Diseño Avanzado de Probador de Cables: Esquema Completo y Guía

Proyecto de Circuito Probador Multicable Electrónico

Los probadores de cables son dispositivos electrónicos para verificar conexiones eléctricas y la integridad de la señal en cables o ensamblajes cableados. Se usan para comprobar continuidad de trayectoria y detectar cableado incorrecto. También permiten medir la intensidad de la comunicación desde el origen al destino.

Con el avance tecnológico, existen probadores avanzados que miden resistencia, interferencia, ruido y atenuación de señal. Los básicos fueron los primeros en aparecer.

Probador Básico:

Un probador de fase o básico funciona con batería. Es portátil y sencillo: tiene indicadores de tensión, fuente de corriente y un sistema de barrido o conmutación para probar conductores uno a uno. Puede incluir microcontrolador y pantalla para automatizar pruebas y mostrar resultados.

Se conecta a ambos extremos del cable simultáneamente, o bien se separa la fuente de corriente del indicador para inyectar corriente en un extremo y detectar en el otro. Aquí aparecen dos conceptos clave: conectores modulares y Ethernet.

Conectores Modulares:

Desarrollados para el sistema Bell en los años 60 (compañías telefónicas de EE. UU. y Canadá). Son conectores eléctricos para cables de telecomunicaciones, auriculares y redes informáticas.

Ethernet:

Familia de tecnologías de red para LAN, MAN y WAN.

Un probador verifica si las conexiones del cable son las previstas. Una conexión prevista ausente es un "open" (circuito abierto). Una conexión no prevista es un "short" (cortocircuito). La prueba tiene dos fases: test de abierto (verifica conexiones correctas) y test de corto (verifica ausencia de conexiones espurias).

Dos Métodos Comunes para Prueba de Continuidad:

1. Test de Continuidad
2. Test de Resistencia

Test de Continuidad: Se hace circular corriente por todas las conexiones; si llega a todas, el cable es bueno. Se realiza con batería y bombilla.

Test de Resistencia: Se inyecta corriente conocida y se mide la tensión, comparándola con el valor esperado.

Dos Métodos Críticos para Detectar Cortocircuitos:

1. Test de Baja Tensión
2. Test de Alta Tensión

Test de Baja Tensión: Fuente de baja tensión entre dos conductores; si no hay corriente, están aislados.

Test de Alta Tensión: Fuente de varios cientos de voltios; mayor probabilidad de detectar aislamientos casi defectuosos.

Tipos de Probadores:

Probador de Señal:

Miden propiedades de transmisión: resistencia CC del cable, atenuación a una o varias frecuencias, y aislamiento entre pares (diafonía).

Probador de Señal Óptica:

Incluyen fuente de luz visible y conector para fibra óptica.

Probador de Cable de Red:

Consta de fuente de corriente y medidor, conectados entre PC y servidor.

Cuatro Tipos de Prueba de Cable de Red:

1. Test de Canal de Red: Rendimiento entre estación de trabajo y hub.
2. Test de Enlace Permanente: Tras instalar cable, terminarlo en panel de parcheo y jacks; se prueba el enlace permanente.
3. Test de Continuidad: Forma básica para saber si hay conexión entre dos puntos.
4. Mapa de Cableado (Wire Mapping): Indica cómo están emparejados los hilos del cable.

Cables CAT5, CAT5e, CAT6 se usan como probadores en redes. Dado que transmiten diversos datos, deben conectar correctamente PC y servidor.

En este proyecto usaremos el CI 4017 como contador.

Componentes Necesarios:

• CI-4017
• CI Temporizador 555
• Resistencias (10k-2, 2,2k-2, 500k-4)
• LED
• Alimentación 9 V
• Protoboard
• Condensadores (10µF-1, 10nF-1)
• Cables de conexión

CI 4017:

Contador/década CMOS de 16 pines para aplicaciones de conteo de bajo rango. Fácil de usar e interconectar con el 555.

Especificaciones de Pines del CI 4017:

PIN	Función y Descripción
Pin-1	Salida 5: alta al leer 5 cuentas.
Pin-2	Salida 1: alta al leer 0 cuentas.
Pin-3	Salida 0: alta al leer 0 cuentas.
Pin-4	Salida 2: alta al leer 2 cuentas.
Pin-5	Salida 6: alta al leer 6 cuentas.
Pin-6	Salida 7: alta al leer 7 cuentas.
Pin-7	Salida 3: alta al leer 3 cuentas.
Pin-8	Tierra (GND).
Pin-9	Salida 8: alta al leer 8 cuentas.
Pin-10	Salida 4: alta al leer 4 cuentas.
Pin-11	Salida 9: alta al leer 9 cuentas.
Pin-12	Cascada para otro CI/contador.
Pin-13	Pin de deshabilitación.
Pin-14	Entrada de reloj (clock).
Pin-15	Reset (mantenido en bajo en operación normal).
Pin-16	VCC (alimentación).

Diagrama del Circuito Probador de Cables

Usamos el 555 en modo astable para generar la señal de reloj. La frecuencia depende de R1, R2 (2,2k y 10k) y C1 (10µF), determinando la velocidad de parpadeo de los LEDs.

Empleamos cuatro hilos para demostrar el funcionamiento. Si todos están intactos, la corriente pasa y el LED del otro extremo se enciende (HIGH). Si hay defecto, el LED correspondiente no brilla, indicando fallo en ese cable.

Funcionamiento del Probador:

El 555 genera pulsos de reloj. El 4017 cuenta y activa salidas secuencialmente. Cada salida va a un hilo del cable bajo prueba. En el extremo opuesto, LEDs indican continuidad. Si un LED no enciende, ese hilo tiene fallo (open o short).

Aplicaciones:

• Probador RJ11 para cables telefónicos; RJ45 para red.
• Realiza tests master y remoto para análisis más fácil.
• Detecta conexiones incorrectas o puntos de cortocircuito.

Conclusión: El probador de cables es esencial para detectar fallos en cableado. Hemos usado el CI 4017 como contador y el 555 para generar PWM. Ambos componentes se explican con su funcionamiento. Ahora podrá diseñar este probador sencillo sin dificultad.