Cómo seleccionar un conector de backplane de alta velocidad

Estos SSD necesitarán conectarse a un backplane para proporcionar una transferencia de datos de alta velocidad. Aquí te mostramos cómo seleccionar conectores de backplane de alta velocidad para tu unidad montada en rack.

Una vez que mi empresa recibió su primer trabajo de backplane, tuve que sumergirme en las hojas de datos para asegurarme de que las señales no se degradaran excesivamente durante la transmisión. Los conectores de backplane de alta velocidad aparecen en una variedad de equipos, pero son más prominentes en equipos de red construidos con módulos de tarjetas hijas. Elegir los conectores adecuados hará toda la diferencia en la integridad de la señal cuando tu sistema esté desplegado.

Si estás buscando conectores de backplane de alta velocidad, encontrarás una variedad de factores de forma, conteos de conexión y gráficos de integridad de señal en las hojas de datos. Para interfaces de computación y red de alta velocidad, como Ethernet multi-gig y PCIe, tu mejor opción es mirar los datos de integridad de señal que se informan en las hojas de datos. Aquí te mostramos qué buscar y cómo interpretar estos datos al seleccionar conectores de backplane.

Seleccionando Conectores de Backplane de Alta Velocidad

Los conectores de backplane de alta velocidad están diseñados típicamente para acoplarse entre un conector a bordo vertical y un conector a bordo de ángulo recto para la tarjeta hija, con pares diferenciales enrutados entre los conectores. Algunos conectores de backplane de alta velocidad están diseñados como conectores de borde. Al trabajar con interfaces de alta velocidad, las señales a menudo se enrutan como pares diferenciales con impedancia diferencial definida; los conectores de backplane de alta velocidad están diseñados para acomodar este valor.

• Pérdida de inserción y pérdida de inserción. Las hojas de datos de conectores de backplane de alta velocidad a menudo citan métricas de integridad de señal usando la pérdida de inserción en una frecuencia específica. También puedes ver un gráfico de pérdida de retorno correspondiente. La pérdida de inserción debería (idealmente) ser solo un par de dB hasta el ancho de banda nominal. VSWR o parámetros-S también pueden estar disponibles.

• Impedancia. Los conectores de backplane de alta velocidad están diseñados para proporcionar una coincidencia con una impedancia específica hasta el ancho de banda nominal (normalmente la frecuencia de Nyquist para la tasa de datos relevante, dependiendo de tu estándar de señalización). Muchos productos están comercializados específicamente para estándares de señalización particulares (por ejemplo, Ethernet), en lugar de ser agnósticos al estándar.

• Ruido de diafonía diferencial inducido. Esto normalmente se cita como algún porcentaje del nivel de voltaje de la señal agresora para un tiempo de subida específico. Tiempos de subida más cortos producirán más diafonía diferencial. La diafonía diferencial recibida en un par víctima también puede mostrarse como un espectro en algunas hojas de datos.

• Estilo de montaje. Muchos conectores de backplane de alta velocidad utilizan montaje a través de orificio, aunque hay conectores de montaje superficial disponibles (por ejemplo, conectores de borde).

• Calificación de durabilidad. Esto se refiere al número de ciclos de conexión/desconexión que el conector está clasificado para soportar. Muchos conectores de backplane de alta velocidad están clasificados para 200 ciclos.

• Disposición de los pines. Esto va más allá del simple pinout, lo cual afecta cómo enrutarás las señales hacia el conector. Los conectores de backplane de alta velocidad intercalan conexiones a tierra entre pares de señales para suprimir el diafonía diferencial durante la operación. Ten en cuenta que, si requieres protección adicional entre pares diferenciales, podrías conectar a tierra algunos pares de pines según sea necesario.

No todos los conectores son intercambiables. Los fabricantes de conectores han diseñado sus conectores para acoplarse con conectores específicos que venden, lo que te da cierta flexibilidad en cómo organizas tus placas. De hecho, la combinación correcta de conectores no te obligará a conformarte con el típico backplane plano con enrutamiento ortogonal; una serie de tarjetas pueden interconectarse ortogonalmente cuando usas pares de conectores en ángulo recto.

Disposición típica de conector de backplane de alta velocidad para placas ortogonales.

Con respecto a la diafonía diferencial, necesitarás observar cómo se prueba la diafonía y cómo se reportan los datos en las hojas de datos. La diafonía diferencial entre pines en un conector de backplane de alta velocidad se mide con un par diferencial como el agresor y todos los demás pares en un grupo como las víctimas. El valor más grande para la diafonía diferencial entre cualquier par de pines puede ser citado como el valor que encuentras en el resumen del producto en una hoja de datos. Presta atención a esto ya que deberías tratar de limitar la diafonía diferencial tanto como sea posible, tanto en el conector como en la placa.

Opciones de Conector de Backplane de Alta Velocidad

Dos de las tres opciones de conectores de backplane mostradas a continuación están diseñadas para Ethernet multigigabit ya que esta es una necesidad común en equipos de red montados en rack. Otros conectores de backplane para interfaces de alta velocidad (por ejemplo, PCIe) usarán una impedancia diferente; asegúrate de verificar tu conector contra los estándares de señalización previstos para garantizar la compatibilidad. Aquí hay algunos ejemplos de los conectores que puedes encontrar en los principales distribuidores.

Tyco Electronics, 1934326-1

El conector de backplane de alta velocidad 1934326-1 de Tyco Electronics es un conector de ajuste a presión (montaje a través de orificio) que permite Ethernet funcionando a una tasa de datos de hasta 10 Gbps. La pérdida de inserción con estos conectores se mantiene por debajo de -2 dB hasta 10 GHz con una calificación de impedancia diferencial de 100 Ohms (10 columnas, 5 pares por columna). La disposición de los pines en este conector incluye contactos a tierra secuenciados entre pares, lo que ayuda a suprimir la diafonía diferencial durante la operación. La temperatura máxima de operación para estos conectores es de 90 °C con una corriente nominal de 500 mA.

Conector de backplane de alta velocidad 1934326-1 de Tyco Electronics, del datasheet 1934326-1.

TE Connectivity, 2180828-2

El conector de backplane de alta velocidad 2180828-2 de TE Connectivity proporciona una transmisión de datos Ethernet de hasta 56 Gbps con una impedancia de 100 Ohms y terminación por presión (montaje a través de orificio). El pinout proporciona 4 pares por columna (8 columnas) con blindaje a tierra proporcionado entre pares (56 posiciones a tierra). Esto proporciona baja pérdida y menos del 1% de diafonía diferencial inducida para señales con tiempo de subida de 20 ps. La pérdida de inserción también se mantiene por debajo de -1 dB hasta 25 GHz y es plana a partir de entonces. Este par de conectores es bastante robusto con una temperatura máxima de 185 °C a una corriente nominal de 500 mA.

Conector de backplane de alta velocidad 2180828-2 de TE Connectivity, del datasheet 2180828-2.

TE Connectivity/AMP, 2298081-1

El conector 2298081-1 de TE Connectivity/AMP proporciona una transmisión de datos de hasta 56 Gbps con una impedancia de 85 Ohms. Este conector de estilo enchufe con terminación por presión (montaje a través de orificio) proporciona 56 pares por columna y 36 posiciones a tierra para blindaje. La calificación de voltaje UL para este conector es de 80 V, y la temperatura máxima está calificada en 105 °C a una corriente nominal de 400 mA. Su alto voltaje calificado por UL y temperatura máxima lo hacen útil en productos montados en rack de alta velocidad para aplicaciones industriales.

Fotografía y diagrama de montaje del conector de backplane de alta velocidad 2298081-1 de TE Connectivity/AMP, del datasheet 2298081-1.

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