고속 백플레인 커넥터 선택 방법

이 SSD는 고속 데이터 전송을 제공하기 위해 백플레인에 연결해야 합니다. 랙 마운트 유닛에 적합한 고속 백플레인 커넥터를 선택하는 방법은 다음과 같습니다.

회사가 처음으로 백플레인 작업을 받았을 때, 전송 중에 신호가 과도하게 저하되지 않도록 데이터시트를 깊이 파고들어야 했습니다. 고속 백플레인 커넥터는 다양한 장비에 등장하지만, 딸깍방울 모듈로 구축된 네트워킹 장비에서 가장 두드러집니다. 올바른 커넥터를 선택하는 것이 시스템이 배치될 때 신호 무결성에 모든 차이를 만듭니다.

고속 백플레인 커넥터를 찾고 있다면, 데이터시트에서 다양한 형태 요소, 연결 수, 신호 무결성 그래프를 찾을 수 있습니다. 멀티 기가 이더넷 및 PCIe와 같은 고속 네트워킹 및 컴퓨팅 인터페이스의 경우, 데이터시트에 보고된 신호 무결성 데이터를 살펴보는 것이 최선입니다. 백플레인 커넥터를 선택할 때 무엇을 찾아야 하고 이러한 데이터를 어떻게 해석해야 하는지 알아보겠습니다.

고속 백플레인 커넥터 선택하기

고속 백플레인 커넥터는 일반적으로 수직 온보드 커넥터와 딸깍방울 카드용 오른쪽 각도 온보드 커넥터 사이에 맞추도록 설계되며, 커넥터 사이에 차동 쌍이 라우팅됩니다. 일부 고속 백플레인 커넥터는 엣지 커넥터로 설계되어 있습니다. 고속 인터페이스를 사용할 때, 신호는 종종 정의된 차동 임피던스를 가진 차동 쌍으로 라우팅되며, 고속 백플레인 커넥터는 이 값을 수용하도록 설계되어 있습니다.

• 삽입 손실과 삽입 손실. 고속 백플레인 커넥터 데이터시트는 종종 특정 주파수에서 삽입 손실을 사용하여 신호 무결성 지표를 인용합니다. 해당하는 반사 손실 그래프도 볼 수 있습니다. 삽입 손실은 (이상적으로) 평가된 대역폭까지 몇 dB만 나와야 합니다. VSWR 또는 S-파라미터도 사용할 수 있습니다.

• 임피던스. 고속 백플레인 커넥터는 평가된 대역폭(일반적으로 관련 데이터 속도의 Nyquist 주파수, 신호 표준에 따라 다름)까지 특정 임피던스와 일치하도록 설계되어 있습니다. 많은 제품이 특정 신호 표준(예: 이더넷)을 위해 특별히 마케팅되며, 표준에 구애받지 않습니다. 

• 유도된 차동 크로스토크 노이즈. 이는 일반적으로 특정 상승 시간에 대한 공격자 신호의 전압 수준의 일정 비율로 인용됩니다. 더 짧은 상승 시간은 더 많은 차동 크로스토크를 생성합니다. 피해자 쌍에서 수신된 차동 크로스토크도 일부 데이터시트에서 스펙트럼으로 표시될 수 있습니다.

• 장착 스타일. 많은 고속 백플레인 커넥터는 스루홀 장착을 사용하지만, 표면 장착 커넥터(예: 엣지 커넥터)도 사용할 수 있습니다. 

• 내구성 등급. 이는 커넥터가 견딜 수 있는 플러그/언플러그 사이클의 수를 나타냅니다. 많은 고속 백플레인 커넥터는 200 사이클로 평가됩니다.

• 핀 배열. 이것은 단순히 핀 배치를 넘어서는 문제로, 커넥터로 신호를 라우팅하는 방식에 영향을 줍니다. 고속 백플레인 커넥터는 작동 중 차동 크로스토크를 억제하기 위해 신호 쌍 사이에 접지 연결을 교차 배치합니다. 차동 쌍 사이에 추가적인 차폐가 필요한 경우, 필요에 따라 일부 핀 쌍을 접지할 수 있다는 점을 유의하세요.

모든 커넥터가 상호 교환 가능한 것은 아닙니다. 커넥터 제조업체는 자신들이 판매하는 특정 커넥터와 맞물리도록 커넥터를 설계했으며, 이는 보드를 배열하는 방식에 어느 정도 유연성을 제공합니다. 실제로, 올바른 커넥터 조합은 전형적인 평면 백플레인과 직교 라우팅을 따르도록 강요하지 않으며, 직각 커넥터 쌍을 사용할 때 여러 카드를 직교로 연결할 수 있습니다.

직교 보드를 위한 전형적인 고속 백플레인 커넥터 배열.

차동 크로스토크와 관련하여, 크로스토크가 어떻게 테스트되고 데이터시트에 데이터가 어떻게 보고되는지 주의 깊게 살펴봐야 합니다. 고속 백플레인 커넥터에서 핀 간의 차동 크로스토크는 하나의 차동 쌍을 공격자로 하고 그룹 내의 다른 모든 쌍을 피해자로 측정합니다. 어떤 두 쌍 간의 차동 크로스토크에 대한 가장 큰 값이 데이터시트의 제품 요약에서 찾을 수 있는 값으로 인용될 수 있습니다. 커넥터와 보드 모두에서 차동 크로스토크를 가능한 한 제한하려고 노력해야 합니다.

고속 백플레인 커넥터 옵션

아래에 표시된 세 가지 백플레인 커넥터 옵션 중 두 가지는 멀티 기가 이더넷용으로 설계되었으며, 이는 랙 마운트 네트워킹 장비에서 흔히 필요한 요구사항입니다. 고속 인터페이스(예: PCIe)용 다른 백플레인 커넥터는 다른 임피던스를 사용할 것이므로, 호환성을 보장하기 위해 커넥터를 의도한 신호 표준과 비교해야 합니다. 주요 유통업체에서 찾을 수 있는 커넥터의 예는 다음과 같습니다.

Tyco Electronics, 1934326-1

Tyco Electronics의 1934326-1 고속 백플레인 커넥터는 최대 10 Gbps 데이터 속도에서 이더넷을 지원하는 프레스핏 커넥터(스루홀 마운팅)입니다. 이 커넥터들의 삽입 손실은 10 GHz까지 -2 dB 이하로 유지되며, 100 옴의 차동 임피던스 등급(10열, 열당 5쌍)을 가집니다. 이 커넥터의 핀 배열에는 작동 중 차동 크로스토크를 억제하는 데 도움이 되는 쌍 사이에 순차적인 접지 접점이 포함되어 있습니다. 이 커넥터의 최대 작동 온도는 정격 전류 500 mA에서 90 °C입니다.

Tyco Electronics의 1934326-1 고속 백플레인 커넥터, 1934326-1 데이터시트에서.

TE Connectivity, 2180828-2

TE Connectivity의 2180828-2 고속 백플레인 커넥터는 100 옴의 임피던스와 프레스핏 종단(스루홀 마운팅)으로 최대 56 Gbps 이더넷 데이터 전송률을 제공합니다. 핀아웃은 컬럼 당 4쌍(8 컬럼)을 제공하며, 쌍 사이에는 접지 쉴딩이 제공됩니다(56 접지 위치). 이는 20 ps 상승 시간을 가진 신호에 대해 낮은 손실과 1% 미만의 유도 차동 크로스토크를 제공합니다. 삽입 손실은 25 GHz까지 -1 dB 이하로 유지되며, 그 이후로는 평탄합니다. 이 커넥터 쌍은 185°C의 최대 온도에서 500 mA의 정격 전류로 매우 견고합니다.

TE Connectivity의 2180828-2 고속 백플레인 커넥터, 2180828-2 데이터시트에서.

TE Connectivity/AMP, 2298081-1

TE Connectivity/AMP의 2298081-1 커넥터는 85 옴의 임피던스로 최대 56 Gbps 데이터 전송을 제공합니다. 이 프레스핏 플러그 스타일 커넥터(스루홀 마운팅)는 컬럼 당 56쌍과 36개의 접지 위치를 제공하여 쉴딩을 제공합니다. 이 커넥터의 UL 전압 등급은 80V이며, 최대 온도는 400 mA의 정격 전류에서 105°C로 평가됩니다. 높은 UL 등급의 전압과 최대 온도는 산업용 애플리케이션을 위한 고속 랙 마운트 제품에서 유용하게 사용됩니다.

TE Connectivity/AMP의 2298081-1 고속 백플레인 커넥터 사진 및 장착 다이어그램, 2298081-1 데이터시트에서.

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