为什么不能再忽略连接器
- 发布时间:2021-02-03 08:57:10
在当今以网络为中心和数据密集型市场中,连接器应成为工程关注的焦点。 连接性是当今技术驱动世界的命脉。该术语涵盖了许多方面,从对Internet和数据网络的引用到家用电器和各种规模的家用电器。
随着技术的不断进步,设计组件之间的连接变得越来越重要。对于所有项目,设计人员可能都依赖“备份”或首选连接器。对增加带宽的需求以及避免串扰或环境影响的需求为工程师提供了新的,功能更强大的连接器,以优化其设计。确保最佳结果。
连接器在嵌入式系统设计成功中从未发挥过如此重要的作用。
对连接器的完整性和性能的要求不断提高
在满足当今的高速设计要求之前,连接器最重要的潜在障碍是其设计的物理方面,例如:堆叠高度,板之间的距离,电流要求或处理和操作温度。
随着系统速度的提高,连接设计不再仅基于机械要求。现在,还应该考虑一些其他的电气性能问题。
当今的设计人员需要考虑诸如串扰,偏斜和传播延迟等问题。
成功的连接器设计需要在最大化其物理和机械强度与优化信号完整性之间取得平衡。
连接器是信号传输链中的重要链接,在设计高速系统时不应忽略。实际上,连接器的设计和制造应该是整个系统级设计过程的一部分。
考虑电气性能问题
由于电感耦合或电容耦合,串扰是两个或多个传输介质之间不希望的电信号传输。传输介质的不均匀和信号传输对的偏斜效应也可能产生串扰。
在高速下,电路会产生电噪声,影响信号之间的串扰,并会产生电磁噪声,从而破坏其他电路。这些现实情况意味着信号完整性和可靠性成为重要因素。
过去,串扰归因于电缆。随着LAN速度的提高和电缆质量的提高,其他通道组件也开始提高串扰性能。
如果在连接器设计中不允许这样做,则连接器串扰可能是一个主要问题。
线对之间以及线对之间的偏移或传播延迟描述了信号线对内的电信号之间以及电缆中两个或多个信号线对之间的电信号传播延迟的差异。两者都会影响可用带宽。
内部未对准会导致信号失真,而传输带宽的减小会导致较高的电磁辐射和较低的抗干扰性。与大多数多通道数据总线系统一样,由于所有数据必须同时有效,因此,线对之间的时滞会导致带宽减少。
这两个问题可能受到到内部导体的信号的机械长度差异或介电常数不同的影响,并且主要发生在连接器的90°变型中。
HSD90°连接的基本栅格为2mm,这导致导体对之间的长度差为4mm,这意味着约20ps的时间延迟差。
环境影响-我们中的许多人都在中等和可控的条件下在室内工作,因此我们周围的设备和固定装置仅需适度的压力即可带来舒适的生活。
但是,大多数使我们的生活平稳运行的电气和电子系统和机器必须在暴露于自然元素的恶劣条件下工作。
如果要在恶劣的工作环境中使用连接器,则设计人员应谨慎选择连接器,并查看制造商的防护等级,以密封各种角度,深度和工作时间范围内的固体和水。
您还应该考虑连接器的最终使用环境,并将此方案与连接器IP等级后面的详细信息进行比较。大多数IP名称都有特定的条件,但是每个制造商可以不同地定义IP68等级。因此,如果您要寻找IP68密封等级的连接器,则设计人员应询问制造商确切如何测量IP68等级的信息。
例如,浸入2米处24小时的系统对连接器的影响将不同于120小时24小时的影响。但是,两种情况都可以定义为IP68。
增加带宽要求
不断增加的带宽需求使连接器能够为所有类型的应用程序处理更高的数据速率。现在,不仅是关键任务军事和航空航天设计,而且还有尖端技术。
现在可以在从汽车到消费物联网设备的所有事物中找到它。
当今快速增长的带宽要求使人们对将传统设计方法用于现有技术组件的能力提出了质疑。
尽管连接器通常被认为是许多产品实现的“后端”,但它们必须与任何高速/高带宽产品中的所有其他组件保持相同的设计标准。
选择正确的连接器
关于为高速印刷电路板(PCB)选择的连接器,需要在实际环境中使用的连接器中对连接器进行评级。
仅连接器数据可用于比较两个相似连接器之间的相对性能,但与实际应用中实现的性能相差甚远。
层压板的选择是电缆和连接器设计中另一个越来越重要的因素。
尽管FR-4并不是高速/高带宽设计的最佳层压板选择,但由于其低成本和广泛的可用性,它仍然是许多产品开发人员的首选。
所有连接必须可路由且可用。例如,如果需要16层布线来连接连接器,则设计人员必须确保所使用的连接器自己设计了许多系统。因此,有必要对连接器所连接的电路板有透彻的了解,同时还要考虑设计优化,可制造性和最终产品实现等因素。
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