نوسان سازهای کریستالی دیفرانسیل: برنامه ها و فن آوری های کلیدی در ماژول های ارتباطی نوری

با پیشرفت فناوری ارتباط نوری به سمت سرعت بالاتر ، چگالی بیشتر و مصرف انرژی پایین تر ، پایداری و عملکرد تداخل}-} عملکرد تداخل سیگنال های ساعت برای عملکرد کلی سیستم بسیار مهم است. نوسان سازهای کریستالی دیفرانسیل ، با مکانیسم انتقال سیگنال منحصر به فرد ، به طور فزاینده ای به عنوان منابع ساعت اصلی در ماژول های نوری مانند فرستنده نوری 400G/800G ظاهر می شوند.

I. نیازهای ساعت و چالش ها در ماژول های ارتباطی نوری

در سیستم های ارتباطی نوری ، ماژول های نوری مسئول تبدیل کارآمد سیگنال های الکتریکی به سیگنال های نوری هستند. اجزای کلیدی مانند درایورهای لیزر ، TIA ها و مدارهای CDR تقاضای دقیق را به سیگنال های ساعت تحمیل می کنند:

نویز فاز کم و لرزش: انتقال سیگنال سرعت بالا- (به عنوان مثال ، 56Gbps PAM4 ، 112Gbps NRZ) برای جلوگیری از افزایش نرخ خطای بیت (BER) نیاز به لرزه دارد.

مقاومت EMI: در محیط الکترومغناطیسی پیچیده ماژول های چگالی - ، ساعتهای تک- پایان یافته مستعد ابتلا به متقاطع هستند.

پایداری دما: ماژول ها باید پایداری فرکانس (2.5 ppm یا بهتر) را در محدوده دما گسترده (-40 درجه تا 85 درجه) حفظ کنند.

ii. مزایای فنی نوسان سازهای کریستالی دیفرانسیل

در مقایسه با نوسان سازهای تک- پایان یافته ، نوسان سازهای کریستالی دیفرانسیل یک جفت از سیگنال های دیفرانسیل وارونه- (به عنوان مثال ، LVDS ، LVPECL) ، که عملکرد سیستم را به میزان قابل توجهی بهبود می بخشد ، خروجی می کنند.

قابلیت تداخل Anti -

Common - رد نویز حالت: گیرنده های دیفرانسیل نویز حالت -} (مانند نوسانات برق و EMI) را از طریق تفریق حذف می کنند.

کاهش تابش EMI: مسیرهای سیگنال متقارن مزارع الکترومغناطیسی را لغو کرده و تابش را تقریباً 20 دسی بل کاهش می دهد.

یکپارچگی سیگنال بهینه شده

نرخ بالای SLEW: انتقال سریع لبه ها باعث افزایش زمان و سقوط می شود ، که برای رابط های 56 گیگابیت در ثانیه+ Serdes بسیار مهم است.

تطبیق امپدانس: آثار دیفرانسیل ذاتاً با امپدانس 100Ω مطابقت دارند و طراحی PCB را ساده می کنند.

مصرف انرژی کم
LVDS -} نوسان سازهای دیفرانسیل مبتنی بر 60-70 ٪ قدرت کمتری نسبت به موارد تک- پایان داده ، با استانداردهای قدرت- مانند QSFP {5- DD استفاده می کنند.

iii برنامه های معمولی در ماژول های نوری

HIGH - سرعت منبع ساعت Serdes
برنامه: ساعتهای مرجع برای مدومهای PAM4 و مدارهای CDR را فراهم می کند.
مثال: ماژول های 100G/400G از نوسان سازهای دیفرانسیل 156.25 مگاهرتز یا 312.500 مگاهرتز استفاده می کنند<50 fs RMS jitter (integrated over 12 kHz–20 MHz).

همگام سازی کانال Multi-
برنامه: همگام سازی فاز در ماژول های کانال Multi - (به عنوان مثال ، cfp2/qsfp - dd).
فناوری کلید: Multi-} نوسان سازهای دیفرانسیل خروجی (به عنوان مثال ، LVD های 4 کانال) SKEW را به 50 پوند PS به حداقل می رساند.

جبران دما
دیفرانسیل TCXO: سنسورهای دما و الگوریتم های جبران خسارت را برای دستیابی به ثبات فرکانس 2.5 ppm بیش از -40 درجه تا 85 درجه.

IV روند صنعت و دستورالعمل های انتخاب

روندهای فناوری

فرکانس های بالاتر: اسیلاتورهای 224 گیگاهرتز اکنون از ماژول های نوری 1.6T پشتیبانی می کنند.

مینیاتوریزاسیون: 2520 بسته (2.5 × 2.5 میلی متر) جایگزین بسته های 5032/7050 برای CPO (CO- Optics بسته بندی شده) هستند.

ادغام: نوسان سازهای دارای ساخته شده - در فیلترهای برق و طیف گسترش باعث کاهش پیچیدگی مدار می شوند.

معیارهای انتخاب کلیدی (درجه صنعتی)

مدل های Hangjing: 1532C6-156.250K18DTSTL ، 1553D-156.250K33DTSTL ، 1575C-156.250K33DTSTL ، 1532D-312.500J33DTL ، 1553D-312.500K333DTL.

-} پایداری/بالا- الزامات دقیق
TCXO (LVDS/LVPECL): سری TC32D6/TC32P6/TC53H8 Hangjing با مشخصات دقیق ملاقات کنید:

برای نوسان سازهای دیفرانسیل عملکرد بالا- ، لطفاً برای راه حل های سفارشی با مهندسان برنامه Hangjing تماس بگیرید.

پایان

نوسان سازهای کریستالی دیفرانسیل ، با مقاومت EMI ، لرزش کم و مزایای ادغام ، در ماژول های نوری با سرعت بالا- ضروری هستند. با پیشرفت ارتباط نوری در دوره 800G/1.6T ، فناوری ساعت دیفرانسیل همچنان به مرزهای عملکرد صنعت ادامه خواهد داد.