剖析多槽矩陣開(kāi)關(guān)（BRIC）

BRIC是一種高密度開(kāi)關(guān)矩陣，能夠占據4或8口的PXI target=_blank>PXI的所有插槽。BRIC采用模塊化結構，這樣可以建立不同規模的矩陣，并且可以由用戶(hù)自己定義X軸和Y軸上的節點(diǎn)數量。

基本的BRIC包含一個(gè)主要的子板卡（稱(chēng)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機箱弄混）中的一個(gè)模擬量機箱連接在一起。每個(gè)模擬量機箱都會(huì )添加更多的子板卡，這樣就可以對X軸和Y軸進(jìn)行擴展了。這些連接都通過(guò)一個(gè)簡(jiǎn)單的小型計算機系統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(xiàn)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展了X軸上的點(diǎn)數。每個(gè)子板卡在Y軸尺寸上必須和主子板卡相同，根據不同版本的BRIC選擇其他不同的子板卡。BRIC在Y軸尺寸上有4，8，16這幾種標準尺寸，要想獲得其他的尺寸就需要減少板卡上的繼電器數量即可。除了一個(gè)柱上開(kāi)關(guān)外，可以提供的還有屏蔽的和2個(gè)柱上開(kāi)關(guān)的矩陣形式。

為了得到模擬互聯(lián)系統最大的帶寬，所有的子板卡都需要包含隔離開(kāi)關(guān)，隔離開(kāi)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(xiàn)路上沒(méi)有一個(gè)子板卡關(guān)閉的話(huà)，那么，隔離開(kāi)關(guān)就會(huì )將這條線(xiàn)路從整個(gè)矩陣中斷開(kāi)連接，從而可以減小這條線(xiàn)路上的負載，使開(kāi)關(guān)帶寬達到最大值。

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(kāi)關(guān)數量下最大的靈活性，BRIC采用了能夠滿(mǎn)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(kāi)關(guān)的體積最小。這就可以實(shí)現測試系統中高包裝密度。

由于磁簧繼電器是由很少的可移動(dòng)的部件構成的，因此它的使用壽命比普通繼電器要長(cháng)。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的轉換時(shí)，有更長(cháng)的機械和電氣壽命，而這點(diǎn)是高密度測試應用中至關(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的底板進(jìn)行連接，這種方式就為基于矩陣的測試提供了比較靈活的方式。另外，子板卡可以用來(lái)擴展矩陣的規模。

采用模塊化方式，BRIC可以從一系列標準化的部件中構建不同尺寸的X軸和Y軸結構。當客戶(hù)希望改變尺寸而不需要進(jìn)行新的設計時(shí)，這是一種有效的方法。如果這個(gè)新的設計只是簡(jiǎn)單的需要一個(gè)新的主板卡和子板卡的話(huà)，Pickering Electronics公司可以在最短的時(shí)間內和最低的成本為客戶(hù)提供不同版本的BRIC。

為什么要使用BRIC？

與單獨使用開(kāi)關(guān)卡相比，BRIC為測試系統開(kāi)發(fā)者提供了更多的關(guān)鍵性?xún)?yōu)勢。

• 面對不斷變化的需求。當測試需求改變了，BRIC提供的矩陣的Y軸尺寸能夠支持不同數量的同時(shí)連接的要求，系統可以用軟件進(jìn)行重新配置。而不需要對硬件進(jìn)行更改。
• 良好的可重復利用設計。開(kāi)發(fā)測試系統的費用要遠高于硬件開(kāi)發(fā)費用。采用BRIC這種方法可以減小測試系統的開(kāi)發(fā)費用，并且可以盡可能的將測試系統應用在其他的模塊中。
• 良好的可重復利用模塊。一旦模塊滿(mǎn)足了在制造和工程中對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中，并同樣滿(mǎn)足其他系統的測試需求。
• 占用很小的PXI底盤(pán)體積。采用了高密度模塊化開(kāi)關(guān)的開(kāi)關(guān)系統所占用的插槽數量，遠小于每個(gè)開(kāi)關(guān)需求配置一個(gè)單獨的開(kāi)關(guān)這種方法所構建的開(kāi)關(guān)系統所占用的插槽數量。
• 低硬件成本。使用BRIC模塊所花費的費用要遠小于購買(mǎi)獨立的PXI所需要的費用，這主要是由于減少了PXI的開(kāi)支以及單獨的PCB板的數量。前后兩者所能實(shí)現的功能基本上是相似或一樣的，但是，使用BRIC就簡(jiǎn)化了模塊設計和制造成本。
• 低綜合成本。開(kāi)發(fā)者們不需要花費時(shí)間選擇哪種模塊是他們所需要的，也不需要花費時(shí)間去學(xué)習如何驅動(dòng)不同的開(kāi)關(guān)模塊，不必顧及開(kāi)關(guān)系統之間的互聯(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(kāi)發(fā)和制造時(shí)間，向客戶(hù)提供定制基于BRIC結構的開(kāi)關(guān)系統。
• 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(cháng)使用壽命。
• 較小的測試系統規模和較高的工作帶寬，使高密度繼電器更加具有競爭力。

當然，也會(huì )有一些開(kāi)關(guān)應用是BRIC所不能實(shí)現的。但是，如果需要對有大量的輸入輸出點(diǎn)，以及高達50MHz的帶寬的設備進(jìn)行測試的話(huà)，BRIC可以提供一種很有價(jià)值的工具。