致謝：連接器教程---凱利訊半導(dǎo)體

連接器可能不是電路中最復(fù)雜的零件，但肯定是最重要的零件之一。提到電路，人們可能會有幾種不同的認(rèn)識。大多數(shù)工程師對電路的第一認(rèn)識是：電路是可以在圖紙上畫出來的理論層面的東西。雖然這很重要，而且未經(jīng)深思熟慮的電路肯定無法正常工作，因?yàn)檫@只是電路設(shè)計(jì)工作的一部分。電路還應(yīng)當(dāng)用于執(zhí)行特定功能的設(shè)備或產(chǎn)品中。通常，這些產(chǎn)品會非常大，如飛機(jī)、火車，它們肯定無法適應(yīng)大型電路板，它們可能根本就沒有電路板。為此，可以選擇將連接器作為一種快速高效的連接方式，來連接可能位于不同物理電路板上的電路部分，它們就是連接電子高速公路的叉口。

　　市面上有許多不同種類的連接器，所有這些器件都具有相同的作用，只是實(shí)現(xiàn)方式不同。有的用于存在振動問題的汽車應(yīng)用，有的用于有靜電的露天環(huán)境中，種類繁多，數(shù)不勝數(shù)。連接器有助于減少制造時間，因?yàn)楣と撕附佣鄠€連接點(diǎn)所花費(fèi)的時間遠(yuǎn)遠(yuǎn)多于將一個連接器連接到另一個連接器的時間。希望本文能從整體上對連接器進(jìn)行解釋，并說明既定應(yīng)用應(yīng)該使用那些連接器。

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　　矩形連接器

　　術(shù)語“矩形連接器”指連接器的實(shí)際形狀。這意味著此連接器的外殼形狀為矩形。由于這種連接器簡單易用，非常適用于制造，所以經(jīng)常可以在 PCB 板上看到。電路板通常帶有通孔或者可插入母插口的表面貼裝公針座，這是將電線連接到電路板的不錯方式。母頭連接器帶有插口，電線壓接在上面，可連接到其他部分。例如公針座 B2B-XH-A(LF)(SN) 以及配接該針座的母端外殼 XHP-2。這些產(chǎn)品來自 JST Sales America Inc.，無法單獨(dú)使用。XHP-2 只是一個塑料外殼，此連接器內(nèi)無插口，因此也沒有電線從中引出。這些插口是該外殼專用的專有配件。盡管各觸頭非常類似，始終建議使用特定連接器外殼專用的恰當(dāng)觸頭，以確保連接器正常工作。

　　

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　　圖 1：XHP-2 產(chǎn)品頁“相關(guān)產(chǎn)品”部分。

　　制造商生產(chǎn)系列連接器時，通常會生產(chǎn)出采用許多不同針腳數(shù)的同款連接器。這些將被貼上系列連接器的標(biāo)簽，如前兩個實(shí)例中的 XH 系列。看一下矩形連接器 - 外殼頁面中的 XH 系列選項(xiàng)，不難發(fā)現(xiàn)所有連接器相關(guān)產(chǎn)品的每種外殼采用相同的觸頭。通常，大多數(shù)系列連接器的觸頭會略有不同;有時會提供線規(guī)選項(xiàng)，有時還有不同的鍍層選項(xiàng)。這并非硬性規(guī)定;有些系列的連接器具有不同尺寸的觸頭，典型情況是連接器具有專用電源引腳和信號引腳。例如 AUHR-05V-H，它設(shè)計(jì)有四個信號引腳和一個電源引腳。看看這些觸頭就會發(fā)現(xiàn)它們有兩種不同的樣式，一個電源引腳和一個信號引腳。電源引腳采用較大的 22-26 號導(dǎo)線，信號引腳則采用 28-30 號導(dǎo)線。鍍層選項(xiàng)指觸頭表面處理。最常用的鍍層選項(xiàng)是錫和金。錫較為便宜，適合很多在非腐蝕性環(huán)境下使用的或可靠性要求不高的產(chǎn)品的觸頭表面。金更適合腐蝕性環(huán)境中的應(yīng)用，因?yàn)榻鹗遣灰妆桓g的貴金屬。建議不要將金觸頭配接到錫觸頭，因?yàn)槎叩慕饘倨瑢⒒旌显谝黄?#xff0c;并最終發(fā)生氧化。

　　JST 已預(yù)壓接了 2" / 6" / 12" 長的引線。這些引線實(shí)例如 ASXHSXH22K152，它無需昂貴的手工工具即可實(shí)現(xiàn)原型開發(fā)。為此，許多制造商采用預(yù)壓接引線，Digi-Key 網(wǎng)站上稱作跳線，預(yù)壓接引線的頁面整篇對這種連接器進(jìn)行了展示。當(dāng)開發(fā)產(chǎn)品預(yù)算較少時，這非常有用。如果是生產(chǎn)規(guī)模，則工具加工最終比購買預(yù)壓接引線更經(jīng)濟(jì)。與查找外殼插口一樣，Digi-Key 網(wǎng)頁將在單獨(dú)的觸頭頁面提供一個工具選項(xiàng)卡。例如，我們可以看一下 XHP-2 的裸插口 SXH-001T-P0.6，將會發(fā)現(xiàn)有個工具方框(圖 2)。

　　

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　　圖 2：產(chǎn)品頁上所展示的 XH 系列連接器工具。

　　需要使用的另一種工具是插拔工具，用于插入和取出觸頭。由于該產(chǎn)品編號為 XJ-06，也在“工具”框中列出。并非所有觸頭都需要插入工具，但如果需要取出觸頭，大多數(shù)都需要卸出工具。最終，要使用前述公針座 B2B-XH-A(LF)(SN)，將需要以下元器件：

　　公針座 – B2B-XH-A(LF)(SN)

　　母外殼 – XHP-2

　　需要如 WC-110 之類工具的插口(如 SXH-001T-P0.6)、或者預(yù)壓接引線(如 ASXHSXH22K152)

　　取出觸頭的插拔工具 - XJ-06

　　矩形連接器是非常流行的連接器樣式。它們通常不會用于高電流應(yīng)用，但非常適合小電流應(yīng)用，可為電路板供電或發(fā)送/接收信號，從成本來看經(jīng)濟(jì)實(shí)惠。其中大多數(shù)連接器帶有閂鎖，用于固定，因此具有良好的抗振性。矩形連接器并非只有這些樣式，還有自由懸掛和面板安裝矩形連接器。例如 TE Connectivity AMP Connectors 的 3-640441-2。這種連接器可以配接板載針座，也可配接自由懸掛的連接器 3-647001-2。注意，這些連接器采用與之前連接器不同的端接形式，這點(diǎn)很重要。之前的公頭是要通過通孔焊接到電路板上，之前的母頭則要在觸頭上使用壓接端接。這些連接器采用 IDC(絕緣穿刺觸頭)。這意味著有導(dǎo)體穿透絕緣層與電線接觸。

　　觸頭端接形式有很多種

　　壓接

　　焊接

　　IDC

　　螺釘

　　以上為四種主要端接形式。壓接需要有一個觸頭，在其周圍纏繞一根電線，使之與電線形成電氣接觸，同時用觸頭的另一部分壓住絕緣層。TE Connectivity 提供了一個不錯的視頻，其中介紹了什么是壓接，什么是合格的壓接。該視頻名為“Crimp Theory Fundamentals：Series I English”(壓接理論基礎(chǔ)：系列 I 英語版)。焊接端接意味著通孔元器件焊接到電路板上，或者連接器上有焊接電線的焊杯或位置。IDC 或絕緣穿刺觸頭通過穿透絕緣層形成接觸，螺釘端接意味著使用螺釘將電線夾緊到觸頭上。焊接端接表示觸頭已經(jīng)在連接器內(nèi)，而壓接端接則表示觸頭與外殼是單獨(dú)提供的。在 Digi-Key 網(wǎng)站上，可能不容易弄清楚外殼是否帶有觸頭。Digi-Key 網(wǎng)站上有多個連接器產(chǎn)品頁面;其中許多頁面都有“外殼”字樣。這些頁面僅介紹外殼，并且一般會將觸頭作為關(guān)聯(lián)產(chǎn)品列出。這種產(chǎn)品頁面示例如圖 3 所示。

　　

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　　圖 3：“矩形連接器 – 外殼”產(chǎn)品頁面導(dǎo)航字符串示例

　　使用矩形連接器時，還需要注意引腳間距。間距指兩個引腳之間的距離。最常見的尺寸為 1.27 mm、2.00 mm 和 2.54 mm。這些尺寸并非標(biāo)準(zhǔn)規(guī)定;但卻是最常用的尺寸。尤其是在電子領(lǐng)域，間距越小越好，但這只是一條指導(dǎo)原則，而非規(guī)定。板空間將有助于確定既定應(yīng)用中哪種間距最合適。

　　針座是非常常見的連接器，它們焊接在電路板上，可以很容地將插口置于其上。第一個示例是有護(hù)罩的針座;也有無護(hù)罩針座，如 Wurth Electronics Inc. 的 61300311121(圖 4)。

　　

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　　圖 4：Wurth Electronics 的 61300311121 三位針座。

　　這些針座常見于各種評估反，用來測試芯片的各種參數(shù)。它們可用于輕松連接電路板，或?qū)⑵溥B接到試驗(yàn)板上。例如 Arduino Pro Mini 3.3v。此電路板帶有測試電路并使用 ATmega328 芯片，但沒有任何引腳連接。可以將針座焊接到電路板上，這樣一來，電路板就可以放入試驗(yàn)板，從而實(shí)現(xiàn)易用性。必要時，這樣的針座還可使用跳線將引腳短接在一起。選擇跳線時，需要知道針座間距。這種針座間距為 2.54 mm，因此 TE Connectivity AMP Connectors 的 382811-8 等跳線是可以接受的，因?yàn)樗哂邢嗤拈g距。大多數(shù)試驗(yàn)板間距為 2.54 mm，通常作為標(biāo)準(zhǔn)計(jì)量單位稱為 0.1" 間距。這些試驗(yàn)板通常配接到具有同一種連接面的插口，如 5-534998-6。

　　

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　　圖 5：TE Connectivity 的 5-534998-6 0.1 英寸十二針位插口。

　　這種特定的連接器應(yīng)焊接到電路板上，但也有可以自由懸掛的插口，可連接到帶狀電纜，如 ASSMANN WSW Components 的 AWP 10-7240-T。

　　

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　　圖 6：Assmann 的 AWP 10-7240-T 十位自由懸掛插口

　　這些類型的連接器通常將使用 IDC 端接來連接帶狀電纜，并且通常帶有防拉線扣，如 AWZ-10-T。Digi-Key 出售諸如此類插口電纜組件，相關(guān)信息見“矩形電纜組件”頁面。插口到插口選擇如 Samtec Inc. 的 FFSD-05-D-04.00-01-N，插口到插頭選擇如 FFMD-05-T-06.00-01-N，插頭到插頭選擇如 FFMD-05-D-06.00-01。

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　　圓形連接器

　　圓形連接器與矩形連接器類似，它們可將電路的零件連接在一起。由于形狀是圓形，因而得名圓形連接器。這些連接器和矩形連接器一樣可以安裝在電路板上，但更多見的是自由懸掛或面板安裝的情況。有多種方法可將圓形連接器固定在一起，通常會使用螺紋連接器或卡口式連接器，以確保連接器不會脫落。許多圓形連接器用于工業(yè)和軍事應(yīng)用。通常，圓形連接器具有高電流能力，比矩形連接器更容易達(dá)到 IP 防護(hù)等級。IP 防護(hù)等級是“侵入防護(hù)”等級，表示連接器防塵、防水的程度。在骯臟或潮濕的應(yīng)用環(huán)境中，這是非常有吸引力的品質(zhì)。想象一下，配電箱到塔頂之間需要一個電路給傳感器提供電源、接地和信號線。可能是在戶外，暴露在雨中或雪中。應(yīng)對這種情況的好辦法就是采用面板安裝型圓形連接器，如Conxall/Switchcraft 的 17282-3SG-300。

　　

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　　圖 7：Conxall/Switchcraft 的 17282-3SG-300 三針位圓形連接器為 IP67 防護(hù)等級。

　　此連接器為 IP67 防護(hù)等級，因此可在不超過一米的水下正常工作，是潛在潮濕環(huán)境的完美解決方案。圓形連接器有個優(yōu)點(diǎn)，因?yàn)樾螤钍菆A形，所以可以方便地安裝在面板上。在鋼材或鋁材上切割矩形孔比切割圓形孔要困難得多。17282-3SG-300 有蓋子，不使用時可以蓋上 (16295)，還有一個小襯墊，用于防止水流出 (16293)。此連接器可以配接自由懸掛連接器，如 16282-3PG-311。這些連接器采用卡銷鎖定進(jìn)行固定，可以輕松配接和斷開。此連接器可能無法應(yīng)對所有室外問題，但它明確說明了圓形連接器的一些有利屬性。

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　　和矩形連接器一樣，圓形連接器通常有配件和工具。網(wǎng)站通常在特定產(chǎn)品頁面上列出所有配件，并且在查找連接器的實(shí)際觸頭時，通常可以找到工具。如前所述， 網(wǎng)站頁面會說“外殼”不包含觸頭，同時只會說“圓形連接器”將已經(jīng)含有觸頭。許多圓形連接器都屬于軍規(guī)連接器。這些連接器已標(biāo)準(zhǔn)化，因此無論是哪家制造商，零件全都滿足相同的規(guī)范。除了軍規(guī)連接器外，還有衍生系列，這些系列遵循相同的指導(dǎo)原則，但未經(jīng)過真正軍規(guī)連接器所需進(jìn)行的認(rèn)證。衍生系列將與其對應(yīng)的軍規(guī)連接器完全一樣;它們只是不具備證明其屬于軍規(guī)零件的文件。這些衍生連接器將嚴(yán)格采用對應(yīng)軍規(guī)零件的編號體系。 通常，這些編號僅包括零件編號的前綴變化。

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　　為了說明這些編號體系，以 MS3102E14S-2P 為例。可以看到這一款零件出自兩個不同的制造商(ITT Cannon 和 Amphenol Industrial Operations)。編號實(shí)際上說明了該連接器的所有屬性，由于編號已標(biāo)準(zhǔn)化，不同制造商的連接器只要編號相同均可互換。為進(jìn)一步研究，我們使用 Amphenol 規(guī)格書第 70 頁上的“如何訂購”部分，將此編號分解成幾個部分。

　　MS – 表示軍隊(duì)標(biāo)準(zhǔn)

　　3102 – 表示具有耐候等級的盒式安裝插座

　　

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　　圖 8：帶尺寸標(biāo)示的 Amphenol 圓形連接器示意圖。

　　14S –(在其殼體上)表示連接器的外殼尺寸

　　

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　　圖 9：外殼尺寸標(biāo)示為 14S 的連接器尺寸值。

　　14S-2 – 表示觸頭排列

　　

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　　圖 10：14S 外殼尺寸的觸頭排列。

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　　P – 表示引腳觸頭

　　該編號詳細(xì)說明了連接器的各種屬性。盒式安裝插座如圖 8 所示;但有適用于不同外殼尺寸的各種尺寸。觸頭排列描述了觸頭如何布置，MS3102E14S-2P 的觸頭排列如圖 11 所示。

　　

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　　圖 11：Amphenol 尺寸標(biāo)示為 14S-2 的 MS3102E14S-2P 連接器觸頭排列。

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　　該連接器本身裝有觸頭;但其中很多是壓接觸頭。要查找這些連接器的可訂購觸頭，需要知道觸頭尺寸。觸頭尺寸標(biāo)注在觸頭排列下方。例如 MIL-5015 衍生零件 97-4102A-18-4S。該零件用 97 替換 MS，因?yàn)檫B接器屬于 97 系列。4102A 仍屬于盒式插座，如同之前的 MS3102E14S-2P，可在 97 系列目錄中找到：

　　

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　　圖 12：Amphenol 帶尺寸標(biāo)示的 97-4102A 盒式插座示意圖。

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　　97-4102A-18-4S 具有 18-4 觸頭排列，它采用了四個 #16 觸頭。目錄第 26 頁有觸頭訂購信息。圖 13 是散裝觸頭訂購信息圖。

　　

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　　圖 13：散裝觸頭訂購信息。

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　　使用前文中關(guān)于此連接器的信息將有助于查找到合適的觸頭。此連接器的文字標(biāo)注采用 #16 觸頭，外殼尺寸為 18-4。使用此信息，通過查找該表上第八行，就可確定觸頭尺寸。從圖可見觸頭尺寸是 16 號，適用 18 到 36 號連接器，從而確定最終插座觸頭零件編號 9745-1622S-X(920)。

　　DIN 連接器是圓形連接器的另一個示例。這些是小型圓形連接器，通常用于信號級通信。這些連接器的連接面直徑為 13.2 mm。這點(diǎn)可通過 CUI, Inc. 的 SD-80 進(jìn)行說明，其連接面直徑為 13.2 mm。DIN 連接器將具有相同的連接面尺寸;但是，根據(jù)所需的排列，有多種觸頭排列可以選擇。連接器上會有一個凹槽，用于確保連接器只能單一方向配接。圖 14 是從 SD 系列規(guī)格書中截取的一部分，可以對此進(jìn)行說明。

　　

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　　圖 14：CUI 的 SD 系列 DIN 連接器觸頭排列(圖片由 CUI 提供)

　　這些連接器還有另一個額定值，用于表示可以配接和斷開的次數(shù)。在規(guī)格書中稱其為“使用壽命”，表示可靠配接和斷開的次數(shù)，通常稱為“配接次數(shù)”。這種型號將在配接 5,000 次后，使用壽命結(jié)束。這可在規(guī)格書的“規(guī)格”部分找到(圖 15)。

　　

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　　圖 15：CUI 的 SD 系列 DIN 連接器規(guī)格圖，“使用壽命”或配接次數(shù)突出顯示。(圖片由 CUI 提供)

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　　端子塊

　　端子塊用于將兩根或多根電線連接在一起。通常采用螺紋鎖定，將電線固定在端子塊內(nèi)部。 它們通常采用塑料絕緣體，上面帶有觸頭，其中每條電路都用絕緣體分隔開。端子塊有很多不同的種類，包括針座、插頭、插座、隔板塊、線對板、DIN 導(dǎo)軌通道、接口模塊和面板安裝選件。 這些通常都采用螺釘端接，或者彈簧端接。

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　　隔板塊

　　隔板塊采用塑料外殼，帶有螺紋端子，用于電線端接。其中一個示例如 Eaton 的 TB100-08SP(圖 16)。

　　

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　　圖 16：Eaton 的八電路隔板塊 (TB100-08SP)。

　　這些隔板塊用于連接其任一側(cè)的電線。這種型號能處理最高每觸頭 30 安培的電流和最高 300 V 的電壓。許多隔板塊帶有跳線，以將端子塊上的電路相互連接起來。制造商說明文檔中應(yīng)會對此進(jìn)行說明。TB100-08SP 屬于 Magnum TB100 系列。此產(chǎn)品位于第一頁“尺寸 – 英寸”表的接線柱數(shù)為 08 的行(圖 17)。

　　

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　　圖 17：Eaton 的 Magnum TB100 系列尺寸規(guī)格

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　　要查找相關(guān)五金件，請查看規(guī)格書的第二頁。螺釘、快速連接器件和所列跳線均有幾個不同的選擇。通常，制造商會在其規(guī)格書中列出所有這些配件。對于此產(chǎn)品，列出了三種跳線(圖 18)。

　　

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　　圖 18：TB100 系列端子塊跳線。

　　

　　針座、插頭和插口

　　這些連接器非常像本文矩形連接器部分所提到的針座和自由懸掛插口。針座通常安裝在電路板上，自由懸掛端將安裝在針座插座上。例如 On-Shore Technology, Inc. 的 OSTOQ063250，它可配接到 OSTTJ0631530。通常，不同制造商的零件可以互換。要查找與此配接的類似產(chǎn)品，首先在產(chǎn)品規(guī)格中從選擇間距，然后選擇針腳數(shù)、類型。

　　

　　

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　　圖 19：1827745 – Phoenix Contact。

　　

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　　圖 20：TJ0631530000G – Amphenol Anytek。

　　

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　　圖 21：1792810000 - Weidmuller。

　　這些制造商零件的前端均采用相同的鍵。許多可插拔端子塊都是如此，這是為了使用起來更加方便。每個間距的零件正面稍有不同。這些插頭都是自由懸掛式，帶有觸頭插口，也有帶有公插針的自由懸掛插座。例如 Phoenix Contact 的 1858073。或者，也有帶公插針的插座，它可以安裝到其他配件上，但仍然保留螺釘端接，而不是焊接端接，如 Phoenix Contact 的 1788570。

　　到目前為止，所有這些都是螺釘端接，但彈簧端接也十分常見。彈簧端接的一個例子是 Phoenix Contact 的 1881367。此連接器在后部使用彈簧將電線固定到位;壓下彈簧即可取下電線(圖 26)。

　　

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　　圖 22：1881367 – Phoenix Contact。

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　　DIN 導(dǎo)軌端子塊

　　DIN 導(dǎo)軌在許多工業(yè)應(yīng)用中很常見，有針對 DIN 導(dǎo)軌應(yīng)用制造的端子塊。和之前的示例一樣，它們將用于連接電路，但外觀差異較大。它們底部帶有卡槽，用于連接到 DIN 導(dǎo)軌，如 Weidmuller 的 1020000000(圖 27)。

　　

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　　圖 23：Weidmuller 的 1020000000 DIN 導(dǎo)軌端子塊。

　　這些類型的端子塊通常帶有可添加的面板，以將端子塊的內(nèi)腔封閉起來。這些可在網(wǎng)站的相關(guān)頁面中找到，例如 1020000000 的端板1050000000。如果有必要將某個端子塊連接到另一個端子塊，如 1693800000，我們還提供跳線。

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　　接口模塊

　　接口模塊可被視為一種適配器。它們帶有控制側(cè)連接和工藝側(cè)連接。例如 American Electrical, Inc. 的 DSUB-9-MF。通過此連接器，公頭或母頭 9 針位 D-Sub 連接器可輕松拆分成分立電線，如圖 28 所示。

　　

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　　圖 24：American Electrical, Inc. 的 DSUB-9-MF 接口模塊

　　接口模塊有許多種其他形式。接口模塊的另一個很好的例子是連接分立電線的 RJ45 插孔，如 Phoenix Contact 的 2900701(圖 25)。

　　

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　　圖 25：Phoenix Contact 的 2900701 接口模塊。

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　　面板安裝

　　端子塊也可進(jìn)行面板安裝。配接側(cè)將與自由懸掛及固定式端子塊遵循的相同規(guī)則。如果知道連接器的間距，基本上就可配接另一個制造商的端子塊。可以倍增成為壁裝電源插座的一個例子是 Phoenix Contact 的 1861167。該連接器的一側(cè)通常有安裝孔，如圖 26 所示。

　　

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　　圖 26：面板安裝端子塊通常帶有安裝孔，如 Phoenix Contact 的 1861167。

　　注意，它不提供螺釘，這很重要。通常五金件是單獨(dú)提供的，沒有例外。如前所述，網(wǎng)站上通常有相關(guān)部分會顯示這些連接器的配件。這一特定型號出售時帶有五金套件，0728263。

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　　D-Sub

　　D-Sub 又稱為 D 型超微連接器，因其配接側(cè)形狀而得名;其形狀像 D。具有標(biāo)準(zhǔn)引腳編號的 D-Sub 連接器有配套的標(biāo)準(zhǔn)外殼尺寸。在網(wǎng)站上，將提供外殼尺寸和連接器布局標(biāo)志，以幫助識別。這點(diǎn)可通過 NorComp Inc. 的 171 系列得以說明。

　　有五種外殼尺寸選擇和連接器布局，每種都對應(yīng)一個引腳數(shù)。

　　表 1：標(biāo)準(zhǔn) D-Sub 外殼尺寸和連接器布局精選。

　　與標(biāo)準(zhǔn)外殼尺寸和布局一樣，也有相同外殼尺寸的高密度布局，但多一行觸頭，在相同面積中安裝了更高密度的觸頭。TE Connectivity AMP Connectors 的 AMPLITIMITE HD-22 系列便是一個良好范例

　　表 2：高密度 D-Sub 外殼尺寸和連接器布局精選。

　　雖然這些并非所有外殼尺寸或布局，但它涵蓋了大多數(shù)主要類型。許多 D-Sub 連接器也有電源引腳和同軸引腳。例如 ITT Cannon 的 DCMM-13W6S。這種連接器有七個信號引腳和六個可用作同軸或電源引腳的引腳。其正面仍然有和前述示例相同的 4(DC,C) 尺寸，但布局與前文所述的兩個 4(DC,C) 連接器不同。

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　　套管連接器

　　套管連接器通常用于向消費(fèi)級電子設(shè)備供電。它們是圓形的，有許多種不同的尺寸。這些可在各種電子設(shè)備中找到，如筆記本壁式適配器。套管連接器的一個例子是 CUI, Inc. 的 PP3-002A，它采用非常標(biāo)準(zhǔn)的尺寸(圖 27)。

　　

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　　圖 27：CUI 的 PP3-002A 套管連接器。

　　其外徑為 5.5 mm，內(nèi)徑為 2.1 mm，這是較常見的套管連接器尺寸。大多數(shù)套管連接器的內(nèi)徑要么是 2.1 mm，要么是 2.5 mm，它們的外徑通常為 5.5 mm。這些連接器有許多不同的尺寸，當(dāng) 2.1 mm 或 2.5 mm 直徑會產(chǎn)生問題時使用。了解連接器尺寸的最佳辦法是獲得說明文檔，制造商應(yīng)在某個地方記錄實(shí)際尺寸。如果沒有可用說明文檔，建議使用卡尺確定插頭直徑。這些類型的套管插頭將配接套管插孔，如圖 28 所示 PJ-036AH-SMT-TR。

　　

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　　圖 28：CUI 的 PJ-036AH-SMT-TR 套管插孔。

　　還有套管音頻連接器。最容易辨識的插孔之一是 1/8" 插孔，如 CUI, Inc. 的 SP-3501。這是這是一種非常常見的耳機(jī)插孔，可用于許多 1/8" 插孔，如計(jì)算機(jī)、手機(jī)、許多 MP3 播放器和其他音頻播放設(shè)備上的插孔。

　　

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　　圖 29：標(biāo)準(zhǔn) 1/8" 音頻插孔(此處顯示 CUI 的 SP-3501)。

　　分銷商將此類連接器描述成 3.5 mm 插頭。許多分銷商之所以這樣描述的原因在于它們實(shí)際直徑為 3.5 mm，即 0.138"。這一尺寸易于按照產(chǎn)品圖紙制造(圖 30)。

　　

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　　圖 30：3.5 mm 音頻插頭尺寸。

　　這種樣式的連接器的優(yōu)點(diǎn)之一在于它不受連接器的制造商所限。1/8" 插孔是行業(yè)公認(rèn)的連接器尺寸。SP-3501 可用于任何消費(fèi)級 1/8" 插孔，與制造商無關(guān)。注意，這類連接器并非只有這一個尺寸，1/8" 和 1/4" 都是非常標(biāo)準(zhǔn)的尺寸，這一點(diǎn)仍然很重要。1/8" 連接器將用于插入耳機(jī)或較小的計(jì)算機(jī)揚(yáng)聲器。1/4" 連接器過去常用于電話線中，現(xiàn)在更常用于通過踏板連接電吉他及其功放。這兩個尺寸都是標(biāo)準(zhǔn)尺寸，并且易于從一個制造商轉(zhuǎn)換到另一個制造商。其他套管音頻連接器的使用方式可能有所不同。例如 CUI, Inc. 的 SP-25401(圖 31)。

　　

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　　圖 31：CUI 的 SP-25401 是 2.5 mm 插頭。

　　此連接器看起來和 SP-3501 十分相似;但其直徑比 SP-3501 小整整一毫米。其直徑為 2.5 mm，不能配接 SP-3501 的插孔。知道這些插孔的直徑很重要，可以免配接失敗，知道直徑后，就容易將其配接到另一制造商的相同尺寸的零件。SP-25401 不同于 SP-3501，它有四根導(dǎo)線，而不是三根。這可通過插孔上的金屬導(dǎo)線看到，SP-25401 上有三個絕緣環(huán)，隔離出四個導(dǎo)體區(qū)域。SP-3501 有兩個絕緣體、三個導(dǎo)體區(qū)域，這是典型的立體聲音頻插孔。

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　　USB

　　USB 的形式有多種。最常見的 USB 類型是 USB A，通常用于計(jì)算機(jī)外圍設(shè)備，或者用于為各種電器充電。通常，計(jì)算機(jī)具有公頭 USB A，設(shè)備側(cè)為母頭。它們通常有四個觸頭，兩個用于電源和接地、兩個用于數(shù)據(jù)。其中一個連接器示例如 Amphenol FCI 的 87583-3010RPALF(圖 32)。

　　

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　　圖 32：Amphenol 的 87583-3010RPALF USB A 插座。

　　此連接器有四個觸頭和一個固定柱，用于固定到 PCB 板上。使用這樣的連接器時，需要知道如何為 PCB 板布局。不過制造商一般都為這些元器件留有建議的基底面，如圖 33 所示的 87583-3010RPALF。

　　

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　　圖 33：87583-3010RPALF USB A 插座建議 PCB 布局。

　　這些連接器將遵循標(biāo)準(zhǔn)，因此能將一個制造商的零件與另一個制造商的零件配接。如果工程師在母頭側(cè)使用 87583-3010RPALF，則可以使用Molex LLC 的 048037220 為其配接(圖 34)。

　　

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　　圖 34：USB A 公插頭，Molex 的 0480372200。

　　制造商之間的標(biāo)準(zhǔn)化和互換性使得 USB 成為當(dāng)今市場非常主流的選擇。USB A 并非市面上唯一的 USB 接頭;其他一些類型如 USB B，也非常流行。USB B 連接器可在許多打印機(jī)和 Arduino Uno 產(chǎn)品中找到。它們比 USB A 類型更穩(wěn)固，并且觸頭布局不同。USB A 的所有觸頭呈一條線排列，而 USB B 的觸頭分為絕緣體上兩個，絕緣體下兩個，如 On-Shore Technology, Inc. 的 USB-B1HSW6。圖 35 說明了這種差異，圖左側(cè)為 USB A，圖右側(cè)為 USB B。

　　

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　　圖 35：USB A(左)和 USB B(右)的不同觸頭布局。

　　由于 USB B 母頭側(cè)有四個觸頭被絕緣體分成兩行，因此 USB B 公頭側(cè)將有四個觸頭被分隔成頂部兩個、底部兩個，如 ASSMANN WSW Components 的 A-USBPB-N。圖 36?顯示觸頭在此元器件上的布局，這是所有 USB B 連接器的標(biāo)準(zhǔn)布局。

　　

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　　圖 36：ASSMANN A-USBPB-N 插口的引腳布局。

　　USB-mini 也是 USB 連接器的流行樣式。它們曾用于許多老式手機(jī)和外圍設(shè)備上。例如 Hirose Electrical Co. LTD 的 UX60A-MB-5ST(圖 37)。

　　

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　　圖 37：Hirose 的 UX60A-MB-5ST USB-mini 插座。

　　它們比 USB A 和 USB B 更小。其配接連接器為自由懸掛式，如 UX40A-MB-5P，本身無法識別，但連接到電纜時可清楚辨識。圖 38 左側(cè)為 UX40A-MB-5P，右側(cè)為 UX40-MB-5PP-500-1002，這是 UX40A-MB-5P 的電纜版本。

　　

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　　圖 38：Hirose 的 UX40A-MB-5P USB-mini(左)和電纜版本，UX40-MB-5PP-500-1002(右)。

　　需要指出的是，USB A 和 USB mini 之間的引腳計(jì)數(shù)有差異。USB A 有四個引腳，一個電源、一個接地、兩個數(shù)據(jù)。USB mini 有五個引腳，這些功能和 USB A 相同，但還有第五個稱為“檢測引腳”的引腳。通過第五個引腳，電纜可發(fā)送信號，以便設(shè)備進(jìn)行需要成為主設(shè)備還是從設(shè)備的通信。對于具有 USB A 和 USB mini 的 USB 電纜，檢測引腳將短接至接地。這叫 USB On The Go，或者 USB OTG。Maxim Integrated 有一篇名為USB On-the-Go 基礎(chǔ)知識的文章對此進(jìn)行了深入探討。

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　　同軸連接器

　　同軸連接器用于端接同軸電纜。要了解連接器，首先要了解什么是同軸電纜，這點(diǎn)很重要。它是由介電材料包裹的實(shí)心導(dǎo)線，介電材料外還覆蓋另一條導(dǎo)線。這些連接器的導(dǎo)線以相同的方式布局。這些導(dǎo)線將有一條中心導(dǎo)線、一個絕緣體和圍繞內(nèi)部導(dǎo)線的第二根導(dǎo)線，如 TE Connectivity AMP Connectors 的 1909763-1(圖 39)。

　　

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　　圖 39：TE Connectivity 的 1909763-1 同軸連接器。

　　如圖所示，中間的公插針不接觸到連接器的外殼。這種特定連接器是超小型同軸連接器。市面上有多種不同的同軸連接器。主要有 BNC、SMA、RP-SMA、UMCC 以及其他種類。在選擇同軸連接器時需要考慮多個方面。連接器的樣式必須相同;若沒有適配器，不能將 BNC 連接器配接到 SMA 連接器。確定樣式后，下一步是知道阻抗。有的樣式有若干不同的阻抗選擇，BNC 連接器就是這樣的例子。

? ? ? 網(wǎng)站上的 BNC 連接器，就會清楚發(fā)現(xiàn)有一對阻抗選項(xiàng)，75 ? 或 50 ?。建議阻抗要與配接連接器的阻抗匹配。如果配接 BNC 連接器為 75 ?，則需要選擇 75 ? 連接器。如果工程師的任務(wù)是端接同軸電纜到 SMA 連接器上，他們可以遵循以下思路。SMA 連接器阻抗為 50 ?，將配接到另一個 SMA 連接器。如果已安裝的連接器為帶有母插口的面板安裝插座，如 Amphenol RF Division 的 132139，工程師知道他需要帶有公插針的自由懸掛插頭，如 Amphenol RF Division 的 132114。如果一側(cè)為帶有插口的插座，另一則將需要帶有引腳的插頭。網(wǎng)站上的 132114，“產(chǎn)品屬性”框中有一條名為“電纜組”的條目。它將顯示此連接器可以使用的配套電纜(圖 40)。

　　

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　　圖 40： 132114 零件搜索中的條目顯示與此連接器配套的電纜組。

　　找到電纜組后，就該從中確定一種電纜了。如果是涉及數(shù)百根電纜的大型項(xiàng)目，最好轉(zhuǎn)到網(wǎng)站中的 RF 電纜部分，在網(wǎng)站“電纜，電線”頁面下的電纜，電線 > 同軸電纜 (RF) 頁面，從參數(shù)搜索的“電纜類型”選項(xiàng)中選擇其中一個電纜類型(圖 41)。

　　

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　　圖 41：選擇所需的電纜類型選項(xiàng)，以查找相應(yīng)的零件。

　　132114 電纜類型上的選項(xiàng)之一是 RG-316，選中它后將只篩選出 Alpha Wire 的 9316 BR005 作為電纜選項(xiàng)。如果只需要少數(shù)電纜，在 網(wǎng)站上瀏覽同軸電纜組件會更加省事，見電纜組件 > 同軸電纜 (RF) 頁面。可從該頁面選擇 SMA - SMA 連接器，然后選擇 RG-316 電纜類型。Amphenol RF Division 的 135101-01-06.00 是電纜組件的一個不錯的例子，如果只需要 6" 電纜，它就很好用(圖 42)。

　　

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　　圖 42：Amphenol 的 6" 電纜組件 135101-01-06.00 SMA。

　　此電纜組件有 RG-316 電纜，連接兩個帶公插針的自由懸掛 SMA 插頭。通常會有配套連接器的電纜組件。這樣做的原因是，電纜通常批量出售，而且連接器通常所必需的電纜很少，如果不配套電纜，通常會造成電纜成本很高。制造商知道加工工具價(jià)格昂貴，因此通常將電纜組件組裝好，以足客戶的特定需求。看看同軸連接器，我們就會發(fā)現(xiàn)這些成品電纜組件的成本往往比自己制作電纜組件的成本低很多。

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　　總結(jié)

　　關(guān)于連接器的話題還有很多內(nèi)容值得探討。希望這篇文章能幫助您增強(qiáng)對不同樣式和類型連接器的理解。連接器絕對是個大的主題，鑒于本文篇幅有限，恕難盡述。這里只是簡單介紹了幾款不同類型的連接器、它們的用途以及選擇這些連接器時應(yīng)注意的事項(xiàng)。通常，連接器提供時會組裝好;但是，有時只提供外殼，電線和觸頭需要后續(xù)添加。端接連接器的方式有多種，如焊接、壓接、使用絕緣穿刺觸頭或者螺釘端接。關(guān)于連接器的話題，還有很多值得一寫的，希望本文是個良好的開始，有助于讀者了解種類繁多的連接器以及如何使用它們完成電路。在設(shè)計(jì)電路時，連接器經(jīng)常被忽視，而在實(shí)際應(yīng)用中，即使是最簡單的零件，也可能會夠造成短路或斷路。

總結(jié)

以上是生活随笔為你收集整理的连接器教程---凯利讯半导体的全部內(nèi)容，希望文章能夠幫你解決所遇到的問題。

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