よくある質問

シグナルインテグリティ

EMI

SamtecのコネクターはFCCクラスB EMIの要件を満たしていますか？

連邦政府の要件（47 CFRパート15、 EN55022など）では、コンピュータなどのアクティブな電子システムに対して、EMIコンプライアンステストが要求されます。パッシブ部品の場合、システムレベルにおける全体的なEMIの性能に影響を与えることがありますが、EMIへの適合性についてコネクターやケーブルアッセンブリー、レジスター、またはボルトを直接テストすることはできません。

シールドコネクターとケーブル アッセンブリーは、放射を軽減して、電子製品の耐性を向上させるために役立ちますか？

はい。役立つ可能性があり、場合によっては劇的に向上します。クロックラインなどの周期的なスイッチングを有するシグナルは典型的なノイズ源です。このタイプのシグナルソースからのエネルギーが遮断されたエンクロージャから出力されているケーブルに接続された場合、携帯電話のアンテナが放射するように（そこまで効率的ではないものの）ケーブルから結合ノイズが放射される場合があります。ケーブルを遮断することで（かつ適切にシールドを遮断することで）、放射妨害波を大幅に軽減させることが可能です。エンクロージャ内部のボード・ツー・ボードコネクターの場合も状況は類似していますが、放射妨害波がエンクロージャ内部で発生するため、EMIテスト中に放射妨害波が目で確認できる場合とできない場合があります。

Q Series™シリーズ製品と比較した場合、Q2™のシールドはどのくらいですか？

試験では、1-4 GHzの周波数レンジで 10-20 dB、4-10 GHzで0-10 dBが示されています。これはシールドコネクター(Q2™)の放射界とシールドなしコネクター(Q Series™)の放射界を比較した比較テストです。有意義な試験を実施するためには、試験の段取りと試験用のボードの全ての変動要因を両方の試験で同じものにすることが重要です。全波シミュレーションでも、1-10 GHz周波数レンジで約10 dBの改善が見られました。

ボード・ツー・ボード（BTB）コネクターを使用する際にEMIを軽減するためのベストプラクティスには何がありますか？

この質問に回答する前に、前述しておく必要のある仮定事項がいくつかあります。

• 当社では、BTB用途向けに構成されている同軸RFコネクターではなく、Samtec QSE/QTEまたはSEAM/SEAF製品などのオープンピンフィールドコネクターを扱っています。主に、kbpsをGbpsのデータレートに広げるデジタルアプリケーションを手がけており、超低周波数のアナログ（オーディオ）タイプのアプリケーションは扱っていません。コネクターは、プリント回路基板（PCB）に含むことができる総合的なインターコネクト システムの一部となります。

BTBシステムの放射メカニズムまたは優先EMIアンテナについて理解することが重要です。 1つの方法として、PCBグランドプレーンをマイクロストリップのパッチアンテナの構成要素として考える方法があります。コネクター全体で発生する縦方向ボルテージポテンシャル は、マイクロストリップのパッチアンテナを動作させる 給電素子と異なり、PCBグランドプレーンを動作させる電圧ソースとして表示されます。これは有効な低周波の近似値となります(50 MHz～100MHz)。より高い周波数の場合、放射システムはより複雑になりますが、ベストプラクティスはこれと同じです。

コネクターの縦方向ボルテージポテンシャルを抑えるためには、シグナルリターンパスの自己部分インダクタンスを抑える必要があります。用語に対する簡単な説明がいくつか必要です。

• ループインダクタンスは「実在する」または測定可能な唯一のインダクタンスです。自己部分インダクタンスは有効な数学的構造です。算出することはできますが、直に測定することはできません。「自己」とは、ループの単一のコンダクターのみから発生した磁束に焦点を当てていることを意味します。「部分」とはパスの一部のみ、とりわけPCB間の部分を判断していることを意味します。

コネクターの自己部分インダクタンスを最小限に抑えるためには、従うべき一般原則がいくつかあります。

• BTBのスタック高さは高いものよりも低いもののほうが有効です。グランドピンをシグナルピンフィールド(1:1)に組み込んで、コネクターのループ領域を最小限に抑えてください。シグナルリターンには、幅が広く平らなコンダクターを使用します。シグナルリターン用のピンには、専用のプレーンの方が優れています。シグナルとグランドパターンの特性インピーダンスはできるだけ低くなるようにしてください。

もしEMIだけが問題なら、BTBコネクターは非常に低い特性インピーダンスであるべきです。信号電流とリターン電流を平面的に分配すれば、コネクター全体の自己部分インダクタンスが最も低くなり、EMIも最も低くなります。データ伝送の要件として、システムインピーダンスに近くなければならないので、これは明らかに実用的なガイドラインとは言えません。

BTBコネクターでEMIを低減させるために適用されるものと同じ物理特性がPCBにも適用されます。 グランドプレーンの分離などのシグナルリターンパスにおける途絶は、リターンパスの自己部分インダクタンスを大幅に増加させ、EMI問題を引き起こす可能性があります。

電子機器におけるEMI最善策は、PCB設計（スタックアップおよび回路レイアウト）、コネクターの選択、シグナルリターン管理（接地）、電力フィルタリング（デカップリング/PI設計）、スペクトラム拡散クロッキングに重点を置いたロジック選択、エッジ成形などの複数の分野について考慮することです。

パワーインテグリティ

SamtecのECUE-12-XXX-T1-FF-XX-1-XX FireFly™ ケーブル・アセンブリーを使用している場合、Twinax を通して補助電源を供給できますか？

補助電源は通常、PCBを経由します。Flyover®ケーブルアセンブリー(FireFly™製品など)の目的は、PCBからデータを取り外してPCBに関連する損失を減らし、低速信号と電源をPCBに通すことです。twinaxケーブルに電源を通さないのがベストプラクティスです。もし双軸ケーブルに電力を通す必要がある場合は、両端の電源回路を十分にバイパスし、フィルターをかける必要があります。詳細については、お問い合わせください [保護されたEメール]。

その他の留意点

• 電源回路がうまくバイパスされ、電流が選択した導体の電流容量を超えない場合でも、電圧降下を注意深くチェックする必要があります。TTF-36100マイクロ Twinaxケーブルの仕様によると、中心導体の抵抗は1フィートの長さに対して約半分のΩで、シールド抵抗はその約3倍です。つまり、1フィートの長さと1アンペアの電流に対して、電圧降下は中心導体に沿って500mV、シールドに沿って150mVとなります。
• 非常に小さいサイズに由来するシールドの比較的高い抵抗は、twinaxケーブルが高周波までシールド効果を失うことを意味します（太い編組の同軸ケーブルとは対照的です）。そのため、約1MHz以下では双軸導体間に強い相互作用があり、片方が電力を伝送する場合、低周波数に残留する電力ノイズが高速信号に同相ノイズを誘発します。

SamtecのUDX6コネクターの使用を考えています。高速ピンのブロックとパワーブレードが同じハウジングにあります。パワーブレードを異なるネットにどのように割り当てるべきでしょうか？

通常の信号整合性の考慮に加えて、パワーブレードに関連して考慮すべき2つの潜在的な相互作用があります。（1）ピンとブレードの割り当てが電力供給にどのような影響を与えるか、および（2）信号対電力のクロストークです。電力供給については、直流抵抗（通電容量を決定する）とループインダクタンスが最も重要です。抵抗値もピンアサインによって若干変化しますが、電力経路の過渡応答に影響するインダクタンスは、ブレードの割り当てによって大きく変化します。電力供給経路のインダクタンスがアプリケーションにとって重要である場合、通常はそれを最小化したいと考えます。ブレードによって形成されるループ・インダクタンスは、ループのサイズに正比例します。

ループ・インダクタンスを最小化することが目的であれば、パワーブレードとパワーリターン（または「GND」）ブレードを、可能な限り小さなループサイズを形成するパターンで割り当てる必要があります。これは、電源とグランドに隣接するブレードを選択することで達成できます。

パワーブレードと高速信号ピン間のクロストークは、相互作用するパワーループと信号ループの形状にも依存します。相互作用は、ループを小さくしたり、離して配置したり、磁気結合が最小になるように直交ループを形成することで最小化できます。さらに、容量性結合もキャンセルするように2つのループを作ることができれば、完全な電磁結合を最小化することができます。

コネクター内に複数の信号ピンとパワーブレードがある場合、直交電流ループによるクロストーク・キャンセルを利用する普遍的な方法はないため、ループのサイズを最小限に抑え、できるだけ離して配置することに重点を置く必要があります。

ピンの高速ブロックでは、信号ピンとグランドピンを隣接させるのが一般的です。パワーブレードの部分では、パワーとグランドを隣接するブレードに割り当てることで、2つの利点が得られます。上述したように、電力供給インダクタンスを最小限に抑え、パワーブレードと信号ピン間のクロストークを最小限に抑えることができます。

最後にひとつ補足しておくと、上記の考察は、高速信号であれ電源ノイズであれ、信号がピン間またはブレード間で差動的に考慮される場合の回路ループについて見たものであり、同相ノイズを最小限に抑えることが重要な場合もあります。コモンモードノイズも最小限に抑えることが重要になる場合があり、これは、周囲のグランド構造に対して「より静かな」ピンとブレードを隣り合わせに配置することで達成できます。

ピンとブレードの割り当て図など、このテーマに関する詳細については、Samtec UDXコネクターにおけるピンとブレードの割り当てに関する考慮事項を参照してください。詳細については、こちらまでお問い合わせください。[保護されたEメール]。

Samtecでは自社のパワーインテグリティ製品に対する試験手続きを設けていますか？

はい、電源試験標準規格に関するホワイトペーパーはこちらからご入手いただけます。

使用電圧がVACで表示されていますが、VDCの情報はどうすれば分かりますか？

DC定格はAC定格の正弦波のピークにあたり、VAC定格の1.414倍になります。詳しくはこちらから、電源および電圧定格に関する当社のホワイトペーパーをご覧ください。

通電容量はどの電圧に基づいたものですか？

定格使用電圧まではCCCが適用されます。

破壊電圧と使用電圧、DWCの違いは何ですか？

破壊電圧は、コネクターに障害が生じる時点の電圧を指します。使用電圧はコネクター使用時の最大連続電圧です。DWVはコネクターの試験電圧のことです。

使用電圧がDWVの1/3なのはなぜですか？

一般的なサージやスパイクを考慮してDWVの1/3を定格とし、使用電圧が破壊電圧を超えないようにしています。

電圧サージと電流サージに関する情報はありますか？

この答えはアプリケーションによって異なります。当社のエンジニアリング サポートグループまでお問い合わせください。

一部の通電容量曲線はセ氏105までで、他はセ氏125度までなのはなぜですか？

錫の接触面については定格がセ氏105度となっており、金の接触面ではセ氏125度になっています。

Samtecでは通電容量をどのように測定していますか？

Samtecでは、接触部または校正熱電温度計とグルーピングされた接触部の集中的なホットスポットで測定しています。ラボの設備の写真をこちらでご覧いただけます。

通電した接触部の数は通電容量にどの程度影響しますか？

この答えはアプリケーションによって異なります。当社のエンジニアリング サポートグループまでお問い合わせください。

Samtecの製品はクリーページとクリアランスの標準規格に準拠していますか？

クリーページとクリアランスの要件は、実際のアプリケーションによって大きく異なるため、個々の対応が必要になります。クリーページとクリアランスの詳細については、Samtecのエンジニアリング サポートグループ (ESG) までお問い合わせください。

Samtecでは、電源コネクターやその試験についての問い合わせに答えるグループを設けていますか？

その種のご質問も、当社のエンジニアリング サポートグループにお問い合わせいただけます。