Modéliser et placer les connecteurs de circuit imprimé au sein d’Altium Designer

Zachariah Peterson
|  Créé: March 19, 2021

ALTIUM DESIGNER

L’outil de conception de circuit imprimé le plus puissant, le plus moderne et le plus facile à utiliser pour une utilisation professionnelle des connecteurs PCB.

Connecteur circuit imprimé

Les E/S utilisent des connecteurs pour une intégration système PCB

Les connecteurs pour circuit imprimé abondent sur les assemblages de circuit imprimé au vu de l’équipement électronique intégré et de leur électronique interne. Des décennies de données en systèmes digitaux nous en apprennent sur les besoins mondiaux en communications. Les protocoles d’entrée et de sortie, tels que « l’Universal serial bus » (USB) et l’Ethernet requiert tous des connecteurs physiques électromécaniques entre l’équipement et les assemblages de circuit imprimé.

Monter des connecteurs PCB sur les assemblages de circuit imprimé requiert une définition des canaux de communication dans les outils de modélisation CAOE et CMAO. La définition des canaux de communication informe sur la sélection des composants connecteurs. Les composants choisis sont synonymes d’empreintes avec des schémas, puis viennent les dimensions de logement pour les matériaux conducteurs du connecteur.

Altium Designer fournit des librairies contenant des milliers de styles de connecteurs en parallèle des empreintes et des modèles 3D. Les éditeurs d’empreintes permettent aussi l’addition des dernières et des meilleures offres de connecteurs par les fournisseurs. L’environnement unifié importe et exporte les fichiers .STEP pour un partage aisé avec les concepteurs mécaniques. La collaboration facilitée génère des designs élégants pour l’E/S au sein de votre conception de circuit imprimé.

Utilisation des connecteurs au sein des systèmes électriques

Les connecteurs dans la conception électrique fournissent une connexion pour les signaux entrants ou sortants de l’assemblage du circuit imprimé. Ils font partie de certains des composants électromécaniques les plus gros sur l’assemblage de circuit imprimé. Utilisés pour loger des broches conductrices pour les connexions vers les languettes sur la carte de circuit qui servent d’interfaces avec les signaux d’entrée/sortie (E/S) avec d’autres équipements au sein du système. Les connecteurs possèdent deux parties qui permettent une liaison d’une PCB vers une autre PCB, des câbles, ou des dispositifs au sein d’un système électrique. Quel que soit le connecteur utilisé sur la PCB, celui-ci doit correspondre à son point de connexion planifié sur les dispositifs du système.

Connecteur PCB

Observez le placement du connecteur sur votre PCB avec la modélisation 3D

Les connecteurs permettent les entrées et sorties sur les PCB

Les connecteurs de circuit imprimé sont spécifiés en paires, avec l’un mâle, l’autre femelle. Les caractéristiques mécaniques à considérer son attrait, les matériaux, et les mécanismes de verrouillage. Les caractéristiques électriques à considérer sont l’isolation entre les broches et la résistance de contact aux points de connexion. Les connecteurs sont catégorisés par le type de propagation de signal en termes d’entrée et de sortie. Les normes pour l’USB, le RS–485, l’Ethernet, le MIDI, le SVGA, l’HDMI et la fréquence radio se résolve dans les offres standard de conception mécanique au sein du connecteur. Il y a des milliers de connecteurs en utilisation pour la transmission du signal électronique. Ceux qui conviennent le mieux pour utiliser dans une PCB sont des connecteurs montés en surface, bien que de nombreux connecteurs traversants sont utilisés sur une PCB pour leur robustesse et leur capacité à effectuer des jointures solides aux plans de mise à la terre internes.

Définir les E/S pour vos conceptions informe sur la sélection des composants à mettre dans votre modèle 3D.

Les connecteurs bénéficient des outils CAOE/CMAO compatibles

Il existe de nombreux connecteurs pour les interfaces E/S pour joindre les signaux de connecteurs PCB aux autres appareils. Considérer les types d’E/S utilisés par les circuits sur votre PCB influe sur la sélection. Les connexions traversantes tirent un bénéfice des protections de mise à la terre et des broches. Les broches de mise à la terre qui voyagent à travers la PCB peuvent être reliées à un ou à tous les retours de masse du tracé de PCB. Le bruit des connexions/s peut être dirigé vers les retours de masse en créant des voies vers la partie du boîtier. Ces chemins directs gardent le bruit à l’écart des signaux critiques. Les connecteurs de montage en surface sont plus légers et conviennent aux connexions de faible puissance lorsque les schémas de mise à la terre de la carte sont adjacents aux réseaux tracés.

Connecteur pour circuit imprimé

Les cartes mémoire flash incorporent des pattes de connexion pour les réceptacles de cartes mères

Utiliser la modélisation 3D pour réaliser et placer les connecteurs d’E/S

Les connecteurs traversants et de montage en surface se trouve dans les bibliothèques compétentes ou peuvent être ajoutés un consultant les feuilles de données des fournisseurs. Le placement réfléchit sur la PCB pour des considérations de conception mécanique électrique est utile pour satisfaire aux exigences de conception. La distance entre les broches et le type de matériaux d’isolation du connecteur méritent d’être analysés pour éviter les arcs électriques. Il est intéressant de noter les effets d’un ajout d’impédance aux tracés de la connexion sur l’intégrité du signal lors de la transmission. Une considération doit être portée à la forme et la disposition d’un espace planifié par les ingénieurs mécaniques pour s’assurer d’éviter les violations dans les éléments confinés du boîtier. L’utilisation d’outils de modélisation transférables vers les environnements CAOE et CMAO accélère les résolutions de conception avant la manufacture.

La modélisation 3D est facilitée avec les outils de CAO électronique conçus pour adapter leur utilisation.

Altium Designer incorpore des outils puissants en matière de connexions

Altium Designer comporte une large gamme d’outils pour accommoder le placement et la modélisation des connecteurs de circuit imprimé. Ceci commence avec les bibliothèques de composants contenant de nombreux connecteurs communément trouvés sur les PCB pour l’USB, le RS–485, l’Ethernet, le MIDI, le SVGA, l’HDMI est bien davantage. Utilisez des éléments de bibliothèque pour placer les connecteurs sur la PCB est simple.

De plus, Altium Designer fournit un environnement convivial pour porter les fichiers CAOE et CMAO vers et depuis les autres outils de modélisation. Une telle collaboration permet une modélisation facile pour les espacements et évite les collisions lors de la manufacture. En outre, Altium Designer fournit des espaces de travail accessible pour le développement de cartes multiples. Les interfaces peuvent être étudiées pour l’alignement est évalué pour la propagation de signal à travers de multiples cartes. L’espace de travail permet le rendu 3D lors du déplacement des éléments au cours de l’affinage de la conception.

Conception de circuit imprimé

L’environnement 3D d’Altium permet la fixation de câbles à vos connecteurs de cartes

Puissant partenariat CAOE/CMAO d’Altium Bénéficie au placement de connecteur

Choisissez Altium Designer pour le développement de connecteurs qui évaluent les effets de transmission aux interfaces de connecteur. L’utilisation des outils de CAO électronique intégrés permet un développement de composants avec les bibliothèques avant de placer ces derniers sur la PCB. Après le placement sur la PCB, la collaboration avec les modèles CMAO se fait aisément avec l’import-export de fichiers .STEP. L’utilisation des fichiers .STEP facilite les évaluations d’ingénierie mécanique concernant l’emboîtement de la PCB dans les parties du boîtier.

Restez connecté avec l’environnement unifié d’Altium Designer pour supporter les exigences E/S vis-à-vis de l’assemblage de votre circuit imprimé. L’utilisation des outils intégrés pour évaluer l’intégrité du signal et les vérifications de collision aux connexions E/S promeut le succès du premier coup de vos conceptions de production.

A propos de l'auteur

A propos de l'auteur

Zachariah Peterson possède une vaste expérience technique dans le milieu universitaire et industriel. Avant de travailler dans l'industrie des PCB, il a enseigné à la Portland State University. Il a dirigé son M.S. recherche sur les capteurs de gaz chimisorptifs et son doctorat en physique appliquée, recherche sur la théorie et la stabilité du laser aléatoire. Son expérience en recherche scientifique couvre des sujets tels que les lasers à nanoparticules, les dispositifs électroniques et optoélectroniques à semi-conducteurs, les systèmes environnementaux et l'analyse financière. Ses travaux ont été publiés dans diverses revues spécialisées et actes de conférences et il a écrit des centaines de blogs techniques sur la conception de PCB pour de nombreuses entreprises. Zachariah travaille avec d'autres sociétés de PCB fournissant des services de conception et de recherche. Il est membre de l'IEEE Photonics Society et de l'American Physical Society

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