ما به خوبی می دانیم که با هر تکرار و ارتقاء معماری سیستم الکترونیکی، سرعت انتقال داده به همان اندازه افزایش می یابد.در محیطی که ادغام همچنان در حال بهبود است، ساعت های با سرعت بالا و تکنیک های تعدیل چند بیت در نزدیکی اتوبوس قدرت کار می کنند.مدیریت اتصال مدار در این محیط نیاز به ما برای انجام هر تلاش برای اطمینان از یکپارچگی سیگنال، از دست دادن انتقال را به حداقل می رساند، حساسیت به سر و صدا، انعکاس و crosstalk را کاهش می دهد و الزامات نرخ خطا بیت (BER) اتوبوس های داده مدرن را برآورده می کند.
کانکتورهای چند پین یک منطقه اصلی از نگرانی برای بسیاری از مردم هستند و تمرکز بر بهبود یکپارچگی سیگنال است. یک طرح چند پین که ترکیبی از تفاوت، واحد پایان،و سیگنال های قدرت نیاز به طرح دقیق و انعطاف پذیری قابل توجهیعلاوه بر این، طراحی تماس های کانکتور باید اطمینان حاصل کند که آنها با نرخ داده های با سرعت بالا سازگار هستند و عمر تماس طولانی تری دارند.
Samtec is a manufacturer of a full range of electronic interconnect solutions and has expanded its product line of high-density AcceleRate HD array connectors (see Figure 1) to address the various challenges mentioned above.
شکل 1: این شکل یک جفت از اتصال دهنده های رشته میدان باز AcceleRate HD مرد / زن را نشان می دهد که به طور خاص برای نرخ انتقال با سرعت بالا و اتصال و جدا کردن مکرر طراحی شده اند. (منبع تصویر):سامتک)
این سری از کانکتورها یک طراحی چند ستون بسیار متراکم را با فاصله فقط 0.635 میلی متر (0.025 اینچ) و عرض 5 میلی متر (0.197 اینچ) اتخاذ می کنند. این سری یک طراحی رشته میدان باز را اتخاذ می کند.که می تواند بیشترین انعطاف پذیری طرح را به دست آورد، و تماس های Edge Rate این کانکتور می تواند یکپارچگی سیگنال بالا و از دست دادن ورودی کم را به دست آورد،مناسب برای سرعت اتوبوس 64 تا 112 گیگابیت در ثانیه (Gbits/s) و عملیات مکرر وصل کردن و جدا کردن.
کانکتور آرایه cceleRate HD دارای یک ردیف از تماس های قابل انتخاب از 10 تا 100 است که هر ردیف در چند برابر 10 تنظیم شده است.با محدوده کل نقاط تماس از 40 تا 400.
به عنوان مثال، ADM6-100-08.5-L-4-0-A-TR یک کانکتور مرد در مجموعه ای از کانکتورهای آرایه 400 بیتی است، در حالی که ADF6-100-07.5-L-4-0-A-TR یک کانکتور زنانه است.این کانکتورها برای نصب سطح صفحه مدار چاپی (PC board) استفاده می شوند.. در برنامه های ساندویچ، صفحه دختر بالا از صفحه PC نصب می شود و ارتفاعات نصب پشتیبانی شده توسط سبک های سرب سازگار از برنامه ساندویچ شامل 5mm، 7mm، 9mm،10 میلی متر، 11mm، 12mm، 14mm، و 16mm mm (0.197 اینچ، 0.276 اینچ، 0.354 اینچ، 0.394 اینچ، 0.433 اینچ، 0.472 اینچ، 0.551 اینچ. و 0.630 اینچ. می تواند الزامات لازم برای نصب را برآورده کند.
مزایایی که از رشته ی میدان باز کردن سوزن دارد
عملکرد تماس های کانکتور تنها توسط طراحی آنها تعیین نمی شود. ترتیب فیزیکی تماس ها و موقعیت نسبی آنها نسبت به سایر تماس ها عوامل تأثیرگذار هستند.برای مثال، استفاده از پین های قطعی بزرگ برای انتقال قدرت می تواند اثرات متقابل ذکر شده را ایجاد کند؛ جریان بالا نیاز به قطر پین بزرگتر دارد، اما این فاصله بین تماس ها را کاهش می دهد،در نتیجه حداکثر ولتاژ مورد استفاده را محدود می کند.روش دیگر استفاده از یک آرایه میدان باز کردن سوزن است، که در آن هر موقعیت پین بدون عملکرد پیش تنظیم شده در دسترس است (شکل 2).جفت های دیفرانسیل، سیگنال های تک پایانه و منابع برق می توانند از طریق همان دستگاه اتصال استفاده شوند، که انعطاف پذیری زمین و سیم کشی را به شدت بهبود می بخشد.
شکل ۲: موقعیت های پین کانکتور رشته میدان باز شدن سوزن مستقل هستند و می توانند در طول فرآیند طراحی به صورت مورد نیاز اختصاص داده شوند. (منبع تصویر: سامتک)
تخصیص پین ممکن است متفاوت باشد؛ سیگنال های دیفرانسیل می توانند با استفاده از پین های مجاور جفت شوند و متصل شوند، و پین وسط خالی باقی می ماند تا جداسازی بین هادی ها را فراهم کند، همانطور که در بخش سبز نشان داده شده است.سیم های تک سر را می توان به پین های جداگانه اختصاص داد، با یا بدون پین های جدا کننده میانگین، همانطور که در بخش آبی نشان داده شده است. اتصال قدرت که نیاز به قطر رسانا بزرگتر دارد، می تواند با اتصال موازی چندین پین به دست آید،همانطور که در قسمت قرمز نشان داده شده است.
طراحی نقطه تماس نرخ لبه
کانکتورهای AcceleRate HD سامتک، از جمله کانکتورهای ADM6-100-08.5-L-4-0-A-TR و ADF6-100-07.5-L-4-0-A-TR، تراکم سیگنال بالا و انعطاف پذیری مکانیکی را با یکپارچگی سیگنال بهبود یافته ترکیب می کنند.پشتیبانی از انتقال سیگنال با نرخ PAM4 تا 64 Gbit/s، و سازگار با PCIe ® 6.0/CXL ® 3.2دشواری طراحی سیگنال PAM4 نسبتاً بالاست زیرا از چهار سطح ولتاژ استفاده می کند، در حالی که سیگنال های سنتی غیر بازگشت به صفر (NRZ) از دو سطح استفاده می کنند.اين باعث ميشه تفاوت دامنه سيگنال به يک سوم کاهش يابد، که نسبت سیگنال به سر و صدا (SNR) را به یک تمرکز مهم تبدیل می کند.
سامتک با دستیابی به یکپارچگی سیگنال عالی از طریق سیستم تماس پیشرفته Edge Rate خود (شکل 3) ، بر این چالش فنی غلبه کرده است.ویژگی این سیستم این است که سطح تماس از طحن، که می تواند ورودی صاف، فرسایش کمتر و سفتی قوی تر را به دست آورد و آن را برای کاربردهایی با ورودی مکرر مناسب کند.
شکل ۳: پین های Edge Rate برای کاهش فرسایش و اطمینان از اتصال با مقاومت پایین فرسوده می شوند. (منبع تصویر: Samtec، یادداشت نویسنده)
کانکتور AcceleRate HD یک فرآیند زیربنای مس، نیکل کردن به عنوان پایه و طلا کردن روی سطح را اتخاذ می کند.شکل هندسی تماس های Edge Rate می تواند با دقت به الزامات مقاومت 50 و 100 اوم (Ω) متصل شودبا ترتیب لبه های باریک برش از مخاطبان رو به رو به یکدیگر، ممکن است به حداقل رساندن اتصال لبه های گسترده و crosstalk تا حد ممکن است.