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多槽矩陣開關(guān)

發(fā)布時(shí)間:2011-02-04

中心議題:
  • 多槽矩陣開關(guān)的簡(jiǎn)介
  • 多槽矩陣開關(guān)的組成
  • 多槽矩陣開關(guān)的使用
解決方案:
  • 采用磁簧繼電器
  • 采用模塊形方法連接

BRIC是一種高密度開關(guān)矩陣,能夠占據(jù)4或8口的PXI的所有插槽。BRIC采用模塊化結(jié)構(gòu),這樣可以建立不同規(guī)模的矩陣,并且可以由用戶自己定義X軸和Y軸上的節(jié)點(diǎn)數(shù)量。
  
基本的BRIC包含一個(gè)主要的子板卡(稱為子板卡1),這個(gè)子板卡可以分別和矩陣中的X軸和Y軸連接。這個(gè)板卡和PXI模塊(不要和PXI機(jī)箱弄混)中的一個(gè)模擬量機(jī)箱連接在一起。每個(gè)模擬量機(jī)箱都會(huì)添加更多的子板卡,這樣就可以對(duì)X軸和Y軸進(jìn)行擴(kuò)展了。這些連接都通過一個(gè)簡(jiǎn)單的小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口連接器和前面板進(jìn)行連接。

圖1上圖所示為一個(gè)552*8的BRIC矩陣,這個(gè)矩陣有一個(gè)主要的子板卡和11個(gè)在8槽PXI插槽上的子板卡。在主子板卡上的Y軸連接線和前面板連接在一起。
  
主子板卡決定了Y軸的尺寸,而其他子板卡只是擴(kuò)展了X軸上的點(diǎn)數(shù)。每個(gè)子板卡在Y軸尺寸上必須和主子板卡相同,根據(jù)不同版本的BRIC選擇其他不同的子板卡。BRIC在Y軸尺寸上有4,8,16這幾種標(biāo)準(zhǔn)尺寸,要想獲得其他的尺寸就需要減少板卡上的繼電器數(shù)量即可。除了一個(gè)柱上開關(guān)外,可以提供的還有屏蔽的和2個(gè)柱上開關(guān)的矩陣形式。
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為了得到模擬互聯(lián)系統(tǒng)最大的帶寬,所有的子板卡都需要包含隔離開關(guān),隔離開關(guān)就是用來將隔離Y軸和其它子板卡之間的連接。如果一條特定的Y軸線路上沒有一個(gè)子板卡關(guān)閉的話,那么,隔離開關(guān)就會(huì)將這條線路從整個(gè)矩陣中斷開連接,從而可以減小這條線路上的負(fù)載,使開關(guān)帶寬達(dá)到最大值。
  
繼電器
  
圖2BRIC采用了PickeringElectronics公司制造的磁簧繼電器,從而減小了繼電器的占用體積。

  
為了發(fā)揮允許的交叉開關(guān)數(shù)量下最大的靈活性,BRIC采用了能夠滿足這個(gè)要求的一系列的磁簧繼電器,這些磁簧繼電器是由PickeringElectronics公司制造的,PickeringElectronics公司是PickeringInteRFaces公司的一個(gè)姊妹公司,這種磁簧繼電器能夠使開關(guān)的體積最小。這就可以實(shí)現(xiàn)測(cè)試系統(tǒng)中高包裝密度。
  
由于磁簧繼電器是由很少的可移動(dòng)的部件構(gòu)成的,因此它的使用壽命比普通繼電器要長(zhǎng)。同樣,由于磁簧繼電器的磁簧片移動(dòng)距離很短,因此它的運(yùn)行速度也要比普通的繼電器更快。所有BRIC模塊都采用了高品質(zhì)的釕觸點(diǎn)的磁簧繼電器,這樣就保證了在進(jìn)行低水平和高水平信號(hào)的轉(zhuǎn)換時(shí),有更長(zhǎng)的機(jī)械和電氣壽命,而這點(diǎn)是高密度測(cè)試應(yīng)用中至關(guān)重要的要求。
  
模塊化方法的靈活性
  
圖3BRIC采用主子板卡和系統(tǒng)的底板進(jìn)行連接,這種方式就為基于矩陣的測(cè)試提供了比較靈活的方式。另外,子板卡可以用來擴(kuò)展矩陣的規(guī)模。

采用模塊化方式,BRIC可以從一系列標(biāo)準(zhǔn)化的部件中構(gòu)建不同尺寸的X軸和Y軸結(jié)構(gòu)。當(dāng)客戶希望改變尺寸而不需要進(jìn)行新的設(shè)計(jì)時(shí),這是一種有效的方法。如果這個(gè)新的設(shè)計(jì)只是簡(jiǎn)單的需要一個(gè)新的主板卡和子板卡的話,PickeringElectronics公司可以在最短的時(shí)間內(nèi)和最低的成本為客戶提供不同版本的BRIC。
  
為什么要使用BRIC?
  
與單獨(dú)使用開關(guān)卡相比,BRIC為測(cè)試系統(tǒng)開發(fā)者提供了更多的關(guān)鍵性優(yōu)勢(shì)。

面對(duì)不斷變化的需求。當(dāng)測(cè)試需求改變了,BRIC提供的矩陣的Y軸尺寸能夠支持不同數(shù)量的同時(shí)連接的要求,系統(tǒng)可以用軟件進(jìn)行重新配置。而不需要對(duì)硬件進(jìn)行更改。

良好的可重復(fù)利用設(shè)計(jì)。開發(fā)測(cè)試系統(tǒng)的費(fèi)用要遠(yuǎn)高于硬件開發(fā)費(fèi)用。采用BRIC這種方法可以減小測(cè)試系統(tǒng)的開發(fā)費(fèi)用,并且可以盡可能的將測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)用在其他的模塊中。

良好的可重復(fù)利用模塊。一旦模塊滿足了在制造和工程中對(duì)于特殊部分的要求后,那么該模塊也很有可能直接移植到其他系統(tǒng)中,并同樣滿足其他系統(tǒng)的測(cè)試需求。

占用很小的PXI底盤體積。采用了高密度模塊化開關(guān)的開關(guān)系統(tǒng)所占用的插槽數(shù)量,遠(yuǎn)小于每個(gè)開關(guān)需求配置一個(gè)單獨(dú)的開關(guān)這種方法所構(gòu)建的開關(guān)系統(tǒng)所占用的插槽數(shù)量。

低硬件成本。使用BRIC模塊所花費(fèi)的費(fèi)用要遠(yuǎn)小于購買獨(dú)立的PXI所需要的費(fèi)用,這主要是由于減少了PXI的開支以及單獨(dú)的PCB板的數(shù)量。前后兩者所能實(shí)現(xiàn)的功能基本上是相似或一樣的,但是,使用BRIC就簡(jiǎn)化了模塊設(shè)計(jì)和制造成本。

低綜合成本。開發(fā)者們不需要花費(fèi)時(shí)間選擇哪種模塊是他們所需要的,也不需要花費(fèi)時(shí)間去學(xué)習(xí)如何驅(qū)動(dòng)不同的開關(guān)模塊,不必顧及開關(guān)系統(tǒng)之間的互聯(lián)性。利用BRIC,一切都是有可能的。

加快更新版本的速度。PickeringElectronics公司能夠在最短的開發(fā)和制造時(shí)間,向客戶提供定制基于BRIC結(jié)構(gòu)的開關(guān)系統(tǒng)。
通過采用高品質(zhì)的磁簧繼電器可以加快操作速度,延長(zhǎng)使用壽命。

較小的測(cè)試系統(tǒng)規(guī)模和較高的工作帶寬,使高密度繼電器更加具有競(jìng)爭(zhēng)力。
  
當(dāng)然,也會(huì)有一些開關(guān)應(yīng)用是BRIC所不能實(shí)現(xiàn)的。但是,如果需要對(duì)有大量的輸入輸出點(diǎn),以及高達(dá)50MHz的帶寬的設(shè)備進(jìn)行測(cè)試的話,BRIC可以提供一種很有價(jià)值的工具。
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