24小时联系电话:18217114652、13661815404
中文
行业资讯
如何为您的 PCB设计连接器引脚
如何为您的 PCB设计连接器引脚
上面显示的 DVI 连接器有一个非常特定的引脚排列，如果您想在 PCB 上使用此接口，则必须在布线连接器时实现该引脚排列。这同样适用于用于通过标准化接口提供电源、接地和信号的任何其他连接器。以太网、USB、HDMI 和许多其他协议都有特定的引脚排列，应用于确保不同设备之间的互操作性。
尽管通用协议的引脚排列是标准化的，但有时您有足够的自由来设计自定义引脚排列。假设您正在设计板对板连接或到另一块板的自定义接口；您可以自由设计您认为合适的连接。那么您究竟应该如何做到这一点，以及在连接器引脚设计中应该注意什么？我们将在本文中介绍一些围绕连接器的重要设计要点。
连接器引脚设计入门
在您的连接器引脚设计中，有几个重要的点需要考虑，例如：
您需要进行多长的连接？它是短板对板连接，还是通过长电缆驱动信号？
您使用的是什么频率（对于模拟信号），或者信号上升时间是多少（对于数字信号）？
您是路由差分对还是单端信号？
您是否需要达到特定的阻抗目标，或者连接是否足够短以至于阻抗无关紧要？
有趣的是，通过连接器布线与通过 PCB布线没有太大区别。您可能会遇到与在高速 PCB 中看到的相同的信号完整性问题、阻抗不匹配问题和信号丢失问题。
如果您从未设计过引脚排列，或者您想知道为什么您最喜欢的开发板使用特定的引脚排列，这有助于分解某些特定情况。现在，我将看看不同频率和信号类型会发生什么，我们可以确定连接器引脚排列的一些良好设计实践。
直流连接
如果您只是在两块板之间或通过电缆路由直流电，则主要考虑的是您需要承载的总电流。排针和类似的轻型连接器可以容纳每个引脚的小最大电流（典型值约为 1 A）。如果您需要为给定电压承载更多电流，则该电压需要跨多个引脚桥接。您可以做的另一件事是在单个连接器上路由多个电压，这与台式计算机电源中使用的方法相同。
这种大电流直流连接器提供多种电压等级。
直流系统的连接器引脚排列应沿互连传输接地信号。请注意这个接地信号，因为这是板载参考平面，它需要承载返回电流，因此您应该相应地调整布线和电线数量。建议您不要尝试使用 GND 连接来桥接两个不同电路板上的两个不同接地，尤其是当它们位于不同的电网电路上并且相隔一定距离时。您可能会在携带大量电流的两点之间产生短路，从而使电缆熔化。这是由于电网中不同点之间自然存在的直流接地偏移造成的。
低频/低速
希望到现在为止，您已经发现低频和低速都是相对的：重要的是连接的长度以及是否需要阻抗。对于5-10 ns 范围内的低速数字总线，只要连接足够短并且在连接器引脚分配中包含至少 1 条 GND 线，您可能无需担心串扰或反射等问题。确保如果您将电源拉入连接器引脚，您遵循与 DC 连接器相同的规则。
在高引脚数排针或其他具有长引脚线的连接器上，当某些信号与接地引脚距离较远时，它们将成为 EMI 源。同样，这些信号可以更容易地接收串扰，尤其是当您使用带状电缆或其他扁平电缆时。下面的示例使用 14 针连接器，该连接器在某些 IO 之间具有接地交错。通过在引脚组之间放置 GND，GND 将提供对噪声的屏蔽并帮助阻止 EMI。如果需要，此示例可与长连接器一起使用。对于板对板连接，您绝对可以移除一些 GND 引脚，并且从噪声的角度来看，您仍然应该没问题，因为距离很短。
在低电流下与大多数低速总线兼容的示例引脚排列。
高频/高速
对于高速/高频信号，类似于上述引脚排列的东西仍然可以，但您通常使用差分对。在这种情况下，最好提供成对的接地引脚以防止差分对之间的串扰。在任何情况下，更多的接地引脚都是您的朋友，因为它们提供更多的屏蔽并有助于最大限度地减少可能出现的任何阻抗不匹配。对于高频，例如在 GHz 范围内，您将不再（或至少不应该）使用简单的排针。同轴 (U.FL) 连接器将是 RF 信号的最佳选择，而其他信号和电源可以通过它们自己的连接器路由。
选择连接器
如果您需要找到能够满足您所需电流、频率/带宽、特定信号标准或以上所有要求的连接器，市场上有很多连接器可供选择。确保检查数据表中的重要规格；如果您不确定应该使用哪种连接器，请访问连接器制造商的网站；他们将按应用（高电流、射频/微波等）标记他们的产品，以便您可以缩小范围以找到适合您设计的最佳组件。
最后但并非最不重要的一点是，在为组件安排连接器引脚分配时，请注意任何护罩和引脚 1！您会惊讶于自定义引脚在两个带罩连接器之间反转的频率如此之高，并且无法在成品板上纠正它；您将不得不重新构建电缆。这是可能有助于将连接器放在您面前以确保您正确定义连接器引脚排列的事情之一。