[Leitfaden]Mit dem Wachstum von Serversystemen sind auch die Anzahl und Komplexität von Eingabe-/Ausgabe-(E/A)-Karten, die Steuerschaltungen zur Überwachung von Servern enthalten, von Jahr zu Jahr gestiegen. Das Zero-Downtime-System erfordert, dass der Benutzer die E/A-Karte in die mit Strom versorgte Rückwandplatine einsteckt. Obwohl viele IC Lieferanten haben Chips entwickelt, die Strom und Masse sicher im Hot-Swap (Hot SwapTM) austauschen können.
Da die SDA und SCL Kondensatoren Da jede I/O-Karte direkt zu den Rückwandplatinen dieser Systeme hinzugefügt wird, ist es bei der Erweiterung des Systems schwierig, die Anstiegs- und Abfallzeitindikatoren einzuhalten. Mit dem LTC4300-1 können Benutzer die I/O-Karte in eine aufgeladene Backplane einsetzen, ohne die Datenkonvertierung der Backplane zu unterbrechen. Es bietet außerdem eine bidirektionale Pufferung und isoliert die Rückwandplatine und die Kondensatoren auf der Karte.
Abbildung 1 zeigt eine Anwendung der sicheren Hot-Swap-fähigen SDA- und SCL-Leitungen des LTC4300-1. Der LTC4300 befindet sich am Rand der Peripheriekarte, der ScLOUT-Pin ist mit dem SCL-Bus der Karte verbunden und der SDAOUT-Pin ist mit dem SDA-Bus der Karte verbunden. Wenn die Karte über den langen und kurzen Stiftstecker in die stromführende Rückwandplatine eingeführt wird, wird zuerst die Masse und dann der VCC angeschlossen.
Abbildung 1: Hot-Swap-fähige SDA- und SCL-Leitungen des LTC4300-1 verwenden
Nachdem VCC mit Masse verbunden ist, werden SDAIN und SCLIN mit den SDA- und SCL-Leitungen auf der Backplane verbunden. Zu diesem Zeitpunkt ist die Vorladung Schaltung mit Spannung von 1V funktioniert und zwingt die IV-Spannung, den Nennwiderstand von 100k zu den SDA- und SCL-Pins mit niedriger Kapazität (weniger als 10pF) zu passieren, wodurch die schlimmste Spannungsdifferenz minimiert wird, die während der Verbindung beobachtet wird. Die Vorlade- und Niedrigkapazitätseigenschaften minimieren die Interferenzen der Backplane-SDA- und SCL-Busse während des Hot-Swapping.
Während des Einsetzens der Karte ist die Spannung am SDA-Rückwandplatinenbus und an den SDAIN-Pins des LTC4300-1 in Abbildung 2 dargestellt. Die geerdeten 100 pF Kondensator versucht, die dem SDA-Bus entsprechende Kapazität einzuholen. Kurz vor dem Einsetzen wird der SDAIN-Pin des LTC4300-1 auf 1 V vorgeladen und die Spannung der SDA-Bus-Backplane liegt nahe bei 4 V. Aufgrund der hohen Impedanz und geringen Kapazität des SDAIN-Pins steigt die Spannung am Pin beim Einstecken auf die Backplane-Spannung an, sodass die Backplane-Spannung kaum beeinflusst wird. Zu diesem Zeitpunkt sind die beiden Signale miteinander kurzgeschlossen.
Abbildung 2: Der SDAIN-Pin des LTC4300-1 ist mit dem Backplane-SDA-Bus verbunden
Sobald der Bus nicht mit der Karte verbunden ist und die Rückwandplatine über ein Stoppbit verfügt oder der Bus im Leerlauf ist, stoppt der LTC4300-1 die Vorladeschaltung, aktiviert den Eingang zur Ausgangsverbindungsschaltung und verbindet die SDA- und SCL-Busse der Rückwandplatine mit der Schaltung auf der Karte.
Eigenschaften von Kapazitätspuffer und Anstiegszeitbeschleuniger
Das Hauptmerkmal der Eingangs-Ausgangs-Verbindungsschaltung besteht darin, eine bidirektionale Pufferung bereitzustellen. Abbildung 3 zeigt eine Anwendung, die diese Funktion nutzt. Wenn die 1/O-Karte direkt mit der Rückwandplatine verbunden ist, werden alle Kondensatoren auf der Rückwandplatine und der Karte direkt hinzugefügt, was es schwierig macht, die Anforderungen an die Anstiegs- und Abfallzeit zu erfüllen. Platzieren Sie den LTC4300-1 am Rand jeder Karte, aber isolieren Sie die Kartenkapazität von der Rückwandplatine. Bei einer bestimmten 1/0-Karte steuert der LTC4300-1 die Kapazität auf der Karte, und die Rückwandplatine darf nur die niedrige Kapazität des LTC4300-1 steuern. Der LTC4300-1 erfüllt darüber hinaus die Anstiegszeitanforderungen des Systems, indem er an allen vier SDA- und SCL-Pins Anstiegszeitbeschleunigerschaltungen bereitstellt. Abbildung 4 zeigt die verbesserte Anstiegszeit, die der Beschleuniger für die äquivalente Buskapazität von 10 pF und 100 pF bietet.
Abbildung 3: Mehrere I/O-Karten in einer Backplane eingesetzt
Abbildung 4: Anstiegszeitbeschleuniger für Pull-up-Kondensatoren bei 10pF und 100pF
abschließend
Mit dem LTC4300-1 können Benutzer die E/A-Karte in eine Live-Backplane einsetzen, ohne die SDA- und SCL-Signale auf der Backplane eines Dual-Bus-Systems zu zerstören. Darüber hinaus bietet die Verbindungsschaltung eine Zwei-Wege-Pufferung, um die Rückwandplatine und die Anstiegszeitbeschleunigerschaltung des Kartenkondensators zu isolieren, um die Anstiegszeitanforderungen zu erfüllen.
(Quelle: Analog Devices)
Die Links: LTM150XH-L06 1DI300Z-100