时间:2025/12/28 8:56:57
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HSMC-C177 是一款由 HARTING Technology Group 生产的高速夹层连接器(High Speed Mezzanine Connector),主要用于 FPGA 夹层卡(FPGA Mezzanine Card, FMC)标准中的机械和电气接口。该连接器符合 ANSI/VITA 57.1 FMC 标准,旨在为 FPGA 或其他可编程逻辑器件提供一个标准化、高带宽的扩展接口,支持用户通过夹层卡快速添加模拟前端、高速串行收发器、存储器或其他外设功能。HSMC-C177 属于高密度、双排直角型连接器,通常安装在载板(如开发板或定制主板)上,用于与符合 FMC 标准的子卡进行对接。
HSMC-C177 支持高达 10 Gbps 的信号传输速率,适用于高性能计算、通信系统、雷达、测试测量设备等对数据吞吐能力要求较高的应用场景。其结构设计兼顾了高频信号完整性与机械稳定性,采用差分对布局和屏蔽措施来减少串扰和电磁干扰。此外,该连接器具备良好的热稳定性和抗振动性能,适合在工业级甚至部分军用环境中使用。HSMC-C177 并非一个集成电路芯片,而是一个关键的互连组件,在模块化系统设计中起着桥梁作用,使不同功能模块能够灵活组合与升级。
类型:高速夹层连接器
标准:ANSI/VITA 57.1 FMC
触点数量:174(双排,每排87针)
安装方式:表面贴装(SMT),直角型
方向:垂直或水平可选
阻抗匹配:100 Ω 差分
最大数据速率:10 Gbps/通道
工作温度范围:-55°C 至 +125°C
耐久性:≥ 500 次插拔循环
电气寿命:500次
绝缘电阻:≥ 1000 MΩ
接触电阻:≤ 20 mΩ
介质耐压:1000 V AC rms(海平面)
极化:防误插设计
屏蔽:集成金属屏蔽壳
间距:1.0 mm
兼容性:支持 LPC(Low Pin Count)和 HPC(High Pin Count)两种 FMC 配置
HSMC-C177 连接器在高速信号传输方面表现出卓越的性能,主要得益于其精密的差分对布局和优化的阻抗控制设计。每个差分信号对都经过严格的仿真与实测验证,确保在高达 10 Gbps 的传输速率下仍能维持较低的插入损耗和回波损耗。连接器内部采用交错式引脚排列方式,将高速信号线置于中间区域,并由地针或接地屏蔽包围,有效降低相邻通道之间的串扰。这种结构特别适合多通道并行或串行通信应用,如多输入多输出(MIMO)系统、高速 ADC/DAC 数据采集链路等。此外,连接器外壳集成了连续的金属屏蔽罩,可连接至系统地平面,进一步提升电磁兼容性(EMC)表现,防止外部噪声干扰敏感信号路径。
在机械设计方面,HSMC-C177 具备出色的耐用性和装配可靠性。其表面贴装(SMT)焊盘设计允许使用标准回流焊工艺进行焊接,确保大批量生产时的一致性和良率。连接器本体采用高温耐受材料制造,能够在无铅焊接过程中承受高温而不变形。同时,它配备有导向销和极化键槽,防止用户在安装 FMC 子卡时发生错位或反向插入,从而保护昂贵的 FPGA 器件和 PCB 走线。该连接器还支持热插拔操作(需系统层面支持),使得现场维护和模块更换更加便捷。
HSMC-C177 完全兼容 FPGA Mezzanine Card(FMC)标准,支持 Low Pin Count(LPC)和 High Pin Count(HPC)两种模式,可根据实际需求灵活配置 I/O 功能。其中,HPC 版本能提供更多的用户定义 I/O 和辅助电源引脚,适用于需要更高带宽和更多外设接口的应用场景。所有引脚均按照 IEEE 1149.1 JTAG 标准进行隔离处理,确保调试和边界扫描功能正常运行。整体而言,HSMC-C177 在性能、可靠性和标准化方面达到了工业级高端设备的要求,是现代模块化电子系统中不可或缺的关键互连元件。
HSMC-C177 广泛应用于需要高带宽、模块化扩展能力的电子系统中,尤其是在基于 FPGA 的嵌入式平台中扮演核心角色。常见应用包括但不限于:高性能数据采集系统,例如地震勘探仪器、医学成像设备(如 MRI 和 CT 扫描仪)、雷达与电子战系统;通信基础设施,如 5G 基站原型机、软件定义无线电(SDR)、光传输网络测试设备;工业自动化领域中的实时控制与视觉检测系统;以及科研实验平台,如粒子加速器控制、量子计算接口等。在这些场景中,FPGA 通常作为主处理器,通过 HSMC-C177 接口连接各类专用夹层卡,实现模拟信号调理、高速串行通信(如 PCIe、SFP+、XAUI)、图像传感器接入等功能。
此外,许多知名厂商推出的 FPGA 开发板,如 Xilinx(现 AMD)的 Kintex、Virtex 系列评估板,Intel(原 Altera)的部分 Stratix 和 Arria 系列开发平台,均配备了符合 FMC 标准的 HSMC-C177 或类似连接器,以便用户快速集成第三方功能模块。这极大地缩短了产品开发周期,提高了系统的可重构性和可升级性。由于其支持宽温工作范围和高强度振动环境,HSMC-C177 也被用于航空航天、国防军工等严苛环境下的任务关键型设备中,作为可靠的数据传输通道。
在测试与测量领域,HSMC-C177 常被用于构建通用化测试平台,通过更换不同的 FMC 子卡来适配多种待测器件(DUT)。例如,在半导体测试中,可以使用搭载高速 DAC/ADC 的 FMC 卡对新型射频芯片进行动态性能评估;在协议一致性测试中,可通过集成特定物理层接口的夹层卡验证高速通信链路的合规性。总之,HSMC-C177 凭借其标准化、高性能和灵活性,已成为现代复杂电子系统中实现快速原型设计和功能扩展的重要接口解决方案。