技術創新:連接器的突破性發展
發布時間:2014-08-25 責任編輯:willwoyo
【導讀】基於PICMG 2.0 CompactPCI規範的連接器能 夠順利地與PCI Express器件連接,滿足了儀器儀表、軍事和航空市場CompactPCI用戶的未來需求,還定義了相應的板(3U,6U)和背板連接器、電子及機械 標準。其係統插槽(板)可容納多達24個通道和4個PCI Express連接,每個方向的最大係統帶寬為6Gb/s。外圍插槽最多可具有16個 4Gb/s通道(1型外設板)或8個2Gb/s通道(2型外設板)。
越來越多連接器應用在高速、高端領域,為了提高信號完整性,在連接器技術上必須采用差分信號對。ERmet ZD和HM ERmet連接器不僅滿足了高速應用信號完整性的要求,還支持PICMG新近批準的CompactPCI Express PICMG EXP.0 R1.0規範。
PICMG EXP.0通過用於ATCA標準稱作“高級差分結構(ADF)”的ERmet ZD連接器傳輸PCI Express信號。符合該標準的連接器要求具有可靠的高速信號傳輸、高端子密度,並支持其他工業標準以及有第二資源的可靠供貨。其中3排信號對的版本符 合新的CompactPCI Express標準,並可在每25mm線性長度提供30對差分信號。此外,由於距離插件板中心較遠,這種3排的ZD連接器可用在3U板上插入PMC模塊或 XMC模塊。ERmet ZD連接器也是現有PICMG 2.20和PICMG 3.0(ACTA)規範的標準連接器。
從機械轉向電氣
以(yi)前(qian),連(lian)接(jie)器(qi)的(de)選(xuan)型(xing)主(zhu)要(yao)由(you)機(ji)械(xie)工(gong)程(cheng)師(shi)負(fu)責(ze),因(yin)為(wei)他(ta)們(men)需(xu)要(yao)考(kao)慮(lv)到(dao)整(zheng)個(ge)電(dian)路(lu)板(ban)或(huo)子(zi)係(xi)統(tong)的(de)布(bu)局(ju),連(lian)接(jie)器(qi)的(de)選(xuan)擇(ze)更(geng)多(duo)是(shi)尺(chi)寸(cun)和(he)空(kong)間(jian)的(de)考(kao)慮(lv)。而(er)電(dian)氣(qi)性(xing)能(neng)通(tong)常(chang)隻(zhi) 考慮端子的額定電流,設計中需要決定由多少個端子來傳輸信號、連接器主體的大小和形狀及連接器的結實程度,尤其是在軍用項目中。航空電子或便攜式係統中, 每個器件的尺寸都很關鍵,對連接器的選型是個很大的挑戰。
jintiandelianjieqishejiyijingwanquangaiguan,xuyaoyouzhuanmendexinhaozhenghegongchengshilaifuzexuanxing,xindelianjieqishejiyebixucongmanzudianqixingnengyaoqiu,erbushixiangguoqunayangdangzhenggelianjieqi 設計完成後再來測量電氣性能參數。尤其是10GHz以上的高速信號,電氣性能非常關鍵。設計高性能連接器時,無論是昂貴的背板連接器還是常見的標準PC連 接器,首先要考慮的就是電氣性能要求。連接器的選型也由包裝工程師轉向了設計電路的電氣工程師負責。
提高數據傳輸速度
當數據傳輸速度提高時,電容和 阻(zu)抗(kang)的(de)影(ying)響(xiang)也(ye)愈(yu)加(jia)明(ming)顯(xian)。一(yi)個(ge)端(duan)子(zi)上(shang)的(de)信(xin)號(hao)會(hui)串(chuan)擾(rao)到(dao)相(xiang)鄰(lin)的(de)端(duan)子(zi)並(bing)影(ying)響(xiang)其(qi)信(xin)號(hao)完(wan)整(zheng)性(xing)。此(ci)外(wai),接(jie)地(di)電(dian)容(rong)減(jian)小(xiao)了(le)高(gao)速(su)信(xin)號(hao)的(de)阻(zu)抗(kang),使(shi)信(xin)號(hao)衰(shuai)減(jian)。新(xin)的(de)串(chuan)行(xing)PCI標準 PCI Express,在2.5Gb時,每個方向的最大數據傳輸速度為500MB,大大提高了單個連接器所能傳輸的信號速度。過去,高速信號通常由共軸電纜和共軸連接器來控製信號路徑的阻抗。在PCI Express中(zhong)采(cai)納(na)類(lei)似(si)的(de)概(gai)念(nian),每(mei)個(ge)信(xin)號(hao)傳(chuan)輸(shu)端(duan)子(zi)都(dou)彼(bi)此(ci)隔(ge)開(kai)。差(cha)分(fen)信(xin)號(hao)對(dui)就(jiu)能(neng)夠(gou)很(hen)好(hao)地(di)達(da)到(dao)這(zhe)個(ge)目(mu)的(de),因(yin)為(wei)每(mei)個(ge)差(cha)分(fen)信(xin)號(hao)對(dui)的(de)一(yi)側(ce)都(dou)有(you)接(jie)地(di)引(yin)腳(jiao),以(yi)減(jian)少(shao)串(chuan)擾(rao)。
高速傳輸在背板連接器中應用最多,高達10Gb/s的連接器采用了非常精密的設計技術。通常第一層是開陣腳的區域以分離相鄰的接地端子。下一個層 次是裝在行間的接地屏蔽。頂層的應用則會包括一個金屬接地結構圍繞著每個信號端子(或差分信號對, 如圖1所示)。這樣的C型金屬屏蔽實現了最佳的數據傳輸速度和信號完整性的組合,是理想的高速應用連接器。

圖1 ERNI公司ERmet Zero XT連接器
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