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什么是高速连接器(高速连接器设计)

日期:2022-10-12 点击数:52

为了更大限度地带宽传输数据,高速连接器创建了一个的平台。目前,它们几乎用于世界各地的计算机系统和航空航天领域,并提供高质量的性能,同时保持高可靠性。目前见的三种高速连接器是USB.RJ-45.光纤。


高速连接器


1.USB


USB是这一类常见的高速传输连接器,因为它高度标准化,可以提供通信和电力。目前,大多数计算机系统都包含某种形式的USB接口,这是有充分理由的,因为USB设计简单,易于操作,而且是自我配置的,这意味着它们不需要设置用户,系统更新或输入可以正常运行。


高速连接器是什么?高速连接器的设计原理和优化


2.RJ-45


RJ-45连接器最初是为电话设计的,但后来被集成到各种形式的电信中。由终端附件管理委员会(ACTA)RJ-45进行了标准化,并被指定为电信的惯用高速连接器。这种连接器通常被称为以太网连接器,用于计算机网络、互联网连接和电话服务。它们包含8个引脚,代表4对极化触点,8条彩色编码线。该电缆允许10BaseT或100BaseT连接,非常适合现代设备的高速通信。


3.光纤


光纤连接器是最新更先进的数据传输形式。用光纤代替传统金属,可以减少数据丢失,消除EMI。这种有效的方法可以增加我们可以以更长的距离和速度传输的数据量。二氧化硅纤维用于内部反射光束,以尽可能高的速度传输数据。塑料涂层保护了二氧化硅纤维。它们有时被UV固化的氨基甲酸酯丙烯酸酯复合材料制成的光学包层或反射率低的聚酰亚胺材料覆盖。在其他情况下,纤维可以由坚韧的树脂和塑料护套保护。


在电气应用连接器的设计过程中,需要考虑很多因素,尤其是在应用高速网络时。除了在两个互连之间组装导电布线外,设计高质量的高速连接器还应考虑其他优化设计工艺。此外,在连接高速连接器时,确保正确的信号完整性、蚀刻、公差、屏蔽等。


以下六点是高速连接器设计的优化。


一、PCB端接选项


设计者还必须考虑PCB端接选项的重要性。这些选项包括:表面贴装、压合和孔内焊接(PIH)。这些选项各有优缺点。压合端子之所以成为可靠的选择,是因为它的耐久性。这些坚固的连接与PCB的连接非常安全,但它挑战了用户通常需要的高速连接,使得高密度连接器很难将信号路由PCB。由于终端样式通常需要PCB中更多的层,这将延长信号路径,产生更高频率的不连续性,并可能抑制信号速度。


二、信号


优化高速连接的关键是确保最小的信号丢失。一旦识别了连接的带宽,就可以进一步探索s参数,了解连接的本质。收集对这些方面的全面了解,可以让用户了解高速连接的潜力。这些s参数是制造商应高度重视连接器速度分类的测量标准。也要注意时域中的s参数,这是信号与时间相关性能的测量。


三、触点


在决定系统中使用哪种风格时,必须考虑与连接器中的触点相匹配。设计者在确定联系人配置时可以做出多种选择,类似于终止的替代方案,这些选项各有优缺点。边缘安装连接器是这种配置之一,它与带弹簧的窄杆引导和PCB连接,从而实现更高的连续性。然而,冲击和振动对压力下连接的完整性构成威胁,安全性可能需要额外的加固。


四、表面贴装终端


表面贴装终端的设计对阻抗匹配更加敏感,设计师可以选择直接与PCB连接。它们在电路板中被称为掩埋通孔的内部连接,比压制端子更有效地改善频率响应。这种方法对于压配合选项中经历损失的高频更有效,但几乎不耐用,通常需要额外的硬件来建立压配合替代品提供的安全连接器。


五、压接连接


在边缘安装连接器可能无法处理的应力下,压接连接更常用。它采用类似边缘安装连接器的杆和弹簧设计,但提供了额外的功能,使其在高压下具有优势。这些连接器非常可靠,因为允许连接多个接触点。引脚布局、弹簧和附加功能可以实现紧密连接,降低信号流阻力。尽管连接紧密,但是触点的长度可能会导致问题。它们有时超过边缘安装连接器的长度,在某些情况下会限制连续性。


六、粘贴孔终端


粘贴孔终端包含前两种风格的特点。PIH样式采用电镀针孔将触点焊接到PCB上,类似于压力配合。这两种风格的明显区别在于PIH型引脚的长度和使用的孔。引脚要短得多,允许钻孔以减少信号上多余的短截线。尽管短信号截线与传输线上的信号长度有关,但不幸的是,这些风格的密度阻碍了与PCB的通信。


在建立高速连接时,设计念是,它们需要为信号提供平滑、强大的路径,并将适当的高速连接器连接起来,以建立两点之间的链路。这种想法可能看起来比较简单,但是这种想法的重要性仍然很重要。


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