U današnje vrijeme, zbog upotrebe COB-a (chip-on-board) i metoda montaže elektronskih proizvoda, njihova gustoća, mogućnosti prikupljanja podataka i sposobnost obrade podataka velike brzine stalno se poboljšavaju. Na primjer, novi senzor prikuplja signale iz više izvora, koji se prikupljaju i usmjeravaju na čipove za obradu visokih performansi. Internet stvari i sistemi mašinskog učenja unose podatke u kvantne računarske uređaje kako bi istovremeno upravljali više funkcija. Neuromorfni kompjuteri počinju oponašati način na koji naš mozak obrađuje sitne signale i upoređuju ih s drugim ulazima. Današnja kola' se također koriste u prijenosnim uređajima koji zahtijevaju visok kvalitet, robusnost i izdržljivost.
Mnogo puta moraju funkcionirati za vrijeme ili nakon izlaganja visokoj vlazi i širokom temperaturnom rasponu. Nove aplikacije moraju povećati broj signalnih linija na vrhu starog kola. Istovremeno, čipovi GaAs (galijum arsenid) i GaN (galijum nitrid) povećavaju brzinu signala i proširuju tempo digitalizacije velikih razmera. Štaviše, više linija podataka radi istovremeno na nižim nivoima napona i struje. Stoga dizajneri zahtijevaju manju veličinu, manju težinu, veću prenosivost i visoku pouzdanost.
Dizajn ploča je postao ključna vještina kako bi se osiguralo da kola na ploči podržavaju digitalne sisteme velike brzine u novoj eri. Tim za dizajn ploča za velike brzine izrasta u stručnjake. Dizajn ploče treba da odgovara vremenima uspona i pada svakog dijela kola, pažljivo postavi signalne rute i pažljivo locira distribuciju energije.
U nekim slučajevima može biti potrebno filtrirati šum male snage na ploči. Širina odštampanih linija i razmak na ploči imaju kritičan uticaj na digitalnu brzinu i performanse. Dielektrična konstanta (Dk) PC ploče postaje kritična u podržavanju brzih vremena porasta i pada novih digitalnih signala. Dielektrični materijal u ploči može biti polariziran i negativno utjecati na brzinu i faktor disipacije (Df) energije na površini ploče. FR-4 materijali zamjenjuju se bržim supstratnim materijalima, koji smanjuju efekte tkanja i prelaznih gubitaka. Duljine parova digitalnih signala također moraju biti vrlo slične kako bi se izbjeglo iskrivljenje i minimizirale refleksije od jedne linije do druge.
Ploča procesora sa jednim čipom
Dizajneri takođe treba da obrate posebnu pažnju na jastučiće konektora na rasporedu štampanog kola. Različite smjernice za raspored su dobro poznate i moraju izbjeći preslušavanje, šum i indukovane EMI na putu signala. Ispravan dizajn ploče može izbjeći utjecaj mehanizama za spajanje buke, kao što su zračenje, spajanje magnetnog ili električnog polja. Ovo zahtijeva korištenje utvrđenih Micro-D standarda rasporeda jastučića kako bi se povećala udaljenost između jastučića na ploči. Ova dodatna udaljenost ima tendenciju da smanji uticaj"indukovanog EMI" na novijim digitalnim signalima velike brzine.
Primjer je korištenje pulsne amplitudne modulacije (PAM) za postavljanje signalizacije za NRZ (nepovratak na nulu) metodu, koja obezbjeđuje više digitalnih linija kroz ploče i konektore. Sa PAM-om, svaki signal koristi"burst" različitih nivoa napona da izoluje svaki signal od drugih signala. Ako radi blizu drugih signala na PC ploči, ove nagle promjene nivoa napona mogu uzrokovati šum.
Kada je konektor direktno konzistentan sa signalom na PC ploči, potrebno je uzeti u obzir i"direktno spajanje" mehanizam ulaznog/izlaznog signala, kao što je impedansa. Kabl za konektor može postati antena, dodajući šum na jednu od signalnih linija. Zatim, ova buka može da se poveže sa podlogama štampane ploče i kontaminira obradu signala na PC ploči. Mnoge ploče veće gustine sada koriste Micro-D konektore direktno u seriji sa kablom.
Ova nova aplikacija za kola se koristi u optičkim tragačima projektila i radarima za upravljanje faznim nizom, kao i u autonomnim robotima za civilnu i odbrambenu industriju. Sada smo u kontaktu sa vojnicima' opremu koja može prikupljati i pružiti taktičke informacije. Orbitalni sateliti prate lični položaj i zdravlje svakog vojnika na bojnom polju. Ključni moduli kola u ovim aplikacijama često su punjeni u višežični sistem interkonekcije između prostora i modula, i mogu preživjeti u ekstremnim uvjetima.
Osim toga, u poređenju sa ranijom pasivnom mjernom opremom, današnji's prenosivi instrumenti za testiranje pokrivaju potpuno aktivnu elektronsku opremu. Novi prijenosni instrument je svestran i uključuje dodatnu opremu koja može prikupljati podatke visokog nivoa. To zahtijeva značajno povećanje broja žica i konektora koji se koriste u naprednim sistemima. Zbog niže struje po signalu, prečnik žice i konektora je smanjen na prečnik koji se koristi u Micro-D konektorima. Sada je moguće smjestiti veći broj pinova na manji prostor i direktno ih montirati na standardni uzorak na štampanoj ploči.
Micro-D konektori već dugo doprinose složenim sistemskim mrežama. Više kola danas zahtijevaju manje od 1 amper struje za obradu više signala koji rade na manje od 15 volti. Čip se montira direktno na štampanu ploču i stavlja u uski prostor i/ili kraj sonde ili senzorskog uređaja. Novi diferencijalni digitalni signal zadovoljava više potreba i radi pri većim brzinama. Jednostruki računari su postali centar velikih mreža, sa složenim konektorima i kablovskim sistemima za usmjeravanje signala. Obrada i skladištenje informacija odvija se u središtu složenog sistema"prikupljanje podataka"-"analiza podataka"-i"funkcionalni rad [GG ] quot;.
Pravougaoni Micro-D konektori su vrlo kompatibilni sa novim krugovima čipova za robusne i prenosive, manje i manje težine, sa razmakom pinova od 0,05 inča u sredini. Broj vojne specifikacije MIL-DTL-83513 je završen, a veličina žice je postavljena na 26 AWG, što je evoluiralo u standard za rukovanje strujama od 3 ampera i niže. Pravougaoni oblik je takođe pogodan za omjer širine i visine kartice sa štampanim kolom, može se koristiti kao ivični konektor i olakšava slaganje modula veće gustine. Standardni Micro-D sa standardnim obrascima povezivanja na štampanoj ploči je dostupan u vertikalnim i pravim ugaonim formatima za montažu i nudi različite veličine broja pinova od 9 pinova do više od 37 pinova.
Standardni vojni Spec Micro-D pogodan je za mnoge primjene na većini ploča u industriji i može se odabrati online. Kada je potrebno zamijeniti oblik konektora, ugao i instalaciju ploče, dizajner može vidjeti standardni model, a zatim početi razgovarati sa dobavljačem dizajna konektora kako bi modificirao ove standarde kako bi se dobro uklopili u novi instrument. Promjene kućišta uključujući metalna stražnja kućišta za EMI zaštitu i zaštitu mreže su uobičajen primjer. Može se dovršiti korištenjem šrafova koji zahtijevaju dodatno vrijeme i alate za rad sa standardnim Micro-D konektorima. Noviji zasun Micro-D rješava ove probleme i još uvijek može čvrsto raditi u vrlo teškim aplikacijama. Pogledajte priloženu sliku koja sadrži kabl za dron sa 2 strujna kabla i 5 signalnih žica za sistem instalacije nadzora na dronu.
Omnetics' vertikalni standardni prostor Micro-D
Zapečaćeni Micro-D
Dizajneri mogu raditi direktno sa Omnetics-om i drugim kompanijama kako bi specificirali konektore sa silikonskim prstenastim zaptivkama kako bi spriječili ulazak prašine i vode. Prelivena polimerna školjka može premostiti kućište metalnog konektora sa omotačem kabla, čime se obezbeđuje nesmetan prelaz od kabla do konektora za rukovanje i rasterećenje naprezanja. Spremni su različiti materijali, od aluminijskih kućišta do nehrđajućeg čelika i još mnogo toga. Proizvod također odabire ploču ljuske kako bi odgovarao problemima izloženosti okolišu, a također može obezbijediti zalivanje i brtvljenje epoksida za održavanje iznad 200°C ili održavanje putovanja u duboki svemir pod uvjetima niskog ispuštanja plinova koje je odabrala NASA.
Digitalna kola veće brzine iz veštačke inteligencije, sistema mašinskog učenja i autonomnih robota menjaju zahtev za robusnošću i minijaturizacijom. Micro-D konektori mogu direktno odgovarati dizajnu mješovite snage i signala, i mogu se direktno montirati na uzorak ploče u odgovarajućim intervalima kako bi se osigurale maksimalne performanse današnje' nove tehnologije čipova. Omnetics koristi fizičke modele na mreži za planiranje posebnih rasporeda i pružanje dobrih varijacija u oblicima konektora dok se podudara sa standardnim rasporedom potrebnim na ploči.
