Alta integridad de las señales

Optimizamos la integridad de las señales mediante simulaciones y mediciones

Consiga una alta integridad de las señales mediante productos innovadores y un amplio soporte de diseño: nuestros especialistas e ingenieros de Phoenix Contact trabajan cada día en la optimización de los conectores para datos para la Industria 4.0. A ser posible con su colaboración directa. Le presentamos a los creadores de la integridad de señales optimizada y cómo trabajan en ella cada día.

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Sebastian Stamm y Arndt Schafmeister en el laboratorio Phoenix Contact
Arndt Schafmeister, desarrollador de Phoenix Contact

Arndt Schafmeister Ingeniero de desarrollo en Phoenix Contact

"Mi trabajo consiste en desarrollar conectores placa a placa. Para ello, tengo que adaptar de la mejor manera posible los requisitos electromecánicos a los de la aplicación de destino. Por lo tanto, el objetivo no es la integridad de señales a cualquier precio, sino obtener conectores para la aplicación que tengan en cuenta otros requisitos como los costes, el espacio de instalación y la capacidad de fabricación.

De este modo, asisto a nuestros clientes en la selección del conector más adecuado. Y les asesoro sobre cómo integrar óptimamente este conector en el sistema en cuestión".

Sebastian Stamm, desarrollador de Phoenix Contact

Sebastian Stamm Ingeniero de desarrollo en Phoenix Contact

"Mi campo de trabajo es la interfaz de desarrollo mecánico y eléctrico de los conectores para datos. Mis actividades incluyen el desarrollo de conceptos y la optimización de conectores con alta integridad de señales, así como la simulación y medición de las propiedades de transmisión y su comparación con los requisitos normativos".

Una entrevista con nuestros creadores

Entrevista con Arndt Schafmeister y Sebastian Stamm
Entrevista con Arndt Schafmeister y Sebastian Stamm MovingImage
Banner fotográfico sobre el seminario web formativo Integridad de las señales e impedancia de las empresas Polar, NCAB y Phoenix Contact

Seminario web formativo sobre la integridad de señales y la impedancia Seminario web de las empresas Polar, NCAB y Phoenix Contact

¿Cómo se pueden optimizar las impedancias en la placa de circuito impreso? – Descúbralo en el seminario web formativo con expertos de Polar Instruments, NCAB Group y Phoenix Contact. Los ponentes le mostrarán cómo diseñar una alta integridad de señales en su aplicación. También estudian cómo las frecuencias, los materiales, la geometría y la disposición de los componentes contribuyen a una transmisión de bajas pérdidas y baja reflexión. El seminario web se imparte en inglés.

Así optimizamos la integridad de las señales en la práctica

Sebastian Stamm, ingeniero de desarrollo de Phoenix Contact, muestra una curva de datos

La Industria 4.0 necesita equipos interconectados y, por tanto, también más interfaces

Las exigencias de rendimiento de la tecnología de conexión aumentan constantemente. Con la creciente conexión en red de los equipos modernos, el número de interfaces también aumenta. El objetivo es que esto afecte lo mínimo posible a la transmisión de datos. Depende en gran medida de la interacción de todos los cables y componentes del conector.

Una propiedad del conector que está directamente relacionada con la integridad de las señales es la impedancia. La impedancia nominal de un conector depende de la tecnología de transmisión de la aplicación del conector. En caso de errores con respecto a la impedancia nominal, la señal de datos se refleja de vuelta al transmisor. Si las reflexiones son demasiado elevadas, las señales reflejadas y transmitidas se superponen. Esto afecta en última instancia a la transmisión de datos. La tarea de Arndt Schafmeister y Sebastian Stamm es evitar precisamente eso.

Conectores en las manos

La impedancia del conector depende de varios factores

La impedancia de un conector se ve afectada por factores como la selección del material, la geometría y la disposición de los componentes que guían la señal. Otro factor es la frecuencia, es decir, el tiempo de transición de nivel de la tecnología de transmisión utilizada. Depende de la aplicación y el fabricante del conector no tiene ninguna influencia sobre ella.

En lo que respecta a la impedancia del conector, es difícil indicar de manera general la mejor geometría, materiales o disposición de los componentes, ya que en principio también hay que tener en cuenta las impedancias nominales de las tecnologías de transmisión, al igual que los tiempos de transición de nivel. Lo que resulta aconsejable para el diseño de un conector Single Pair Ethernet puede ser un criterio de eliminación para los conectores placa a placa.

La transmisión de datos casi ideal es la esencia y el objetivo de la Industria 4.0. ¿Conoce los potenciales que aún no ha aprovechado?

Arndt Schafmeister - Phoenix Contact, Ingeniero de desarrollo
Arndt Schafmeister, ingeniero de desarrollo de Phoenix Contact
Comparación de la pérdida de inserción con los conectores placa a placa de la serie FP 0,8 apantallados y sin apantallar

Comparación de la pérdida de inserción con los conectores placa a placa de la serie FP 0,8 apantallados y sin apantallar

Amplia experiencia en rutinas de optimización individuales

Cuando se simulan conectores placa a placa, se suele aplicar un entorno de impedancia de 100 Ω para las señales diferenciales y de 50 Ω para las señales Single Ended. Se registra una alta integridad de las señales cuando el comportamiento de la impedancia de los componentes se desvía lo menos posible de esta impedancia nominal. Nuestras simulaciones están preparadas para los ajustes de parámetros y las asignaciones de contactos más comunes, y los resultados se facilitan en poco tiempo.

Como parte de nuestra asistencia al diseño, realizamos simulaciones basadas en sus parámetros individuales, le asesoramos en la selección de combinaciones óptimas de conectores y sugerimos las asignaciones de contactos adecuadas. Se pueden tener en cuenta las impedancias y los tiempos de transición de nivel que le convengan, así como las interferencias que provocan diafonía por otras señales en el mismo conector o los fallos de otros componentes en la placa de circuito impreso. En el caso de las interferencias por otros componentes, se considera adecuada la observación o simulación de los campos eléctricos y magnéticos. Los conectores apantallados ayudan a reducir o eliminar por completo estas interferencias.

Tarea de asistencia de diseño en el ordenador

Asistencia personalizada para lograr soluciones y productos óptimos

A partir de los valores que nos proporciona, iniciamos simulaciones y obtenemos sugerencias de combinaciones de artículos y asignaciones de contactos adecuadas. Le informaremos de los resultados, responderemos a sus preguntas y finalmente le proporcionaremos la documentación adecuada.

Estas simulaciones individuales suelen realizarse en pocos días. Para ello, nuestros ingenieros necesitan información sobre su aplicación, por ejemplo, la disposición de las placas de circuito impreso en el equipo, el tipo de transmisión de datos o la impedancia nominal del sistema. Los conectores placa a placa ofrecen un alto grado de flexibilidad, especialmente en lo que respecta a la disposición de las placas de circuito impreso. Esto permite realizar disposiciones a distinto nivel, coplanares y de placa posterior con diferentes distancias entre placas de circuito impreso, así como conexiones con cables planos preconfeccionados.

El intercambio directo es especialmente importante para nosotros. En este contexto, en proyectos anteriores hemos destapado repetidamente potenciales de optimización de la integridad de señales inesperados, por ejemplo mediante una asignación de contactos alternativa o el uso de conectores apantallados. Estaremos encantados de asistirle en el desarrollo de sus equipos.

 

 

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Arndt Schafmeister en el laboratorio Phoenix Contact
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