連接器是應(yīng)用于傳輸信號(hào)和電力。這種應(yīng)用彼此有幾點(diǎn)區(qū)別，兩個(gè)最主要的區(qū)別是電流/電壓的應(yīng)用和連接器的溫度經(jīng)驗(yàn)升高值。

關(guān)于電流和電壓，一般采用電流做信號(hào)應(yīng)用，但更普遍的是采用電壓，其更“低耗”。例如，小于１安培的應(yīng)用電流，通常被認(rèn)為是信號(hào)應(yīng)用，而把超過10安培的電流被認(rèn)為是電力應(yīng)用。然而這種“定義”是很局限的。例如對(duì)于小型連接器相關(guān)的電流的流速為１安培或更小這是由于有接觸交叉部分，這種接觸會(huì)使溫度升高１安培這個(gè)經(jīng)驗(yàn)值，這樣就會(huì)引起第二點(diǎn)不同，溫度升高。

通常有一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)，就是溫度升高（T-rise）到30℃就被當(dāng)作是電力應(yīng)用了。這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)雖是任意作的，但是確是基于保險(xiǎn)公司對(duì)于家庭使用器械安全來作指導(dǎo)路線的。在這篇討論中，溫升（T-rise）將被用于判斷電流速度的標(biāo)準(zhǔn)。然而，依照應(yīng)用需求，較高的溫升（T-rise）還是可以被接受的。根據(jù)這種判斷標(biāo)準(zhǔn)，如果相關(guān)的溫升（T-rise）小于10℃被認(rèn)為是信號(hào)應(yīng)用，而溫升大于20℃就被認(rèn)為是電力應(yīng)用。

對(duì)于電力應(yīng)用來說，電流／電壓和溫升（T-rise）的標(biāo)準(zhǔn)是重要的。然而有爭(zhēng)議的是它們對(duì)于信號(hào)應(yīng)用是否特別重要。另有一套判斷標(biāo)準(zhǔn)，也就是電流／電壓的頻率對(duì)于信號(hào)連接器的應(yīng)用巒得更加重要。信號(hào)應(yīng)用將以頻率作為背景下來討論。

在信號(hào)應(yīng)用中，信號(hào)應(yīng)用的焦點(diǎn)將是維護(hù)信號(hào)的完整性──特別是信號(hào)的上升時(shí)間和波形。對(duì)于電力應(yīng)用，連接器關(guān)于電力分布的結(jié)果是求在系統(tǒng)中最相關(guān)的電流的最小參數(shù)值。

12.1　信號(hào)應(yīng)用

信號(hào)連接器的應(yīng)用是電流或電壓的波形在兩點(diǎn)之間被傳輸。在增幅或滿足頻率中沒有不可接受的損失之外，增幅和波形的形狀必須被維護(hù)，二者擇一，波形是不可接受巒化的。因?yàn)檫@些電壓和電流的大小通常相對(duì)來說比較低（在巨大的信號(hào)應(yīng)用中，很典型的幾伏特和幾毫安），通過互相聯(lián)絡(luò)，可以引起一些衰減，這是非常有害的。信號(hào)連接器的特性可以引出兩個(gè)廣泛的話題，信號(hào)傳輸質(zhì)量（STQ）和電磁兼容性（EMC）。

信號(hào)傳輸質(zhì)量（STQ）是指在連接器和互相聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)中信號(hào)波形中沒有因損失而引起不可接受的巒化的的高速信號(hào)的傳輸。損失組成特別包括串?dāng)_，增值延遲和關(guān)于信號(hào)傳播和反射的特性阻抗巒化的結(jié)果。STQ指在電子系統(tǒng)中，傳輸和所需信號(hào)波形的保護(hù)。

另一方面，EMC有關(guān)排除或兼容外來電磁波，噪音和干擾以防止信號(hào)的衰減。當(dāng)EMC在交互聯(lián)絡(luò)裝置中檢測(cè)時(shí)，包括屏蔽，濾波和接地等措施來控制電磁干擾（EMI）和無線電頻率干擾（RFI），這些就共同構(gòu)成EMC。

信號(hào)應(yīng)用可以是仿真量或是數(shù)字量。模擬量的應(yīng)用需要特別注意波形，因?yàn)椴ㄐ伪举|(zhì)上傳輸?shù)氖切盘?hào)。只要波形是統(tǒng)一的，就可以允許波形增幅中稍有損失，正如所知道的，交叉頻率邊界包括在波形中。如果缺少兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)中的任何一個(gè)，信號(hào)將會(huì)被扭曲。

在本篇討論中，之所以著重于數(shù)字信號(hào)的應(yīng)用，是因?yàn)檫B接器對(duì)數(shù)字式應(yīng)用通常比對(duì)仿真式應(yīng)用的需要更迫切。在數(shù)字式應(yīng)用中，信號(hào)頻率對(duì)有關(guān)連接器的需求及出于設(shè)計(jì)的考慮具有決定性的作用。

上述頻率包括兩方面內(nèi)容：信號(hào)脈沖產(chǎn)生的頻率，指時(shí)鍾脈沖，以及有關(guān)脈沖本身的上升時(shí)間的頻率。通常，脈沖上升時(shí)間將被作為支配性的因素，因?yàn)榭焖偕仙}沖包含的頻率比時(shí)鍾脈沖的頻率高。其最大頻率值，Vm，脈沖的上升時(shí)間Tγ，可近似的表示為：

Vm＝0.35／Tγ

對(duì)應(yīng)上升時(shí)間為1納秒，其頻率的最大值為350MHZ，這個(gè)頻率值超過了典型的時(shí)鍾頻率。在1996－舊式、160 MHZ的個(gè)人計(jì)算機(jī)的訂單中，脈沖上升時(shí)間將被應(yīng)用來作為考慮的重要問題。在這種情況下，連接器必須能夠無波形衰減地傳輸脈沖波形，而脈沖波形則包括對(duì)上升時(shí)間和電壓／波幅的考慮。當(dāng)連接器的尺寸可與電子脈沖的長(zhǎng)度相比時(shí)，信號(hào)應(yīng)用就會(huì)以這些考慮問題作為條件。換句話說，在這些條件下，連接器可以被認(rèn)為成是一傳輸通道。有很多方法來選取一適當(dāng)?shù)碾姶挪ㄩL(zhǎng)度去做這種決定。在這篇討論中所采用的方法與連接器的尺寸和脈沖的電磁波升高長(zhǎng)度相比較有關(guān)。脈沖的電磁波升高的長(zhǎng)度就是信號(hào)從零增加到滿壓過程中，沿導(dǎo)體的距離。下面給出其公式：

Lr＝Vp×Tγ

信號(hào)傳播速度通過下式給出：

Vp＝C（εeff）1/2

其中， C＝光速

εeff＝傳播介質(zhì)的有效介電常數(shù)

有效介電常數(shù)要考慮材料的組成變化，諸如泡沫絕緣體中空氣的量或連接器絕緣體的聚合體／空氣腔的幾何形狀。在此情況下，單個(gè)介電常數(shù)適當(dāng)?shù)钠骄凳潜匾摹?/p>

本篇討論中的主導(dǎo)思想即，在信號(hào)傳輸?shù)姆较蚶?，連接器的長(zhǎng)度大于0.3Lr，連接器可以被認(rèn)為是傳輸通道。對(duì)于連接器和印刷電路板來說，有效介電常數(shù)值大約為4是適當(dāng)?shù)摹€(gè)別地，針對(duì)上升時(shí)間分別是1和10納秒的脈沖，組件的臨界長(zhǎng)度分別是2和20㎝。

依據(jù)這種標(biāo)準(zhǔn)，很清楚印刷電路板和線纜，其長(zhǎng)度一般為10㎝，應(yīng)認(rèn)為是快于10納秒的脈沖的傳輸通道。事實(shí)上，近幾年來傳輸信道的設(shè)計(jì)規(guī)則已經(jīng)應(yīng)用于PWB和線纜上了。在PWB和可控阻抗線纜上，其幾何形狀通常采用微型塊狀和微型帶狀。在現(xiàn)有技術(shù)下，當(dāng)信號(hào)上升時(shí)間突破小于10納秒的規(guī)范時(shí)，連接器將必須被認(rèn)為是一種信號(hào)傳輸信道。在這樣的應(yīng)用中，傳輸通道的參數(shù)，諸如特性阻抗和串?dāng)_，將會(huì)取代接觸電阻作為“關(guān)鍵”的性能方面的考慮。

12.2傳輸通道的基礎(chǔ)

在討論傳輸通道之前，我們先簡(jiǎn)單討論一下電磁波的順序傳播。圖12.1概要地表示出電磁波的情況。電磁波由彼此傳播方向成直角的電和磁兩個(gè)區(qū)域組成。有關(guān)波的特性的相等關(guān)系如下：

C＝λυ

此處C＝光在真空中的速度

λ＝波長(zhǎng)

υ＝波的頻率