R&S®TS-PCA3
Produktionstestplattform
R&S®CompactTSVP
Bedienhandbuch
(;ÂW8;)
1152390811
Version 19
Dieses Handbuch beschreibt die folgenden R&S®TSVP Typen:
●
R&S®TS-PCA3 (1152.2518.02)
© 2021 Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG
Mühldorfstr. 15, 81671 München, Germany
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Internet: www.rohde-schwarz.com
Änderungen vorbehalten – Daten ohne Genauigkeitsangabe sind unverbindlich.
R&S® ist ein eingetragenes Warenzeichen der Firma Rohde & Schwarz GmbH & Co. KG.
Eigennamen sind Warenzeichen der jeweiligen Eigentümer.
1152.3908.11 | Version 19 | R&S®TS-PCA3
Im vorliegenden Handbuch werden folgende Abkürzungen verwendet: R&S®TS-PCA3 wird abgekürzt mit R&S TS-PCA3.
1
Risk of injury and instrument damage
The instrument must be used in an appropriate manner to prevent
personal injury or instrument damage.
● Do not open the instrument casing.
● Read and observe the "Basic Safety Instructions" delivered as
printed brochure with the instrument.
● Read and observe the safety instructions in the following sections.
Note that the data sheet may specify additional operating conditions.
● Keep the "Basic Safety Instructions" and the product documentation
in a safe place and pass them on to the subsequent users.
Riesgo de lesiones y daños en el instrumento
El instrumento se debe usar de manera adecuada para prevenir
descargas eléctricas, incendios, lesiones o daños materiales.
● No abrir la carcasa del instrumento.
● Lea y cumpla las "Instrucciones de seguridad elementales"
suministradas con el instrumento como folleto impreso.
● Lea y cumpla las instrucciones de seguridad incluidas en las
siguientes secciones. Se debe tener en cuenta que las
especificaciones técnicas pueden contener condiciones adicionales
para su uso.
● Guarde bien las instrucciones de seguridad elementales, así como
la documentación del producto, y entréguelas a usuarios
posteriores.
Safety Instructions
Instrucciones de seguridad
Sicherheitshinweise
Consignes de sécurité
1171.1307.42 - 05
2
Gefahr von Verletzungen und Schäden am Gerät
Betreiben Sie das Gerät immer ordnungsgemäß, um elektrischen
Schlag, Brand, Verletzungen von Personen oder Geräteschäden zu
verhindern.
● Öffnen Sie das Gerätegehäuse nicht.
● Lesen und beachten Sie die "Grundlegenden Sicherheitshinweise",
die als gedruckte Broschüre dem Gerät beiliegen.
● Lesen und beachten Sie die Sicherheitshinweise in den folgenden
Abschnitten; möglicherweise enthält das Datenblatt weitere
Hinweise zu speziellen Betriebsbedingungen.
● Bewahren Sie die "Grundlegenden Sicherheitshinweise" und die
Produktdokumentation gut auf und geben Sie diese an weitere
Benutzer des Produkts weiter.
Risque de blessures et d'endommagement de l'appareil
L'appareil doit être utilisé conformément aux prescriptions afin d'éviter
les électrocutions, incendies, dommages corporels et matériels.
● N'ouvrez pas le boîtier de l'appareil.
● Lisez et respectez les "consignes de sécurité fondamentales"
fournies avec l’appareil sous forme de brochure imprimée.
● Lisez et respectez les instructions de sécurité dans les sections
suivantes. Il ne faut pas oublier que la fiche technique peut indiquer
des conditions d’exploitation supplémentaires.
● Gardez les consignes de sécurité fondamentales et la
documentation produit dans un lieu sûr et transmettez ces
documents aux autres utilisateurs.
1171.1307.42 - 05
R&S®TS-PCA3
1.1 Vorwort........................................................................................................................... 9
1.2 Zugehörige Dokumentation......................................................................................... 9
1.3 Zweck des Bedienhandbuchs......................................................................................9
1.4 Symbolerklärung.........................................................................................................10
2.1 Allgemeines................................................................................................................. 12
2.2 Sicherheitshinweise....................................................................................................13
3.1 Anwendung..................................................................................................................14
Inhalt
Inhalt
1 Benutzerinformationen..........................................................................9
2 Sicherheit..............................................................................................12
3 Beschreibung....................................................................................... 14
3.1.1 Allgemeines...................................................................................................................14
3.1.2 Begriffsklärung.............................................................................................................. 14
3.1.3 Systeminformationen.................................................................................................... 15
3.2 Ansichten.....................................................................................................................17
3.3 Aufbau..........................................................................................................................18
3.3.1 Gehäuse........................................................................................................................18
3.3.2 Anordnung der Steckplätze...........................................................................................20
3.3.2.1 Draufsicht...................................................................................................................... 20
3.3.2.2 Seitenansicht.................................................................................................................21
3.3.3 Backplanes....................................................................................................................21
3.3.3.1 cPCI-Backplane............................................................................................................ 21
3.3.3.2 Analogbus-Backplane................................................................................................... 25
3.3.3.3 Power-Backplane (Option)............................................................................................ 27
3.3.3.4 Backplane Erweiterung R&S TS-PXB2 (Option)...........................................................27
3.3.4 Massekonzept............................................................................................................... 28
3.3.5 Geografische Adressierung der Slots mit GA0 ... GA4................................................. 29
3.3.6 CAN-Bus....................................................................................................................... 30
3.3.7 Konfigurationen mit mehreren Rahmen oder Option R&S TS-PXB2............................ 31
3.3.8 Schalten des Netzteils...................................................................................................32
3.3.9 Systemkontroller........................................................................................................... 32
3.3.10 Netzanschluss und Netzschalter...................................................................................32
3Bedienhandbuch 1152.3908.11 ─ 19
R&S®TS-PCA3
3.3.11 Lüftung.......................................................................................................................... 32
3.3.12 Option R&S TS-PK04....................................................................................................33
3.4 Systemmodul R&S TS-PSYS1....................................................................................34
3.4.1 Allgemeines...................................................................................................................34
3.4.2 Eigenschaften............................................................................................................... 34
3.4.3 Blockschaltbild des R&S TS-PSYS1.............................................................................34
3.4.4 Aufbau des R&S TS-PSYS1......................................................................................... 35
3.4.5 Funktionsbeschreibung des R&S TS-PSYS1............................................................... 37
3.4.5.1 Steuerung......................................................................................................................37
3.4.5.2 Systemfunktionen..........................................................................................................37
3.4.5.3 Systemclock.................................................................................................................. 39
3.4.5.4 Signaldurchführungen................................................................................................... 39
3.4.5.5 Lokale Ausleitung von Signalen.................................................................................... 39
Inhalt
3.4.5.6 User CAN Contoller.......................................................................................................40
3.4.6 Treibersoftware............................................................................................................. 40
3.4.7 Selbsttest...................................................................................................................... 40
3.5 Funktionsbeschreibung............................................................................................. 40
3.6 Erlaubte Modulkonfigurationen................................................................................. 40
4 Inbetriebnahme.................................................................................... 43
4.1 Sicherheitshinweise....................................................................................................43
4.2 Aufstellung.................................................................................................................. 43
4.2.1 Voraussetzungen für reproduzierbare Messungen....................................................... 43
4.2.2 Rack-Montage...............................................................................................................43
4.2.3 Tischaufstellung............................................................................................................ 44
4.2.4 Betriebslage.................................................................................................................. 44
4.3 Installation................................................................................................................... 45
4.3.1 Sicherheitshinweise...................................................................................................... 45
4.3.2 Kompatibilität.................................................................................................................45
4.3.3 Modulinstallation........................................................................................................... 46
4.3.4 Treiberinstallation..........................................................................................................47
4.4 Anschlüsse.................................................................................................................. 47
4.4.1 Netzanschluss...............................................................................................................47
4.4.2 Anschlüsse an der Rückseite........................................................................................47
4Bedienhandbuch 1152.3908.11 ─ 19
R&S®TS-PCA3
4.4.3 Anschlüsse an der Frontseite........................................................................................48
4.5 Verkabelung.................................................................................................................49
4.5.1 Konzept......................................................................................................................... 49
4.5.2 Analogbus..................................................................................................................... 51
4.5.3 PXI-Triggerbus.............................................................................................................. 51
4.5.4 Interne Verkabelung kurzer cPCI-Module..................................................................... 51
4.5.5 Externe Verkabelung.....................................................................................................52
4.5.6 Öffnen des Gehäuses................................................................................................... 53
5.1 Allgemeines................................................................................................................. 55
5.2 Ein- und Ausschalten des Geräts..............................................................................55
5.3 Selbstest...................................................................................................................... 55
Inhalt
5 Bedienung.............................................................................................55
5.4 Instrument Soft Panels............................................................................................... 55
6 Wartung.................................................................................................56
6.1 Wichtige Benutzerhinweise........................................................................................56
6.2 Reinigen....................................................................................................................... 56
6.3 Auswechseln von Sicherungen................................................................................. 57
7 Einsteckmodule....................................................................................59
7.1 Allgemeines................................................................................................................. 59
7.2 Konfigurationshinweise............................................................................................. 60
8 Schnittstellenbeschreibung................................................................62
8.1 Steuer-Backplane........................................................................................................62
8.1.1 Lage der Schnittstellen..................................................................................................62
8.1.2 cPCI-Steckverbinder..................................................................................................... 63
8.1.2.1 Allgemeines...................................................................................................................63
8.1.2.2 Slot 1 (System)..............................................................................................................64
8.1.2.3 Slot 3 und 4 (cPCI-Peripherie)...................................................................................... 64
8.1.2.4 Slot 5 ... 14 (PXI-Peripherie / Rear I/O).........................................................................65
8.1.2.5 Slot 15 (PXI-Peripherie / Rear I/O for R&S TS-PSYS1)................................................67
8.1.2.6 Slot 16 (CAN)................................................................................................................ 69
8.1.3 Steckverbinder X0 (P47)............................................................................................... 70
8.1.4 ATX-Steckverbinder...................................................................................................... 72
5Bedienhandbuch 1152.3908.11 ─ 19
R&S®TS-PCA3
8.1.5 Lüfter-Steckverbinder X90, X91, X92, X93................................................................... 72
8.1.6 Erweiterungs-Steckverbinder X80.................................................................................72
8.1.7 Jumperfeld.................................................................................................................... 73
8.1.8 IPMB0........................................................................................................................... 73
8.2 Analogbus-Backplane................................................................................................ 73
8.2.1 Lage der Schnittstellen..................................................................................................73
8.2.2 Analogbus-Steckverbinder X1 ... X16........................................................................... 74
8.2.3 Analogbus-Steckverbinder X21.....................................................................................74
8.2.4 Analogbus-Steckverbinder X22.....................................................................................75
8.3 Power-Backplane (Option)......................................................................................... 76
8.3.1 Lage der Schnittstellen..................................................................................................76
8.3.2 Power-Backplane Utility-Steckverbinder X13................................................................76
8.3.3 Power-Backplane ATX-Steckverbinder X12..................................................................76
Inhalt
8.3.4 Power-Backplane Steckverbinder X16..........................................................................77
8.3.5 Steckverbinder X1 (P47)............................................................................................... 77
8.4 Schnittstellen des R&S TS-PSYS1............................................................................ 79
8.4.1 R&S TS-PSYS1-Steckverbinder X1..............................................................................79
8.4.2 R&S TS-PSYS1-Steckverbinder X20............................................................................80
8.4.3 R&S TS-PSYS1-Steckverbinder X30............................................................................80
8.4.4 R&S TS-PSYS1-Jumperfeld X40.................................................................................. 82
8.4.5 R&S TS-PSYS1-Jumper JP2........................................................................................ 82
8.4.6 R&S TS-PSYS1-Jumper JP6 und JP7..........................................................................82
8.4.7 R&S TS-PSYS1-JumperJP8......................................................................................... 82
8.5 Externe Analogschnittstelle.......................................................................................83
8.5.1 Analogbus-Steckverbinder X2.......................................................................................83
8.6 Backplane-Erweiterung R&S TS-PXB2 (Option)...................................................... 84
8.6.1 Steckbrücken (Jumper)................................................................................................. 84
8.6.2 Rückwand Slot A4 / CAN.............................................................................................. 84
8.6.3 Rückwand Slot A4 / DIO von Slot A2............................................................................ 85
8.6.4 Rückwand X1 von Slot A1.............................................................................................86
9 Technische Daten.................................................................................88
Anhang..................................................................................................89
6Bedienhandbuch 1152.3908.11 ─ 19
R&S®TS-PCA3
A Anhang..................................................................................................89
A.1 TS-PCA3 Backplane Versionen..................................................................................89
A.1.1 Auswirkungen durch TS-PCA3 Backplane-Redesigns................................................. 89
A.1.2 Auswirkungen durch TS-PCA3 Backplane-Redesign V4.0...........................................89
A.1.2.1 Grund............................................................................................................................ 89
A.1.2.2 Maßnahmen.................................................................................................................. 90
A.1.2.3 Auswirkungen................................................................................................................90
A.1.3 Auswirkungen der Versionen auf einzelne Module....................................................... 91
A.1.3.1 Ohne Einschränkungen in Slots 5 bis 14 verwendbar.................................................. 91
A.1.3.2 Versionsabhängige Auswirkungen................................................................................91
Inhalt
7Bedienhandbuch 1152.3908.11 ─ 19
R&S®TS-PCA3
Inhalt
8Bedienhandbuch 1152.3908.11 ─ 19
R&S®TS-PCA3
1 Benutzerinformationen
1.1 Vorwort
Benutzerinformationen
Zweck des Bedienhandbuchs
Wir freuen uns über Ihre Investitionsentscheidung für die ROHDE & SCHWARZ Produktionstestplattform R&S TS-PCA3.
Wir möchten Sie darauf hinweisen, dass erst die Teilnahme an einem unserer regelmäßigen Seminare bei uns im Hause ein erfolgreiches Arbeiten mit der Produktionstestplattform langfristig ermöglicht.
Bei der Beantwortung eventueller Fragen, die bei der Arbeit mit der Produktionstestplattform auftreten, stehen wir Ihnen selbstverständlich gerne zur Verfügung.
Auf eine gute Zusammenarbeit freut sich Ihre
GmbH & Co. KG
1.2 Zugehörige Dokumentation
Damit Sie die Produktionstestplattform R&S TS-PCA3 effizient nutzen können, gehört
zum Lieferumfang eine ausführliche Dokumentation. Dazu gehören folgende Dokumente:
●
Bedienhandbuch Produktionstestplattform
●
Software User Manuals R&S GTSL, R&S EGTSL und R&S IC-Check
●
Bedienhandbücher für die einzelnen Baugruppen
●
Datenblätter (Data Sheets) für die einzelnen Baugruppen
●
Service Manual
Bei Diskrepanzen zwischen Daten in diesem Handbuch und den technischen Daten
des Datenblatts gelten die Daten des Datenblatts.
1.3 Zweck des Bedienhandbuchs
Das Bedienhandbuch liefert die notwendigen Informationen, die für
●
die Inbetriebnahme und
●
die bestimmungsgemäße und sichere Bedienung
der Produktionstestplattform R&S TS-PCA3 notwendig sind.
9Bedienhandbuch 1152.3908.11 ─ 19
R&S®TS-PCA3
1.4 Symbolerklärung
Benutzerinformationen
Symbolerklärung
Dieses Bedienhandbuch muss vom Bediener/Techniker, der mit Arbeiten am R&S TSPCA3 beauftragt ist, vor dem ersten Einschalten aufmerksam gelesen werden.
Neben der Betriebsanleitung und den am Einsatzort geltenden verbindlichen Vorschriften zur Unfallverhütung sind auch die geltenden fachtechnischen Normen und Vorschriften für Sicherheits- und fachgerechtes Arbeiten zu beachten.
Die Betriebsanleitung muss ständig am Einsatzort des R&S TS-PCA3 verfügbar sein.
Die Betriebsanleitung ist vom Betreiber gegebenenfalls um nationale Vorschriften zur
Unfallverhütung und zum Umweltschutz zu ergänzen.
Die Produktionstestplattform R&S TS-PCA3 wurde nach den allgemein anerkannten
Regeln der Technik und dem aktuellen Stand von Wissenschaft und Technik gefertigt.
Dennoch gehen von Geräten Risiken aus, die sich konstruktiv nicht vermeiden lassen.
Um dem mit dem R&S TS-PCA3 arbeitenden Personal ausreichend Sicherheit zu
gewährleisten, werden zusätzlich Sicherheitshinweise gegeben.
Nur wenn diese beachtet werden, ist hinreichende Sicherheit beim Umgang mit dem
R&S TS-PCA3 gewährleistet.
Bestimmte Textstellen sind besonders hervorgehoben. Die so gekennzeichneten Stellen haben folgende Bedeutung:
Nichtbefolgen von Anweisungen kann zu tödlichen Verletzungen von Personen führen!
Nichtbefolgen von Anweisungen kann zu schweren Verletzungen von Personen führen!
Nichtbefolgen von Anweisungen kann zu Verletzungen von Personen führen!
Nichtbefolgen von Anweisungen kann zu Schäden an der Produktionstestplattform
R&S TS-PCA3 und zu Fehlmessungen führen.
10Bedienhandbuch 1152.3908.11 ─ 19
R&S®TS-PCA3
Benutzerinformationen
Symbolerklärung
Hebt wichtige Details heraus, die besonders beachtet werden müssen und das Arbeiten erleichtern.
11Bedienhandbuch 1152.3908.11 ─ 19
R&S®TS-PCA3
2 Sicherheit
2.1 Allgemeines
Sicherheit
Allgemeines
Beim Bedienen der Produktionstestplattform müssen die im Anwenderland geltenden
Sicherheitsvorschriften beachtet werden.
Sicherheitsrisiken, die durch eine Applikation, basierend auf der Produktionstestplattform, entstehen, müssen durch geeignete, zusätzliche Maßnahmen beseitigt werden
(z.B. Einbindung in den Not-Aus-Sicherungskreis).
Werden die für den Betrieb der Produktionstestplattform erforderlichen Sicherheitsvorschriften außer Acht gelassen, erlischt im Schadensfall jeder Gewährleistungs- und
Haftungsanspruch gegenüber der Firma ROHDE & SCHWARZ GmbH & Co. KG.
EMV - Betriebshinweise
Der Compact TSVP ist gemäß CISPR 11 / EN 55011 ein Gerät der Klasse A. Er eignet
sich für den Gebrauch in industrieller Umgebung und solchen Bereichen, die direkt an
ein Niederspannungs-Versorgungsnetz angeschlossen sind, das (auch) Wohngebäude
versorgt.
Wegen auftretenden leitungsgebundenen als auch gestrahlten Störgrößen gibt es
möglicherweise Schwierigkeiten, die elektromagnetische Verträglichkeit in anderen
Umgebungen (beispielsweise Wohnbereichen) sicherzustellen.
USB und LAN (CAT5e) Kabel, die an den Systemcontroller angeschlossen werden,
müssen doppelt geschirmt sein. Bei allen anderen ist eine einfache Schirmung ausreichend.
12Bedienhandbuch 1152.3908.11 ─ 19
R&S®TS-PCA3
2.2 Sicherheitshinweise
Sicherheit
Sicherheitshinweise
Gefahr durch elektrische Spannung
Vor Arbeiten am R&S TS-PCA3 ist dieser auszuschalten und von der Spannungsversorgung zu trennen.
Die Produktionstestplattform darf nur von einer Elektrofachkraft mit einer entsprechenden Ausbildung geöffnet werden!
Auch die rückwärtigen Module dürfen nur von einer Elektrofachkraft gewechselt werden.
Es müssen die entsprechenden Vorschriften für das Arbeiten an Elektrogeräten beachtet werden.
Gefahr eines Stromschlags
Die Sicherung ist Teil der Hauptstromversorgung. Daher kann eine Berührung der
Sicherung bei eingeschaltetem Gerät zu einem Stromschlag führen. Vergewissern Sie
sich vor dem Öffnen des Sicherungshalters, dass das Gerät ausgeschaltet und von
jeglicher Stromversorgung getrennt ist.
Verwenden Sie stets Sicherungen von Rohde & Schwarz (als Ersatzteil erhältlich) oder
Sicherungen des entsprechenden Typs und Nennwerts.
Gefahr eines Stromschlags
Die Produktionstestplattformen R&S CompactTSVP und R&S PowerTSVP sind für
Betriebsspannungen bis 125 V ausgelegt. Falls mit hohen Spannungen gearbeitet
wird, können diese am Analogbus-Steckverbinder X2 anliegen. Das Kabel TS-PK01
muss deshalb immer beidseitig mit den Testsystemen R&S CompactTSVP und R&S
PowerTSVP verbunden sein.
An den Analogbus-Steckverbinder X2 darf nur das Kabel R&S TS-PK01 (R&S No.
1166.4147.02) angeschlossen werden.
Messaufbauten mit berührungsgefährlichen Spannungen (über 30 V r.m.s und 42,4 V
peak oder 60 V d.c) dürfen nur von Elektrofachkräften bedient werden. Es müssen die
entsprechenden Normen und Richtlinien berücksichtigt werden.
Die elektrische Ausrüstung des R&S TS-PCA3 ist in regelmäßigen Abständen zu prüfen. Mängel, wie lose Verbindungen, angeschmorte Leitungen, müssen sofort beseitigt
werden.
Das beiliegende Sicherheitsblatt ist zur Kenntnis zu nehmen.
13Bedienhandbuch 1152.3908.11 ─ 19
R&S®TS-PCA3
3 Beschreibung
3.1 Anwendung
3.1.1 Allgemeines
Beschreibung
Anwendung
Die Produktionstestplattform TSVP (aus dem Englischen: Test System Versatile
Platform) ist eine standardisierte, modulare Plattform zum programmgesteuerten Test
von Baugruppen und Endgeräten in der Fertigung oder im Labor. Durch die flexible
Konfiguration und die Verwendung von weltweiten Standards ist eine optimale Anpassung an die Bedürfnisse des Anwenders möglich.
Aus der Kombination von R&S TS-PCA3 und PowerTSVP (TS-PWA3) lassen sich größere ATE-Systeme (Automatic Test Equipment) realisieren. Die Produktionstestplattform ist für den Einsatz eines Steuerrechners vorgesehen, der mittels PeripherieModule den Test der Prüflinge durchführt. Dieser Steuerrechner wird als Systemkon-
troller bezeichnet und befindet sich vorzugsweise im R&S TS-PCA3. Es kann aber
auch ein Standard-PC über ein entsprechendes Interface zur Steuerung verwendet
werden. Der Systemkontroller führt die vom Anwender definierten Ablaufsteuerungen
aus, die die Testprozeduren und Spezifikationsgrenzen vorgeben.
Die in den R&S TS-PCA3 eingesteckten Module können zur Erzeugung von Test- und
Steuersignalen und der messtechnischen Auswertung der Antwort des Prüflings dienen. Sie haben zu diesem Zweck die Möglichkeit, untereinander Signale weiterzureichen oder programmgesteuert Signale auszuwählen und zu externen Mess-Systemen
weiterzuschalten.
Zur schnellen und flexiblen Adaptierung der Peripherie-Module mit den Prüflingen kann
dem R&S TS-PCA3 ein Adapterrahmen vorgesetzt werden, der die Signale verschleißarm und sicher verbindet.
Wenn der Produktionstest Schaltfunktionen mit hoher Kanalanzahl oder das Schalten
von großen Strömen erfordert, kann der R&S TS-PCA3 mit einem PowerTSVP ergänzt
werden. Der Power-TSVP wird hierbei über CAN-Bus des R&S TS-PCA3 vom Systemkontroller gesteuert.
3.1.2 Begriffsklärung
Dieses Handbuch verwendet die folgenden Begriffe und Standards:
CompactPCI (in diesem Dokument „cPCI“ abgekürzt) ist ein offener Standard der
PICMG (PCI Industrial Manufacturers Group), der den PCI-Standard für industrielle
Anwendungen adaptiert. Zu diesem Zweck werden hochwertige Verbindungstechniken
und mechanische Komponenten eingesetzt, während die elektrischen Spezifikationen
vom PCI-Standard übernommen werden. Dadurch können preisgünstige Komponenten und bestehende PCI-Entwicklungen auch unter Industriebedingungen eingesetzt
14Bedienhandbuch 1152.3908.11 ─ 19
R&S®TS-PCA3
Beschreibung
Anwendung
werden. Weitere Merkmale sind hohe Integrationsdichte, die Möglichkeit eines 19“-Einbaus und Schirmung der Einsteck-Module. Bedingt durch die Definition als offener
Standard ist eine große, weltweite Kartenvielfalt verfügbar.
PXI (PCI eXtensions for Instrumentation) ist ein von National Instruments definierter
Standard, der CompactPCI erweitert. Übernommen wurden die mechanischen Spezifikationen und die Anbindung zum Systemkontroller. Bei voller Kompatibilität definiert
der PXI-Standard einige für messtechnische Applikationen nützliche Zusatzsignale,
beispielsweise den PXI-Triggerbus.
PCI-PCI-Brücken dienen zur Verbindung von mehreren cPCI-oder PXI-Segmenten.
Hierdurch wird die Anzahl von Peripherie-Slots in cPCI- oder PXI-Systemen erhöht.
CAN (Controller Area Network) ist ein serielles Bussystem mit hoher System- und Konfigurationsflexibilität, die durch ein inhaltsorientiertes Adressierungsschema erreicht
wird, d.h. es werden nicht die Geräteadressen definiert, sondern sog. Message Identifier. Dadurch können Systeme einem bestehenden Netzwerk hinzugefügt werden,
ohne Hardware- oder Software-Modifizierungen vorzunehmen. Das CAN-Protokoll ist
in ISO 11898 definiert.
Als Rear-I/O wird die Konstruktion bezeichnet, die es ermöglicht, von der Rückseite
einer Backplane auf Eingangs- und Ausgangsleitungen der cPCI-Steckverbinder P1
und P2 zuzugreifen. Beim CompactTSVP und PowerTSVP können dazu einsteckbare
Rear-I/O-Module verwendet werden.
3.1.3 Systeminformationen
Die Struktur des R&S TS-PCA3 ist modular ausgeführt. Hierdurch sind verschiedene,
auf die Benutzerbedürfnisse zugeschnittene System-Konfigurationen möglich.
Neben dem Systemkontroller (Slot 1) können bis zu 13 cPCI/PXI-Module gesteckt werden. Ein weiterer Steckplatz (Slot 16) ist für spezielle R&S-Einsteckmodule (ohne J1Steckverbinder) vorgesehen. Die Slots A3, A4 sind serienmäßig mit einem Netzteil
bestückt. In die Slots A1, A2 kann ein optionales Netzteil R&S TS-PCPA oder die optionale Backplane-Erweiterung R&S TS-PXB2 gesteckt werden. Die Slots 1 bis 16
ermöglichen Zugang zum Analogbus. Der CAN-Bus ist an den Slots 5 bis16 verfügbar
(ab Backplane Version V4.x auch in Slot 3 und in Slot 4). Bei Einsatz einer optionalen
R&S TS-PXB2 ist der CAN-Bus auch an den Slots A1 und A2 verfügbar. Im rückseitigen Teil des R&S TS-PCA3 ist Platz für Rear- I/O-Module vorgesehen.
In Bild 3-1 ist die Konfiguration des R&S TS-PCA3 dargestellt.
15Bedienhandbuch 1152.3908.11 ─ 19
R&S®TS-PCA3
Beschreibung
Anwendung
Bild 3-1: Konfiguration des R&S TS-PCA3
Ab Backplane Version V4.x sind einige Detailänderungen vorgenommen worden, die
Inkompatibilitäten mit einigen Fremdmodulen vermeiden. Die Auswirkungen auf die
Konfigurierbarkeit der Module sind in Kapitel 7.2, "Konfigurationshinweise",
auf Seite 60 beschrieben.
Durch die Verwendung von Standard-Industrie-PCs als Systemkontroller kann eine
Vielzahl von Softwarepaketen aus dem PC-Bereich eingesetzt werden.
Tabelle 3-1: Software-Standards
Software-Standards
Betriebssystem: Windows XP(TM), Windows 7
Testsoftware: LabWindows/CVI®, Visual Studio®, TestStand
Kartentreiber: Treiber auf Basis VISA/IVI
®
Tabelle 3-2 fasst einige weitere Eigenschaften des R&S TS-PCA3 zusammen, die für
eine Produktionstestplattform wichtig sind.
Tabelle 3-2: Weitere Eigenschaften
Weitere Eigenschaften
Leistungsfähiges cPCI-Netzteil für 250 W (auf 500 W erweiterbar)
Steuerung über CAN-Bus
Der interne Analogbus ermöglicht die Verteilung von Mess-/Stimuli-Signalen zwischen den cPCI-Einsteckmodulen ohne zusätzlichen Kabelaufwand.
16Bedienhandbuch 1152.3908.11 ─ 19
R&S®TS-PCA3
3.2 Ansichten
Beschreibung
Ansichten
Weitere Eigenschaften
Optional: Frontseitige Adapterschnittstelle am R&S TS-PCA3, die über Federkontakte eine schnelle und
hochpolige Kontaktierung zu den Prüflingen ermöglicht (siehe Bild 3-4).
Überwachung der Funktionstüchtigkeit des Systems durch integrierte Selbsttestfähigkeit und System-
überwachung (Betriebsspannungen, Temperatur)
Bild 3-2 und Bild 3-3 zeigen den R&S TS-PCA3 mit abgedeckten Steckplätzen.
Bild 3-2: Frontansicht
Bild 3-3: Rückansicht
Der R&S TS-PCA3 kann mit einer Adapterschnittstelle (Option), die frontseitig angeflanscht wird, betrieben werden (siehe Bild 3-4).
17Bedienhandbuch 1152.3908.11 ─ 19
R&S®TS-PCA3
Beschreibung
Aufbau
Bild 3-4: Adapterschnittstelle
3.3 Aufbau
3.3.1 Gehäuse
Der R&S TS-PCA3 verwendet das Standard-ROHDE & SCHWARZ-Gehäuse der
"Bauweise 2000".
Bild 3-5: Gehäuse BW 2000
18Bedienhandbuch 1152.3908.11 ─ 19
R&S®TS-PCA3
Beschreibung
Aufbau
Tabelle 3-3: Eigenschaften Gehäuse BW 2000
HF-dichtes Gehäuse Rohde & Schwarz "Bauweise 2000"
Abmessungen: 19", 4 Höheneinheiten (HE) hoch, Tiefe 430 mm
Verwendung als Tischgerät oder als Rack-Einbaugehäuse
Befestigungsmöglichkeit im 19"-Rack unter Verwendung des seitlichen Teleskopschienensatzes oder auf
Tragschienen
Seitliche Tragegriffe, die auch bei Montage im Rack am Gerät verbleiben.
Rückseitiger Schutz durch vier stabile, abnehmbare Gummifüße
Die Abdeckung nicht benutzter Steckplätze geschieht durch mitgelieferte Teilfrontplatten, wodurch das
Gehäuse HF-dicht bleibt. Hierzu sind zwischen den einzelnen Teilfrontplatten Kontaktfedern angebracht.
Das Gehäuse ist geeignet für Einsteckkarten mit 3 HE.
Der im Gehäuse verbleibende Freiraum kann für die Adaptierung an den Standard-UUT-Steckverbinder
oder zur verdeckten (Quer-) Verkabelung verwendet werden.
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3.3.2 Anordnung der Steckplätze
3.3.2.1 Draufsicht
Beschreibung
Aufbau
Bild 3-6: Draufsicht (Beispiel)
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3.3.2.2 Seitenansicht
3.3.3 Backplanes
Bild 3-7: Seitenansicht
Der R&S TS-PCA3 enthält folgende Backplanes:
●
cPCI-Backplane mit PICMG-Power-Interface und Rear-I/O-Unterstützung
●
Analogbus-Backplane
Beschreibung
Aufbau
Bild 3-8 zeigt die Backplanes mit den Bussystemen. Die Belegung der Steckverbinder
ist in Kapitel 8, "Schnittstellenbeschreibung", auf Seite 62 detailliert aufgeführt.
Bild 3-8: Backplanes und Bussysteme
3.3.3.1 cPCI-Backplane
Die cPCI-Backplane ist wie folgt realisiert:
●
3 HE
●
72 TE
●
32 Bit
21Bedienhandbuch 1152.3908.11 ─ 19
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Beschreibung
Aufbau
●
33 MHz
●
V
= 5 V
I/O
Sie erfüllt die Hot-Swap-Fähigkeit gemäß Standard PICMG 2.1 Rev. 2.0 zum Austausch von Mess-und Steuerkarten im laufenden Betrieb. Der 32-bit-Bereich entspricht
PICMG 2.0 Rev. 3.0.
Es ist zu beachten, dass die ROHDE & SCHWARZ-TSVP-Module (R&S TS-XXX) nicht
Hot-Swap-fähig sind.
Der Steckverbinder X0 (P47) dient als Power-Interface für ein Netzteil nach cPCI-Standard. Ein zusätzliches Netzteil kann auf eine optionale Power-Backplane gesteckt werden. Die Verbindung zur cPCI-Backplane erfolgt in diesem Fall über ein ATX-Stromversorgungskabel.
Die Slots 1 bis 8 bilden das erste Bus-Segment. Die Slots 9 bis15 bilden das zweites
Bussegment, das über eine PCI-PCI-Brücke mit dem ersten Bussegment verbunden
ist.
Slot 15 ist mit rückwärtiger Ausleitung der P1-Signale zur Steuerung des Systemmoduls ausgeführt.
Das Rear I/O ist gemäß Standard IEEE 1101.11-1998 realisiert. Die Steckverbinder
P20 an Slot 3 und 4 sind nach Standard cPCI, 32 bit mit Rear I/O ausgeführt. Im RearI/O-Bereich können an vorgegebenen Pins Spannungen bis 125 VDC durchgeführt
werden.
An den Steckverbindern P20 der Slots 5 bis 16 stehen die Signale PXI_TRIG0 ... 7 und
PXI_CLK10 gemäß Standard PXI R2.0 zur Verfügung.
Local-Bus
Der PXI-Local-Bus ist nicht implementiert. Bei Bedarf können die Verdrahtungen zwischen benachbarten Slots durch Aufstecken einer kundenspezifischen Verbindungsplatine (Aufstecken auf die Backplane) hergestellt werden.
CAN-Bus
Als weiterer System-Bus ist neben dem IPMB0 (Slots 3 bis 14), gemäß System
Management Specification PICMG 2.9 R1.0, der CAN-Bus integriert (nach Standard
CAN 2.0b (1Mbit)). Er ist an den Slots 5 bis16 verfügbar (ab Backplane Version V4.x
auch in Slot 3 und in Slot 4). Die Signale CAN_L und CAN_H können am Busende
über Jumper und 120 Ω-Widerstand terminiert werden (Bild 3-9). Alternativ zur Terminierung kann der Bus über den Erweiterungs-Steckverbinder X80 nach außen verlängert werden.
Bei Einsatz der optionalen Backplane-Erweiterung R&S TS-PXB2 steht auch auf den
Slots A1 und A2 der CAN-Bus zur Verfügung. Die R&S TS-PXB2 ist über X80 mit der
Haupt-Backplane verbunden. Der Einsatz der Backplane-Erweiterungen führt zu keinen Änderungen am Prinzip der Terminierung.
22Bedienhandbuch 1152.3908.11 ─ 19
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Beschreibung
Aufbau
Bild 3-9: CAN-Bus-Terminierung
Tabelle 3-4: CAN-Bus
Anzahl Leitungen U
2 5 CAN_H: P20/C1
(VDC) Pin
max
CAN_L: P20/D1
Der CAN-Bus wird in altem Design V1.0 - V3.0 direkt gebusst über die PXI LocalbusLeitungen LBL10 und LBL11 geführt. Im ungünstigsten Fall konnte es hier zu Konflikten mit anderen PXI-Modulen kommen, die diese Leitungen andersartig benutzten.
Im neuen Design V4.0 wird der CAN-Bus geschaltet von der PSYS1 auf Slot 15 zu den
anderen Slots 3-14 geführt. Die beiden Signale werden durch PhotoMOS-Relais auf
der Backplane nur dann auf die Pins eines Slots geschaltet, wenn auch ein CANModul in diesem Slot erkannt wird. Der Schalter verhält sich im andern Fall wie ein
trennendes Relais und beeinflusst die Signale des LBxx nicht. Er kann dabei Spannungen bis zu ±60 V DC trennen.
Auch die PCI-Slots 3 + 4 haben jetzt diesen Schalter in der Backplane und sind damit
CAN-fähig. An Slots 15 + 16 und (optional) an A1 + A2 liegt der CAN-Bus ungeschaltet
ständig an.
Die Erkennung eines CAN-Moduls und die Aktivierung des CAN-Busses erfolgen mittels eines 330 Ω-Pullup-Widerstands zwischen P2/D18 und +5 V auf jedem Modul.
Normale cPCI- oder PXI-Module nach Spezifikation legen diesen Pin auf GND oder
lassen ihn offen. Damit ist sichergestellt, dass der CAN-Bus in keinem Fall einen Konflikt mit Analogspannungen des Localbus verursacht.
23Bedienhandbuch 1152.3908.11 ─ 19
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Beschreibung
Aufbau
Bild 3-10: Verschaltung CAN-Bus
Externe Zusatzsignale (AUX)
Zwei zusätzliche, externe Signale (z.B. Versorgungsspannungen) können über J20 an
den Slots 5 bis 16 in ein Modul eingespeist werden. Die Einspeisung der Signale kann
im Bereich des CPCI-Netzteils von der CPCI-Versorgung, einem internen AC/DCModul oder anderen, externen Signalquellen erfolgen. Dies kann z.B. für die Bereitstellung einer Primärspannung zur Erzeugung von lokalen Versorgungsspannungen
(DC/DC-Wandler) genutzt werden.
Tabelle 3-5: Externe Zusatzsignale
Anzahl Leitungen U
2 60 2 Einspeisung für ext. Sig-
(VDC) I
max
/Slot (ADC) Pin
max
nale:
J20: AUX1 B20, E19
J20: AUX2 A20, D19
An die Schraubbolzen oberhalb von Slot 4 sind +5-V- und +12-V-Leitungen vom P47Steckverbinder geroutet. Dies ermöglicht eine einfache Verbindung von AUX1 mit +5 V
und AUX2 mit +12 V über Stromschiene oder Kabel (siehe Bild 3-11).
24Bedienhandbuch 1152.3908.11 ─ 19
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Beschreibung
Aufbau
Bild 3-11: Montierbare Schraubbolzen auf der cPCI-Backplane
An den Slots 5 - 16 sind AUX-Pins belegt, die das Zuführen von zwei Spannungen von
der Stromschiene an der Backplane oben ermöglichen, wenn dort eine Schraube die
Backplanesignale mit der Stromschiene verbindet. Aktuell in Backplanes V1.1 bis V3.0
sind je zwei Pins hart verbunden, um einen höheren Strom zu führen.
In Backplane V4.0 ist dies so geändert worden, dass die beiden Pins im Normalzustand nicht verbunden sind. Dabei ist ein Pin (z.B. AUX1L) auf der Lötseite zur Stromschiene, ein Pin (AUX1R) auf der Bauteilseite zur Stromschiene geführt. Die Verbindung erfolgt erst, wenn man eine Schraube mit Mutter einschraubt und so Stromschiene und die beiden Cu-Ringe im Layout verbindet. Eventuell ist eine Zahnscheibe
zwecks besserem Kontakt einzulegen.
Funktional ist dadurch kein Unterschied zur vorherigen Variante. Die PXI-Spezifikation
wird eingehalten, abgesehen vom fehlenden Localbus-Daisychain. Der volle Strom
darf nur gezogen werden, wenn beide Pins parallel geschaltet sind.
Bild 3-12: Anschluss der Stromschiene an die AUX-Signale
3.3.3.2 Analogbus-Backplane
Zur Vereinfachung der Verkabelung ist im R&S TS-PCA3 ein Analogbus mit 8 Signalen
realisiert. Die Analogbus-Backplane befindet sich im Frontbereich oberhalb der cPCIBackplane. Die Anforderungen an hohe Übersprechdämpfung und geringe Kapazität
der Signalleitungen gegenüber GND werden durch ein spezielles Layout erfüllt.
Als Steckverbinder (X1... X16) wird das C-Modul (2-mm-Steckverbinder-System) verwendet. Einsteckmodule ohne Analogbus-Steckverbinder haben über einen 26-poligen
Steckverbinder (X22) und R&S-Schaltmodule Zugang zum Analogbus. Dazu werden
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Beschreibung
Aufbau
die Signale IL1_x und IL2_x (Instrument Line) von den Slots 5 bis 16 auf den Steckverbinder X22 geführt.
Die Analogbus-Signale werden vom Steckverbinder X21 zum Steckverbinder X2 auf
der Rückseite des R&S TS-PCA3 geführt (siehe Kapitel 4.4.2, "Anschlüsse an der
Rückseite", auf Seite 47).
Die elektrischen Eigenschaften der Analog-Leitungen sind:
●
Spannung 125 VDC max.
●
Strom 1 A max.
Konzept des Analogbusses
Bild 3-13: Prinzip des Analogbusses
Der Analogbus im R&S TS-PCA3 verbindet programmgesteuert I/O-Kanäle verschiedener Einsteckmodule miteinander. I/O-Kanäle können Anschlüsse von Instrumenten
(Mess- und Stimuligeräte) und Anschlüsse des Prüflings sein. Es sind maximal 8 Signale gleichzeitig verschaltbar (siehe Bild 3-13).
Der Analogbus kann durch die ROHDE & SCHWARZ-spezifischen Einsteckmodule flexibel genutzt werden. Grundsätzlich stehen 8 gleichwertige Leitungen zur Verfügung
(ABa1, ABa2, ABb1, ABb2, ABc1, ABc2, ABd1, ABd2). Externe Messgeräte werden in
der Regel über eine Rear-I/O-Verbindung an den R&S TS-PCA3 angeschlossen. Die
Signale für den Prüfling werden am frontseitigen Steckverbinder der verschiedenen
Einsteckmodule des R&S TS-PCA3 zur Verfügung gestellt.
Der Analogbus kann auf verschiedene Weise verwendet werden:
●
als 1 Bus mit 8 Leitungen
●
in 2 Teilbussen zu je 4 Leitungen
Die Zerlegung des Analogbusses in einzelne Teilbusse ist abhängig von den verwendeten Einsteckmodulen.
Das Analogbuskonzept des R&S TS-PCA3 wird den häufig gestellten Anforderungen
in der Messtechnik gerecht:
●
Wenige Busleitungen zu sehr vielen I/O-Kanälen (z.B. In-Circuit-Test mit 3 bis 6
Leitungen.)
●
Möglichst viele Signale gleichzeitig zu einer mäßigen Anzahl von I/O-Kanälen (z.B.
Funktionstest mit 8 Leitungen zu 50 bis 100 I/O-Kanälen).
●
Paralleltest mit geteiltem Analogbus.
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Beschreibung
Aufbau
Die Verschaltung von Leitungspfaden oder höherfrequenten Signalen, wird normalerweise über spezielle Schaltmodule lokal und nicht über den Analogbus durchgeführt.
Beispiel für die Nutzung des Analogbusses
Die Verwendung des Analogbusses bzw. der einzelnen Busleitungen wird an verfügbaren R&S-Modulen und Standardmodulen beispielhaft gezeigt (siehe Bild 3-14).
Bild 3-14: Nutzung des Analogbusses im R&S TS-PCA3 (Beispiel)
3.3.3.3
Power-Backplane (Option)
Die Verwendung eines zweiten cPCI-Netzteils in den Slots A1, A2 erfordert die optionale Power-Backplane (gemäß Standard PICMG 2.0). Von der Power-Backplane führt
ein Kabel mit drei Steckverbindern zu einem 24-poligen ATX-Steckverbinder auf der
cPCI-Backplane. Die drei Steckverbinder sind wie folgt ausgeführt (siehe auch Kapi-
tel 8, "Schnittstellenbeschreibung", auf Seite 62):
●
X12, 20-polig
●
X13, 10-polig
●
X16, 4-polig
Das zweite Netzteil kann bei Parallelschaltung zur Leistungserhöhung des StandardNetzteils verwendet werden. Alternativ kann es zur Prüflingsversorgung eingesetzt
werden.
3.3.3.4 Backplane Erweiterung R&S TS-PXB2 (Option)
Die Option R&S TS-PXB2 erweitert die Produktionstestplattform R&S TS-PCA3 um 2
CAN-Bus-Steckplätze (A1 und A2). Sie kann nur ab Werk eingebaut werden.
Die beiden Steckplätze sind für die Optionen R&S TS-PIO3B oder R&S TS-PTR vorgesehen. Die R&S TS-PIO3B ist eine 8-Kanal 8-bit Open Collector Digital I/O-Karte mit
Zusatzfunktionen.
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