バックプレーンのデータ変換を中断せずに、電源の入ったバックプレーンにI / Oカードを挿入するにはどうすればよいですか？

【ガイド】サーバーシステムの成長に伴い、サーバーを監視するための制御回路を搭載した入出力（I / O）カードの数や複雑さも年々増加しています。 ゼロダウンタイムシステムでは、ユーザーはI / Oカードを電源の入ったバックプレーンに挿入する必要があります。 多くの人が IC サプライヤは、電源とグランドを安全にホットスワップ（Hot SwapTM）できるチップを開発しましたが、これまでのところ、システムデータ（SDA）およびシステムクロック（SCL）ラインの「ホットスワップ可能」シングルチップソリューションを実装できるものはありません。

SDAとSCL以降 コンデンサ 各 I/O カードがこれらのシステムのバックプレーンに直接追加されるため、システムの拡張により、立ち上がり時間と立ち下がり時間の指標を満たすことが困難になります。 LTC4300-1 を使用すると、バックプレーンのデータ変換を中断することなく、充電済みのバックプレーンに I/O カードを挿入できます。 また、双方向バッファリングを提供し、バックプレーンとカード上のコンデンサを分離します。

図1は、LTC4300-1の安全なホットスワップ可能なSDAおよびSCLラインのアプリケーションを示しています。 LTC4300は周辺カードの端に位置し、ScLOUTピンはカードのSCLバスに接続され、SDAOUTピンはカードのSDAバスに接続されます。 カードが長ピン コネクタと短ピン コネクタを介してライブ バックプレーンに挿入されると、最初にグランドが接続され、次に VCC が接続されます。

図1：LTC4300-1ホットスワップ可能なSDAおよびSCLラインの使用

VCCがグランドに接続された後、SDAINとSCLINはバックプレーンのSDAとSCLラインに接続されます。 このとき、プリチャージ 回路 また、 電圧 1Vの電圧が機能し、IV電圧が100kの公称抵抗を通過して低容量（10pF未満）のSDAピンとSCLピンに到達し、接続中に見られる最悪の電圧差を最小限に抑えます。 プリチャージと低容量の特性により、ホットスワップ中のバックプレーンSDAバスとSCLバスの干渉が最小限に抑えられます。

カード挿入時のSDAバックプレーン・バスとLTC4300-1のSDAINピンの電圧を図2に示します。接地された100pF コンデンサ SDAバス相当の容量に追いつくように努めます。挿入の直前に、LTC4300-1のSDAINピンは1Vにプリチャージされ、SDAバスのバックプレーン電圧は4Vに近くなります。 SDAIN ピンは高インピーダンスおよび低容量であるため、挿入時にピンの電圧がバックプレーン電圧まで上昇するため、バックプレーン電圧はほとんど影響を受けません。このとき、XNUMX つの信号はショートされます。

図2：LTC4300-1のSDAINピンはバックプレーンSDAバスに接続されています

バスがカードに接続されておらず、バックプレーンにストップビットがあるか、バスがアイドル状態になると、LTC4300-1はプリチャージ回路を停止し、出力接続回路への入力をアクティブにして、バックプレーンのSDAバスとSCLバスを回路に接続します。カードに。

容量バッファと立ち上がり時間アクセラレータの特性

入出力接続回路の主な機能は、双方向のバッファリングを提供することです。 図 3 は、この機能を利用したアプリケーションです。 1/O カードがバックプレーンに直接接続されている場合、バックプレーンとカード上のすべてのコンデンサが直接追加されるため、立ち上がり時間と立ち下がり時間の要件を満たすことが困難になります。 LTC4300-1 を各カードの端に配置しますが、カードの静電容量をバックプレーンから分離します。 特定の 1/0 カードの場合、LTC4300-1 はカード上の静電容量を駆動し、バックプレーンは LTC4300-1 の低静電容量のみを駆動する必要があります。 LTC4300-1 は、4 つの SDA ピンと SCL ピンすべてに立ち上がり時間アクセラレータ回路を備えているため、システムの立ち上がり時間要件をさらに満たしています。 図 10 は、100pF と XNUMXpF の等価バス容量に対してアクセラレータによって提供される立ち上がり時間の改善を示しています。

図3：バックプレーンに挿入された複数のI / Oカード

図4：10pFおよび100pFでのプルアップコンデンサの立ち上がり時間アクセラレータ

結論として

LTC4300-1を使用すると、デュアルバスシステムのバックプレーン上のSDAおよびSCL信号を破壊することなく、I / Oカードをライブバックプレーンに挿入できます。 さらに、接続回路は、バックプレーンとカードコンデンサの立ち上がり時間アクセラレータ回路を分離するための双方向バッファリングを提供し、立ち上がり時間の要件を満たすのに役立ちます。

（出典：アナログ・デバイセズ）