John Brown, application engineer at Tektronix:“關于開關和數據采集發展趨勢,我們看到電壓、溫度、電阻等基本測試需求有更多相同之處,這些需求為其他的一些研究奠定了基礎。許多強大的ASIC設備要求儀器硬件工程師創建增強特性,如在指定儀器的用戶界面上更詳細和可視化的數據顯示。隨著更高額容量應用程序需求的增加,客戶關注的是可以提供更大的開關通道數和更快的切換速度的解決方案?!?
Vijay Kulkarni, CEO of GL Communications:“隨著互聯網設備的爆炸式增長和物聯網時代的到來,更高密度的開關需求在不斷增長。隨著千兆以太網接口的增加,供應商們正在推出帶有千兆以太網接口的開關產品,帶有12或者24千兆端口的以太網開關設備變得越來越普遍。另外一個趨勢是對更高的數據容量的需求,10千兆以太網連接變的越來越普遍,越來越多的用戶從1G轉變到10G。高密度千兆以太網開關設備通常有2或4個10G接口。并且,當最終用戶在其辦公場所切換到“ALL 10G”環境時,有4/8/16/24個10G端口的高密度“ALL 10G”的開關設備也將被配置?!?
Trade-offs 取舍
為了支持更高的密度,供應商常常不得不在其他開關方面做出犧牲,比如降低信號振幅和最高頻率。
Pickering公司的Stasonis提到在將高密度設計和低密度模型進行對比時,需要考慮很多因素。更大的板卡空間-如VXI模塊-將導致更長的信號路徑,這將增加路徑電容,最終導致帶寬降低。
他補充說像PXI這種更高密度的形式將有更好的帶寬,因為PCB的信號路徑更短,但是缺點就是組件之間的距離更新,可能會增加串擾。另外,在非常高密度的設計中,PCB的路徑將會挨得非常近,因為隔離度也將會降低。選擇的繼電器類型會影響隔離電阻。
Stasonis 提到“高開關密度會導致更低的熱/冷切換電壓,主要是因為如上所述的在非常密集的結構中,因為其他組件的臨近,較高的電壓會表現出更高的串擾,因此生產商降低了熱/冷切換電壓來管理串擾?!?
Stasonis接著詳細闡述了高密度開關系統中Trade-offs的總體概念,以及他的公司是如果致力于提供客戶指定的的開關解決方案,而不是像只是提供一個平臺選擇那樣的Trade-offs。
Stasonis 提到“一般來說,認為更大的板載空間(如VXI)會比PXI帶來更高的性能的想法是不正確的。每一種設計都有它的利弊。應用程序和需求指標需要表明需要的是高密度設計或者低密度設計。這是Pickering有許多可選方案的原因之一;我們是一個提供開關解決方案的公司,不受任何特定體系結構的約束。我們使用正確的平臺來適配客戶的需求,而不是讓客戶將特定的平臺硬塞進他們的系統設計中。如果一個應用需要更高的密度和/或更高的功率和/或更高的電壓,而PXI平臺無法滿足時,我們能夠在我們的LXI系列產品中提供更大形式的解決方案?!?
以上就是其他供應商們在trade-offs上提到的觀點。
Brown, Tektronix:“這里是Tektronix的Keithley分部。我們在幾年前就解決了固態切換的需求,但更重要的是服務于期望有更快的切換速度以便在更短的時間內完成高質量測試的客戶。這有助于在某些情況下提升更大的吞吐量,例如在生產環境中的功能測試,在這種環境中,僅提高密度不能滿足客戶的需求。開關系統供應商獲取更高開關密度(一般來說,是更多通道)的一種方法是利用硬件中可用的不同觸發方式。這允許用戶使用菊花鏈來連接多個單元來增加通道序列;或者讓他們在臨界時間上并行觸發/切換。”
“當一個新的開關選項(板卡或者模塊)集成到現有的主框架中時,設計者將考慮如何針對更小的開關設備來優化PCB空間,路徑電阻/開關電流以及任一/所有涉及到的組件的功耗和散熱。”
Jon Semancik, director of marketing at Ametek Programmable Power:“固態開關有一些優勢,如切換速度、壽命,但是其他關鍵的操作參數,如帶寬、泄露電流等會限制他們在某些高性能應用中的使用。”
其它因素
雖然測試系統占用的空間大小很重要,但是它的靈活性、可靠性和成本也很重要。以下是供應商們關于公司提出的降額建議不得不說的話,以及在與更大形式因素和更高密度的相關技術帶來的性能優勢上的一些想法。
Stasonis, Pickering:“對于需要長壽命功能的國防和其他高可靠性的應用,應該適當的降低額定值。降低多少取決于應用程序—例如設備將受到高功率和/或電壓峰值的影響。Pickering Interfaces可以就在設備必須運行的操作環境和條件下針對合適的產品給出建議?!?