一个连接器中有多少个接地和电源引脚?


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我正在为一个项目设计一个子板。有35个I / O引脚需要连接到板上。如何确定要包括的接地和电源引脚的数量?如何确定这些插针在整个连接器中的位置?

有人告诉我,这样的事情会很不好,

P IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO
G G  IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO

我猜这样的事情并没有好多了:

P IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO G
G G  IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO IO P

该板用于微处理器,我正从面包板转到PCB,并在尝试过程中尝试学习:)

23个引脚是地址线,8个数据线和4条信号线(读,写,芯片使能和方向)。该板上没有时钟线,但我可能要制作其他时钟线。微处理器的时钟将为50MHz或更小,小于1MHz。连接器本身将是标准的.1“引脚。


线束的预期长度和处理器的IO规格(上升和下降时间)是多少?
克鲁纳·德赛

@KrunalDesai-老实说,我没想到这一切都重要:)上升/下降时间是5ns。我打算在这个被公头2行的针在.1"间距直接插入主板上的一个母头虽然我可以看到一个2-3cm的带状电缆的受益。。
Justin808

接地越好,但是我有一个Beaglebone Black项目,其运行频率接近50 MHz,其引脚模式类似于您的第一个图表(0.1英寸接头连接器),并且完全可以工作。虽然没有测试EMC,但是许多系统都具有仅使用有限数量的接地引脚,这种数据速率就可以很好地运行
Photon

啊,这是板对板。上升/下降时间为5ns时,您不必担心传输线的影响。Samtec制造了一些不错的板对板连接器,这些连接器具有用于传输电源/接地的大型实心刀片,并被信号对和引脚包围。那会很好。
克鲁纳·德赛

+!如果旁路良好,Power认为它是接地的。
自闭症2015年

Answers:


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亨利·奥特(Henry Ott)有一本很棒的书涵盖了这一点-不幸的是,我正在度假,所以我无法拍摄相关图表。这本书是《电磁兼容性工程》

不过,这里有一些要点:

  • 从直流电源的角度来看,您的设备需要多少电流?查看每个导体的额定值,必要时降低额定值以留出余地,并相应地选择电源引脚的数量。请记住,您需要1:1电源接地。
  • 从AC POV中,您想要最小化所有信号的回路返回面积。您希望每个信号都具有自己的GND /紧邻返回-两种方案可以做到这一点:

SGGSGGSGGSGGS(每个信号一两个地,没有相邻信号)

GSSGSSGSSGSSGSG(每个信号仍然接地一个,更有效地利用空间)。

这样做的目的是最大程度地减少串扰和辐射发射。DC遵循最小电阻路径,而AC遵循最小阻抗路径。在这种情况下,提供紧邻信号的返回路径将有助于最大程度地减小整个电流环路的尺寸,从而减少辐射辐射。

另外,这些都是单端的吗?微分?预期信号率?预期边缘率?


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这是个好建议。信号速率越快,电缆越长,电路板越大,准确地执行此操作越重要。因此,如果您具有板对板(无电缆)互连且信号速度较慢,则可以作弊。我的另一点建议是,您应该考虑某些信号是攻击信号(例如时钟)还是受害者信号(具有高阻抗端接的模拟信号)。您应使引脚上的攻击者远离受害者,并以GND隔开。祝好运!
mkeith

您的第一个模式是每个信号2个接地点。每个信号一个接地将是GSGSGSGSGS。
WhatRoughBeast 2015年

糟糕,是的,我将对其进行编辑以反映我的实际意思,即没有相邻信号,每个信号至少有一个接地。
克鲁纳德赛

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弄清楚是否应在连接器或电缆上遵循此模式可能是有益的。例如,FFC电缆将与连接器1:1匹配;但是带状电缆连接器信号每行交错。根据我的理解,信号如何通过电缆传输非常重要。
汉斯

同意-我将使用FFC /色带电缆的相关图表更新答案。但是,该方案的目的是在电缆上(例如在带状电缆上)匹配,每条信号线将与它相邻至少有一根返回线。
克鲁纳·德赛

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对于直接的板对板连接,我通常认为,只要每个信号都至少与一个地(包括对角线)相邻,就可以将环路面积最小化,以获得良好的EMC性能。我通常在2行连接器上得到如下所示的结果:

S  S  S  S  S  S  S  S  S  S  S
G  S  G  S  G  S  G  S  G  S  G

甚至:

S  S  S  G  S  S  S  G  S  S  S
S  G  S  S  S  G  S  S  S  G  S

总体而言,这两种方案的每个地面大约都有三个信号。您的35个I / O信号有四个,我将有大约12个接地,并使用48或50针连接器。只要两块板上的电源和接地之间都存在良好的去耦,就可以用电源引脚代替某些接地。


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哦,我没想到对角线-完全有道理。我很好奇量化对角线的工作情况,但我会购买它也能提供良好的EMC性能。
Krunal Desai 2015年
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