάνω τόνος των 2KHz.

Μία από τις ενδιαφέρουσες διαφορές μεταξύ ψηφιακών και αναλογικών σημάτων είναι ότι υποβαθμίζονται  με εντελώς  διαφορετικό τρόπο.
Και τα δύο είναι ηλεκτρικά σήματα και επομένως και τα δύο υπόκεινται σε μεταβολή των ηλεκτρικών χαρακτηριστικών του καλωδίου αλλά και από παρεμβολή  ΕΜΙ.
Όμως, ενώ η μεταβολή του αναλογικού είναι προοδευτική και συνεχής (όσος περισσότερος  θόρυβο εισάγεται, τόσο περισσότερος θόρυβος θα ακουστεί από το μεγάφωνο μας, μαζί με τον ήχο )  αντίθετα το ψηφιακό σήμα υφίσταται αλλοίωση εντελώς διαφορετικά.

Το ψηφιακό σήμα, λόγω των απότομων πτώσεων των μετώπων του («τετραγωνικό κύμα».), υπόκειται άμεσα σε υποβάθμιση κυρίως απ΄τη σύνθετη αντίσταση του καλωδίου.
Αυτό σημαίνει ότι, ενώ το σήμα παράγεται ως τετραγωνικό κύμα, ποτέ δεν φτάνει σαν τέτοιο.
Ανάλογα με τη σύνθετη αντίσταση του καλωδίου, οι γωνίες του τετραγωνικού κύματος στρογγυλεύουν σε μεγαλύτερο ή μικρότερο βαθμό, και τα ίσια του τμήματα του στραβώνουν (Σχήμα 2).
Αυτό έχει ως αποτέλεσμα καθιστά το κύκλωμα λήψης να προσδιορίζει με δυσκολία την ακρίβεια στο εισερχόμενο σήμα.
Όσο μεγαλύτερη η υποβάθμιση στο σήμα, τόσο πιο δύσκολο είναι για τη συσκευή λήψης να εξάγει με ακρίβεια το περιεχόμενο του bitstream.

Όμως το ψηφιακό σήμα, λόγω του τρόπου που αποθηκεύονται πληροφορίες του, μπορεί να είναι αρκετά ανθεκτικό.
Ενώ το σήμα πάντα σε κάποιο βαθμό υποβαθμίζεται στο καλώδιο, εάν το κύκλωμα λήψης μπορέσει να αναπαράγει το αρχικό bitstream, η λήψη του σήματος θα είναι τέλεια.
Δεν έχει σημασία πόσο πολύ jitter, πόσο στρογγυλοποίηση των μετώπων του τετραγωνικού κύματος, ή πόσο πολύ θόρυβο, έχουμε.
Αν το bitstream μπορέσει να αναπαραχθεί με ακρίβεια στη λήψη, το αποτέλεσμα είναι σαν να μη έχει υπάρξει καμία υποβάθμιση του σήματος .

BER (Bit error rate) είναι ο αριθμός των σφαλμάτων δυαδικών ψηφίων διαιρούμενο με το συνολικό αριθμό των μεταφερόμενων bits .

Απ’ τη δική μου εμπειρία στις  Μικροκυματικές Ράδιο Ζεύξεις .
Το κατώφλι BER (Bit Error Ratio) το είχαμε:
στο 10-6 για υποβάθμιση
και στα 10-3  για φίμωση 
BER 10-12 είναι καλύτερο από BER 10-6 ???? ΟΧΙ πρακτικά είναι το ΙΔΙΟ.

Στα καλώδια, το πόσο σύντομα θα φτάσει σ’ αυτό το κατώφλι, εξαρτάται σε μεγάλο βαθμό από το σήμα, καθώς και από τις ανοχές του καλωδίου.
 Όσο υψηλότερο είναι το bitrate, τόσο πιο δύσκολο είναι να διατηρηθεί αξιόπιστη ψηφιακή επικοινωνία.
Η υποβάθμιση της ψηφιακής κυματομορφής εξαρτάται άμεσα από την προσαρμογή της  σύνθετης αντίσταση μεταξύ της πηγής, του καλωδίου, και το φορτίου.
Οι προδιαγραφές για τα ‘’ψηφιακά’’ καλώδια είναι αυστηρότερες ειδικά της ανοχής στη σύνθετη αντίσταση (75 Ω) δηλαδή να την διατηρεί όσο το δυνατόν σ’ αυτή την τιμή (75Ω) άντε με απόκλιση +/-  2 Ohm και αν το μήκος είναι το κατάλληλο τότε πρακτικά η απόκλιση είναι μηδενική (Να γιατί πουλάνε ‘φύκια για μεταξωτές κορδέλες ή ‘’φιδόλαδο’’ και εδώ ).
Πηγαίνοντας στον κόσμο του ομοαξονικού καλωδίου, μπορούμε τώρα να απαντήσουμε σε μερικές ερωτήσεις όπως:
αν ένα ‘’αναλογικό’’ καλώδιο μπορεί να μεταφέρει και ψηφιακό σήμα και αντίστοιχα ένα ‘’ψηφιακό’’ καλώδιο μπορεί να μεταφέρει και αναλογικό σήμα.
Αμφότερα μετακινούν ηλεκτρόνια. Φυσικά τα ηλεκτρόνια δεν ‘’ξέρουν’’ αν είναι αναλογικά ή ψηφιακά !!!
Όλα αυτά βεβαίως μέχρις ενός σημείου εξαρτώμενου από παράγοντες κυρίως όπως :
·         διατομή ,
·         μήκος ,
·         σύνθετη αντίσταση ,
·         ειδική αντίσταση..
Στο ψηφιακό μέλλον είναι προφανές το πλεονέκτημα της χρήσης ‘’ψηφιακού’’ καλωδίου και σε αναλογικές εφαρμογές .
Το κόστος ενός καλωδίου, συμπεριλαμβανομένων των connectors, είναι εκπληκτικά χαμηλό (πιθανόν λίγα cents /μέτρο), ακόμη και για ποιοτικό καλώδιο. Αλλά ο δρόμος που χρειάζεται το καλώδιο  να φθάσει στα χέρια σας προσθέτει όχι μόνο κάποιο, αλλά συνήθως το μέγιστο μέρος του κόστους. Αυτό περιλαμβάνει τη συσκευασία, τη διακίνηση, τη διαφήμιση , το μάρκετινγκ, μισθούς και διάφορες δαπάνες για τους εμπόρους λιανικής πώλησης .
Οι ειδικοί για όλα τα προϊόντα λένε: ‘’high price doesnt always mean high quality’’
Τα HDMI και USB καλώδια, για παράδειγμα, μπορεί να τα βρείτε από $ 1 έως πάνω από $ 1.000 για το ίδιο μήκος!!!!.
Μάλιστα οι τιμές για καλώδια ηχείου είναι ακόμη πιο ακραίες, από μερικά cents/μέτρο , μέχρι εκατοντάδες δολάρια για τα ίδια βασικά spects.
Περισσότερα όμως στο άρθρο που θα ακολουθήσει….δείτε το:

Ακριβά ή φτηνά καλώδια?

Πότε αξίζει και πότε όχι να επενδύσουμε σε ακριβά καλώδια
Δείτε πρώτα το άρθρο: Αναλογικά και Ψηφιακά σήματα :εδώ:
Ένα ωραίο άρθρο από τον Geoffrey Morrison  (Ο Geoffrey Morrison, ο συγγραφέας του άρθρου , σύμφωνα πάντα με το βιογραφικό του γράφει στο: Sound&Vision magazine, HDGuru.com και πολλά άλλα περιοδικά.
Ήταν Editor in Chief of Home Entertainment magazine και  Technical Editor of Home Theater magazine.
Είναι εκπαιδευμένος από NIST (National Institute of Standards and Technology ) και ISF (Imaging Science Foundation) και διπλωματούχος  Television/Radio από Ithaca College.). για το πότε αξίζει και πότε όχι να επενδύσουμε σε ακριβά καλώδια για αναλογικό και ψηφιακό σήμα, με τίτλο: ’When are expensive cables worth it?’’.εδώ :  

Η μετάφραση είναι όπως η γυναίκα λέει μια παροιμία:  ‘’Όταν είναι πιστή δεν είναι όμορφη και όταν είναι όμορφη δεν είναι πιστή’’.Γι' αυτό κάνω σ’ αυτό μια ελεύθερη μετάφραση:

Το άρθρο αυτό, σαν ηλεκτρονικός, το θεωρώ πλήρως αξιόπιστο και το προσυπογράφω

Σημείωση: Όπου στην εικόνα εμφανίζεται σύνδεσμος (Link) δείτε το ίδιο link στο κείμενο
Εισαγωγή
Ένα ενδιαφέρον άρθρο :’’ Why all HDMI cables are the same’’

HDMI cables

                  Το άρθρο: ‘’ 4K HDMI cables (are nonsense)’’
το άρθρο:’What is refresh rate?’’  
το άρθρο:’’ Ultra HD 4K TV color’’ 
το άρθρο:’’ τεχνολογία Redmere ‘’
                           το άρθρο:’’ αντικαταστήστε το με ένα το ίδιο φτηνό.’’

USB (και Lightning)

                       το άρθρο: ’’προκατειλημμένη προσδοκία.
                        το άρθρο:’’ The Best Micro-USB Cable ‘’ 
             το άρθρο: ’’$1.23 Monoprice cable
    το άρθρο: ’’ψηφιακός nomad
                      το άρθρο: ’’ παράξενο  θόρυβο στον ήχο

Speaker cables

το άρθρο: ’’  γκουρού ήχου Brent Butterworth ‘’

Optical cables
το άρθρο: ’’ jitter. ‘’
το άρθρο: ’’ Αμφίβολο .’’
Ethernet
το άρθρο: ’’Τα καλώδια Κατηγορία 6  / 6α ‘’

DVI και Display Port

VGA (RGB-15)

Καλώδια τροφοδοσίας

Εδώ : δείτε το δικό μου άρθρο στο : ‘’Καλώδια Τροφοδοσίας’’

Διάρκεια ζωής


Οτιδήποτε άλλο


Σημείωση:
Αν έχετε ερώτηση για τον Geoff:  Κατ 'αρχάς, ελέγξτε όλα τα άλλα άρθρα που έχει γράψει πάνω σε θέματα όπως :
Αν εξακολουθείτε  να έχετε απορίες τότε αποστολή e-mail