【導讀】基于PICMG 2.0 CompactPCI規范的連接器能 夠順利地與PCI Express器件連接,滿(mǎn)足了儀器儀表、軍事和航空市場(chǎng)CompactPCI用戶(hù)的未來(lái)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。其系統插槽(板)可容納多達24個(gè)通道和4個(gè)PCI Express連接,每個(gè)方向的最大系統帶寬為6Gb/s。外圍插槽最多可具有16個(gè) 4Gb/s通道(1型外設板)或8個(gè)2Gb/s通道(2型外設板)。
越來(lái)越多連接器應用在高速、高端領(lǐng)域,為了提高信號完整性,在連接器技術(shù)上必須采用差分信號對。ERmet ZD和HM ERmet連接器不僅滿(mǎn)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規范。
PICMG EXP.0通過(guò)用于A(yíng)TCA標準稱(chēng)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,并支持其他工業(yè)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,并可在每25mm線(xiàn)性長(cháng)度提供30對差分信號。此外,由于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)規范的標準連接器。
從機械轉向電氣
以前,連接器的選型主要由機械工程師負責,因為他們需要考慮到整個(gè)電路板或子系統的布局,連接器的選擇更多是尺寸和空間的考慮。而電氣性能通常只 考慮端子的額定電流,設計中需要決定由多少個(gè)端子來(lái)傳輸信號、連接器主體的大小和形狀及連接器的結實(shí)程度,尤其是在軍用項目中。航空電子或便攜式系統中, 每個(gè)器件的尺寸都很關(guān)鍵,對連接器的選型是個(gè)很大的挑戰。
今天的連接器設計已經(jīng)完全改觀(guān),需要由專(zhuān)門(mén)的信號整合工程師來(lái)負責選型,新的連接器設計也必須從滿(mǎn)足電氣性能要求,而不是像過(guò)去那樣當整個(gè)連接器 設計完成后再來(lái)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(guān)鍵。設計高性能連接器時(shí),無(wú)論是昂貴的背板連接器還是常見(jiàn)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(shí),電容和 阻抗的影響也愈加明顯。一個(gè)端子上的信號會(huì )串擾到相鄰的端子并影響其信號完整性。此外,接地電容減小了高速信號的阻抗,使信號衰減。新的串行PCI標準 PCI Express,在2.5Gb時(shí),每個(gè)方向的最大數據傳輸速度為500MB,大大提高了單個(gè)連接器所能傳輸的信號速度。過(guò)去,高速信號通常由共軸電纜和共軸連接器來(lái)控制信號路徑的阻抗。在PCI Express中采納類(lèi)似的概念,每個(gè)信號傳輸端子都彼此隔開(kāi)。差分信號對就能夠很好地達到這個(gè)目的,因為每個(gè)差分信號對的一側都有接地引腳,以減少串擾。
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(shù)。通常第一層是開(kāi)陣腳的區域以分離相鄰的接地端子。下一個(gè)層 次是裝在行間的接地屏蔽。頂層的應用則會(huì )包括一個(gè)金屬接地結構圍繞著(zhù)每個(gè)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(shí)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