Индустриални новини

Как да проектирам подредба на щифтовете на конектора за печатни платки?

2021-12-22

Как да проектирам подредба на щифтовете на конектора за печатни платки?

Въведение в дизайна на щифтовете на конектора

Има няколко важни точки, които трябва да имате предвид при дизайна на щифтовете на конектора: каква е дължината на връзката? Това къса връзка от платка към платка ли е или дълъг кабел за захранване на сигнала? Каква честота (за аналогови сигнали) или какво е времето на нарастване на сигнала (за цифрови сигнали)? Маршрутизиране на диференциални двойки или единични сигнали? Дали трябва да се постигне конкретна цел за импеданс, или дали връзката е достатъчно къса, че импедансът няма значение
Окабеляването на конектора не се различава много от окабеляването на печатната платка. Могат да се срещнат проблеми с целостта на сигнала, проблеми с несъответствието на импеданса и проблеми със загубата на сигнал, което е същото в случая на високоскоростни печатни платки.
Не е проектирано подреждане на щифтове или искате да знаете защо любимата ви платка за разработка трябва да използва специфично подреждане на щифтове, което помага да се разложат някои специфични ситуации. Чрез интерпретиране на ефектите от различни честоти и типове сигнали се анализират някои добри дизайнерски практики за определяне на разположението на щифтовете на конектора.

DC връзка

Между две печатни платки или чрез кабелно окабеляване, основното съображение е общият пренесен ток. Щифтове и подобни леки конектори могат да поемат максималния ток на щифт (обикновено около 1 а). Ако е необходимо да се пренесе повече ток за дадено напрежение, напрежението трябва да бъде преодоляно през множество изводи. Друго нещо, което можете да направите, е да насочите множество напрежения към един конектор, същият метод, използван в настолните захранвания.
Разположението на щифтовете на съединителя на системата за постоянен ток трябва да предава заземяващия сигнал по междусистемната връзка. Моля, обърнете внимание на този сигнал за заземяване, тъй като това е бордовата референтна равнина, която трябва да носи обратния ток, така че броят на окабеляването и проводниците трябва да се коригира съответно. Не се препоръчва да се опитвате да свързвате две различни заземявания на две различни платки, използвайки GND връзки, особено когато те са разположени в различни вериги на мрежата и са разделени на определено разстояние. Може да възникне късо съединение между две точки, пренасящи голямо количество ток, което да стопи кабела. Това се дължи на естественото изместване на DC заземяване между различни точки в електрическата мрежа.

Ниска честота / ниска скорост

Ниската честота и ниската скорост са относителни: важна е дължината на връзката и дали е необходим импеданс. За нискоскоростни цифрови шини в диапазона от 5-10 ns, стига връзката да е достатъчно къса и поне 1 GND линия е включена в разпределението на щифтовете на конектора, може да няма нужда да се притеснявате за кръстосани смущения или отражение. Ако издърпате захранването в щифта на конектора, не забравяйте да следвате същите правила като DC конектора.
На редови щифтове с голям брой изводи или други конектори с дълги щифтови линии, когато някои сигнали са далеч от заземяващия щифт, те ще станат източници на EMI. По същия начин тези сигнали са по-лесни за приемане на кръстосани смущения, особено когато се използват лентови кабели или други плоски кабели. Следващият пример използва 14-пинов конектор със заземяване между някои IOS. Чрез поставянето на GND между групите изводи, GND ще осигури екраниране срещу шум и ще помогне за предотвратяване на EMI. Ако желаете, този пример може да се използва с дълги съединители. За връзка между платка е абсолютно възможно да премахнете някои GND щифтове и от гледна точка на шума, това все още не би трябвало да е проблем, тъй като разстоянието е много кратко.

Висока честота / висока скорост

За високоскоростни / високочестотни сигнали все още могат да се използват неща, подобни на горното разположение на щифтовете, но обикновено се използват диференциални двойки. За предпочитане са предвидени двойки заземяващи изводи, за да се предотвратят кръстосани смущения между диференциални двойки. Повече заземяващи щифтове са по-изгодни, защото осигуряват повече екраниране и помагат да се сведе до минимум всяко несъответствие на импеданса, което може да възникне. За високи честоти, като например в обхвата на GHz, простото подреждане на иглата вече няма (или поне не трябва) да се изисква. Коаксиалните (u.fl) конектори ще бъдат най-добрият избор за RF сигнали, докато други сигнали и захранвания могат да бъдат пренасочени през техните собствени конектори.

Изберете конектор

Намерете конектори, които могат да отговарят на необходимия ток, честота/честотна лента, специфични стандарти за сигнал или всички горепосочени изисквания. На пазара има много конектори.

Разположение на щифтовете на конектора на PCB

Когато подреждате щифтове на конектора за компоненти, обърнете внимание на всички щитове и щифтове! Ще бъдете изненадани, че персонализираният щифт се обръща толкова често между два покрити конектора, че не може да бъде коригиран на готовата платка; Ще трябва да възстановите кабела. Това е едно от нещата, които може да са полезни, за да поставите конектора пред вас, за да сте сигурни, че правилно дефинирате подредбата на щифтовете на конектора.
След като печатната платка избере конектора и проектира конекторите, можете да започнете да изграждате схематични диаграми, като използвате програми за проектиране на печатни платки като CircuitMaker. Можете да създадете персонализирани схематични символи за техните назначения на щифтове на конектора или можете да намерите стандартни връзки от вградената база данни с части