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Pentair Technical Solutions

Modulare Plattform für Test- und Messanwendungen

27. März 2018, 15:45 Uhr | Von Christian Ganninger

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Fortsetzung des Artikels von Teil 5

Funktionsmodule für das PXI Express Chassis

Die von Schroff entwickelten Clock-, PCIe-Switch-, PCIe-PCI-Bridge- und Trigger Bridge-Module sind getestet und verifiziert. Sie werden auf der Rückseite der Backplane zwischen oder über den Slots angeordnet. Durch das modulare Konzept kann jede Konfiguration einer PXI Express-Backplane einfach mit Standardkomponenten realisiert werden.

Die PXI Express-Plattform stellt neben einem PXI-1 kompatiblen 10 MHz TTL/CMOS-Takt, weiterhin einen 100 MHz LVPECL-Differenztakt, als auch ein konfigurierbares differenzielles SYNC-Signal je Peripherie-Slot bereit. Das PXI Express Clock-Modul ermöglicht die Synchronisation, basierend auf präzise korrelierten Systemtakten, für eine exakte Qualifizierung von Trigger-Protokollen zwischen den eingesetzten I/O-Karten. Durch diese spezifizierte, enge zeitliche Beziehung zwischen diesen Referenztakten werden Systemanwendungen mit höchsten Anforderungen an Synchronisationsgenauigkeit und Taktstabilität unabhängig von der Slot Anzahl unterstützt.

Außerdem sorgt das Modul für eine optimale Phasenkopplung und verbesserte EMV-Eigenschaften bei der kaskadierten Takterzeugung. Des Weiteren sorgt das Modul für eine uneingeschränkte Nutzung der PXI Timing-Funktionalität durch die verzögerungsfreie Umschaltung zwischen internen und externen Präzisionstaktquellen. Per Nutzerschnittstelle ist auch die Software-Modifikationen für PXIe_SYNC_CTRL und PXIe_SYNC100 implementierbar. Damit wird das PXI Express Clock-Modul den präzisen Timing-Anforderungen von Test- und Messanwendungen gerecht.

Durch die Limitierung verfügbarer PCI Express Ports am PXI Express System Controller-Slot (2 oder 4 Link Konfiguration) müssen bei der Nutzung vieler leistungsstarker Messkarten diese via PCI Express-Switches an den High Speed-Systembus angebunden werden. PCI Express-Switches erlauben die Expansion eines Upstream Host Ports auf zahlreiche Downstream Client Ports. Die Ausführung als PCI Express Switch-Modul ermöglicht einen kompakteren Multilayer Stackup und somit feinere Layoutstrukturen mit reduzierten parasitären Effekten, wie z.B. Signal-Stubs und Koppelkapazitäten an Vias entlang der gesamten Übertragungsstrecke.

In Verbindung mit einem qualifizierten High Speed-Steckverbinder und einer Einfügedämpfung von deutlich unter 3 dB bei 4 GHz ist der modulare Ansatz somit auch für die PCI Express Generation 4.0 implementierbar. Die Reproduzierbarkeit mit gleichbleibender Qualität kann so durch ein optimiertes Design und mit unabhängigen Compliance-Prüfungen garantiert werden.