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连接器/插头 |
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连接器的新发展 |
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作者：Y.H. Koh, Shalom Tang |
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连接技术新规范——CompactPCI
基于PICMG 2.0 CompactPCI规范的连接器能够顺利地与PCI Express器件连接，满足了仪器仪表、军事和航空市场CompactPCI用户的未来需求，还定义了相应的板（3U，6U）和背板连接器、电子及机械标准。其系统插槽（板）可容纳多达24个通道和4个PCI Express连接，每个方向的最大系统带宽为 6Gb/s。外围插槽最多可具有16个 4Gb/s通道（1型外设板）或8个2Gb/s通道（2型外设板）。
越来越多连接器应用在高速、高端领域，为了提高信号完整性，在连接器技术上必须采用差分信号对。ERmet ZD和HM ERmet连接器不仅满足了高速应用信号完整性的要求，还支持PICMG新近批准的CompactPCI Express PICMG EXP.0 R1.0规范。
PICMG EXP.0通过用于ATCA标准称作“高级差分结构（ADF）”的ERmet ZD连接器传输PCI Express信号。符合该标准的连接器要求具有可靠的高速信号传输、高端子密度，并支持其他工业标准以及有第二资源的可靠供货。其中3排信号对的版本符合新的CompactPCI Express标准，并可在每25mm线性长度提供30对差分信号。此外，由于距离插件板中心较远，这种3排的ZD连接器可用在3U板上插入PMC模块或XMC模块。ERmet ZD连接器也是现有PICMG 2.20和PICMG 3.0（ACTA）规范的标准连接器。
从机械转向电气
以前，连接器的选型主要由机械工程师负责，因为他们需要考虑到整个电路板或子系统的布局，连接器的选择更多是尺寸和空间的考虑。而电气性能通常只考虑端子的额定电流，设计中需要决定由多少个端子来传输信号、连接器主体的大小和形状及连接器的结实程度，尤其是在军用项目中。航空电子或便携式系统中，每个器件的尺寸都很关键，对连接器的选型是个很大的挑战。
今天的连接器设计已经完全改观，需要由专门的信号整合工程师来负责选型，新的连接器设计也必须从满足电气性能要求，而不是像过去那样当整个连接器设计完成后再来测量电气性能参数。尤其是10GHz以上的高速信号，电气性能非常关键。设计高性能连接器时，无论是昂贵的背板连接器还是常见的标准PC连接器，首先要考虑的就是电气性能要求。连接器的选型也由包装工程师转向了设计电路的电气工程师负责。
提高数据传输速度
当数据传输速度提高时，电容和阻抗的影响也愈加明显。一个端子上的信号会串扰到相邻的端子并影响其信号完整性。此外，接地电容减小了高速信号的阻抗，使信号衰减。新的串行PCI标准PCI Express，在2.5Gb时，每个方向的最大数据传输速度为500MB，大大提高了单个连接器所能传输的信号速度。过去，高速信号通常由共轴电缆和共轴连接器来控制信号路径的阻抗。在PCI Express中采纳类似的概念，每个信号传输端子都彼此隔开。差分信号对就能够很好地达到这个目的，因为每个差分信号对的一侧都有接地引脚，以减少串扰。
高速传输在背板连接器中应用最多，高达10Gb/s的连接器采用了非常精密的设计技术。通常第一层是开阵脚的区域以分离相邻的接地端子。下一个层次是装在行间的接地屏蔽。顶层的应用则会包括一个金属接地结构围绕着每个信号端子（或差分信号对， 如图1所示）。这样的C型金属屏蔽实现了最佳的数据传输速度和信号完整性的组合，是理想的高速应用连接器。
图1 ERNI公司ERmet Zero XT连接器
(end)
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| 文章内容仅供参考
(投稿)
(11/19/2006) |
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