選擇高速背板互連產(chǎn)品

設(shè)計(jì)工程師不斷地追求滿足各種通信應(yīng)用中對(duì)增加速度、帶寬和端口密度的需求。為了跟上步伐，背板連接器制造商開始提供創(chuàng)新性的設(shè)計(jì)以支持此類要求。一些OEM使用新興的結(jié)構(gòu)，例如正交系統(tǒng)――混合和直連（無中間板）――提高其信道性能并降低與日益復(fù)雜的中間板設(shè)計(jì)相關(guān)的總成本。



直角垂直
直角垂直背板互連解決方案便于所有系統(tǒng)數(shù)據(jù)點(diǎn)之間的交叉連接。這些傳統(tǒng)的背板連接器產(chǎn)品設(shè)計(jì)用于工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)機(jī)架中，是系統(tǒng)設(shè)計(jì)中的常用選擇。

幾乎所有的背板連接器解決方案都允許將子卡盲插于底板中，并按照總體排列、按鍵、電源和信號(hào)輸出正確地排序，所有這些都允許OEM對(duì)其系統(tǒng)進(jìn)行現(xiàn)場升級(jí)和擴(kuò)展。大多數(shù)背板連接器解決方案支持多種不同的工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)插槽寬度，允許多種子卡尺寸。

他們通常還通過端到端可堆棧的單體和（或）薄型系統(tǒng)，提供線性信號(hào)和電源擴(kuò)展能力，支持多種不同的子卡應(yīng)用?？偟膩碚f，這些傳統(tǒng)解決方案支持廣泛的應(yīng)用，包括數(shù)據(jù)通訊、電信、軍事和醫(yī)療設(shè)備。

選擇背板互連解決方案時(shí)需要考慮的首要要求是高速數(shù)據(jù)（單端或差分）、低速（單端）信號(hào)、電源和總體排列/引導(dǎo)要求，以及連接器可用的總體尺寸封裝（高度、長度，深度）。系統(tǒng)級(jí)的最大挑戰(zhàn)通常是空間、PCB厚度/外觀比例限制、PCB布線限制、電源管理和冷卻/空氣流動(dòng)。

雖然這些解決方案實(shí)際上適于任何類型的系統(tǒng)設(shè)計(jì)，而更高的端口密度推動(dòng)著對(duì)更多信號(hào)線穿過背板的需求。這具有極大的可能性造成信號(hào)集成降級(jí)、空間問題以及層數(shù)增加，最終產(chǎn)生額外的成本。

同樣，許多連接器制造商面臨著開發(fā)高速、高性能連接器解決方案的挑戰(zhàn)，它占據(jù)較少空間并具有較窄外形，適應(yīng)較低成本的空氣流動(dòng)要求。隨著材料成本不斷增加，以較低的成本開發(fā)性能提高的產(chǎn)品，尤其是傳統(tǒng)的背板互連解決方案，對(duì)連接器制造商來說是一個(gè)挑戰(zhàn)。

正交中間板
正交背板解決方案正迅速出現(xiàn)在大量的傳統(tǒng)服務(wù)器、交換機(jī)和存儲(chǔ)應(yīng)用中?，F(xiàn)在業(yè)界發(fā)展已進(jìn)入高速差分結(jié)構(gòu)，需要連接器解決方案促進(jìn)差分線對(duì)通過中間板從子卡到子卡進(jìn)行傳輸，同時(shí)仍然保持信道的信號(hào)完整性性能。

這些正交解決方案非常獨(dú)特，因?yàn)樗鼈兿藢?duì)通過中間板排布的信號(hào)線路的需求，降低了成本，提高了信號(hào)完整性性能。較短的信道長度具有較少的衰減，而且由于去除了通過線樁的中間板，能量反射的機(jī)會(huì)較小，使得串?dāng)_較少。但是，以較低的實(shí)施成本獲得較高的端口密度是真正的正交結(jié)構(gòu)唯一的最大優(yōu)點(diǎn)。

3線，30瓦通用適配器
設(shè)計(jì)用于便攜設(shè)備、外圍設(shè)備以及網(wǎng)絡(luò)和游戲機(jī)，PSC30U是20至30瓦通用三線輸入適配器。該單輸出開關(guān)電源符合CEC標(biāo)準(zhǔn)，滿足cUL/UL60950-1、CE、C-Tick、TUVEN60950-1和SAA安全認(rèn)證。該窄式適配器尺寸僅為105mm59mm31.5mm，重8.82盎司。
PhihongPSC30U的詳細(xì)情況，請(qǐng)?jiān)L問：www.phihong.com/html/psc30u.html

10W可互換插頭適配器
對(duì)于可以開發(fā)單頂組件，然后根據(jù)適配器的分布位置而配置壓板的OEM來說，PSM11R10瓦可互換插頭系列可以最小化成本。它效率高、重量輕、體積小，僅重4.52盎司，可用于5V至12V的直流輸出電壓。
PhihongPSM11R的詳細(xì)情況，請(qǐng)?jiān)L問：www.phihong.com/html/psm-11r.html

2線，15W適配器
PSAA15W是通用型輸入15瓦單輸出系列適配器，提供輸出電壓可達(dá)48VDC。該緊湊型適配器尺寸僅為81.2mm50mm29.8mm，重4.94盎司。理想適用于便攜式設(shè)備、低功率計(jì)算機(jī)和網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用。Phihong15W適配器滿足cUL/UL、CE和TUV安全認(rèn)證，符合CEC標(biāo)準(zhǔn)。

PhihongPSAA15W的詳細(xì)情況，請(qǐng)?jiān)L問：www.phihong.com/html/psaa15w.html
空氣流動(dòng)是使用正交互連時(shí)的最大問題。冷卻在中間板一側(cè)上擁有旋轉(zhuǎn)90º的子卡的系統(tǒng)是非常困難的。

一種解決方案是直連正交連接器，完全消除中間板，進(jìn)一步提高系統(tǒng)的信號(hào)完整性性能和空氣流動(dòng)。此外，從傳統(tǒng)系統(tǒng)傳輸至純粹的正交系統(tǒng)會(huì)引起一些向后兼容和遺留障礙。

共面/夾層設(shè)備
共面和夾層解決方案通常用于I/O靈活性和向后兼容、內(nèi)存擴(kuò)展和內(nèi)核處理擴(kuò)展。在大多數(shù)背板產(chǎn)品系列中，這些解決方案具有與傳統(tǒng)背板連接器相同的機(jī)械和電氣特性，包括共同的可分離接口、兼容的針腳、引導(dǎo)和電源選項(xiàng)。

在夾層解決方案中，空氣流動(dòng)和散熱通常決定了接合連接器的堆疊高度，對(duì)于連接器制造商來說具有一定的挑戰(zhàn)性。由于對(duì)系統(tǒng)熱動(dòng)力性能的不斷挑戰(zhàn)，對(duì)于不同的系統(tǒng)常常需要不同的堆疊高度。

在共面解決方案中，用在子卡上的內(nèi)部和外部I/O通常決定了信號(hào)性能的要求，以及共面連接器可用的空間。大多數(shù)背板連接器產(chǎn)品系列提供直角插針選項(xiàng)，借助接合接口、PCB面積/連接方法以及接合順序，以確保整個(gè)系統(tǒng)的電氣和機(jī)械連續(xù)性。

真實(shí)的信道性能
除了在優(yōu)化連接器的電氣參數(shù)方面的考慮，系統(tǒng)級(jí)的性能取決于整個(gè)信道。PCB接口（通孔或SMT連接）、芯片封裝和BGA連接、電路板線路以及直流接線蓋都影響信道的性能。

因此需要量化信道的表現(xiàn)。一些工業(yè)論壇和標(biāo)準(zhǔn)委員會(huì)研究了這一問題，產(chǎn)生了一些確切的解決方案。


圖1：StatEye等數(shù)學(xué)算法可以幫助規(guī)定信道的符合性。

光學(xué)互聯(lián)網(wǎng)論壇的通用電氣接口（CEI）實(shí)施協(xié)議選擇了稱為StatEye的方法規(guī)定信道的符合性（參見圖1）。StatEye是Matlab中的數(shù)學(xué)算法，提供眼形圖開口對(duì)應(yīng)于不同比特錯(cuò)誤率（BER）大小的概率輪廓線。

軟件仿真給定的信道，并使用規(guī)定的參考發(fā)射器（預(yù)加重和后加重）和接收器型號(hào)。如果產(chǎn)生的眼形輪廓圖不與給定的屏蔽發(fā)生干涉，那么任何該信道是符合要求的。

IEEE802.3（以太網(wǎng)）工作組在其802.3ap10G背板以太網(wǎng)標(biāo)準(zhǔn)中，采用了不同的方法，它為信道傳輸功能規(guī)定了限制線，以及插入損耗波紋和插入損耗串?dāng)_率（ICR）等參數(shù)。