剖析多槽矩陣開關(guān)（BRIC）

BRIC是一種高密度開關(guān)矩陣，能夠占據(jù)4或8口的PXI target=_blank>PXI的所有插槽。BRIC采用模塊化結(jié)構(gòu)，這樣可以建立不同規(guī)模的矩陣，并且可以由用戶自己定義X軸和Y軸上的節(jié)點(diǎn)數(shù)量。

基本的BRIC包含一個(gè)主要的子板卡（稱為子板卡1），這個(gè)子板卡可以分別和矩陣中的X軸和Y軸連接。這個(gè)板卡和PXI模塊（不要和PXI機(jī)箱弄混）中的一個(gè)模擬量機(jī)箱連接在一起。每個(gè)模擬量機(jī)箱都會(huì)添加更多的子板卡，這樣就可以對(duì)X軸和Y軸進(jìn)行擴(kuò)展了。這些連接都通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的小型計(jì)算機(jī)系統(tǒng)接口連接器和前面板進(jìn)行連接。

圖1上圖所示為一個(gè)552*8的BRIC矩陣，這個(gè)矩陣有一個(gè)主要的子板卡和11個(gè)在8槽PXI插槽上的子板卡。在主子板卡上的Y軸連接線和前面板連接在一起。

主子板卡決定了Y軸的尺寸，而其他子板卡只是擴(kuò)展了X軸上的點(diǎn)數(shù)。每個(gè)子板卡在Y軸尺寸上必須和主子板卡相同，根據(jù)不同版本的BRIC選擇其他不同的子板卡。BRIC在Y軸尺寸上有4，8，16這幾種標(biāo)準(zhǔn)尺寸，要想獲得其他的尺寸就需要減少板卡上的繼電器數(shù)量即可。除了一個(gè)柱上開關(guān)外，可以提供的還有屏蔽的和2個(gè)柱上開關(guān)的矩陣形式。

為了得到模擬互聯(lián)系統(tǒng)最大的帶寬，所有的子板卡都需要包含隔離開關(guān)，隔離開關(guān)就是用來(lái)將隔離Y軸和其它子板卡之間的連接。如果一條特定的Y軸線路上沒(méi)有一個(gè)子板卡關(guān)閉的話，那么，隔離開關(guān)就會(huì)將這條線路從整個(gè)矩陣中斷開連接，從而可以減小這條線路上的負(fù)載，使開關(guān)帶寬達(dá)到最大值。

繼電器

圖2BRIC采用了Pickering Electronics公司制造的磁簧繼電器，從而減小了繼電器的占用體積。

為了發(fā)揮允許的交叉開關(guān)數(shù)量下最大的靈活性，BRIC采用了能夠滿足這個(gè)要求的一系列的磁簧繼電器，這些磁簧繼電器是由Pickering Electronics公司制造的，Pickering Electronics公司是Pickering Interfaces公司的一個(gè)姊妹公司，這種磁簧繼電器能夠使開關(guān)的體積最小。這就可以實(shí)現(xiàn)測(cè)試系統(tǒng)中高包裝密度。

由于磁簧繼電器是由很少的可移動(dòng)的部件構(gòu)成的，因此它的使用壽命比普通繼電器要長(zhǎng)。同樣，由于磁簧繼電器的磁簧片移動(dòng)距離很短，因此它的運(yùn)行速度也要比普通的繼電器更快。所有BRIC模塊都采用了高品質(zhì)的釕觸點(diǎn)的磁簧繼電器，這樣就保證了在進(jìn)行低水平和高水平信號(hào)的轉(zhuǎn)換時(shí)，有更長(zhǎng)的機(jī)械和電氣壽命，而這點(diǎn)是高密度測(cè)試應(yīng)用中至關(guān)重要的要求。

模塊化方法的靈活性

圖3 BRIC采用主子板卡和系統(tǒng)的底板進(jìn)行連接，這種方式就為基于矩陣的測(cè)試提供了比較靈活的方式。另外，子板卡可以用來(lái)擴(kuò)展矩陣的規(guī)模。

采用模塊化方式，BRIC可以從一系列標(biāo)準(zhǔn)化的部件中構(gòu)建不同尺寸的X軸和Y軸結(jié)構(gòu)。當(dāng)客戶希望改變尺寸而不需要進(jìn)行新的設(shè)計(jì)時(shí)，這是一種有效的方法。如果這個(gè)新的設(shè)計(jì)只是簡(jiǎn)單的需要一個(gè)新的主板卡和子板卡的話，Pickering Electronics公司可以在最短的時(shí)間內(nèi)和最低的成本為客戶提供不同版本的BRIC。

為什么要使用BRIC？

與單獨(dú)使用開關(guān)卡相比，BRIC為測(cè)試系統(tǒng)開發(fā)者提供了更多的關(guān)鍵性優(yōu)勢(shì)。

• 面對(duì)不斷變化的需求。當(dāng)測(cè)試需求改變了，BRIC提供的矩陣的Y軸尺寸能夠支持不同數(shù)量的同時(shí)連接的要求，系統(tǒng)可以用軟件進(jìn)行重新配置。而不需要對(duì)硬件進(jìn)行更改。
• 良好的可重復(fù)利用設(shè)計(jì)。開發(fā)測(cè)試系統(tǒng)的費(fèi)用要遠(yuǎn)高于硬件開發(fā)費(fèi)用。采用BRIC這種方法可以減小測(cè)試系統(tǒng)的開發(fā)費(fèi)用，并且可以盡可能的將測(cè)試系統(tǒng)應(yīng)用在其他的模塊中。
• 良好的可重復(fù)利用模塊。一旦模塊滿足了在制造和工程中對(duì)于特殊部分的要求后，那么該模塊也很有可能直接移植到其他系統(tǒng)中，并同樣滿足其他系統(tǒng)的測(cè)試需求。
• 占用很小的PXI底盤體積。采用了高密度模塊化開關(guān)的開關(guān)系統(tǒng)所占用的插槽數(shù)量，遠(yuǎn)小于每個(gè)開關(guān)需求配置一個(gè)單獨(dú)的開關(guān)這種方法所構(gòu)建的開關(guān)系統(tǒng)所占用的插槽數(shù)量。
• 低硬件成本。使用BRIC模塊所花費(fèi)的費(fèi)用要遠(yuǎn)小于購(gòu)買獨(dú)立的PXI所需要的費(fèi)用，這主要是由于減少了PXI的開支以及單獨(dú)的PCB板的數(shù)量。前后兩者所能實(shí)現(xiàn)的功能基本上是相似或一樣的，但是，使用BRIC就簡(jiǎn)化了模塊設(shè)計(jì)和制造成本。
• 低綜合成本。開發(fā)者們不需要花費(fèi)時(shí)間選擇哪種模塊是他們所需要的，也不需要花費(fèi)時(shí)間去學(xué)習(xí)如何驅(qū)動(dòng)不同的開關(guān)模塊，不必顧及開關(guān)系統(tǒng)之間的互聯(lián)性。利用BRIC，一切都是有可能的。
• 加快更新版本的速度。Pickering Electronics公司能夠在最短的開發(fā)和制造時(shí)間，向客戶提供定制基于BRIC結(jié)構(gòu)的開關(guān)系統(tǒng)。
• 通過(guò)采用高品質(zhì)的磁簧繼電器可以加快操作速度，延長(zhǎng)使用壽命。
• 較小的測(cè)試系統(tǒng)規(guī)模和較高的工作帶寬，使高密度繼電器更加具有競(jìng)爭(zhēng)力。

當(dāng)然，也會(huì)有一些開關(guān)應(yīng)用是BRIC所不能實(shí)現(xiàn)的。但是，如果需要對(duì)有大量的輸入輸出點(diǎn)，以及高達(dá)50MHz的帶寬的設(shè)備進(jìn)行測(cè)試的話，BRIC可以提供一種很有價(jià)值的工具。