Bộ dao động tinh thể khác biệt: Các ứng dụng và công nghệ chính trong các mô -đun giao tiếp quang học

Khi công nghệ truyền thông quang học tiến triển theo tốc độ cao hơn, mật độ lớn hơn và mức tiêu thụ năng lượng thấp hơn, độ ổn định và chống - hiệu suất nhiễu của tín hiệu đồng hồ đã trở thành mấu chốt cho hiệu suất hệ thống tổng thể. Các bộ dao động tinh thể khác biệt, với cơ chế truyền tín hiệu duy nhất của chúng, đang ngày càng nổi lên như các nguồn đồng hồ lõi trong các mô -đun quang như bộ thu phát quang 400G/800G.

I. Yêu cầu và thách thức đồng hồ trong các mô -đun giao tiếp quang học

Trong các hệ thống truyền thông quang học, các mô -đun quang học chịu trách nhiệm chuyển đổi hiệu quả các tín hiệu điện thành tín hiệu quang học. Các thành phần chính như trình điều khiển laser, TIA và mạch CDR áp đặt các yêu cầu nghiêm ngặt đối với tín hiệu đồng hồ:

Tiếng ồn pha thấp và jitter: High - Truyền tín hiệu tốc độ (ví dụ: 56Gbps PAM4, 112Gbps NRZ) yêu cầu Jitter phải dưới 100 fs (mức femtosecond) để ngăn chặn tốc độ lỗi Bit tăng (BER).

Điện trở EMI: Trong môi trường điện từ phức tạp của các mô -đun mật độ cao -, đơn- Đồng hồ kết thúc là dễ bị nhiễu xuyên âm.

Tính ổn định nhiệt độ: Các mô-đun phải duy trì độ ổn định tần số (± 2,5 ppm trở lên) trong phạm vi nhiệt độ rộng (-40 độ đến 85 độ).

Ii. Ưu điểm kỹ thuật của bộ tạo dao động tinh thể khác biệt

So với các bộ tạo dao động đã kết thúc -, bộ tạo dao động tinh thể vi sai tạo ra một cặp pha - tín hiệu vi sai đảo ngược (ví dụ: LVDS, LVPECL), cải thiện đáng kể hiệu suất của hệ thống:

Tăng cường khả năng can thiệp chống -

Thông thường - Từ chối nhiễu chế độ: Máy thu vi sai loại bỏ thông thường - Tiếng ồn (như dao động nguồn và EMI) thông qua phép trừ.

Giảm bức xạ EMI: Đường dẫn tín hiệu đối xứng hủy bỏ các trường điện từ, giảm bức xạ khoảng 20 dB.

Tính toàn vẹn tín hiệu tối ưu hóa

Tốc độ xoay cao: Chuyển đổi cạnh nhanh hơn rút ngắn thời gian tăng và giảm, điều này rất quan trọng đối với các giao diện 56Gbps+ Serdes.

Khớp trở kháng: Dấu vết khác biệt vốn có trở kháng 100Ω, đơn giản hóa thiết kế PCB.

Tiêu thụ năng lượng thấp
LVD - Các bộ dao động vi sai dựa trên tiêu thụ công suất ít hơn 60 %70% so với đơn - kết thúc, đáp ứng các tiêu chuẩn năng lượng thấp - như QSFP - dd.

Iii. Các ứng dụng điển hình trong các mô -đun quang

Cao - SPEED SERDES CLOCK Nguồn
Ứng dụng: Cung cấp đồng hồ tham chiếu cho bộ điều biến PAM4 và mạch CDR.
Ví dụ: Các mô -đun 100g/400g sử dụng 156,25 MHz hoặc 312.500 MHz dao động khác biệt với<50 fs RMS jitter (integrated over 12 kHz–20 MHz).

Multi - Đồng bộ hóa kênh
Ứng dụng: Đồng bộ hóa pha trong các mô -đun kênh Multi - (ví dụ: CFP2/QSFP - DD).
Công nghệ chính: Multi - Bộ tạo dao động vi sai đầu ra (ví dụ: LVDS 4 kênh) giảm thiểu sai lệch xuống còn ± 50 ps.

Bù nhiệt độ
TCXO khác biệt: Tích hợp các cảm biến nhiệt độ và thuật toán bù để đạt được độ ổn định tần số ± 2,5 ppm trên -40 đến 85 độ.

Iv. Xu hướng công nghiệp và hướng dẫn lựa chọn

Xu hướng công nghệ

Tần số cao hơn: Bộ tạo dao động 224 GHz hiện hỗ trợ các mô -đun quang 1.6T.

Thu nhỏ: 2520 gói (2,5 × 2,5 mm) đang thay thế các gói 5032/7050 cho CPO (CO - Quang học đóng gói).

Tích hợp: Các bộ dao động với - được xây dựng trong các bộ lọc nguồn và phổ lan truyền làm giảm độ phức tạp của mạch.

Tiêu chí lựa chọn chính (lớp công nghiệp)

Các mô hình Hangjing: 1532C6-156.250K18DTSTL, 1553D-156.250K33DTSTL, 1575C-156.250K33DTSTL, 1532D-312.500J33DTL, 1553D-312.500

Cao - ổn định/cao - Yêu cầu chính xác
TCXO (LVDS/LVPECL): Sê -ri TC32D6/TC32P6/TC53H8 của Hangjing đáp ứng các thông số kỹ thuật nghiêm ngặt:

Đối với các bộ dao động vi sai hiệu suất -, vui lòng liên hệ với các kỹ sư ứng dụng của Hangjing cho các giải pháp tùy chỉnh.

Phần kết luận

Các bộ dao động tinh thể vi phân, với điện trở EMI, jitter thấp và lợi thế tích hợp, là rất cần thiết trong các mô -đun quang tốc độ- cao. Khi giao tiếp quang học tiến vào kỷ nguyên 800G/1.6T, công nghệ đồng hồ khác biệt sẽ tiếp tục đẩy ranh giới hiệu suất của ngành.