CONECTORES COAXIAIS RF
Nesta seção discutiremos sobre um tipo de conector que é projetado especificamente para acoplar apenas sinais, e o sinal referido ao conector nada mais é do que sinais de RF. Os conectores coaxiais são um dos componentes importantes de um sistema de RF. Os conectores coaxiais são componentes especialmente projetados para conectar e desconectar a linha de transmissão de RF do dispositivo. Os conectores coaxiais são amplamente utilizados para acoplar energia de RF de dispositivo para dispositivo desde 1940. O primeiro conector coaxial desenvolvido foi o conector Ultra High Frequency (UHF) projetado pela Amphenol. O conector coaxial tem sempre formato cilíndrico e o conector metálico interno e o conector metálico externo compartilham um eixo comum e, portanto, é chamado de conector coaxial.
O conector coaxial sempre encontrado na extremidade de um cabo coaxial. O cabo coaxial foi inventado na década de 1880 e ainda é o melhor projeto para transportar energia de RF. Possui núcleo interno de cobre separado da blindagem metálica externa por um isolante.
Fig. 1: Imagem mostrando estrutura de um cabo coaxial
O conector coaxial é na verdade uma extensão do cabo coaxial mantendo a mesma geometria coaxial. Há uma grande variedade de padrões coaxiais que diferem em suas especificações. Cada um deles é projetado especificamente para determinada frequência de operação, atenuação, perda de inserção, condições ambientais, capacidade de manuseio de energia, tamanho, formato, resistência, peso, custo, etc.
Figura 2: Imagem mostrando um conector coaxial no final de coaxial cabo
Para a operação eficiente de um sistema de RF, o projetista deve ter um bom conhecimento das especificações elétricas do conector, uma vez que a energia de RF entra ou sai do sistema através do conector coaxial e, portanto, o desempenho depende fortemente das especificações do conector. Antes de prosseguirmos para a discussão sobre os diferentes conectores de RF, vamos examinar algumas das especificações que são muito significativas para os conectores coaxiais de RF.
Impedância característica
IMPEDÂNCIA CARACTERÍSTICA
Um cabo coaxial possui um condutor interno e um condutor externo separados por material isolante entre eles. Quaisquer dois condutores separados por um material isolante gerarão uma capacitância entre eles, e geralmente nos referimos a essa capacitância indesejada como capacitância parasita. Além disso, qualquer condutor com comprimento significativo possui uma indutância. Com esse conhecimento podemos assumir ambos os condutores do cabo coaxial como indutores contínuos com capacitância entre cada ponto dos dois condutores.
Não estamos considerando a resistência real dos materiais condutores, que é desprezível, mas para aplicações de alta frequência devemos cuidar da indutância e da capacitância. O equivalente da linha de transmissão por cabo coaxial de comprimento infinito com capacitância e indutância parasita é mostrado abaixo:
Figura 3: Diagrama de circuito equivalente de coaxial cabo
Em comprimento infinito, o efeito dessas indutâncias e capacitâncias é puramente resistivo, significa que o efeito de todos os resistores e capacitores é igual ao efeito de um único resistor conectado à extremidade do cabo coaxial. Como o efeito em comprimento infinito pode ser considerado resistivo, a resistência que o cabo coaxial oferece ao sinal de entrada independe da frequência de entrada. Chamamos essa resistência de impedância característica do cabo coaxial.
A impedância característica de um cabo coaxial é muito importante no que diz respeito ao projeto do conector, pois para a máxima transferência de potência do cabo coaxial para o conector o conector deve ter exatamente a mesma impedância do cabo coaxial.
IMPEDÂNCIA
De acordo com o teorema da transferência de potência máxima, a potência máxima é transferida de uma fonte para a carga somente se a impedância da fonte e da carga for a mesma.
Fig. 4: Diagrama de circuito equivalente de um cabo coaxial conectado a um conector coaxial
No caso do cabo coaxial e do conector coaxial, a potência máxima do cabo coaxial é transferida para o conector coaxial somente se a impedância característica do cabo coaxial e do conector for exatamente a mesma. A impedância característica do cabo coaxial é de natureza resistiva e a impedância do conector também é resistiva e é representada em ohms.
Normalmente os conectores coaxiais possuem impedância de 50 ohms. A razão para tal valor é que o conector introduz atenuação de sinal ao passar o sinal do cabo coaxial para o dispositivo e a impedância teórica correspondente à atenuação mínima para o conector coaxial de um cabo coaxial de 50 ohms deve ser de 77,5 ohms. Mas teoricamente a transferência máxima de potência ocorre em 30 ohms, e tomando a média de 77,5 e 30 obtemos 53,75. Arredondando o valor a impedância é padronizada em 50 ohms. A impedância depende da geometria do conector e dos parâmetros do material isolante.
Relação de onda estacionária de tensão
ROE
Quando o cabo coaxial não termina em um conector com impedância correspondente, isso resultará em 'onda refletida' no cabo. Esta onda refletida no cabo interfere na onda transmitida e resulta em 'onda estacionária'. Consideremos um experimento prático que o ajudará a compreender o conceito de ondas refletidas e estacionárias.
Fig. 5: Imagem mostrando experimento ilustrando a única onda transmitida na corda
Conforme mostrado na figura acima, pegue uma corda e deixe uma de suas pontas no chão. Levante a outra extremidade e bata suavemente. Você pode ver as ondas começando em sua mão viajando até o chão e morrendo antes de chegar ao chão. Todas as ondas transmitidas pela sua mão são perdidas antes de atingir o solo devido à resistência interna da corda à flexão, portanto nenhuma onda volta. Neste caso, toda a energia é transmitida apenas e, portanto, existem apenas ondas transmitidas na corda. Este estado da corda é equivalente a um cabo coaxial longo que termina em um conector de impedância correspondente.
Agora amarre uma ponta da corda em qualquer coisa sólida de forma que o comprimento da corda seja muito menor que no caso anterior.
Figura 6: Imagem mostrando experimento ilustrando a onda transmitida e a onda refletida na corda
Levante a outra extremidade paralelamente ao chão e chicoteie suavemente a corda uma vez. Você pode ver a onda viajando da sua mão até o objeto sólido. Se a onda não estiver morta antes de atingir o objeto sólido, ela será refletida no objeto e viajará para trás. Chamamos essa onda de onda refletida. Este estado da corda é equivalente ao do cabo coaxial terminado em um conector de impedância não correspondente.
Quando as ondas refletem para trás em direção à fonte, elas interferem nas ondas de transmissão e resultam em ondas estacionárias, conforme ilustrado no experimento a seguir.
Figura 7: Imagem mostrando experimento ilustrando onda estacionária na corda
Amarre ambas as pontas da corda em objetos sólidos e sopre suavemente de uma das pontas continuamente. A corda absorve continuamente a energia de uma extremidade e a transmite para a outra extremidade, que será refletida de volta para a mesma extremidade. Essas ondas refletidas continuamente interferem nas ondas transmitidas continuamente, produzindo ondas estacionárias na corda.
Aprendemos sobre onda transmitida, onda refletida e onda estacionária. Agora, a Taxa de Onda Estacionária de Tensão (VSWR) é uma medida do efeito da onda estacionária em um cabo coaxial. É a razão entre a amplitude da onda refletida e a onda transmitida.
VSWR = amplitude da onda refletida / amplitude da onda transmitida
Conectores normais têm um VSWR entre 1 e 1,5. Valores altos de VSWR para um conector significam que o conector não é compatível com o cabo coaxial de 50 ohms. Isso ocorre devido a variações no valor da impedância do conector em relação à impedância casada do cabo. Essa variação de impedância ocorre por efeito da capacitância e pela geometria do conector e essa variação depende da frequência de operação. Conseqüentemente, o VSWR é geralmente especificado em uma faixa de frequência.
PERDA DE INSERÇÃO
A perda de inserção é outro parâmetro que afeta a eficiência de transmissão do sinal do conector para o dispositivo. Uma quantidade significativa de perda de amplitude ocorre no sinal no conector devido a variações na impedância. A quantidade dessas perdas é chamada de perda de inserção, expressa em dB.
A perda de inserção depende das propriedades dos materiais de isolamento e condutores do conector.
Um projetista deve considerar o efeito da perda de inserção do conector coaxial e deve compensar o efeito ao projetar o sistema de RF.
VAZAMENTO DE RF
Uma quantidade significativa de energia de RF geralmente irradia do próprio conector. Devido a isso a atenuação do sinal ocorre antes de acoplá-lo ao dispositivo. A quantidade de energia de RF irradiada antes do acoplamento ao sistema de RF é chamada de vazamento de RF e é expressa em dB.
O vazamento de RF ocorre principalmente através das ranhuras ou orifícios no corpo do conector ou pode ocorrer devido ao acoplamento menos apertado dos conectores macho e fêmea.
Um projetista também deve considerar o efeito do vazamento de RF do conector coaxial e deve compensar o efeito ao projetar o sistema de RF.
Isso é tudo sobre as especificações comuns encontradas especificamente na folha de dados de conectores coaxiais, além das especificações de conectores comuns que já discutimos.
Agora vamos encontrar alguns dos conectores padrão coaxiais comuns e seus detalhes.
Conectores SMA e NEILL
CONECTOR SMA
O SMA significa “Subminiatura A”. O conector SMA é um conector de cabo coaxial RF comumente usado. Foi projetado pelos Bendix Research Laboratories em 1958 para ser usado com cabos semirrígidos .141 (RG-402). Eles são projetados para operar na frequência de 18 GHz. O conector tem um diâmetro pequeno em comparação com outros conectores coaxiais.
Figura 8: Imagem do conector macho e fêmea tipo SMA
Os conectores SMA possuem acoplamento roscado e são feitos de contatos de latão separados por isoladores de Teflon. Os conectores SMA possuem propriedade de baixa reflexão, impedância de 50 ohms e baixo VSWR. Eles são adequados para operações de banda larga e versões desses conectores estão disponíveis até 27 GHz. Os conectores SMA são conectores coaxiais muito fortes, duráveis, de tamanho pequeno e de baixo custo.
Os conectores SMA podem ser encontrados em amplificadores, atenuadores, filtros, mixers, osciladores, interruptores, etc. Os conectores SMA são amplamente utilizados em aplicações militares e sistemas de RF, incluindo tecnologia Strip Line e Micro-strip.
Especificação da amostra:
Impedância —————————– 50 ohms
Faixa de frequência ——————— 0–18 GHz
Classificação de tensão ———————— pico de 500 V
Resistência dielétrica ————- 1000V RMS
ROE ———————————– 1,05 +
Resistência de contato ——————- 2,0 miliohms
Resistência de isolamento —————- 5000 Megohms
Vazamento de RF ————————— -90 db min.
Perda de inserção db máx. ————- .06
CONECTOR N
O conector tipo N é outro conector que comprovou sua utilidade na tecnologia RF.O conector tipo N está em uso desde 1940 em dispositivos de RF. Eles foram projetados para operar na frequência de 12 GHz. O nome conector N deve o seu nome a Paul Neill, da Bell Labs, que inventou este conector.
Figura 9: Imagem do conector macho tipo N
Fig. 10: Imagem do conector fêmea tipo N
Possui interface de acoplamento rosqueado e geralmente possuem impedância de 50 ohms. Os contatos são feitos de latão e separados por isoladores como resinas de tetrafluoreto. A interface usada neste tipo de conectores nada mais é do que o próprio ar. Eles são maiores que os conectores SMA.
Os conectores Tipo N são usados em grandes cabos coaxiais e em aplicações à prova de intempéries.
Os conectores N são amplamente utilizados em equipamentos de comunicação militar, redes locais de micro-ondas, etc.
Especificação da amostra:
Impedância —————————– 50 ohms
Faixa de frequência ——————— 0–10 GHz
Resistência dielétrica ————- 1500 V CA/1 minuto
ROE ———————————– 1.2
Resistência de contato ——————- 3,0 miliohms
Resistência de isolamento —————- 5000 Megohms
Conectores TNC e SMC
CONECTOR TNC
Os conectores Threaded-Neill-Concelman (TNC) foram projetados em 1956. Eles são projetados especificamente para suportar vibrações extremas. Os conectores TNC são conectores de tamanho médio que podem operar até 12 GHz.
Fig. 11: Imagem do conector macho tipo TNC
Figura 12:Imagem do tipo conector fêmea TNC
Os conectores TNC utilizam acoplamento coaxial roscado. Eles são usados em aplicações militares e aeroespaciais, pois são projetados para suportar pressões e vibrações extremas.
Especificação da amostra:
Impedância —————————– 50 ohms
Faixa de frequência ——————— 0–11 GHz
Tensão de Trabalho ——————— 500 Volts rms.
Resistência dielétrica ————- 1500V RMS
ROE ———————————– 1.3
Resistência de contato ——————- 1,5 miliohms
Resistência de isolamento —————- 5000 Megohms
CONECTOR SMC
O SMC significa conector “Sub-Miniature C”. É semelhante ao conector SMB, mas foi projetado para frequências mais altas. Semelhante a outros tipos de conectores, o SMC possui impedância de 50 ohms e foi projetado para operar na frequência de 10 GHz.
Fig. 13: Imagem do conector macho tipo SMC
Figura 14: imagem do tipo conector fêmea SMC
Normalmente latão, cobre berílio e cobre são usados como materiais condutores e Teflon é usado como material isolante. O SMC é idêntico em estrutura ao SMB, mas possui roscas para acoplamento coaxial roscado.
A estrutura roscada e o tamanho pequeno os tornam adequados para operação em ambientes como aeronaves, ônibus espaciais, etc. Eles são amplamente utilizados em aplicações militares e não militares.
Especificação da amostra:
Impedância nominal ——————— 50 ohms
Tensão de trabalho ————————- 335 volts rms
Faixa de frequência ————————- 0 a 10 GHz
Resistência de isolamento ——————– 1000 megohms min.
Resistência de contato ———————– 12 miliohms
Tensão suportável dielétrica —— 1000 volts rms
Vazamento de RF ——————————– -60 dB min
Perda de inserção de RF ————————– 0,25 dB máx.
Conectores MB e MCX
CONECTOR PME
SMB significa conector “Sub-Miniatura B”. Ele foi projetado para operar até uma frequência de 4 GHz. Ao contrário de outros conectores coaxiais, ele foi projetado para conexão e desconexão rápida.
Figura 15: Imagem de conectores tipo SMB fêmea e macho
Os conectores SMB com impedância de 50 ohms e 75 ohms estão disponíveis. Ele tem uma estrutura externa semelhante a uma mola para facilitar as conexões. Os conectores SMB são úteis em ambientes com vibrações moderadas. Eles também são adequados para miniaturização de circuitos e aplicações de embalagens internas densas. Eles são comumente usados em PCBs com cabos flexíveis e usados na transmissão de sinal entre ou intraplacas.
Especificação da amostra:
Impedância nominal ——————— 50 ohms
Faixa de frequência ————————- 0 a 4 GHz
Classificação de tensão —————————- 500 VRMS máx.
Classificação atual —————————- 1,5 amperes DC máx.
Resistência de isolamento ——————– 1000 megohms min.
Resistência de contato ———————– 6 miliohms máx.
Vazamento de RF ——————————– -55 dB min
Perda de inserção de RF ————————– 0,30 dB máx.
CONECTOR MCX
O conector Micro CoaX (MCX) foi projetado e desenvolvido durante a década de 1980. Ele foi projetado especificamente para aplicações onde a economia de tamanho e espaço é crítica. O conector MCX foi projetado para operar até uma frequência de 6 GHz. Os conectores MCX estão disponíveis nas versões de 50 ohms e 75 ohms.
Fig. 16: Imagem do conector coaxial macho tipo MCX
Figura 17: Imagem do conector coaxial fêmea tipo MCX
A estrutura de design do MCX é semelhante à do SMB, mas é aproximadamente 30% menor em tamanho que os conectores SMB. Assim como o SMB, o conector MCX também usa o método de conexão coaxial snap-on.
Os MCX são amplamente utilizados em muitos módulos de microondas comumente encontrados onde a miniaturização é muito importante, incluindo Sistemas de Posicionamento Global (GPS), automotivo, sistema de informação, mercado de comunicação, telefonia celular e telemetria de dados.
Especificação da amostra:
Impedância ————————————— 50 ohms
Faixa de frequência ——————————- 0–6 GHz
Tensão de trabalho ——————————- 335 VRMS
Tensão resistente dielétrica ———– 1000 Volts
VSWR —————————————— 1,3 máx. 6GHz
Resistência de contato —————————- 5,0 miliohm máx.
Resistência de isolamento ————————- 5000 megohms
Perda de inserção ———————————– 0,1 dB máx.
Conectores BNC e UHF
CONECTOR BNC
O conector Bayonet-Neill-Concelman (BNC) recebeu o nome dos inventores do conector BNC Neill e Concelman. A baioneta é um método de acoplamento exclusivo usado neste tipo de conectores coaxiais. Eles são projetados e desenvolvidos na década de 1940. Os conectores BNC estão disponíveis nas versões de impedância de 50 ohms e 75 ohms. Eles são projetados para operar a uma frequência máxima de 4 GHz.
Fig. 18: Imagem de conectores coaxiais macho tipo BNC
Figura 19: Imagem de conectores coaxiais fêmea tipo BNC
O conector BNC tem design idêntico ao conector tipo N, mas possui mecanismo de travamento de baioneta para acoplamento. Esta trava de baioneta fornece um encaixe totalmente firme e seguro e faz com que o conector BNC pareça totalmente diferente de outros tipos.
Os conectores BNC são usados com cabos coaxiais de médio porte e possuem ampla variedade de aplicações como redes flexíveis, instrumentação e interconexões de periféricos de computadores, etc.
Especificação da amostra:
Impedância ————————————— 50 ohms
Faixa de frequência ——————————- 0–4 GHz
Tensão de trabalho ——————————- 500 VRMS
Tensão suportável dielétrica ———– 1500 Volts
VSWR —————————————— 1,3 máx. 6GHz
Resistência de contato —————————- 1,5 miliohm máx.
Resistência de isolamento ————————- 5000 megohms
CONECTORES UHF
Os conectores de frequência ultra-alta (UHF) são os mais populares entre os conectores coaxiais. Foi inventado na Amphenol em 1930. Ao contrário de todos os outros conectores coaxiais, o conector UHF possui impedância variável. Devido a esta impedância variável, os conectores UHF podem ser usados apenas até uma frequência máxima de 500 MHz. Eles têm uma tensão de pico de 500 volts. Existem também conectores Mini-UHF que são menores que o conector UHF e podem ser usados até uma frequência máxima de 2 GHz.
Fig. 20: Imagem do Conector Circular
Figura 21: Imagem do conector coaxial tipo mini-UHF macho e fêmea
Fig. 22: Imagem do conector coaxial UHF tipo macho
Fig. 23: Imagem do conector coaxial UHF tipo fêmea
Como a impedância não é constante, os conectores UHF são usados em aplicações onde a correspondência de impedância não é crítica. Esses tipos de conectores coaxiais são muito populares, econômicos e amplamente utilizados em aplicações de baixo custo, como rádios, sistemas de sonorização, etc.
Especificação da amostra:
Impedância ————————————— 50 ohms
Faixa de frequência ——————————- 0–2,5 GHz
Tensão de trabalho ——————————- 335 VRMS
Tensão resistente dielétrica ———– 1000 Volts
VSWR —————————————— 1,25 máx. 6GHz
Resistência de isolamento ————————- 5000 megohms
Resumo
{C}{C}{C}{C}{C}{C}· {C}{C}{C}{C}{C}{C}Existem certos parâmetros que são significativos para os conectores coaxiais, como impedância, VSWR, vazamento de RF e perda de inserção
{C}{C}{C}{C}{C}{C}· {C}{C}{C}{C}{C}{C}Um bom conector coaxial deve ter impedância independente de frequência de 50 ohms ou 75 ohms, VSWR quase unitário, vazamento mínimo de RF, perda mínima de inserção e frequência operacional mais alta.
{C}{C}{C}{C}{C}{C}· {C}{C}{C}{C}{C}{C}Diferentes tipos de conectores coaxiais padrão estão disponíveis, incluindo SMA, N, TNC, SMC, MCX, BNC, SMB, mini-UHF e UHF
{C}{C}{C}{C}{C}{C}· {C}{C}{C}{C}{C}{C}Exceto UHF, todos os outros têm impedância independente de frequência de 50 ohm ou 70 ohm.
{C}{C}{C}{C}{C}{C}· {C}{C}{C}{C}{C}{C}O conector coaxial com maior frequência operacional é o conector SMA com frequência máxima de 27 GHz e o conector coaxial com menor frequência operacional é o conector UHF, que pode operar abaixo de 500 MHz apenas.
Conectores CPC e DIN
CONECTOR CPC
Os Conectores Circulares Plásticos (CPC) foram projetados e desenvolvidos durante a década de 1970. Como o nome indica, eles são feitos principalmente de plástico, exceto os contatos metálicos. Eles têm formato circular e foram projetados para oferecer confiabilidade. O conector CPC é considerado um conector de alimentação e IO padrão industrial. Eles estão disponíveis em carcaças suspensas ou flangeadas e versões montáveis em PCB. A família de conectores CPC inclui todos os tipos de conectores, como fio a fio, fio a placa, conectores de alimentação, conectores IO e até conectores coaxiais.
Figura 24: Imagem mostrando diferentes variedades de conectores CPC
A geometria circular permite um método de organização dos contatos que economiza mais espaço. Comparado a qualquer conector retangular, o mesmo número de pinos pode ser organizado no conector CPC em um espaço muito menor. Os fios podem ser montados no CPC usando métodos de crimpagem e soldagem.
Figura 25: Imagem do CPC masculino
Figura 26: Imagem do CPC feminino
Os CPC são feitos de materiais termoplásticos leves, estabilizados, resistentes ao calor, autoextinguíveis e de alto impacto. A maioria deles são conectores polarizados. Eles fornecem capacidade fácil de conectar e desconectar. As peças dos conectores, incluindo pino, receptáculo, etc., podem ser facilmente desmontadas e, portanto, proporcionam reparo rápido. Alguns CPC vêm com códigos de cores pares. O CPC pode ser usado para acoplar sinal e energia e alguns dos conectores CPC têm corrente máxima de 50 amperes.
Os conectores CPC são adequados para aplicações onde o tamanho e as densidades de contato são críticos, como industrial, instrumentação, transporte, etc. Eles são amplamente utilizados em máquinas industriais, automação de fábricas e equipamentos de manuseio de materiais. Eles são adequados para veículos e sistemas ferroviários e de trânsito, instrumentação e equipamentos médicos. Os conectores CPC são amplamente utilizados em todos os tipos de equipamentos de comunicação, redes, armazenamento de dados, computadores e periféricos. O tamanho pequeno e o peso leve dos conectores CPC os tornam conectores ideais para equipamentos e sistemas aeroespaciais e de defesa.
Especificação da amostra:
Classificação atual ———————————- 4 amperes
Tensão suportável dielétrica ———– 1650 Volts
Resistência de contato (miliohms) ————- <5 mil ohms
Resistência de isolamento ————————- 5000 megohms
Resumo
{C}{C}{C}{C}{C}{C}· {C}{C}{C}{C}{C}{C}O nome CPC significa Conector Circular de Plástico.
{C}{C}{C}{C}{C}{C}· {C}{C}{C}{C}{C}{C}Como o nome indica são circulares e feitos de plástico exceto os contatos de metal
{C}{C}{C}{C}{C}{C}· {C}{C}{C}{C}{C}{C}Quase todos os tipos de conectores estão disponíveis nesta família de conectores
{C}{C}{C}{C}{C}{C}· {C}{C}{C}{C}{C}{C}A vantagem do formato circular é que ele pode acomodar um grande número de contatos em um espaço pequeno
{C}{C}{C}{C}{C}{C}· {C}{C}{C}{C}{C}{C}A vantagem do plástico é leveza, durabilidade, fácil montagem e reparo.
{C}{C}{C}{C}{C}{C}· {C}{C}{C}{C}{C}{C}Eles podem ser usados para transmitir sinal e energia.
{C}{C}{C}{C}{C}{C}· {C}{C}{C}{C}{C}{C}Os conectores estão disponíveis com corrente máxima de 50 amperes.
{C}{C}{C}{C}{C}{C}· {C}{C}{C}{C}{C}{C}Eles são conectores de alimentação IO de padrão industrial e são amplamente utilizados em todos os tipos de dispositivos.
CONECTOR DIN
O nome DIN significa “Deutsches Institut für Normung”, que é uma organização alemã de padronização que padroniza este conector. O conector DIN também faz parte dos conectores circulares. Existem diferentes conectores padrão no padrão de conector DIN. Todos os conectores DIN têm o mesmo diâmetro, mas o número de pinos difere do padrão DIN. Os padrões DIN conhecidos são DIN41524, DIN41612, DIN43356, DIN41652 etc. O número de pinos varia de 3 a 15 mantendo o mesmo diâmetro externo do conector. Os conectores DIN padrão estão disponíveis em formato de pino conforme mostrado na imagem a seguir.
Figura 27: Diagrama dos diferentes padrões de conectores DIN
Os conectores DIN usam o método de encaixe redondo por encaixe. Os conectores DIN são conectores polarizados com um entalhe no invólucro garantindo que os pinos serão conectados apenas na orientação correta. Também evita que tipos de conectores incompatíveis se encaixem danificando seus pinos. Os fios são fixados aos pinos dos conectores DIN por meio de soldagem.
Figura 28: Imagem do conector DIN macho e fêmea de 7 pinos
Independentemente dos números dos pinos, a posição dos pinos no conector DIN permanece a mesma. Diferentes conectores DIN com números de pinos são usados para diferentes aplicações.
Os conectores DIN são usados como interface SYNC e MIDI em instrumentos musicais, rádios amadores, portas seriais, conectores de teclado e mouse PS/2, etc.
Vejamos as diferentes pinagens e outros detalhes dos conectores DIN usados em diferentes aplicações.
Alto-falante (2 pinos)
Conectores DIN com dois pinos são usados para conectar fios ao alto-falante. A imagem do conector DIN macho de 2 pinos para alto-falante é mostrada abaixo.
Figura 29: Imagem mostrando a posição dos pinos do conector DIN de dois pinos
A pinagem do conector DIN de 2 pinos
PINO 1 ——————POSITIVO
PIN 2 ——————NEGATIVO
Microfones (3 pinos)
Os conectores DIN de três pinos são amplamente utilizados em microfones. Eles são semelhantes aos conectores padrão XLR, mas não são compatíveis com eles. Os conectores DIN de três pinos são usados em microfones balanceados, não balanceados e de dupla impedância. A posição dos pinos do conector DIN de 3 pinos vista do lado da solda do plugue é mostrada na figura a seguir.
Fig. 30: Diagrama do conector DIN
Posição dos pinos do conector DIN de três pinos
A pinagem do conector DIN de 3 pinos para microfone balanceado
PIN 1 —————— AO VIVO
PINO 2 —————— TELA
PINO 3 ——————RETORNO
A pinagem do conector DIN de 3 pinos para microfone não balanceado
PINO 1 —————— ENTRADA MONO
PINO 2 —————— TELA
PIN 3 ——————NÃO CONECTADO
A pinagem do conector DIN de 3 pinos para microfone de impedância dupla
PINO 1 —————— ENTRADA MONO ALTA
PINO 2 —————— TELA
PINO 3 —————— ENTRADA MONO BAIXA
DIN de 5 pinos
Conectores DIN com cinco pinos são usados em aplicações como microfone estéreo, sintonizadores, fones de ouvido, etc. A posição dos pinos do conector DIN de 3 pinos é vista do lado da solda do plugue e é mostrada na figura a seguir
Fig. 31: Diagrama do conector DIN de 5 pinos
Posição dos pinos do conector DIN de cinco pinos
A pinagem do conector DIN de 5 pinos para microfone estéreo
PINO 1 —————— ENTRADA ESQUERDA
PINO 2 —————— TELA
PIN 3 ——————NÃO CONECTADO
PINO 4 —————— ENTRADA DIREITA
PIN 5 ——————NÃO CONECTADO
A pinagem do conector DIN de 5 pinos para sintonizadores
PINO 1 —————— ENTRADA ESQUERDA
PINO 2 —————— TELA
PINO 3 —————— ENTRADA ESQUERDA
PINO 4 —————— ENTRADA DIREITA
PINO 5 —————— ENTRADA DIREITA
A pinagem do conector DIN de 5 pinos para fones de ouvido
PIN 1 ——————NÃO CONECTADO
PINO 2 —————— SAÍDA ESQUERDA
PINO 3 —————— SAÍDA DIREITA
PINO 4 —————— SAÍDA ESQUERDA
PINO 5 —————— SAÍDA DIREITA
CONECTOR MINI DIN
Conectores MINI DIN e XLR
Os conectores DIN vêm em um modelo em miniatura denominado conector Mini DIN. Eles são menores que os conectores DIN padrão e também a posição dos pinos varia em relação ao padrão DIN.
Figura 32: Imagem de Masculino e Fêmea Mini-DIN conectores
Os conectores Mini DIN estão disponíveis com contatos de 3 a 9 pinos. Os conectores Mini DIN são usados como conector padrão para dispositivos com protocolo PS/2. Eles também são usados como conectores em equipamentos de vídeo SVHS.
Mini-DIN de 4 pinos
O conector mini DIN de quatro pinos é usado como conector de cabo para sistema de vídeo SVHS. A posição dos pinos para um conector DIN de quatro pinos visto do lado da solda do plugue é mostrada na figura a seguir.
Fig. 33: Diagrama de 4 pinos Mini-DIN conector
A posição dos pinos de um conector SVHS de 4 pinos
A pinagem do conector mini DIN de 4 pinos para sistema de vídeo SVHS
PINO 1 —————— TERRA DE LUMINÂNCIA
PINO 2 ——————TERRA DE CROMINÂNCIA
PINO 3 ——————LUMINÂNCIA/INTENSIDADE (Y)
PINO 4 —————-CROMINÂNCIA/COR (C)
PS/2
IBM Personal System 2 (PS/2) é um protocolo de comunicação usado para fazer interface de mouse e teclado com computadores pessoais. Conectores mini DIN de seis pinos são definidos como conectores padrão neste protocolo. Eles são projetados para substituir o antigo método de interface de teclado e mouse padrão RS232 em computadores pessoais.Os conectores mini DIN usados para conectar o mouse e o teclado são eletricamente idênticos, mas não devem ser trocados durante a conexão. A porta do teclado pode ser identificada pela cor roxa e a porta do mouse pode ser identificada pela cor verde.
A posição dos pinos de um conector mini DIN fêmea de 6 pinos visto do lado da solda de um plugue é mostrada na imagem a seguir.
Fig. 34: Diagrama do conector PS/2
A posição dos pinos de um conector PS/2 de 6 pinos
A pinagem do conector mini DIN de 6 pinos para dispositivos PS/2
PIN 1 ——————DADOS
PINO 2 —————— SEM CONEXÃO
PINO 3 ——————TERRA
PINO 4 ——————VCC
PINO 5 ——————RELÓGIO
PIN 6 —————— SEM CONEXÃO
Especificação da amostra:
Classificação atual ———————————- 1 ampere CA
Classificação de tensão ———————————- 100 V
Tensão suportável dielétrica ———– 1650 Volts
Resistência de contato (miliohms) ————- <5 mil ohms
Resistência de isolamento ————————- 5000 megohms
Resumo
{C}{C}{C}{C}{C}{C}· {C}{C}{C}{C}{C}{C}DIN é um conector circular com número de pinos variando de 3 a 15
{C}{C}{C}{C}{C}{C}· {C}{C}{C}{C}{C}{C}Eles são conectores polarizados
{C}{C}{C}{C}{C}{C}· {C}{C}{C}{C}{C}{C}Os conectores DIN são usados principalmente em aplicações de áudio
{C}{C}{C}{C}{C}{C}· {C}{C}{C}{C}{C}{C}O conector padrão PS/2 é um conector mini DIN com 6 pinos.
{C}{C}{C}{C}{C}{C}· {C}{C}{C}{C}{C}{C}Conectores mini DIN de 6 pinos são usados para conectar teclado e mouse PS/2
{C}{C}{C}{C}{C}{C}· {C}{C}{C}{C}{C}{C}conectores mini DIN de 4 pinos são usados em sistemas de vídeo SVHS
CONECTOR XLR
O XLR é um tipo de conector circular comumente encontrado em dispositivos de áudio e vídeo, como microfone, interfone, etc. O conector XLR foi projetado por James H. Cannon, da Califórnia. O conector que ele inventou foi produzido comercialmente e nomeado em sua homenagem como conector Cannon 'X' e mais tarde uma versão com trava foi lançada. A trava representa o 'L' e o 'R' significa policloropreno resiliente que foi usado como material ao redor dos contatos fêmeas. Os conectores XLR estão disponíveis em conectores de contato de 2 a 9 pinos.
Fig. 35: Imagem de um conector XLR macho e fêmea de 3 pinos
Na imagem acima do conector XLR de 3 pinos, você deve ter notado a trava no conector fêmea. Este recurso no design do conector XLR é um mecanismo de travamento para evitar contatos soltos do conector macho e fêmea. Além disso, um dos três pinos é mais longo que o outro e é projetado de forma que o pino mais longo entre em contato antes dos outros. Este pino é usado para fazer contato com o terra antes que os contatos de sinais sejam feitos. Esses conectores são muito semelhantes ao design do conector DIN, mas não são compatíveis entre si. Os conectores XLR estão disponíveis em modelos montáveis em cabo e chassi.
O conector XLR é comumente usado com todos os tipos de conectores elétricos, especialmente em áudio profissional com interconexão de áudio balanceada, incluindo áudio digital AES3, vídeo, fontes de alimentação de baixa tensão, equipamentos de iluminação de palco, etc.
XLR com diferentes números de pinos são usados para diferentes aplicações. Vamos dar uma olhada na aplicação e pinagem dos conectores XLR comumente usados.
XLR de 3 pinos
Os conectores XLR de três pinos são encontrados em quase todos os tipos de microfones profissionais. Eles também são usados como conectores para cabos de alto-falantes. A posição dos pinos do conector XLR macho de três pinos é mostrada abaixo.
Figura 36: Diagrama do conector XLR de 3 pinos
A posição do pino para um conector XLR macho de três pinos
A pinagem do conector XLR de 3 pinos para microfone
PINO 1 ——————TERRA
PIN 2 ——————ÁUDIO POSITIVO/BALANCEADO
PINO 3 ——————CIRCUITO NEGATIVO/BALANCEADO
XLR de 4 pinos
Os conectores XLR de quatro pinos são comumente usados com headset talk back, microfone não balanceado, controle de iluminação analógico, conexões de alimentação CC, etc. A posição dos pinos para o conector XLR macho de quatro pinos é mostrada na figura a seguir.
Fig. 37: Diagrama do conector XLR de 4 pinos
A posição do pino para um conector XLR macho de quatro pinos
A pinagem do conector mini DIN de 4 pinos para um fone de ouvido talk balk
PINO 1 —————— TERRA DO MIC
PINO 2 —————— SINAL DE MIC
PIN 3 ——————TERRA DO FONE DE OUVIDO
PINO 4 ——————TERRA DO FONE DE OUVIDO
A pinagem do conector mini DIN de 4 pinos para um dispositivo de controle de iluminação analógico
PINO 1 —————— TELA
PIN 2 ——————RELÓGIO +
PINO 3 ——————MULTIPLEX ANALÓGICO
PINO 4 ——————RELÓGIO –
Especificação da amostra:
Classificação atual ———————————- 15 amperes CA
Classificação de tensão ———————————- 1400 VRMS
Tensão suportável dielétrica ———– 1650 Volts
Resistência de contato (miliohms) ————- <3 mil ohms
Resistência de isolamento ————————- 1000 megohms
Resumo
{C}{C}{C}{C}{C}{C}· {C}{C}{C}{C}{C}{C}XLR é um tipo de conector circular comumente usado em microfones profissionais
{C}{C}{C}{C}{C}{C}· {C}{C}{C}{C}{C}{C}Eles são semelhantes ao DIN, mas não compatíveis e possuem um mecanismo de trava
{C}{C}{C}{C}{C}{C}· {C}{C}{C}{C}{C}{C}Eles estão disponíveis de contatos de 2 a 9 pinos
{C}{C}{C}{C}{C}{C}· {C}{C}{C}{C}{C}{C}XLR de 2 pinos é usado em conectores de alimentação DC, 3 pinos para microfone, 4 pinos para intercomunicador, 5 para controle de luz, 6 pinos para intercomunicador de canal duplo, 7 pinos para microfone com fonte de alimentação etc.
{C}{C}{C}{C}{C}{C}· {C}{C}{C}{C}{C}{C}Independentemente das aplicações mencionadas acima, eles são amplamente utilizados em dispositivos elétricos e eletrônicos com pinagens definidas pelo usuário.
Neste tutorial, aprendemos sobre os conectores circulares e vimos o conector coaxial RF projetado para transmissão de sinal de alta frequência, o conector CPC projetado para todos os tipos de potência ou sinal ou ambos, DIN e XLR que são projetados principalmente para aplicações de áudio.
