Блог компании Переработка оптических интегральных схем TI: драйвер лазера, CDR и приемопередатчик, транс-импедансный и ограничительный усилитель

Утилизация оптической сетевой микросхемы TI: лазерный драйвер, CDR и приемопередатчик, трансимпедансный и ограничивающий усилитель

Являясь ведущим предприятием в сфере переработки электронных компонентов,Шэньчжэньская компания электроники Mingjiada, Ltd.предлагает комплексные решения по переработке отходов посредством профессиональных услуг, очень конкурентоспособных цен и честности в деловых операциях.

Преимущества переработки:

1. Комплексный охват высококачественных и основных компонентов.

Полная переработка: включая чипы 5G, микросхемы новой энергетики, микросхемы Интернета вещей, микросхемы Bluetooth, микросхемы автомобильных информационно-развлекательных систем, микросхемы автомобильного класса, коммуникационные микросхемы, микросхемы искусственного интеллекта, микросхемы памяти, сенсорные микросхемы, микроконтроллерные микросхемы, микросхемы приемопередатчиков, микросхемы Ethernet, чипы Wi-Fi, модули беспроводной связи, разъемы и другие электронные компоненты.

2. Профессиональная система оценки и точное ценообразование.

Опытная команда инженеров: быстро определяет номера деталей, номера партий, типы упаковки и условия качества посредством тестирования.

Передовое испытательное оборудование: использует рентгеновский контроль, функциональное тестирование и технологию стирания данных для обеспечения целостности чипа.

Многомерная модель ценообразования: объединяет в режиме реального времени данные мирового рынка, дефицит, перспективы применения и оценки состояния для предоставления точных и прозрачных котировок.

3. Ценовые и финансовые преимущества быстрой ликвидации

Выкуп по высокой стоимости: используя нашу глобальную рыночную сеть, мы предлагаем лучшие в отрасли котировки, чтобы максимизировать стоимость ваших акций.

Быстрый расчет: платеж завершается в течение 24–48 часов с момента подтверждения, с поддержкой наличных, банковских переводов и мультивалютных расчетов.

Сильная капитальная база: обеспечивает бесперебойное выполнение крупномасштабных транзакций, устраняя давление, связанное с условиями кредита.

4. Гибкие модели транзакций для удовлетворения разнообразных потребностей

Несколько моделей сотрудничества: покупка за наличные, консигнация, комиссионные продажи, агентские продажи, распродажа и управление запасами.

Гибкие методы доставки: сбор клиентов, заводской сбор и глобальное отслеживание логистики.

5. Комплексная система комплексного обслуживания.

Единый рабочий процесс от консультации до расчета: категоризация запасов → представление номенклатуры → быстрая оценка → предложение → логистика → проверка качества → оплата → послепродажная поддержка.

I. Лазерные драйверы

Драйвер лазера — это основной чип драйвера в оптической линии передачи. Его основная функция заключается в усилении высокоскоростных дифференциальных электрических сигналов, формировании их формы и выдаче стабильного тока возбуждения для управления лазером (лазер с прямой модуляцией DML, лазер с внешней модуляцией EML, модулятор MZM) в сборке оптического передатчика (TOSA) для завершения электрооптического преобразования; это ключевой компонент для преобразования электрических сигналов в оптические сигналы.

1. Основной принцип работы

Высокоскоростные цифровые электрические сигналы по своей природе обладают слабой управляемостью и страдают от серьезных искажений формы сигналов, что делает их неспособными напрямую управлять лазером для излучения света. В драйвере лазера используются внутренние высокоскоростные схемы усиления, схемы регулирования тока смещения и схемы согласования импеданса для усиления амплитуды входного слабого сигнала и подавления джиттера. В то же время он обеспечивает лазер точным статическим током смещения и током динамической модуляции, управляя лазером для быстрого включения и выключения в ответ на цифровой сигнал, тем самым выдавая стандартизированные высокоскоростные оптические сигналы, соответствующие спецификациям оптоволоконной передачи.

2. Основные характеристики продуктов TI

Ассортимент лазерных драйверов TI охватывает весь спектр приложений от низких до сверхвысоких скоростей передачи данных, поддерживает различные основные типы лазеров, включая DML, EML и MZM, и совместим с оптическими модулями в различных форматах упаковки. Основные преимущества значительны: во-первых, высокая степень интеграции, поскольку многие продукты включают встроенные CDR, эквалайзеры и схемы диагностического управления, которые упрощают проектирование периферийных схем и уменьшают сложность компоновки печатной платы модуля; во-вторых, низкий джиттер и высокая линейность, которые эффективно подавляют искажения сигнала при высокоскоростной модуляции и повышают точность передачи оптического сигнала; в-третьих, поддержка широкого диапазона скоростей передачи данных при контролируемом энергопотреблении, отвечающем требованиям маломощного проектирования телекоммуникационного оборудования; и, в-четвертых, встроенные механизмы защиты от перегрузки по току и перегрева, повышающие долговременную стабильность работы оптических модулей.

3. Репрезентативные модели

ONET1131EC — флагманский лазерный драйвер высокого класса от TI. Этот специальный чип драйвера, разработанный специально для лазеров с внешней модуляцией, объединяет функции CDR (восстановление часов и данных) и поддерживает высокоскоростную передачу сигнала от 9,8 до 11,7 Гбит/с. Он работает независимо, без необходимости использования внешнего опорного генератора, обеспечивая оптимизацию джиттера сигнала и возможности восстановления формы сигнала. Подходит для высокоскоростной оптической передачи и оптических модулей магистральной сети. Он эффективно повышает целостность сигнала в высокоскоростных оптических каналах передачи.

II. Чипы CDR (восстановление часов и данных)

CDR (восстановление часов и данных) служит «ядром формирования сигнала» в высокоскоростной оптической связи. Это ключевой компонент для устранения джиттера сигнала, временных сдвигов и несогласованности данных при высокоскоростной последовательной передаче. Широко интегрированный в оптические линии передатчика и приемника, этот базовый чип обеспечивает точную передачу высокоскоростных данных.

1. Основной принцип работы

Во время высокоскоростной оптоволоконной передачи передаваемые последовательные данные подвержены джиттеру тактовой частоты, неравномерности синхронизации и фазовым сдвигам данных из-за шума канала, потерь при передаче и задержки компонентов. Это препятствует точной выборке данных на принимающей стороне, что приводит к битовым ошибкам. Чипы CDR используют внутренние схемы фазовой автоподстройки частоты (ФАПЧ), а также схемы определения фазы и калибровки для точного извлечения тактовых сигналов синхронизации из нарушенного потока входных данных. Они перестраивают синхронизацию данных, исправляют искаженные формы сигналов и фильтруют случайный джиттер и шумовые помехи, тем самым выдавая высокоскоростные данные и тактовые сигналы синхронизации со стабильной синхронизацией и регулярными формами сигналов, что снижает частоту ошибок при передаче в источнике.

2. Основные характеристики продуктов TI

Чипы TI CDR подразделяются на автономные и интегрированные типы в соответствии с различными требованиями к проектированию. Их основные особенности включают в себя: поддержку автономной работы без опорных часов, устранение зависимости от внешних часов и упрощение конструкции системы; сверхнизкие характеристики передачи джиттера, подходящие для сценариев передачи 10G и более высоких скоростей; поддержка режима обхода часов, обеспечивающего совместимость с низкоскоростной передачей данных; и встроенный цифровой интерфейс управления, который позволяет настраивать параметры, контролировать состояние и диагностировать неисправности через шину I²C, что делает их пригодными для проектирования интеллектуальных оптических модулей. Кроме того, встроенные CDR компании TI сочетают восстановление тактовой частоты с функциями лазерного драйвера и усиления сигнала, что значительно сокращает количество микросхем и занимаемую площадь модуля.

3. Типичные приложения и интегрированные продукты

Все основные оптические трансиверы и лазерные драйверы TI включают в себя высокопроизводительные CDR. Например, ONET1130EC имеет двухканальный CDR, обеспечивающий восстановление тактовой частоты и данных как для каналов передачи, так и для каналов приема одновременно. Он поддерживает скорости передачи данных в диапазоне от 9,8 Гбит/с до 11,7 Гбит/с и оснащен функцией оптоэлектрического шлейфового тестирования, что упрощает производство и отладку модулей. Он широко используется в оптических модулях 10G и межсетевом оборудовании центров обработки данных.

III. Оптические трансиверы

Оптические трансиверы TI представляют собой высокоинтегрированные микросхемы оптоэлектронной обработки смешанных сигналов, которые сочетают в себе множество функций, включая управление передачей, усиление приема, восстановление тактовой частоты CDR и выравнивание сигнала. Являясь основными устройствами управления в оптических модулях, они одновременно выполняют весь процесс электрооптического преобразования для передачи, а также приема и обработки оптических сигналов, тем самым существенно упрощая аппаратную архитектуру высокоскоростных оптических модулей.

1. Основная функциональная архитектура

Оптический приемопередатчик включает в себя двунаправленную цепь обработки сигналов: цепь передачи включает в себя драйвер модуляции и передающий CDR для выполнения синхронизации данных и управления лазером; Цепь приема включает в себя ограничительный усилитель и приемный CDR для усиления слабых оптических сигналов, формирования формы сигнала и восстановления тактовой частоты и данных, в конечном итоге выдавая стандартизированные цифровые сигналы. Это позволяет одному чипу выполнять весь спектр функций передачи и приема оптического сигнала, заменяя традиционные многочиповые дискретные решения.

2. Ключевые преимущества продукции TI

Оптические трансиверы TI обладают четырьмя ключевыми преимуществами: высокая интеграция, миниатюризация, низкое энергопотребление и простота отладки, что делает их пригодными для требовательных промышленных и телекоммуникационных приложений: во-первых, однокристальная интеграция двухканальных CDR как для передачи, так и для приема, а также схем драйвера и усилителя значительно уменьшает количество внешних компонентов, тем самым снижая стоимость и размер модуля; во-вторых, они поддерживают широкую динамическую адаптацию, позволяя пользователям переключаться между высокоскоростными и низкоскоростными режимами работы посредством конфигурации; в-третьих, они включают в себя встроенные схемы мониторинга АЦП и ЦАП для мониторинга таких параметров, как оптическая мощность, рабочее напряжение и температура, в режиме реального времени, что обеспечивает интеллектуальную диагностику модулей и оповещение о неисправностях; в-четвертых, они поддерживают выбор полярности передачи/приема и функции тестирования по шлейфу, что значительно повышает эффективность ввода продукта в эксплуатацию и оперативного обслуживания.

3. Ключевые репрезентативные модели

ONET1130EC — это классический высокоскоростной оптический трансивер от TI, работающий со скоростью передачи данных от 9,8 до 11,7 Гбит/с. Он включает в себя два CDR, драйверы модулятора и усилители-ограничители, что обеспечивает автономную работу без необходимости использования внешнего тактового генератора. Он поддерживает параметры конфигурации двухпроводного цифрового интерфейса и совместим с оптическими модулями 10G SFP+ и оборудованием передачи волоконно-оптической связи, что делает его основным интегрированным приемопередатчиком для приложений со средней и высокой скоростью оптической передачи.

IV. Трансимпедансный усилитель (TIA)

Трансимпедансный усилитель (TIA) является основным компонентом входного каскада оптической приемной цепи. Взаимодействуя с фотодиодом (PD/APD) в оптическом приемном блоке (ROSA), он служит основным чипом для преобразования и усиления слабых сигналов оптического тока.

1. Основной принцип работы

При получении слабого оптического сигнала, передаваемого по оптическому волокну, фотодиод преобразует его в слабый оптический сигнал тока в диапазоне наноампер. Поскольку амплитуда этого токового сигнала чрезвычайно мала, он легко подавляется шумом и не может быть обработан напрямую. Основная функция трансимпедансного усилителя заключается в линейном преобразовании слабого сигнала оптического тока в сигнал напряжения, обеспечивая при этом усиление с высоким коэффициентом усиления и низким уровнем шума. Он одновременно подавляет помехи окружающего света и высокочастотный шум, выдавая чистый, стабильный по амплитуде сигнал дифференциального напряжения, который обеспечивает подходящий входной сигнал для нисходящего усилителя-ограничителя и микросхемы CDR.

2. Основные характеристики продуктов TI

Чипы TI TIA специально оптимизированы для приложений высокоскоростного оптического приема и обладают выдающимися ключевыми характеристиками: сверхнизкий уровень шума и высокий линейный коэффициент усиления, обеспечивающие точное воспроизведение слабых оптических сигналов и предотвращение искажений сигнала; поддержка регулировки переменного усиления, позволяющая адаптироваться к различным сценариям входной оптической мощности и предотвращать насыщение сигнала; встроенные входные схемы защиты от перенапряжения и электростатического разряда (ESD), повышающие помехоустойчивость и надежность устройства; в них используется полностью дифференциальная архитектура вывода, которая эффективно подавляет синфазный шум и повышает устойчивость сигнала к помехам; их диапазон скоростей охватывает весь спектр от 1G до 100 Гбит/с, что делает их подходящими для гигабитных, 10-гигабитных и высокоскоростных оптических модулей центров обработки данных.

V. Ограничительный усилитель (LA)

Ограничительный усилитель (LA) представляет собой устройство формирования входного сигнала в оптической цепи приема. Он получает выходной сигнал от трансимпедансного усилителя и выполняет нормализацию амплитуды сигнала, формирование формы сигнала и фильтрацию шума; это ключ к обеспечению точного распознавания цифровых сигналов.

1. Основной принцип работы

Сигнал напряжения, усиленный TIA, по-прежнему демонстрирует колебания амплитуды, краевые искажения и незначительные шумовые помехи и не может быть напрямую распознан цифровыми схемами. Ограничительный усилитель формирует входной аналоговый сигнал напряжения, устанавливая фиксированный порог напряжения: сигналы выше порога равномерно преобразуются в высокий уровень, а сигналы ниже порога преобразуются в низкий уровень, тем самым устраняя колебания амплитуды и остаточный шум. Выходной сигнал представляет собой стандартизированный цифровой дифференциальный сигнал с равномерной амплитудой и крутыми, четко выраженными фронтами. В сочетании с CDR он выполняет синхронизацию для полного устранения битовых ошибок, вызванных искажением сигнала.

2. Основные характеристики и модели продуктов TI

Ограничительные усилители TI характеризуются широкой полосой пропускания, быстрым откликом и низким энергопотреблением, что делает их пригодными для высокоскоростного формирования последовательных сигналов: они поддерживают широкую адаптируемость и обеспечивают быстрое восстановление сигнала, что обеспечивает быструю реакцию на высокоскоростные потоки данных; обладают отличными возможностями шумоподавления, точно отфильтровывая сигналы помех малой амплитуды; и они имеют чрезвычайно низкое энергопотребление, что делает их пригодными для портативных оптических модулей и конструкций с высокой плотностью размещения. Среди них ONET4291PA — классический усилитель-ограничитель общего назначения, поддерживающий скорость передачи данных от 1,0 Гбит/с до 4,25 Гбит/с. Он широко используется в низкоскоростных оптических модулях Gigabit, 2,5G и 4G, предлагая стабильную производительность и отличное соотношение цены и качества. Кроме того, несколько высокоскоростных оптических трансиверов оснащены встроенными ограничительными усилителями, что позволяет создать единую цепочку приема, включающую TIA, LA и CDR.