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测试案例分析:开关供应商在带宽需求方面面临的挑战


  来源: 虹科电子 时间:2020-01-15 编辑:清风
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John Brown, application engineer at Tektronix:“关于开关和数据采集发展趋势,我们看到电压、温度、电阻等基本测试需求有更多相同之处,这些需求为其他的一些研究奠定了基础。许多强大的ASIC设备要求仪器硬件工程师创建增强特性,如在指定仪器的用户界面上更详细和可视化的数据显示。随着更高额容量应用程序需求的增加,客户关注的是可以提供更大的开关通道数和更快的切换速度的解决方案。”


Vijay Kulkarni, CEO of GL Communications:“随着互联网设备的爆炸式增长和物联网时代的到来,更高密度的开关需求在不断增长。随着千兆以太网接口的增加,供应商们正在推出带有千兆以太网接口的开关产品,带有12或者24千兆端口的以太网开关设备变得越来越普遍。另外一个趋势是对更高的数据容量的需求,10千兆以太网连接变的越来越普遍,越来越多的用户从1G转变到10G。高密度千兆以太网开关设备通常有2或4个10G接口。并且,当最终用户在其办公场所切换到“ALL 10G”环境时,有4/8/16/24个10G端口的高密度“ALL 10G”的开关设备也将被配置。”


Trade-offs 取舍


为了支持更高的密度,供应商常常不得不在其他开关方面做出牺牲,比如降低信号振幅和最高频率。


Pickering公司的Stasonis提到在将高密度设计和低密度模型进行对比时,需要考虑很多因素。更大的板卡空间-如VXI模块-将导致更长的信号路径,这将增加路径电容,最终导致带宽降低。


他补充说像PXI这种更高密度的形式将有更好的带宽,因为PCB的信号路径更短,但是缺点就是组件之间的距离更新,可能会增加串扰。另外,在非常高密度的设计中,PCB的路径将会挨得非常近,因为隔离度也将会降低。选择的继电器类型会影响隔离电阻。


Stasonis 提到“高开关密度会导致更低的热/冷切换电压,主要是因为如上所述的在非常密集的结构中,因为其他组件的临近,较高的电压会表现出更高的串扰,因此生产商降低了热/冷切换电压来管理串扰。”


Stasonis接着详细阐述了高密度开关系统中Trade-offs的总体概念,以及他的公司是如果致力于提供客户指定的的开关解决方案,而不是像只是提供一个平台选择那样的Trade-offs。


Stasonis 提到“一般来说,认为更大的板载空间(如VXI)会比PXI带来更高的性能的想法是不正确的。每一种设计都有它的利弊。应用程序和需求指标需要表明需要的是高密度设计或者低密度设计。这是Pickering有许多可选方案的原因之一;我们是一个提供开关解决方案的公司,不受任何特定体系结构的约束。我们使用正确的平台来适配客户的需求,而不是让客户将特定的平台硬塞进他们的系统设计中。如果一个应用需要更高的密度和/或更高的功率和/或更高的电压,而PXI平台无法满足时,我们能够在我们的LXI系列产品中提供更大形式的解决方案。”


以上就是其他供应商们在trade-offs上提到的观点。


Brown, Tektronix:“这里是Tektronix的Keithley分部。我们在几年前就解决了固态切换的需求,但更重要的是服务于期望有更快的切换速度以便在更短的时间内完成高质量测试的客户。这有助于在某些情况下提升更大的吞吐量,例如在生产环境中的功能测试,在这种环境中,仅提高密度不能满足客户的需求。开关系统供应商获取更高开关密度(一般来说,是更多通道)的一种方法是利用硬件中可用的不同触发方式。这允许用户使用菊花链来连接多个单元来增加通道序列;或者让他们在临界时间上并行触发/切换。”


“当一个新的开关选项(板卡或者模块)集成到现有的主框架中时,设计者将考虑如何针对更小的开关设备来优化PCB空间,路径电阻/开关电流以及任一/所有涉及到的组件的功耗和散热。”


Jon Semancik, director of marketing at Ametek Programmable Power:“固态开关有一些优势,如切换速度、寿命,但是其他关键的操作参数,如带宽、泄露电流等会限制他们在某些高性能应用中的使用。”


其它因素


虽然测试系统占用的空间大小很重要,但是它的灵活性、可靠性和成本也很重要。以下是供应商们关于公司提出的降额建议不得不说的话,以及在与更大形式因素和更高密度的相关技术带来的性能优势上的一些想法。


Stasonis, Pickering:“对于需要长寿命功能的国防和其他高可靠性的应用,应该适当的降低额定值。降低多少取决于应用程序—例如设备将受到高功率和/或电压峰值的影响。Pickering Interfaces可以就在设备必须运行的操作环境和条件下针对合适的产品给出建议。”


关键词:测试 测量 仪器 案例分析    浏览量:1325

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