Die PXI-FIU-Schaltmodule (Fault Insertion Unit) 40-205 (PXI) und 42-205 (PXIe) sind im Single-Slot-Formfaktor erhältlich und gehören zur Produktfamilie der Fault-Insertion-Switches mit serieller Zweidrahtschnittstelle. Sie basieren auf MEMS-Schaltern (Mikroelektro-mechanische Systeme) und simulieren häufige Fehler in Hochgeschwindigkeits-Kommunikationsprotokollen. Sie unterstützen die neuesten Testanforderungen für MultiGBASE-T1.
Wozu braucht man das?
Aufgrund von Kapazitätsbeschränkungen können die Bandbreitenanforderungen der neuesten MultiGBASE-T1-Protokolle nicht mit Reed-Relais oder elektromechanischen Relais (EMR) unterstützt werden. Hier können MEMS-Schalttechnologien eingesetzt werden, die eine Schaltgeschwindigkeit von 50μs und eine Lebensdauer von über 3 Milliarden Schaltzyklen aufweisen.
Die Module sind in erster Linie für HIL-Simulationsanwendungen (Hardware-in-the-Loop) im Automobilbereich konzipiert, insbesondere für die Designverifizierung der neuesten MultiGBASE-T1-Ethernet-Netzwerkkomponenten mit hoher Bandbreite, wie z. B. ADAS-Controllern (Advanced Driver Assistance Systems), mit Netzwerkdatengeschwindigkeiten von derzeit bis zu 10 Gbit/s.
Die FIU dient zur Validierung des sicheren und konsistenten Betriebs des Controllers bei verschiedenen Verbindungsfehlern. Single Pair Ethernet wird auch in der Luft- und Raumfahrt sowie in industriellen Anwendungen zunehmend eingesetzt, da es im Vergleich zu Standard-Ethernet-CAT-5/6-Verkabelungen einfacher zu implementieren, kostengünstiger und leichter ist.
Technische Details
- Mit vier oder acht Kanälen Impedanz angepasster 2-Draht-Signalpfade werden Kommunikationsprotokolle vom alten 10BASE-T1 bis zum neuesten 10GBASE-T1-Automotive-Ethernet-Standard in einem Produkt unterstützt.
- In der Standardeinstellung durchlaufen die 2-Draht-Kanäle das Modul direkt. Alternativ kann jede Leitung als offen eingestellt oder ein Kurzschluss zwischen den Leitungspaaren erzeugt werden.
- Fehlerverbindungen zu einem von vier externen Signalen sind über zwei Fehlerbusse mit jeweils EMR-Umschaltung möglich. Diese simulieren typischerweise Verbindungen zur Versorgungsspannung/Masse oder resistive Fehler zwischen den Kanälen.
- Durch die MEMS-Schalttechnologie des Partners Menlo Micro weisen die Signalkanäle laut Pickering geringe Einfügungsdämpfung und VSWR sowie hervorragende und wiederholbare HF-Eigenschaften über 6GHz aus, wobei jeder Pfad eine nominell gleiche Einfügungsdämpfung aufweist.
- Jeder Kanal schaltet bis zu 0,5A und ist für 100V zwischen den Aderpaaren ausgelegt.
- Die Paare verfügen über eine kontrollierte Übertragungsleitungsimpedanz, die für die meisten Single-Twisted-Pair-Signalsysteme geeignet ist.
- Die Fehlerbusse können jeweils 1,6A Strom übertragen, sodass mehrere Kanäle mit demselben Fehlerzustand verbunden werden können. Zusätzlich verfügt jeder Fehlerbus über ein EMR-Umschaltrelais, mit dem der Benutzer alternative externe Fehlerzustände auswählen kann.
- Um mehrere kunden-/anwendungsspezifische MultiGBASE-T1-Steckverbinderfamilien zu unterstützen, verfügt das Modul über eine Hochgeschwindigkeits-Steckverbindung, die zu einer Zubehör-Anschlussbox (Breakout-Box) führt. Diese kann mehrere Steckverbinder der Rosenberger H-MTD-Serie für die Kanalverbindungen sowie einen 9-poligen D-Steckverbinder für die Fehlerbusverbindungen konvertieren.
- Weitere Automotive-Ethernet-Steckverbinder können auf Anfrage realisiert werden. Breakout-Module sind mit Montageoptionen entweder für Schrankböden oder zur Befestigung an einem 1HE-Standard-19-Zoll-Rack erhältlich.
- Zur Unterstützung der Modulüberwachung verfügen alle Versionen über eine Relaiszyklus-Zählfunktion, mit der Anwender die am stärksten beanspruchten Pfade identifizieren können. Diese Informationen könnten eine Überarbeitung der Systemverbindungen ermöglichen, indem Signale an stark beanspruchten Kontakten mit denen an wenig beanspruchten Kontakten ausgetauscht werden, wodurch die Lebensdauer der Relais verlängert wird.
- Spezifiziert sind 3 Milliarden Schaltzyklen.
