Схема соединения электрических проводов, контактов, разъемов

Предложено устройство электрических соединений, содержащее многоконтактные разъемы с трубчатыми хвостовиками контактов, изолированные монтажные проводники, подключенные на одном конце к хвостовиками контактов каждого разъема, а на другом конце - к печатной плате функциональной аппаратуры. Отличается тем, что монтажные проводники выполнены в виде печатных полосковых линий с определенным волновым сопротивлением, при этом печатные полосковые линии сгруппированы для каждого многоконтактного разъема в тонкий плоский печатный шлейф из фольгированного диэлектрика и подключены к трубчатым хвостовикам контактов разъемов через металлические стержни, закрепленные в трубчатых хвостовиках.

Введение в устройство монтажных проводников в виде печатных полосковых линий с определенным волновым сопротивлением, сгруппированых для каждого многоконтактного разъема в плоский печатный шлейф из фольгированного диэлектрика, который подключен к стержням, закрепленным в трубчатых хвостовиках, обеспечивает значительное сокращение трудоемкости монтажа благодаря возможности применения групповой технологии крепления стержней в хвостовиках контактов разъемов и печатного шлейфа с обоих концов, например, путем пайки, увеличивает надежность монтажа за счет возможности проверки качества каждого подключения путем визуального контроля с большим увеличением, повышает помехоустойчивость монтажа и снижает искажение сигналов за счет применения согласованных по волновому сопротивлению полосковых линий.

Предлагаемое устройство электрических соединений относится к области радиоэлектроники, в частности, к устройствам электрических соединений многоконтактных разъемов внешнего ввода-вывода с печатной платой функциональной аппаратуры.

Известно устройство электрических соединений многоконтактных разъемов типа ОНЦ или БР, имеющих трубчатые хвостовики контактов, для организации внешнего ввода-вывода сигналов печатной платы функциональной аппаратуры. Наиболее близким аналогом из известных устройств электрических соединений по технической сущности и выполняемой функции является устройство на основе проводных монтажных связей, распаиваемых между многоконтактными разъемами внешнего ввода-вывода и печатной платой. Это устройство применено в блоке фирмы ОАО «Лантан» 5ПМ4ИИ01 ЕСБИ. 466535. 013, принято за прототип и показано на фиг.1.

Устройство содержит: многоконтактные разъемы, размещаемые, например, на коммутационной панели функционального блока, монтажные проводники, подключенные на одном конце к трубчатым хвостовикам контактов каждого разъема, а на другом конце - к печатной плате. Такое устройство имеет недостатки: значительная трудоемкость монтажа при индивидуальном подключении множества монтажных проводов с обоих концов (число индивидуальных подключений исчисляется сотнями); низкая надежность монтажа, т.к. затруднительна проверка качества монтажа, особенно, в хвостовиках центральных контактов разъемов; низкая помехоустойчивость монтажа и искажения сигналов из-за сложности организации защищенных от внешних помех согласованных по волновому сопротивлению линий связей ввода-вывода сигналов внутри функциональной аппаратуры, т.к. применение множественных кабельных связей или полосковых линий не обеспечено конструкцией как функциональной аппаратуры, так и хвостовиков контактов разъема.

Сущность предлагаемого устройства заключается в том, что оно содержит многоконтактные разъемы с трубчатыми хвостовиками контактов, монтажные проводники, электрически подключенные на одном конце к хвостовикам контактов каждого разъема, а на другом конце - к печатной плате функциональной аппаратуры. Предлагаемое устройство отличается тем, что монтажные проводники выполнены в виде печатных полосковых линий с заданным волновым сопротивлением, при этом печатные полосковые линии сгруппированы для каждого многоконтактного разъема в тонкий плоский печатный шлейф из фольгированного диэлектрика, подключенный к трубчатым хвостовикам через металлические стержни, которые закреплены в трубчатых хвостовиках. Волновое сопротивление полосковой линии задается физическими размерами ее проводников и свойствами используемого диэлектрика.

Введение печатных полосковых линий с заданным волновым сопротивлением, сгруппированных для каждого многоконтактного разъема в тонкий плоский печатный шлейф из фольгированного диэлектрика, подключенный к трубчатым хвостовикам через металлические стержни, которые закреплены в хвостовиках, обеспечивает:

значительное сокращение трудоемкости монтажа благодаря возможности применения, например, групповой технологии распайки металлических стержней в хвостовики контактов разъемов и печатного шлейфа с обоих концов;

увеличивает надежность монтажа за счет возможности проверки качества каждого подключения путем визуального контроля с большим увеличением;

значительно повышает помехоустойчивость монтажа и качество передачи сигналов (уменьшение искажений) за счет применения согласованных по волновому сопротивлению полосковых линий.

Предлагаемое устройство особенно полезно при организации многопроводных электрических связей для ввода-вывода широкополосных сигналов в цифровой функциональной аппаратуре, работающей на высокой тактовой частоте в жестких полевых условиях с высоким уровнем внешних высокочастотных помех.

Сущность предлагаемого устройства для электрических соединений поясняется чертежом на фиг.2.

Устройство содержит: многоконтактные разъемы 1 с трубчатыми хвостовиками 2 контактов, меаллические стержни 3, закрепленные в трубчатых хвостовиках 2 контактов многоконтактных разъемов 1, плоские печатные шлейфы 4 из фольгированного диэлектрика. Печатные проводники шлейфов 4 выполнены в виде полосковых линий электрических связей 5, которые на одном конце шлейфа подключены к свободным концам стержней 3, а на другом конце - к контактам печатной платы 6 функциональной аппаратуры.

Предлагаемое устройство было изготовлено в ОАО «Лантан». С устройством были проведены стендовые испытания по группе жесткости, соответствующей условиям эксплуатации аппаратуры, работающей в полевых условиях на ходу.

Результаты изготовления показали сокращение трудоемкости монтажа в 4 раза за счет применения группового подключения контактных соединений, например, путем пайки. При этом получена возможность надежной проверки качества каждого подключения, т.к. любое из них доступно для наблюдения с помощью высокоэффективного средства визуального контроля с большим увеличением.

Результаты испытаний показали высокую надежность устройства, отсутствие сбоев во время непрерывной длительной работы в условиях вибрации при вводе-выводе наносекундных сигналов (длительность импульса синхронизации сигналов до 12 нс, период - 25 нс), что подтвердило высокое качество передачи сигналов и высокую помехоустойчивость устройства. На основании полученных результатов устройство принято к серийному изготовлению.

Источники информации, использованные при оформлении заявки:

Комплект конструкторской документации на блок 5ПМ4ИИ01 ЕСБИ.466535. 013.

1. Устройство электрических соединений, содержащее многоконтактные разъемы с трубчатыми хвостовиками контактов, монтажные проводники, подключенные на одном конце к хвостовикам контактов каждого разъема, а на другом конце - к печатной плате аппаратуры, отличающееся тем, что монтажные проводники выполнены в виде печатных полосковых линий с заданным волновым сопротивлением, сгруппированых для каждого разъема в плоский печатный шлейф, подключенный к трубчатым хвостовикам контактов разъемов через металлические стержни, закрепленные в хвостовиках.

2. Устройство по п.1, отличающееся тем, что печатный шлейф выполнен из фольгированного диэлектрика.