¿El cable sólido/multitrenzado/Litz marca una diferencia en la salida serial binaria?

Estoy usando dos registros de desplazamiento para controlar 16 salidas digitales usando solo 3 pines en mi microcontrolador. Las salidas paralelas transportan <= 20 mA CC, su único propósito es alimentar los LED. Los pines de mi microcontrolador hacen lo siguiente:

  • Uno es un flujo de datos binarios en serie (5 o 0 voltios CC). En mi caso es un patrón periódico de 16 bits que muta cada segundo.
  • Uno es el pulso de reloj de entrada para los registros de desplazamiento. Envía un pulso ALTO por cada bit en el flujo de datos. Dependiendo de cómo sintonice el programa, la frecuencia puede oscilar entre 50 Hz y aproximadamente 16 MHz.
  • Uno es el pulso de reloj de enganche de salida para los registros de desplazamiento. Envía un pulso ALTO por cada 16 bits en el flujo de datos.

¿Importa si uso alambre sólido, multitrenzado o Litz en este proyecto?

He leído que el punto principal del cable Litz es reducir la resistencia de CA a altas frecuencias. Supongo que nada aquí realmente califica como AC, y admitiré que la pregunta es principalmente académica. Pero tengo un poco de curiosidad ya que hay algunas (posiblemente) altas frecuencias involucradas. Esta fórmula y estos valores de Wikipedia dan una profundidad de piel de 65 µm para el cobre a 1 MHz, por lo que el efecto de piel ciertamente es significativo, al menos para la verdadera CA.

El punto principal del cable de múltiples hilos en voltajes y corrientes de nivel lógico es típicamente la flexibilidad del cable y la longevidad contra la flexión repetida: un cable de un solo hilo se agrietará en un punto de flexión mucho más fácilmente que un paquete de hilos mucho más delgados.

Respuestas (2)

A todos los efectos prácticos, no hay diferencia entre alambre trenzado y sólido. La única excepción es para señales de muy alta velocidad (>1 GHz), donde podría decirse que sólido es mejor.

El propósito principal del trenzado es hacer que el cable sea más flexible y no tiene nada que ver con la resistencia de CA a altas frecuencias.

Hay algo llamado Efecto Piel , donde las señales de alta frecuencia tienden a viajar en la superficie del cable. Pero el cable trenzado se comporta como un conductor sólido en este sentido, porque los electrones pueden viajar libremente de un hilo a otro. Litz Wire , por otro lado, tiene aislamiento entre los hilos individuales y, por lo tanto, se comporta mejor con señales de alta frecuencia (cuánto mejor está abierto a discusión). Nunca he visto un producto comercial que use Litz Wire (ignorando a las personas audiófilas). Estoy seguro de que hay un uso práctico para el cable Litz, pero baste decir que es raro.

En realidad, el cable Litz es muy común en cables de auriculares delgados y baratos según mi experiencia. La razón definitivamente no es la audiofonía, ya que los auriculares estaban en su mayoría en el rango de $ 5.
@AndrejaKo Tiene razón, pero tampoco se usa por su "Litz-ness" ya que no tiene mucho efecto de piel en los hilos de calibre 40+ con frecuencias máximas de 20 KHz. Sospecho que es el bajo costo del aislamiento de esmalte, la alta flexibilidad y la mano de obra requerida para ensamblarlo es muy barata.
Estoy completamente de acuerdo. Tenga en cuenta que no afirmé que se usó debido al efecto de la piel. Tal vez sea simplemente más barato/más disponible que el alambre de oropel.
@AndrejaKo No hay problema. Está todo bien.
Más información sobre el cable Litz: w8ji.com/skindepth.htm (cerca del final)
Por supuesto. Leí sobre el cable Litz, pero luego mezclé los términos. Lo que realmente quise decir fue si Litz marca la diferencia en este caso. Ahora me doy cuenta de que el punto principal de los circuitos lógicos es el voltaje, no la corriente, así que supongo que no sufren demasiado por el efecto piel.
@EmilLundberg Algunos estándares de señalización son sensibles a la corriente, mientras que otros son sensibles al voltaje. Además, la corriente y el voltaje solo son independientes cuando se habla académicamente. En cualquier circuito práctico, el voltaje y la corriente están entrelazados. En cuanto al cable Litz, en más de 20 años de ser un EE, nunca he tenido una razón para usarlo; lo más probable es que tenga un par de años antes de tener que considerarlo.
@DavidKessner Jajaja, lo haces parecer como si se basara únicamente en el tiempo en la industria. "Bueno, he sido ingeniero durante 25 años, ¡es hora de comenzar a usar alambre Litz!"
@NickHalden Eso no es lo que dije. Todo el mundo sabe que 30 años es el aniversario de Litz Wire, ¡caramba! 25 años es el aniversario del amplificador de válvulas innecesariamente complicado. 20 años son resistencias de orificio pasante chapadas en oro. Y para los novatos, el aniversario de 1 mes. es "CPU sin transistores discretos".
He visto alambre litz usado en placas de inducción. Sospecho que es común en ese tipo de aplicaciones de alta potencia y alta frecuencia.
Algunos transformadores SMPS usan Litz, sospecho que es la facilidad de darle forma lo que facilita obtener una mayor densidad de cobre en un espacio limitado.

Si por hilo simple quiere decir "sólido", el sólido tiende a romperse a través de curvas repetidas, pero el trenzado no. Stranded es un poco más fácil para mí trabajar con él, solo recuerde estañar el cable antes de soldar.