随着连接器应用范围的不断扩大,根据其两个基本功能可以分为两大类:信号传输和电气传输。在电子应用领域,这两类连接器的显著特点是端子必须有电流。在其他应用中,端子提供的电压也将被视为重要对象。虽然同一个端子设计可以起到信号和电传输两种功能,但就各种类似接触方式的应用而言,许多电传输连接器在端子设计中只是将电传输的需要作为唯一目的。
信号传输可以分为两类:模拟信号传输和数字信号传输。无论模拟信号连接器还是数字信号连接器,其要求的功能应主要是保护传输的电压脉冲信号的完整性,应包括脉冲信号的波形和幅度。数据信号的脉冲频率不同于模拟信号,其脉冲传输速度决定了受保护脉冲的最大频率。数据脉冲的传输速度比一些典型的模拟信号要快得多,有些脉冲在连接器中的传输速度接近十亿分之一秒的范围。在今天的微电子技术领域,连接器通常被视为一根导线,因为与这样一个快速增长的频率相关的波长可以与连接器的尺寸相匹配。
当连接器或互连系统(如电缆组件)用于高速数据信号传输时,连接器性能的相应描述会发生变化。在互连系统中,特性阻抗而非电阻和串扰变得尤为重要。控制连接器的特性阻抗已经成为意识的一大趋势,在电缆中控制串扰。特性之所以在连接器中起着如此重要的作用,是因为电阻的几何形状很难完全统一,而连接器的尺寸又很小,所以必须将串扰的可能性降到最低。在电缆中,几何形状的控制容易实现,其特性阻抗也容易控制,但电缆的长度可能会引起潜在的串扰。在连接器中,特性阻抗是围绕这个原因来控制的。在典型的开放端子区域,连接器阻抗(和串扰)是通过以合理的分布方式控制端子来实现的。
对于这种信号,接地比是这种分布的反映,接地比减小。当然,这样的结果会减少可用于传输信号的端子数量。信号端子的位置是一个重要的考虑因素。为了避免接地端子的减少,已经开发了具有整体接地平面的连接器系统。
通常,使用以下两种功率传输方法:
(1)专用于高等级电流的电力接点传输
(2)接触并行多路信号。
各有利弊。电力传输和信号传输有两个区别。第一点,也是最明显的一点,用来传输更高的电流。信号传输的电流通常不超过1安培,最多不超过几安培,而电力传输的电流可以达到几十甚至几百安培。第二点是电流引起的焦耳热引起的温升。接触过程中产生的焦耳热与周围温度相似。相反,功率传输的比率是基于温度的上升,温度的上升产生相应的比率电流。通常用30度的温升作为电流比的标准。因此,为了满足额定电流和性能稳定的要求,需要控制焦耳热,这就要求在设计中既要考虑信号传输,也要考虑电量传输。
审核编辑 黄昊宇
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