Wie man einen Hochgeschwindigkeits-Backplane-Steckverbinder auswählt

Diese SSDs müssen an ein Backplane angeschlossen werden, um eine Hochgeschwindigkeits-Datenübertragung zu ermöglichen. Hier erfahren Sie, wie Sie Hochgeschwindigkeits-Backplane-Steckverbinder für Ihre Rack-Montage-Einheit auswählen.

Nachdem mein Unternehmen seinen ersten Backplane-Auftrag erhalten hatte, musste ich mich in Datenblätter vertiefen, um sicherzustellen, dass die Signale während der Übertragung nicht übermäßig degradiert werden. Hochgeschwindigkeits-Backplane-Steckverbinder finden in einer Vielzahl von Geräten Verwendung, sind jedoch am prominentesten in Netzwerkgeräten mit Tochterkartenmodulen. Die richtige Auswahl der Steckverbinder wird einen großen Unterschied in der Signalintegrität machen, wenn Ihr System eingesetzt wird.

Wenn Sie nach Hochgeschwindigkeits-Backplane-Steckverbindern suchen, finden Sie eine Vielzahl von Formfaktoren, Anschlusszahlen und Signalintegritätsdiagrammen in Datenblättern. Für Hochgeschwindigkeits-Netzwerk- und Computer-Schnittstellen, wie Multi-Gigabit Ethernet und PCIe, ist es am besten, sich die Signalintegritätsdaten anzusehen, die in Datenblättern angegeben sind. Hier erfahren Sie, worauf Sie achten müssen und wie Sie diese Daten interpretieren, wenn Sie Backplane-Steckverbinder auswählen.

Auswahl von Hochgeschwindigkeits-Backplane-Steckverbindern

Hochgeschwindigkeits-Backplane-Steckverbinder sind in der Regel so konzipiert, dass sie zwischen einem vertikalen On-Board-Steckverbinder und einem rechtwinkligen On-Board-Steckverbinder für die Tochterkarte verbunden werden, wobei differentielle Paare zwischen den Steckverbindern verlegt werden. Einige Hochgeschwindigkeits-Backplane-Steckverbinder sind als Edge-Connectors konzipiert. Bei der Arbeit mit Hochgeschwindigkeitsschnittstellen werden Signale oft als differentielle Paare mit definierter differentieller Impedanz verlegt; Hochgeschwindigkeits-Backplane-Steckverbinder sind darauf ausgelegt, diesen Wert aufzunehmen.

• Einfügungsdämpfung und Einfügungsverlust. Datenblätter für Hochgeschwindigkeits-Backplane-Steckverbinder zitieren oft Signalintegritätsmetriken unter Verwendung von Einfügungsdämpfung bei einer bestimmten Frequenz. Es kann auch ein entsprechendes Rückflussdämpfungsdiagramm angezeigt werden. Die Einfügungsdämpfung sollte (idealerweise) nur ein paar dB bis zur bewerteten Bandbreite betragen. VSWR oder S-Parameter können ebenfalls verfügbar sein.

• Impedanz. Hochgeschwindigkeits-Backplane-Steckverbinder sind darauf ausgelegt, eine Anpassung an eine spezifische Impedanz bis zur bewerteten Bandbreite (normalerweise die Nyquist-Frequenz für die relevante Datenrate, abhängig von Ihrem Signalisierungsstandard) zu bieten. Viele Produkte werden speziell für bestimmte Signalisierungsstandards (z. B. Ethernet) vermarktet, anstatt standardagnostisch zu sein. 

• Induziertes differentielles Übersprechen. Dies wird normalerweise als ein Prozentsatz des Spannungspegels des Aggressor-Signals für eine bestimmte Anstiegszeit zitiert. Kürzere Anstiegszeiten erzeugen mehr differentielles Übersprechen. Empfangenes differentielles Übersprechen auf einem Opferpaar kann auch als Spektrum in einigen Datenblättern gezeigt werden.

• Montagestil. Viele Hochgeschwindigkeits-Backplane-Steckverbinder verwenden Durchsteckmontage, obwohl auch Oberflächenmontage-Steckverbinder verfügbar sind (z. B. Edge-Connectors). 

• Haltbarkeitsbewertung. Dies bezieht sich auf die Anzahl der Steck-/Ziehzyklen, für die der Steckverbinder ausgelegt ist. Viele Hochgeschwindigkeits-Backplane-Steckverbinder sind für 200 Zyklen bewertet.

• Pin-Anordnung. Dabei geht es um mehr als nur die Pinbelegung, die beeinflusst, wie Sie Signale in den Steckverbinder leiten. Hochgeschwindigkeits-Backplane-Steckverbinder schalten Erdungsverbindungen zwischen Signalleitungspaaren ein, um differentielle Nebensprechen während des Betriebs zu unterdrücken. Beachten Sie, dass Sie, wenn Sie zusätzliche Abschirmung zwischen differentiellen Paaren benötigen, einige Pinpaare nach Bedarf erden könnten.

Nicht alle Steckverbinder sind austauschbar. Steckverbinderhersteller haben ihre Steckverbinder so konzipiert, dass sie mit spezifischen Steckverbindern, die sie verkaufen, gekoppelt werden können, was Ihnen eine gewisse Flexibilität bei der Anordnung Ihrer Platinen bietet. Tatsächlich wird die richtige Steckverbinderkombination Sie nicht zwingen, sich an den typischen planaren Backplane mit orthogonaler Verdrahtung zu halten; eine Serie von Karten kann orthogonal verbunden werden, wenn Sie Paare von rechtwinkligen Steckverbindern verwenden.

Typische Hochgeschwindigkeits-Backplane-Steckverbinderanordnung für orthogonale Platinen.

Bezüglich des differentiellen Nebensprechens müssen Sie darauf achten, wie Nebensprechen getestet wird und wie Daten in Datenblättern berichtet werden. Differentielles Nebensprechen zwischen Pins an einem Hochgeschwindigkeits-Backplane-Steckverbinder wird gemessen, indem ein differentielles Paar als Aggressor und alle anderen Paare in einer Gruppe als Opfer betrachtet werden. Der größte Wert für differentielles Nebensprechen zwischen zwei Paaren kann als der Wert angegeben werden, den Sie in der Produktzusammenfassung auf einem Datenblatt finden. Achten Sie darauf, da Sie versuchen sollten, differentielles Nebensprechen so weit wie möglich zu begrenzen, sowohl im Steckverbinder als auch auf der Platine.

Hochgeschwindigkeits-Backplane-Steckverbinderoptionen

Zwei der drei unten gezeigten Backplane-Steckverbinderoptionen sind für Multi-Gigabit-Ethernet konzipiert, da dies ein häufiges Bedürfnis in rackmontierten Netzwerkgeräten ist. Andere Backplane-Steckverbinder für Hochgeschwindigkeitsschnittstellen (z.B. PCIe) verwenden eine andere Impedanz; stellen Sie sicher, dass Sie Ihren Steckverbinder mit den beabsichtigten Signalstandards abgleichen, um Kompatibilität zu gewährleisten. Hier sind einige Beispiele für Steckverbinder, die Sie bei großen Distributoren finden können.

Tyco Electronics, 1934326-1

Der 1934326-1 Hochgeschwindigkeits-Backplane-Steckverbinder von Tyco Electronics ist ein Pressfit-Steckverbinder (Durchsteckmontage), der Ethernet mit einer Datenrate von bis zu 10 Gbps ermöglicht. Der Einfügungsverlust mit diesen Steckverbindern wird unter -2 dB bis 10 GHz bei einer differentiellen Impedanzbewertung von 100 Ohm gehalten (10 Spalten, 5 Paare pro Spalte). Die Pin-Anordnung in diesem Steckverbinder umfasst sequenzierte Erdungskontakte zwischen den Paaren, was hilft, differentielles Nebensprechen während des Betriebs zu unterdrücken. Die maximale Betriebstemperatur für diese Steckverbinder beträgt 90 °C bei einem Nennstrom von 500 mA.

1934326-1 Hochgeschwindigkeits-Backplane-Steckverbinder von Tyco Electronics, aus dem 1934326-1 Datenblatt.

TE Connectivity, 2180828-2

Der 2180828-2 Hochgeschwindigkeits-Backplane-Steckverbinder von TE Connectivity ermöglicht eine Datenübertragungsrate von bis zu 56 Gbps Ethernet mit 100 Ohm Impedanz und Press-Fit-Terminierung (Durchsteckmontage). Die Pinbelegung bietet 4 Paare pro Spalte (8 Spalten) mit Erdungsschirmung zwischen den Paaren (56 Erdungspositionen). Dies sorgt für geringe Verluste und weniger als 1% induzierte differentielle Nebensprechen für Signale mit 20 ps Anstiegszeit. Der Einfügungsverlust bleibt ebenfalls unter -1 dB bis 25 GHz und ist danach flach. Dieses Steckverbinderpaar ist ziemlich robust mit einer maximalen Temperatur von 185 °C bei einem Nennstrom von 500 mA.

2180828-2 Hochgeschwindigkeits-Backplane-Steckverbinder von TE Connectivity, aus dem 2180828-2 Datenblatt.

TE Connectivity/AMP, 2298081-1

Der 2298081-1 Steckverbinder von TE Connectivity/AMP ermöglicht eine Datenübertragung von bis zu 56 Gbps bei 85 Ohm Impedanz. Dieser Press-Fit-Stecker (Durchsteckmontage) bietet 56 Paare pro Spalte und 36 Erdungspositionen für die Abschirmung. Die UL-Spannungsbewertung für diesen Steckverbinder beträgt 80 V, und die maximale Temperatur ist mit 105 °C bei einem Nennstrom von 400 mA bewertet. Seine hohe UL-Spannungsbewertung und maximale Temperatur machen ihn nützlich für Hochgeschwindigkeits-Rack-Montageprodukte für industrielle Anwendungen.

Fotografie und Montageschema des 2298081-1 Hochgeschwindigkeits-Backplane-Steckverbinders von TE Connectivity/AMP, aus dem 2298081-1 Datenblatt.

Wenn Sie Hochgeschwindigkeits-Backplane-Steckverbinder oder andere Steckverbinder für Ihr System auswählen müssen, benötigen Sie die fortgeschrittenen Such- und Filterfunktionen, die Sie nur im Elektronik-Suchmotor von Octopart finden. Octopart bietet Ihnen eine Komplettlösung für die Beschaffung von Elektronik und das Lieferkettenmanagement, und Sie können kostenlos auf Teiledaten von weltweiten Distributoren zugreifen. Sehen Sie sich unsere Steckverbinderseite an, um mit der Suche nach den Komponenten, die Sie benötigen, zu beginnen.

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