Существует ли недорогая альтернатива кабелям RJ45 для большого количества сигналов?

15

Мы проектируем две интерфейсные (печатные) платы и должны соединять их кабелями (0,5-1,5 м). Итак, мы думаем о том, какие разъемы использовать. Мы хотели бы использовать витые пары, как в кабеле RJ45.

Проблема в том, что речь идет о 200 сигналах (от -10 В до + 10 В), для которых потребуются 50-кратные кабели RJ45.

Альтернативы, которые я знаю, это кабели RJ21 или DSUB-50, с 50 контактами, 2x25 проводов каждый. Покупать их слишком дорого (по крайней мере, в Германии это будет стоить около 450 евро или более за 8 кабелей), и пайка 800 контактов считается слишком большой работой (+ 120 евро). Для сравнения, мы можем получить 50x RJ45-кабелей из коробки за 70 €.

Вот и мне интересно, есть ли альтернатива? Существуют ли какие-либо кабельные стандарты, такие же надежные и дешевые, как RJ45, но подходящие для большего количества сигналов? (Если бы не было состояния витой пары, лучше бы использовать плоские ленточные кабели).

Для максимальной частоты сигналов можно принять что-то около 200-500 кГц, полное сопротивление кабеля не должно иметь большого значения, так как входное сопротивление конечного устройства составляет 1 МОм (но я далеко не эксперт в этом иметь значение).

Дальнейшее уточнение: у нас есть около 60 аналоговых сигналов и около 100 цифровых, только некоторые из них имеют высокую частоту и жесткие края, многие другие просто редко меняют сигналы для управления машиной состояний. Около 40 из 200 «сигналов» фактически заземлены.

Я не ищу улучшения базовой установки, поскольку это не может быть изменено. За интерфейсными платами следуйте непосредственно за конечными устройствами. Помимо некоторого небольшого усиления и фильтрации аналоговых сигналов, целью интерфейсных плат является сбор сигналов всех датчиков и исполнительных механизмов и их перераспределение для обеспечения лучшей кабельной разводки.


Система в основном выглядит так: введите описание изображения здесь

Поскольку разъемы DSUB-50 соответствующей системы в большинстве случаев не обеспечивают возможность подключения по витой паре, идея состояла в том, чтобы напрямую подключить DSUB-50 к интерфейсной плате (без кабелей), чтобы предложить более подходящие разъемы.

thewaywewalk
источник
3
А как насчет стоимости разъемов? Кабели - это одно, но вы не можете забыть то, к чему вы их подключаете, и место на плате для этих разъемов.
Joren Vaes
3
Рассматривали ли вы Amphenol RJ21 25 парных телефонных разъемов (2 из них)? Они физически довольно большие, но кабели и разъемы относительно дешевые и их легко получить. Сверхширокие кабели SCSI - еще одна возможность.
Дин Фрэнкс
2
Если первая плата предназначена для формирования сигнала, а вторая - для АЦП, почему бы не разместить все на одной плате и даже не иметь кабеля вообще?
peufeu
7
RJ45 это разъем, а не кабель.
R .. GitHub ОСТАНОВИТЬСЯ, ПОМОГАЯ ЛЬДУ
3
Я вижу здесь много предложений относительно альтернативных схем прокладки кабелей, но не задумывались ли вы о мультиплексировании сигналов через высокоскоростное последовательное соединение, такое как USB?
Роберт Харви

Ответы:

45

Есть ленточные кабели с витыми проводами:

введите описание изображения здесьвведите описание изображения здесь

Через каждые несколько сантиметров имеется плоский участок, позволяющий присоединить разъем IDC.

Глядя на два чертежа продукта, кажется довольно типичным иметь 50 мм плоского кабеля на каждые 500 мм.

Фотон
источник
1
Большим преимуществом этого решения по сравнению с 50-кратными отдельными кабелями RJ45 является уменьшение возможности подключения неправильных кабелей! 8x 25-парных кабелей значительно снижают вероятность неправильного подключения ... только 8 разъемов на каждом конце!
матовый
1
Так что, вероятно, 6 из них (2x32 провода каждый) будет достаточно, вместе с 12 разъемами это будет около 120 €. Похоже, довольно хороший вариант. Я не знал, что эти кабели существуют. Спасибо!
thewaywewalk
Я собирался сказать то же самое. Flexi кабель или плоский кабель.
Дмитрий
13

Мне вспоминаются кабели SCSI ... у них много контактов (68 в ультраширокой версии), они хорошо экранированы и их можно получить довольно дешево, поскольку никто больше не использует хранилище SCSI. Если вы выбираете тип LVDS, разъемы даже приемлемо малы (хотя в этом случае и болезненно прокладывать маршрут).

Разъемы SCSI LVDS и HD68

WooShell
источник
12
«можно получить довольно дешево, так как никто больше не использует хранилище SCSI», что означает, что они скоро станут довольно дорогими, потому что нет рынка
труба
Более дорогой, чем витые ленточные кабели, но все же вариант. Спасибо!
thewaywewalk
ebay.com/itm/131038638426 два из этих лотов (каждый лот 2) стоят 36 долларов США по всему миру. Тогда вам нужно четыре из ebay.com/itm/371862526654 этих. Одним из преимуществ здесь является то, что разъемы занимают очень мало места, особенно по сравнению с 50 RJ-45.
chx
Низковольтный дифференциальный SCSI был моей первой мыслью тоже. 34 пары на разъем и готовые кабели и разъемы. И кабели рассчитаны на достаточно высокие частоты тоже.
Тонни
9

Вы можете использовать некоторую форму ленточных кабелей. Дешевый вариант - использовать кабели IDE, такие как те, что использовались на старых жестких дисках PATA:

Изображение кабеля IDE

Каждый из них имеет 40 контактов, поэтому 5 из них дают вам 200 контактов, которые вы хотите.

Другой вариант - использовать прямые контакты для подключения плат. Однако, если стандарт PC / 104 уже немного сложен для подключения (из-за суммарного трения от всех 104 контактов), тогда 200, безусловно, будет сложнее подключить.

Если у вас больше свободы при подключении плат, вы также можете использовать слот SODIMM (или даже более старый DIMM ) и подключать платы напрямую: SODIMM изображение карты

Некоторые версии имеют 200 контактов. Кстати, это точно такой же интерфейс, который использует вычислительный модуль Raspberry Pi (также 200 контактов): Вычислительный модуль Raspberry Pi image

С другой стороны, если вы можете спроектировать его, может быть, лучше просто сериализовать ваши данные, прежде чем вывести их с платы, если только вся ваша схема не является аналоговой.

Ронан Пайшао
источник
1
ОП уже рассмотрел и забраковал ленточный кабель. А бортовые опции не достигают 1,5 м по мере необходимости.
Фотон
4

RJ21. И ищите подержанные , потому что они быстро теряют популярность в пользу VoIP. Это такие вещи, которые настолько переполнены на рынке, что люди даже не удосужились поместить их в Craigslist.

Это разъем, используемый в старых офисных телефонах, когда стандартная проводка была 25 пар . Это довольно громоздкий разъем, но в офисах их было миллионы, и он все еще широко поддерживается.

введите описание изображения здесь

Харпер - Восстановить Монику
источник
ОП упоминает RJ21 в вопросе, и это слишком дорого.
Дероберт
@derobert Я только что очистил офис, в котором их полно, так что они для меня дешевы, в основном мусор. ОП может искать их подержанные.
Харпер - Восстановить Монику
1
@ Харпер: Я думаю, что они не так уж часто встречаются на этой стороне океана, я никогда не казался им за пределами наших лабораторий. Однако покупка их из США через ebay кажется довольно дешевой.
thewaywewalk
@thewaywewalk Тогда не мировой стандарт? Конечно, у европейцев должен быть штепсельный разъем, который они использовали для почти той же цели в 1960-х и 1980-х годах.
Харпер - Восстановить Монику
1
@ Харпер Я верю, что в 60-е мы их просто подключили - их нельзя отключить. Были и другие штекеры, похожие на большие гнезда для наушников, но это было редко - и дорого. Позже (81) мы использовали британский разъем BS6312 431A - аналогичный RJ11, но не совместимый. Это все еще используется сегодня в Великобритании и других странах (в основном, стран Содружества).
Тим
3

Кабели дорогие, что вы могли бы сделать? RJ45, вероятно, самый дешевый вариант. Если вы даже возьмете 100 из них, это все равно будет дешевле, чем 500 евро. Но я должен сказать, что для таких вещей вы не должны либо экономить деньги, но и находить хорошее решение (потому что его изменение в любом случае обойдется вам в тонну) или думать, в чем ваша системная ошибка. Может быть, перенос всех этих сигналов в один канал по оптоволоконному кабелю будет проще, дешевле и надежнее?

Грегори Корнблюм
источник
Что-то вроде волоконно-оптических кабелей и серийной передачи не вариант. Но да, размышления о недостатках системы являются частью дискуссии.
thewaywewalk
Какие сигналы вы передаете? Я знаю системы, в которых такое количество данных проходит через скользящую строку, поэтому 100 пар проводов действительно выглядят слишком много
Грегори Корнблюм
У нас есть 48 аналоговых сигналов (измерительных сигналов от датчиков) и около 120 цифровых сигналов управления (где некоторые являются просто инвертированными сигналами других, некоторые другие в основном являются «эталонными» / заземлениями - поэтому здесь есть место для оптимизации - нам не нужно все они)
thewaywewalk
В этом случае вам понадобится мультиплексированный АЦП (их много, но начинайте с Analog Devices, у них на самом деле 48 или 64 канала) и ПЛИС для цифровых. Общение может быть чем угодно на самом деле. С другой стороны, я полагаю, что у вас есть DSP или что-то еще, поэтому вам не нужно переводить аналоги обратно в аналоговые, просто используйте связь.
Грегори Корнблюм
1
Вы когда-нибудь работали в академической среде? Левая часть системы 10 лет или построена нами с небольшим количеством денег, правая часть просто заимствована у правительства Германии, и для всего в середине нам нужно повернуть каждый цент дважды;)
thewaywewalk
1

Идя по пути SCSI, который начал @WooShell, они идут в виде длинных ленточных кабелей, а также в виде отлитой пластмассовой версии в сообщении @ WooShell.

http://www.mouser.com/Wire-Cable/Flat-Cables/_/N-5ggm

Эта ссылка имеет опции для новых кабелей даже более 1,5 м. В частности, вариант 1,5 м имеет 50 контактов. На самом деле, есть в наличии 10 штук, которые они могут отправить немедленно за 18,85 долларов США. Они также отправляют по всему миру.

У Digikey.com есть много вариантов для электроники, включая кабели. Я не могу попасть на сайт прямо сейчас, но у них должны быть другие варианты для вас.

Использование кабеля SCSI дает вам возможность встроить в кабель двухрядный 2,54-миллиметровый разъем, вместо того, чтобы добавлять его самостоятельно. Если по какой-либо причине вы хотите объединить платы в один и тот же кабель, некоторые кабели SCSI также поставляются с соединителями среднего уровня.

computercarguy
источник