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開關矩陣
鎖定
- 中文名
- 開關矩陣
- 外文名
- switching matrix
- 目 的
- 做信號切換
- 設計原則
- 按功能進行的模塊化劃分和配置
- 學 科
- 電機工程
開關矩陣開關矩陣
開關網絡是自動測試系統的重要組成部分,擔負着控制信號流向的任務,是實現自動測試的接口設計的關鍵。在自動測試設備中,開關一般分為功率開關、信號開關(矩陣開關)、微波開關。其中功率開關一般用來對系統的電源進行切換,矩陣開關和微波開關主要用來做信號切換,根據實際UUT的測量需求,靈活分配系統的測試資源。自動測試設備中的信號開關係統通常由兩個或多個矩陣開關組成,按照各種接口標準相互連接,形成從測試資源到UUT的靈活切換。
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開關矩陣開關矩陣設計原則
開關設計應該遵循以下基本原則:
(1)選用具有開放商業標準的開關係統模塊。具有開放標準的產品貨源多元化,品種系列化,維護和升級方便,有利於開關係統選型和未來技術支持。
(2)採用模塊化可擴展的開關係統結構。模塊化可擴展的開關係統結構不僅可以方便地擴大開關係統規模,而且使開關係統向上兼容,有助於實現測試系統TPS 的移植和互操作。
(3)在能夠滿足移植、配置方便的前提下,減少備用擴展開關端子的數量。在高頻信號傳輸中,開路的開關通過雜散電容向鄰近的信號通道耦合噪聲,所以應該減少不必要的開路開關數量。
開關矩陣開關常見類型
構成開關組件/ 系統的開關類型主要有以下幾種。
(2)水銀繼電器。它的使用壽命長,導通電阻非常小,無觸點抖動。但水銀繼電器安裝位置敏感,必須正確安裝才能正常工作,同時水銀受到環境因素的影響較大,限制了此類繼電器的應用範圍。
(3)電磁繼電器。應用最廣泛的是機電式電磁繼電器開關,該類繼電器既有適用於大功率信號切換的功率開關,也有適用於微波和射頻信號切換的高頻開關,還有用於光信號切換的光纖開關。該類繼電器開關具有開路隔離電阻大、導通電阻小、工作電流大等優點,但一般體積較大、開關速度慢、使用壽命短、所需的驅動電流較大。
(4)場效應管(FET) 開關。它為無觸點的電子開關,具有體積小、驅動電流低、可靠性高、抗干擾能力強、使用壽命長和開關速度快(可達微秒級) 等優點,適用於高密度、大功率、頻繁切換信號的應用場合,但場效應管開關導通電阻較大,斷開時有漏電流,一般不具有雙向導通能力,同時成本價格較高。
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開關矩陣開關的整體配置
開關矩陣設計原則是按功能進行的模塊化劃分和配置,同時與自動測試系統信號端口的定義相對應,這樣有利於接口的擴展和形成模塊化測試系統結構。在實際開關係統設計中往往採用多種開關拓撲結構組成混合開關係統,將具有模塊化的各種開關資源靈活配置和級聯,形成滿足測試需要的高效結構。