Підключення моніторів VGA по кручений парі

1. За допомогою такого простого пасивного пристрою, як Балун, сигнали VGA можна передавати на великі відстані...
2. Типові області застосування
3. РЕКОМЕНДАЦІЇ ЩОДО ВИБОРУ ПРОВОДКИ
4. ПРОБЛЕМИ З ЗОБРАЖЕННЯМ
5. ВИСНОВОК

За допомогою такого простого пасивного пристрою, як Балун, сигнали VGA можна передавати на великі відстані без посилення.

Монітор VGA сприймається сьогодні як щось само собою зрозуміле. Ця технологія, що стала по суті стандартом де-факто на відеоінтерфейс для ПК, застосовується практично у всіх видах обладнання - від настільних ПК до мультимедійних проекційних систем.

Свого часу розробники специфікацій на кабельне підключення VGA-монітора виходили з того, що VGA буде розташовуватися поблизу від джерела відеосигналу. Тому традиційні кабелі VGA розраховані на відстань в 7,5-15 м, при його перевищенні потрібно встановити підсилювач сигналу. Крім зазначеного обмеження з кабелем VGA незручно працювати, і він не вписується в концепцію структурованих кабельних систем. Разом з тим, не всім відомо, що сигнали VGA можуть передаватися на великі відстані без посилення по кручений парі розділу 5 за допомогою простого пасивного пристрою, відомого як Балун.

ЩО ПРЕДСТАВЛЯЄ СОБОЮ Балун VGA?

Балун VGA (див. Малюнок 1) - це пасивний пристрій, що дозволяє використовувати кручену пару (Категорії 5 або краще) замість традиційного кабелю VGA, так що дисплей VGA може бути розміщений на значній відстані від джерела без використання підсилювача сигналу. Балун VGA застосовуються парами, і вони підтримують будь-яке обладнання з інтерфейсами VGA, SVGA, XGA або SXGA: настільні та портативні ПК, мультимедійні проектори, плоскі рідкокристалічні монітори, стандартні ЕПТ-монітори, плазмові дисплеї, підсилювачі сигналів VGA, роздільники сигналів VGA або конвертери розгортки VGA (див. Малюнок 2).

Карти VGA передають не тільки відеосигнали, але і сигнали управління для налаштування параметрів зображення, наприклад яскравості або контрастності. З огляду на те, що кабель Категорії 5 має тільки чотири кручені пари, пасивні Балун VGA здатні підтримувати тільки відео в форматі RGB і сигнал вертикальної і горизонтальної синхронізації. Пасивні Балун VGA не дозволяють передавати сигнали управління, і тому параметри монітора необхідно налаштувати, перш ніж він буде встановлений на своєму постійному місці. У наступному розділі ми описуємо деякі з додатків VGA, де можуть бути використані переваги підключення по кабелю Категорії 5.

Типові області застосування

Мультимедійні проектори. Мультимедійні проектори застосовуються практично повсюдно - від корпоративних презентацій до освітніх лекцій та рекламних демонстрацій. Новітнє покоління проекторів забезпечує відмінну якість зображення при використанні з портативними або настільними ПК. Зазвичай доповідач підключає портативний комп'ютер до проектора за стандартним кабелю VGA, при цьому портативний комп'ютер повинен розташовуватися поблизу від проектора. У деяких випадках це може бути незручним. Щоб усунути це обмеження, з'єднання між портативним комп'ютером і проектором можна подовжити за допомогою екранованої кручений пари Категорії 5, як показано на рисунку 3.

Навчання з використанням ПК в класах. У навчальних закладах персональні комп'ютери служать викладачам для демонстрації освітнього матеріалу або лекційної інформації студентам, які перебувають відразу в декількох приміщеннях. При використанні Балунов VGA разом з роздільником VGA ПК-джерело відеосигналу можна підключити одночасно до кількох екранів VGA в класних кімнатах по крученим парам розділу 5 (див. Малюнок 4). Якщо обладнання з обох кінців Балунов VGA має трехштирькових вилки змінного струму, то в цьому випадку може бути задіяна вже наявна проводка з неекранованими крученими парами Категорії 5. В іншому випадку, якщо будь-яка з підключених до Балун пристроїв VGA не має вбудованих трехштирькових з'єднувачів змінного струму, необхідно використовувати кабель з екранованими витими парами Категорії 5. Причина цього буде пояснена пізніше. Для навчальних закладів з обмеженим бюджетом застосування Балунов VGA і кручений пари розділу 5 представляє економічний спосіб доставки навчальних матеріалів в кожну класну кімнату без дорогих вкладень в локальну мережу або систему відеоконференцій.

Моніторинг промислових процесів. У промисловості складні датчики і контролери процесів часто розташовуються в недоступних областях. Вихідний сигнал VGA від цих пристроїв може бути переданий по проводці Категорії 5 назад на монітор в приміщення, де знаходиться оператор (див. Малюнок 5). Забезпечується Категорією 5 помехоустойчивость ідеальна для промислових додатків, а Балун VGA дозволяють не втратити цю перевагу.

Інформаційні відеосистеми. ПК часто застосовуються для організації продажів і торгових демонстрацій: зокрема, на виставкових стендах для залучення уваги відвідувачів і поширення інформації. Наприклад, Балун VGA можуть використовуватися в магазині для реклами товарів, що продаються. Застосування кабелів Категорії 5 з моніторами VGA виключає необхідність мати у своєму розпорядженні системний блок поблизу від торгового кіоску (див. Малюнок 6).

Співробітник магазину може управляти екранами, не покидаючи свого офісу, а самі кіоски можна розташувати в будь-якому місці, де є проводка Категорії 5.

Спільна робота. При спільному вирішенні багатьох завдань, таких, як написання технічної документації або проектування інженерних систем, виконавцям необхідно зустрічатися, щоб обговорити інформацію, що відображається на локальному ПК. спостерігати за екраном монітора VGA набагато простіше, якщо його можна помістити там, де інші учасники проекту зможуть його бачити. Встановивши другу карту VGA в ПК і підключивши віддалений монітор за допомогою Балунов VGA і кабелю Категорії 5, другу станцію можна швидко налаштувати для перегляду в іншій кімнаті без придбання дорогого устаткування для відеоконференцій (див. Малюнок 7).

У наступному розділі наведено деякі рекомендації по монтажу проводки при використанні Балунов VGA.

РЕКОМЕНДАЦІЇ ЩОДО ВИБОРУ ПРОВОДКИ

Тип кабелю. Деякі Балун VGA підтримують тільки неекрановану виту пару Категорії 5, інші - як екрановану (Shielded Twisted Pair, STP), так і неекрановану (Unshielded Twisted Pair, UTP) виту пару. Що стосується Балунов VGA для STP, екрановані виту пару розділу 5 слід використовувати з відповідними Балун, якщо джерело або приймач сигналу VGA не має вбудованої трехштирькових вилки електроживлення. Це пов'язано з тим, що Балун VGA повинен бути надійно заземлений з обох кінців з'єднання, інакше він не буде передавати сигнали вертикальної і горизонтальної синхронізації. Якщо устаткування не заземлено належним чином, то в цьому випадку потрібно надати загальну точку відліку, для чого і служить кабель з екранованими витими парами.

До того ж, кабель STP повинен бути терминировать за допомогою екранованих модульних роз'ємів RJ-45 на обох кінцях лінії для забезпечення загального нуля між Балун VGA.

Зазвичай портативні комп'ютери, мультимедійні проектори та плоскі рідкокристалічні монітори забезпечуються зовнішніми адаптерами живлення і, отже, не мають власної трехштирькових вилки.

У цьому випадку потрібен кабель з екранованими витими парами. Відмова від кабелю STP може привести до повної або переміжною втрати зображення. В Таблиці 1 наводяться рекомендації щодо застосування відповідних типів кабелю при використанні Балунов VGA з підтримкою STP.

Кабель з неекранованими крученими парами Категорії 5 застосовують з Балун VGA, коли і джерело, і приймач сигналу VGA мають власну трехштирькових вилку живлення: зокрема, це справедливо в разі ЕПТ-моніторів і настільних ПК. У такій ситуації може бути задіяна вже наявна в будинку проводка з неекранованими крученими парами Категорії 5. До речі, при тестуванні з'єднання з Балун VGA по вільному кабелю з крученими парами, кабель необхідно розмотати з котушки.

Відповідність контактів. Балун VGA потрібно чотири кручені пари.

Пара 1: Червоний відеосигнал.
Пара 2: Зелений відеосигнал.
Пара 3: Синій відеосигнал.
Пара 4: Горизонтальна і вертикальна синхронізація.

Кабель між двома Балун VGA повинен дотримуватися призначення контактів Балунов. Необхідно, щоб кручені пари відповідали контактам, а полярність була прямою. Інакше кажучи, контакт 1 на одному кінці має під'єднуватися до контакту 1 на іншому і т. Д. Для семи інших контактів. Балун VGA дає сигнал для кожної пари, як показано на рисунку 8.

Дозвіл зображення. Монітор із роздільною здатністю слід задавати відповідно до вимог програми. Якщо додаток буде відображати тільки великорозмірні текстові шрифти і графіку, то дозвіл слід зменшити. Це дозволить оптимізувати якість зображення і збільшити максимальну дальність. У звичайній ситуації Балун VGA дозволяє передавати зображення на відстані, зазначені в Таблиці 2 (в залежності від специфікації виробника).

Тип кабелю. Тип кабелю має важливе значення для якості зображення. З метою мінімізації втрат сигналу слід використовувати кабель Категорії 5 або кращої.

Протяжність кабелю. Максимальна відстань залежить від дозволу монітора. Якщо необхідну відстань перевершує специфікацію для даного дозволу, то дозвіл монітора слід зменшити для поліпшення якості зображення.

Параметри монітора. При передачі відеосигналу по кабелю зображення може втратити яскравість і контрастність. Це можна компенсувати за рахунок збільшення яскравості і контрастності монітора. Рівень яскравості і контрастності рекомендується налаштувати на максимум і обрати найбільш прийнятний для його, після того як обладнання буде встановлено на своє постійне місце.

Навіть дотримання всіх запобіжних заходів не гарантує відсутності проблем із зображенням. У наступному розділі ми опишемо деякі з них і те, як з ними боротися.

ПРОБЛЕМИ З ЗОБРАЖЕННЯМ

Повна або часткова втрата зображення. Практично завжди це результат втрати синхронізації внаслідок неправильного заземлення, що проявляється в періодичному миганні дисплея або повної втрати зображення. Це трапляється, коли сигнал передається по неекранованої кручений парі з / на обладнання, у якого відсутня власна трехштирькових вилка електроживлення. Проблема може бути вирішена шляхом заміни неекранованої кручений пари на екрановану і параметрів завершення обох кінців кабелю з використанням екранованих модульних роз'ємів RJ-45.

Розмивання. Розмивання зображення відбувається тоді, коли край зображення залишає на екрані слід подібно брудної лінії від чорнильного пера на аркуші паперу. Такий ефект виникає при збільшенні відстані, на яке сигнал передається по кручений парі. З наближенням до максимально допустимому відстані, фізичні властивості кабелю і Балунов починають проявляти себе подібним чином. Це пов'язано із затримкою поширення і загасанням.

Крім використання активного пристрою з вбудованим підсилювачем можна також зменшити протяжність кабелю або налаштувати контрастність і яскравість монітора.

Тремтіння. Тремтіння зображення має місце, коли фон змінюється з чорного на білий і назад. Подібний симптом може бути наслідком проблем із заземленням між обладнанням VGA або зовнішніх перешкод з боку сусіднього силового трансформатора. Цей ефект можна звести до мінімуму шляхом настройки яскравості і контрастності монітора.

Двоїння. Двоїння проявляється в наявності другого відеозображення позаду основного, при цьому друге зображення зміщене по відношенню до першого. Дане явище зазвичай пов'язане з проблемами в самому кабельному з'єднанні. Неякісна закладення, розкручені пари, неоднакова довжина пар, низькоякісний кабель і надмірно високі перехідні перешкоди між системним блоком і монітором - все це може бути причинами подвоєння зображення. В цьому випадку краще всього замінити наявний кабель на новий.

Неправильні кольору. При появі в зображенні не тих кольорів, які повинні бути (наприклад, синій замість зеленого), проблема може полягати в неправильному підключенні або розщепленні пар. Виявити причину можна шляхом перевірки підключення контактів кабелю між ЦПУ і монітором, щоб переконатися, що все зроблено відповідно до специфікації виробника Балунов VGA.

Втрата деталей зображення. Втрата деталей зображення може мати місце при збільшенні протяжності кабелю з витими парами. Таким чином починають проявлятися фізичні властивості кабелю і Балунов при наближенні до максимально допустимому відстані. Це є наслідком ефектів затримки поширення і затухання сигналу. Крім використання активного пристрою з вбудованим підсилювачем якість зображення можна покращити зменшивши протяжності кабелю або дозволу зображення. Якщо додаток нормально працює з гіршим дозволом (наприклад, при 800x600 замість 1024x768), то налаштування монітора на меншу роздільну здатність дозволить поліпшити зображення. Інший спосіб - відрегулювати контрастність і яскравість монітора.

ВИСНОВОК

Застосування Балунов VGA забезпечує гнучкість у виборі конфігурацій і дозволяє позбутися від важких і дорогих кабелів VGA. Для досягнення задовільної якості зображення попередньо слід визначити, якого роду обладнання VGA буде використовуватися, яке максимальне видалення між системним блоком і монітором і яким має бути дозвіл монітора.

Джефрі Херман - менеджер по продуктах в компанії NHC Communications, яка розробляє і виробляє з'єднувальні компоненти для СКС. З ним можна зв'язатися через сайт компанії http://www.nhc.com .

Настільний ПК UTP або STP STP STP STP Портативний ПК STP STP STP STP Таблиця 2. Залежність між дозволами і дальністю передачі сигналу. Формат Дозвіл Макс. відстань по кручений парі Кат. 5 VGA 640x480 пікселів 125-135 м SVGA 800x600 пікселів 95-105 м XGA 1024x768 пікселів 30-75 м SXGA 1280x1024 пікселів 15-60 м