【开关】如何选择矩阵开关

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什么是矩阵开关？

矩阵开关选型过程中常见的误解及正确方法

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什么是矩阵开关？

通俗来讲，矩阵开关就是以矩阵形式排列的开关，可以实现测试过程中的任一点之前的互联。

矩阵开关的成本主要取决于矩阵开关中的节点数量，节点数量等于X轴尺寸*Y轴尺寸。

另外，矩阵的尺寸除了影响开关卡的成本以外，也会影响矩阵的性能，矩阵尺寸越大，信号线上所承受的负载就越多。

矩阵开关示意结构图（形式多样，结构多样）：

矩阵开关选型过程中常见的误解及正确方法

最常见的误解就是认为矩阵开关应该Y轴连接测试源，X轴连接待测单元。

这种连接方式会导致开关系统效率低下--尺寸过大的矩阵对比复合真实需要的尺寸的矩阵。

一个高效的方法是将测试源和待测单元都放置在同一个轴上，然后用其它的Y轴来提供连接。此时X轴尺寸等于待测单元连接的数量加上测试源连接的数量。而Y轴的尺寸不是取决于测试源连接的数量，而是取决于同一时间所需的连接总数。

在同一时间所有的测试源都处于连接状态的情况是非常少见的，因此通常Y轴尺寸要求并不会太大。比如使用数字万用表进行4线测量， ×4的Y轴已经足够用来进行4线测量，但是前提是要保证同时没有其他连接。对于大部分测试系统应用来说，×6、×8、×12或×16是不错的选择。Pickering Interfaces提供×6和×12的矩阵，要比Y轴呈二进制步长扩大的情况（×4，×8，×16）更能精准地控制矩阵的尺寸。用户可以根据准备同时进行的测量数量，以及成本来考虑矩阵尺寸，测试数量越多，系统测试就进行地越快，成本也会越高。 

对于对Y轴数量要求更多的应用，LXI通常要比PXI更合适，因为要增大LXI矩阵的尺寸，不需要内部互连线缆，也不需要像PXI模块类似的基础架构以及机箱。我们的大规模PXI矩阵（BRIC）设计为PXI格式，也不需要互连线缆，但会占用较大的机箱空间。

将X轴用作Y轴的唯一缺点是，由于各个通道都被两个串联的继电器相连，因此有些通道上的通道电阻会比较高。由于连接相对比较靠近，因此其他一些通道会比较短，从而减小了铜损。对于较大的矩阵来说，铜线的电阻是通道电阻的主要因素，而非继电器接触电阻。

为了简化线缆连接，用户可能会想这样设计系统，待测单元连到一个连接器上，而测试源连到另一个不同的连接器上。这种设计想法只有当开关系统较为大型因此具有更多的面板空间用于放置连接器的时候才可行。我们的许多LXI解决方案能够提供这种简单的连接。

 

本文参考英国pickering品牌官网知识库文章。

广州虹科电子科技有限公司作为pickering品牌在国内的授权代理商，致力于PXI、PCI、LXI开关模块在中国市场上的应用研究、方案搭建等技术服务。

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