De nos jours, en raison de l'utilisation de COB (chip-on-board) et des méthodes d'assemblage de produits électroniques, leur densité, leurs capacités de collecte de données et leur capacité à traiter des données à grande vitesse s'améliorent constamment. Par exemple, le nouveau capteur collecte des signaux provenant de plusieurs sources, qui sont collectés et acheminés vers des puces de traitement hautes performances. L'Internet des objets et les systèmes d'apprentissage automatique alimentent en données des appareils informatiques quantiques pour gérer plusieurs fonctions en même temps. Les ordinateurs neuromorphiques commencent à imiter la façon dont notre cerveau traite de minuscules signaux et à les comparer avec d'autres entrées. Aujourd'hui, les circuits's sont également utilisés dans les appareils portables qui nécessitent une qualité, une robustesse et une durabilité élevées.
Plusieurs fois, ils doivent fonctionner pendant ou après une exposition à une humidité élevée et à une large plage de températures. Les nouvelles applications doivent augmenter le nombre de lignes de signaux au-dessus de l'ancien circuit. Dans le même temps, les puces GaAs (arséniure de gallium) et GaN (nitrure de gallium) augmentent la vitesse du signal et accélèrent le rythme de la numérisation à grande échelle. De plus, plusieurs lignes de données fonctionnent simultanément à des niveaux de tension et de courant inférieurs. Par conséquent, les concepteurs ont besoin d'une taille plus petite, d'un poids plus léger, d'une plus grande portabilité et d'une fiabilité élevée.
La conception de circuits imprimés est devenue une compétence clé pour garantir que les circuits embarqués prennent en charge les systèmes numériques à grande vitesse dans la nouvelle ère. L'équipe de conception de circuits imprimés à grande vitesse est en train de devenir des experts. La conception des circuits imprimés doit correspondre aux temps de montée et de descente de chaque partie du circuit, tracer soigneusement les itinéraires des signaux et localiser soigneusement la distribution d'énergie.
Dans certains cas, il peut être nécessaire de filtrer le bruit de faible puissance sur le circuit imprimé. La largeur et l'espacement des lignes imprimées sur la carte de circuit imprimé ont un impact critique sur la vitesse et les performances numériques. La constante diélectrique (Dk) de la carte à circuits imprimés devient critique pour prendre en charge les temps de montée et de descente rapides des nouveaux signaux numériques. Le matériau diélectrique dans la carte de circuit imprimé peut être polarisé et affecter négativement la vitesse et le facteur de dissipation (Df) de l'énergie sur la surface de la carte de circuit imprimé. Les matériaux FR-4 sont remplacés par des matériaux de substrat plus rapides, qui réduisent les effets du tissage et des pertes de transition. Les longueurs des paires de signaux numériques doivent également être très similaires pour éviter le biais et minimiser les réflexions d'une ligne à l'autre.
Circuit imprimé de processeur à puce unique
Les concepteurs doivent également porter une attention particulière aux plots de connexion sur la configuration du circuit imprimé. Diverses directives de mise en page sont bien connues et doivent éviter la diaphonie, le bruit et les interférences électromagnétiques induites sur son chemin de signal. La conception correcte de la carte de circuit imprimé peut éviter l'influence des mécanismes de couplage du bruit, tels que le rayonnement, le couplage de champ magnétique ou électrique. Cela nécessite l'utilisation de normes établies de disposition des pastilles Micro-D pour aider à étendre la distance entre les pastilles sur la carte de circuit imprimé. Cette distance supplémentaire tend à réduire l'impact de"induit EMI" sur les nouveaux signaux numériques à grande vitesse.
Un exemple est l'utilisation de la modulation d'amplitude d'impulsion (PAM) pour configurer la signalisation pour la méthode NRZ (non-retour à zéro), qui fournit plusieurs lignes numériques via des cartes de circuits imprimés et des connecteurs. Avec PAM, chaque signal utilise un"burst" de différents niveaux de tension pour isoler chaque signal des autres signaux. S'il fonctionne à proximité d'autres signaux sur la carte de circuit imprimé, ces changements soudains de niveaux de tension peuvent provoquer du bruit.
Lorsque le connecteur est directement cohérent avec le signal sur la carte de circuit imprimé, il est également nécessaire de considérer le"couplage direct" mécanisme du signal d'entrée/sortie, comme l'impédance. Le câble du connecteur peut devenir une antenne, ajoutant du bruit à l'une des lignes de signal. Ensuite, ce bruit peut se coupler aux plots de la carte de circuit imprimé et contaminer le traitement du signal sur la carte de circuit imprimé. De nombreuses cartes de circuits imprimés à plus haute densité utilisent désormais des connecteurs Micro-D directement en série avec le câble.
Cette nouvelle application de circuit est utilisée dans les autodirecteurs de missiles optiques et les radars de contrôle à commande de phase, ainsi que dans les robots autonomes pour les industries civiles et de défense. Nous sommes maintenant en contact avec des soldats' équipement qui peut recueillir et fournir des informations tactiques. Les satellites en orbite surveillent la position personnelle et la santé de chaque soldat sur le champ de bataille. Les modules de circuit clés dans ces applications sont souvent fourrés dans le système d'interconnexion multifilaire entre l'espace et les modules, et peuvent survivre dans des conditions extrêmes.
De plus, par rapport aux équipements de mesure passifs antérieurs, les instruments de test portables actuels de's couvrent des équipements électroniques entièrement actifs. Le nouvel instrument portable est polyvalent et comprend des accessoires supplémentaires qui peuvent collecter des données de haut niveau. Cela nécessite une augmentation significative du nombre de fils et de connecteurs utilisés dans les systèmes avancés. En raison du courant inférieur par signal, le diamètre du fil et du connecteur est réduit au diamètre utilisé dans les connecteurs Micro-D. Il est désormais possible de loger un plus grand nombre de broches dans un espace plus petit et de le monter directement sur un motif standard sur une carte de circuit imprimé.
Les connecteurs Micro-D ont longtemps été un contributeur majeur aux réseaux de systèmes complexes. De plus en plus de circuits nécessitent aujourd'hui moins de 1 ampère de courant pour traiter plusieurs signaux fonctionnant à moins de 15 volts. La puce est montée directement sur la carte de circuit imprimé et insérée dans l'espace étroit et/ou à l'extrémité de la sonde ou du capteur. Le nouveau signal numérique différentiel répond à plus de besoins et fonctionne à des vitesses plus élevées. Les ordinateurs monocartes sont devenus le centre des grands réseaux, avec des connecteurs et des systèmes de câbles complexes pour acheminer les signaux. Le traitement et le stockage de l'information ont lieu au centre du système complexe de"acquisition de données"-"analyse de données"-et"opération fonctionnelle [GG ] quot;.
Les connecteurs Micro-D rectangulaires sont très compatibles avec les nouveaux circuits de puces pour des poids robustes et portables, plus petits et plus légers, avec un espacement des broches de 0,05 pouce au centre. Le numéro de spécification militaire MIL-DTL-83513 a été complété et la taille du fil est définie sur 26 AWG, qui est devenue une norme pour la gestion des courants de 3 ampères et moins. La forme rectangulaire convient également au rapport hauteur/largeur de la carte de circuit imprimé, peut être utilisée comme connecteur de bord et facilite l'empilement de modules à plus haute densité. Le Micro-D standard avec des schémas de connexion de carte de circuit imprimés standard est disponible dans des formats de montage vertical et à angle droit, et offre différentes tailles de nombre de broches allant de 9 broches à plus de 37 broches.
La spécification militaire standard Micro-D convient à de nombreuses applications sur la plupart des circuits imprimés de l'industrie et peut être sélectionnée en ligne. Lorsqu'il est nécessaire de remplacer la forme du connecteur, l'angle et l'installation de la carte, le concepteur peut visualiser le modèle standard, puis commencer à discuter avec le fournisseur de conception de connecteurs pour modifier ces normes afin de bien s'adapter au nouvel instrument. Les changements de boîtier, y compris les boîtiers arrière en métal pour le blindage EMI et la protection du réseau, sont un exemple courant. Il peut être complété en utilisant des vis jack qui nécessitent du temps et des outils supplémentaires pour fonctionner avec des connecteurs Micro-D standard. Le nouveau loquet Micro-D résout ces problèmes et peut toujours fonctionner fermement dans des applications très difficiles. Veuillez vous référer à l'image ci-jointe qui contient un câble de drone avec 2 cordons d'alimentation et 5 fils de signal pour le système d'installation de surveillance sur le drone.
Omnétique' ; espace standard vertical Micro-D
Micro-D scellé
Les concepteurs peuvent travailler directement avec Omnetics et d'autres sociétés pour spécifier des connecteurs avec des joints annulaires en silicone pour empêcher la poussière et l'eau de pénétrer. La coque en polymère surmoulée peut relier la coque du connecteur métallique à la gaine du câble, offrant ainsi une transition en douceur du câble au connecteur pour la manipulation et la décharge de traction. Une variété de matériaux sont prêts, des boîtiers en aluminium à l'acier inoxydable et plus encore. Le produit sélectionne également la plaque de coque pour répondre aux problèmes d'exposition environnementale, et peut également fournir de l'époxyde d'enrobage et de scellement arrière pour maintenir au-dessus de 200 ° C ou maintenir un voyage dans l'espace lointain dans des conditions de faible dégazage sélectionnées par la NASA.
Les circuits numériques plus rapides issus de l'intelligence artificielle, des systèmes d'apprentissage automatique et des robots autonomes modifient la demande de robustesse et de miniaturisation. Les connecteurs Micro-D peuvent correspondre directement à la conception de la puissance et du signal mixtes, et peuvent être directement montés sur le motif de la carte de circuit imprimé à des intervalles appropriés pour assurer les performances maximales de la nouvelle technologie de puce' d'aujourd'hui. Omnetics utilise des modèles physiques en ligne pour planifier des dispositions spéciales et fournir de bonnes variations dans les formes de connecteurs tout en correspondant à la disposition standard requise sur la carte de circuit imprimé.
