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如何扩展矩阵规格

很多用户都会想要扩展矩阵来实现某些测试目的,但是常常是这样的,他们现有的产品都不是他们想要的规格。这个在PXI平台上的模块化的产品是可以突破产品规格限制的。

选择现有的解决方案

就算这些设备是可以拓展的,但是用户也应该清楚的是,在拓展之后,系统的性能是否也跟随着拓展而升高,而不是牺牲便利性。

由于LXI设备拥有很多组合的便利性,所以两个设备之间可以简单地通过线缆来进行连接而扩展规模。这里以60-552为例子,只要增加78路的D型连接器就可以实现一个更大的规模的矩阵(在这里可以扩展为64×64)。对于PXI 平台的用户,需要考虑的是使用占用多个槽位的BRIC模块来实现扩展的目的。

选择已经集成的产品比选用小型的设备来连接而实现同样的目的具有更多的优点:

  • 可以节省了劳动力费用,和购买连接器的费用
  • 更加可靠
  • 不用运行其他的测试来检测开关系统是否正确配置
  • 矩阵的编程操作更加简单,不用依附其他的工具
  • 提高矩阵的性能,因为连接路径更短
  • 可以快速地诊断系统的故障
  • 可以简单地通过诊断工具BIRST来进行诊断

扩展之后的性能

在某些时候,用户不得不通过扩展来实现想要的目的。用户应该意识到以下的问题:

  • 直接连接:这种情况之下,客户直接通过增加线缆来扩展矩阵,连接的是Y或者X轴,就像在60-552的说明书中标注的图示(如下)。只是X轴上的拓展要求Y总线上连接两个设备,所以,系统就有一个单个Y轴和两组X周是可用的。这种扩展的方法会影响到信号的带宽,Y轴连接了更多的继电器,也就增加了两个设备之间的线缆的长度。从而会降低矩阵的信号带宽,但是实现的是一个矩阵的功能。某些BRIC矩阵就是使用这样的方法。
60-552-Matrix-Expansion.jpg
通过一个直接连接器来扩招X轴和Y轴,60-552 拥有专门的连接器。

 

 

  • 循环连接:在这样的做法中,X轴是充当扩展的角色,Y轴是重复连接的,但是开关是不仅是参与了Y轴的信号路由,也是可以用于外部的矩阵的。在Y轴上的负担明显减少了,因为如果内部的矩阵被选择之后,连接将是直接连接到内部矩阵的,如果外部的第二个矩阵被选择之后,将会通过电缆来连接第二个矩阵。这样做,可以避免了对信号带宽的影响,但是循环连接就会增加了成本和线缆的连接空间。同时,矩阵的一些功能也会丢失,因为不再是简单地连接X轴或者是第二个矩阵的X轴。射频矩阵使用这个系统,因为他们最初的目的是以Y到X轴的连接方式,并且必须要力保矩阵的信号带宽。
2x2-RF-Matrix.jpg
通过循环连接的2×2矩阵 (40-837)

 

 

  • 隔离开关:在这样的情况下,矩阵会使用隔离开关来将矩阵不需要连接的时候进行拆开处理。因为连接线缆之间并没有断开,所以会有一些带宽的降低,但是这个比直接连接的影响要少很多。矩阵的功能得以维持。这样的做法在8通道的带有更小的模拟背板的BIRC中和类似型号60-554这样的LXI矩阵中使用。

 

60-554-Functional-Diagram.jpg
使用隔离开关的例子

 

实现便捷连接

最简便的矩阵扩展是使用连接器来实现的,而且这些连接器是可以与被测件断开的,这些扩展是很容易操作的,不会影响到客户最初的需求。这个在LXI设备上更加容易实现,因为PXI标准会导致前面板的问题。一些LXI设备使用的是专门的连接器,所以,使用线缆配件就非常的方便。

总结

非常明显的是使用除了循环连接的方式之外的形式来扩展矩阵的大小,将会给矩阵的信号带宽方面带来很大的影响。也会有其他的不良的影响,如抵抗噪声的能力,和路径中的阻抗。这些不良的影响的大小是基于用户实现扩展的方式(线缆长度,是否使用保护盖等)。因为用户会看到一些不想看到的性能的衰减,所以在扩招矩阵的时候使用的方式会变得很复杂。选择一个拥有足够的规模的集成的矩阵式一个比较好的选择。

(本文译者:广州虹科电子科技有限公司 郑南润 有疑问请邮件咨询:znr@hkaco.com)

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