尽管通用协议的引脚排列是标准化的，但有时需要有足够的自由来设计自定义引脚排列。假设您正在设计板对板连接或到另一块板的自定义接口;您可以自由设计您认为合适的连接。那么您究竟应该如何做到这一点，以及在连接器引脚设计中应该注意什么?我们将在本文中介绍一些围绕连接器的重要设计要点。

连接器引脚设计入门

在您的连接器引脚设计中，有几个重要的点需要考虑，例如：

• 您需要建立的连接长度是多少?它是短对板连接，还是通过长电缆驱动信号?
• 您使用的是什么频率(对于模拟信号)，或者信号上升时间是多少(对于数字信号)?
• 您是路由差分对还是单端信号?
• 您是否需要达到特定的阻抗目标，或者连接是否足够短以至于阻抗无关紧要?

有趣的是，在连接器上布线与在 PCB 上布线没有太大区别。您可能会遇到信号完整性问题、阻抗不匹配问题和信号丢失问题，这在高速 PCB情况相同。

如果您从未设计过引脚排列，或者您想知道为什么您最喜欢的开发板需要使用特定的引脚排列，这有助于分解某些特定情况。现在，通过解读不同频率和信号类型会导致的影响，再分析确定连接器引脚排列的一些良好设计实践。

直流连接

如果您只是在两块板之间或通过电缆布线，主要考虑的是您需要承载的总电流。引脚和类似的轻型连接器可以容纳每个引脚的最大电流(典型值约为 1 A)。如果您需要为给定电压承载更多电流，则该电压需要跨多个引脚桥接。您可以做的另一件事是在单个连接器上路由多个电压，这与台式计算机电源中使用的方法相同。

图：这种大电流直流连接器提供多种电压等级。

直流系统的连接器引脚排列应沿互连传输接地信号。请注意这个接地信号，因为这是板载参考平面，它需要承载返回电流，因此您应该相应地调整布线和电线数量。建议您不要尝试使用 GND 连接来桥接两个不同电路板上的两个不同接地，尤其是当它们位于不同的电网电路上并且相隔一定距离时。您可能会在携带大量电流的两点之间产生短路，从而使电缆熔化。这是由于电网中不同点之间自然存在的直流接地偏移造成的。

低频/低速

希望到现在为止，您已经发现低频和低速都是相对的：重要的是连接的长度以及是否需要阻抗。对于 5-10 ns 范围内的低速数字总线，只要连接足够短并且在连接器引脚分配中包含至少 1 条 GND 线，那么您可能无需担心串扰或反射等问题。如果您将电源拉入连接器引脚，要确保遵循与 DC 连接器相同的规则。

在高引脚数排针或其他具有长引脚线的连接器上，当某些信号与接地引脚距离较远时，它们将成为 EMI 源。同样，这些信号更容易接收串扰，尤其是当您使用带状电缆或其他扁平电缆时。下面的示例使用 14 引脚连接器，该连接器在某些 IO 之间具有接地交错。通过在引脚组之间放置 GND，GND 将提供对噪声的屏蔽并帮助阻止 EMI。如果需要，此示例可与长连接器一起使用。对于板对板连接，您绝对可以移除一些 GND 引脚，并且从噪声的角度来看，您仍然应该没问题，因为距离很短。

图：在低电流下与大多数低速总线兼容的示例引脚排列。

高频/高速

对于高速/高频信号，类似于上述引脚排列的东西仍然可以，但您通常使用差分对。在这种情况下，最好提供成对的接地引脚以防止差分对之间的串扰。在任何情况下，更多的接地引脚都对您有利，因为它们提供更多的屏蔽并有助于最大限度地减少可能出现的任何阻抗不匹配。对于高频，例如 GHz 范围内，您将不再(或至少不应该)需要使用简单的排针。同轴 (U.FL) 连接器将是 RF 信号的最佳选择，而其他信号和电源可以通过它们自己的连接器路由。

选择连接器

如果您需要找到能够满足您所需电流、频率/带宽、特定信号标准或以上所有要求的连接器，市场上有很多连接器可供选择。弹药确保检查数据表中的重要规格，如果您不确定应该使用哪种连接器，请访问连接器制造商的网站;他们将按应用(高电流、射频/微波等)标记他们的产品，以便您可以缩小范围以找到适合您设计的最佳组件。

PCB 连接器引脚排列

最后但并非最不重要的一点是，在为组件安排连接器引脚分配时，请注意任何护罩和引脚!您会惊讶于自定义引脚在两个带罩的连接器之间反转的频率如此之高，并且无法在成品板上纠正它;您将不得不重新构建电缆。这是将连接器放在您面前以确保您正确定义连接器引脚排列可能会有所帮助的事情之一。

一旦您为 PCB 选择了连接器并设计了连接器引出线，您就可以开始使用诸如 CircuitMaker 之类的 PCB 设计程序构建原理图。用户可以为其连接器引脚分配创建自定义原理图符号，或者您可以从内置零件数据库中找到标准连接器。所有 CircuitMaker 用户还可以访问 Altium 365 平台上的个人工作区，在那里他们可以在云端上传和存储设计数据，并在安全平台上通过网络浏览器轻松查看项目。