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时间:2018-12-06
《德州仪器光学模块10G SFP+整体解决方案.doc》由会员上传分享,免费在线阅读,更多相关内容在学术论文-天天文库。
1、德州仪器光学模块10GSFP+整体解决方案 TI10G光学模块SFP+整体解决方案是一套完整的解调演示工作光学收发器解决方案,主要应用于小型插头(SFP+)。 这种解决方案缩短了客户设计时间,从而节省客户成本,并且没有牺牲性能。通过把TI的激光驱动器ONET1101、限幅放大器ONET8501和强大的MCUMSP430组合到一个SFP+多源协议标准包中,实现上述目标。另外,文章将为您展示令人信服的设计文档和测试结果。 本应用说明为您介绍原理图、PC板布局、Gerber文件、材料清单(BOM)、固件以及图形化用户界面(GUI);不仅仅为了实现
2、模块化,同时也用于评估板。本解决方案还介绍了组装电路板的测试装置、测试数据和典型性能。 引言 增强型小型插头(SFP+)是一种紧凑型、可热插拔收发器,用于10G电信和数据通信应用。这是一种流行的工业格式,由许多系统组件厂商联合开发并提供良好支持。外形尺寸和电气接口均由一个多源协议(MSA)规定。 由于拥有完整的激光驱动器、限幅放大器光学收发器应用产品线,并结合TI强大的MCU,因此TI能够为客户提供一整套SFP+设计解决方案。我们为这种10GSFP+选择ONET110111.3G激光驱动器、ONET8501、限幅放大器、MSP430、MCU
3、。 本应用说明涉及10km10GDML基础SFP+设计详细内容和测试解决方案:包括模块端原理图、PCB布局、固件、BOM、调试技巧;另外还包括评估板原理图、PCB布局、GUI、BOM和测试结果。 SFP+模块图 SFP+包括一个收发器(激光驱动器ONET1101+DMLNECNX8341)、一个接收机(ROSA+限幅放大器ONET8501)和一个控制模块(MCUMSP430FR5738)。 发送器 发送器把电信号转换为光信号。 激光驱动器ONET1101放大输入信号为调制信号,并向DML提供偏置DC电流。 ONET1101L是一
4、种高速、3.3V激光驱动器,用于以2到11.3Gbps数据速率直接调制激光器。 3.1发送器原理图: ONET1101L拥有一个双线串行接口,帮助数字控制调制,并且具有偏流和交叉点,从而无需外部组件。ONET1101L也有一个集成自动功率控制(APC)环路,以及支持激光器安全和收发器管理系统的电路。 利用数字控制接口功能,ONET1101L让设计人员将精力集中于高速路径和阻抗匹配,以获得最佳性能。 下列原理图显示了典型DML的最佳阻抗结构。 3.2PCB布局 分布式反馈(DFB)激光器是一种低电阻组件,其一般为7?到10?
5、。 灵活的PCB线缆常常为一个25?单端线路 灵活线缆与TOSA之间互联存在反射。 精心布局和阻抗匹配的电路,对获得更高的性能至关重要。 这种解决方案有一个演示工作布局,如下所示: 3.3计算方法 ONET1101L激光二极管驱动器经过优化,以驱动50?差动输出传输阻抗。 低功耗设计时,它拥有一个500?差动后端接。由于LRDFBTOSA仅有10?阻抗(近似值),因此如果没有添加传输电路反射情况更糟糕。传输电路的作用是驱动负载阻抗从驱动器端靠近50?。 输出阻抗:MOD±输出的差动电阻为: 典型RTOSA约为10?
6、,优化后的R1~R4为: 则ZOUT为: 3.4测试结果 TOSA:NECNX8431 VCC=3.12V ICC=150mA 室温 10.3GPRBS31 眼图模板裕量裕量30%
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