CT-0155TSP-KB8L-E 2M SFP-Transceiver mit 1550-nm-DFB-Laser, 80 km Reichweite, 2 Mbit/s und DDMI

Technologie
Optische Transceiver
Partner
Coretek

Der CT-0155TSP-KB8L-E 2M ist ein steckbarer optischer Transceiver für die serielle Kommunikation mit 2 Mbit/s über Singlemode-Glasfaser. Er kombiniert einen 1550-nm-DFB-Sender mit einer optischen Duplex-LC-Schnittstelle und einem MSA-kompatiblen SFP-Formfaktor. Das Modul ist für Geräte mit Übertragungsstrecken nach IEEE C37.94 oder IEC 62843 sowie zur Umsetzung zwischen optischen und elektrischen Schnittstellen vorgesehen. Die Anbindung an das Hostsystem erfolgt über AC/AC-gekoppelte Differenzsignale und bietet Funktionen zur Senderabschaltung, zur Meldung von Senderfehlern und zur Erkennung von Signalverlust am Empfänger. Die integrierte digitale Diagnose gemäß SFF-8472 stellt über eine I²C-Schnittstelle Werte für Temperatur, Versorgungsspannung, Laser-Biasstrom sowie optische Sende- und Empfangsleistung bereit. Der zulässige Gehäusetemperaturbereich im Betrieb von −40 bis +85 °C ermöglicht den Einsatz in Geräten, die starken Temperaturschwankungen ausgesetzt sind, sofern das Wärmemanagement des Hostsystems entsprechend ausgelegt ist. Bei der Auslegung der Übertragungsstrecke sollten das verfügbare optische Leistungsbudget, die Übersteuerungsgrenze des Empfängers, die elektrische Kompatibilität mit dem Hostsystem und die angegebenen Genauigkeitsbereiche der Diagnose berücksichtigt werden.

CT-0155TSP-KB8L-E 2M SFP-Transceiver mit 1550-nm-DFB-Laser, 80 km Reichweite, 2 Mbit/s und DDMI

Eigenschaften

  • 2 Mbit/s mit NRZ-Codierung: Unterstützt Geräte mit optischen Übertragungsstrecken nach IEEE C37.94 oder IEC 62843.
  • 1550-nm-DFB-Sender: Bietet die spezifizierte optische Schnittstelle für eine 80 km lange Singlemode-Glasfaserstrecke.
  • Berechnetes optisches Leistungsbudget von mindestens 29 dB: Ergibt sich aus einer minimalen eingekoppelten Sendeleistung von −5 dBm und einer Empfängerempfindlichkeit von −34 dBm, vor Berücksichtigung der Streckenreserven.
  • SFP-Format mit Duplex-LC-Anschluss: Ermöglicht die steckbare Integration in kompatible SFP-Käfige mit getrennten Sende- und Empfangsfasern.
  • Betriebsspannung von 3,1 bis 3,5 V: Unterstützt die Integration in Hostsysteme mit einer Nennspannung von 3,3 V.
  • DDMI gemäß SFF-8472: Überwacht Temperatur, Versorgungsspannung, Laser-Biasstrom sowie optische Sende- und Empfangsleistung.
  • Signale TX_DISABLE, TX_FAULT und LOS: Ermöglichen dem Hostsystem, den Sender zu steuern und den Modul- und Verbindungsstatus zu überwachen.
  • Gehäusetemperaturbereich von −40 bis +85 °C: Ermöglicht den Betrieb von Geräten über einen weiten Temperaturbereich, sofern ein ausreichendes Wärmemanagement gewährleistet ist.
  • RoHS-konforme, bleifreie Ausführung: Unterstützt die Einhaltung von Stoffbeschränkungen für elektronische Geräte.
  • Einstufung in Laserklasse 1: Bietet eine definierte Klassifizierung der Augensicherheit für die Gerätedokumentation und Handhabungsvorschriften.

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CT-0155TSP-KB8L-E 2M Product Specification
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Verfügbare Modellvariationen

Alle verfügbaren Varianten und ein Vergleich ihrer Spezifikationen

Technische Daten

KategorieParameterSymbolSpezifizierter Wert oder BereichEinheit oder Bedingung

Allgemein

Produkttyp

—

Optischer SFP-Transceiver

MSA-kompatibler Formfaktor

Allgemein

Unterstützte Verbindung

—

IEEE C37.94 / IEC 62843

Kompatible Schnittstelle

Allgemein

Datenrate

—

2

Mb/s, NRZ

Allgemein

Übertragungsdistanz

—

80

km

Allgemein

Fasertyp

—

9/125-Singlemode-Faser

µm

Allgemein

Optischer Steck­verbinder

—

Duplex-LC

Getrennte Sende- und Empfangspfade

Allgemein

Elektrische Schnittstelle

—

AC/AC-differenziell

Hostkompatible serielle Schnittstelle

Allgemein

Digitale Diagnose

—

SFF-8472-DDMI über I²C

Identifikation über A0h und Überwachung über A2h

Umgebungsbedingungen

Gehäusetemperatur im Betrieb

TA

-40 bis +85

°C

Umgebungsbedingungen

Lagertemperatur

TS

-40 bis +85

°C, absoluter Grenzwert

Elektrische Eigenschaften

Nennversorgungsspannung

VCC

3.3

V

Elektrische Eigenschaften

Versorgungsspannung im Betrieb

VCC

3,1 bis 3,5

V

Elektrische Eigenschaften

Absolut maximal zulässige Versorgungsspannung

VCC

0 bis 6

V

Elektrische Eigenschaften

Absolute Dateneingangsspannung

—

0 bis VCC

V

Elektrische Eigenschaften

Spannungshub am Dateneingang

VID

400 bis 1600

mV

Elektrische Kenndaten

Versorgungsstrom des Senders

ICCT

maximal 200

mA

Elektrische Kenndaten

Versorgungsstrom des Empfängers

ICCR

maximal 100

mA

Elektrische Kenndaten

Differenzielle Ausgangsspannung des Empfängers

VOD

0,4 bis 1,3

V

Logikpegel

TX_DISABLE-Eingang: Low-Pegel

VIL

0 bis 0,8

V

Logikpegel

TX_DISABLE-Eingang: High-Pegel

VIH

2,0 bis VCC

V

Logikpegel

TX_FAULT-Ausgang: Low-Pegel

VOL

0 bis 0,8

V

Logikpegel

TX_FAULT-Ausgang: High-Pegel

VOH

2,0 bis VCC

V

Logikpegel

RX_LOS-Ausgang: Low-Pegel

VOL

0 bis 0,8

V

Logikpegel

RX_LOS-Ausgang: High-Pegel

VOH

2,0 bis VCC

V

Logikpegel

MOD_DEF: Low-Pegel

VIL

-0,6 bis VCC × 0,3

V

Logik

MOD_DEF-High-Pegel

VIH

VCC × 0,7 bis VCC + 0,5

V

Sender

Lasertyp

—

DFB

Nennauslegung auf 1550 nm

Sender

Optische Ausgangsleistung

PO

-5 bis 0

dBm, mittlere in die Singlemode-Faser eingekoppelte Leistung

Sender

Zentralwellenlänge

λc

1530 minimal, 1550 typisch, 1570 maximal

nm

Sender

Extinktionsverhältnis

ER

Mindestens 10

dB

Sender

Spektrale Breite bei -20 dB

Δλ

Maximal 1

nm

Sender

Seitenmodenunterdrückungsverhältnis

SMSR

Mindestens 30

dB

Sender

Optische Anstiegszeit, 10–90 %

tr

Maximal 2,0

ns

Sender

Optische Abfallzeit, 10–90 %

tf

Maximal 2,0

ns

Sender

Augendiagramm des Ausgangssignals

—

ITU G.957

Normkonformes Augendiagramm

Empfänger

Maximale optische Eingangsleistung

Pmax

-3

dBm

Empfänger

Empfängerempfindlichkeit

Pmin

≤ -34

dBm, BER unter 10⁻¹⁰ bei einer PRBS der Länge 2⁷-1

Empfänger

Betriebswellenlänge

λ

1100 bis 1600

nm

Empfänger

Pegel bei Aktivierung von LOS

PA

mindestens -45

dBm

Empfänger

Pegel bei Deaktivierung von LOS

PD

mindestens PA + 0,5, höchstens -33

dBm

Empfänger

LOS-Hysterese

PD – PA

0,5 bis 4

dB

Zeitverhalten

Aktivierungszeit von TX_DISABLE

toff

höchstens 10

µs

Zeitverhalten

Deaktivierungszeit von TX_DISABLE

ton

höchstens 1

ms

Zeitverhalten

Initialisierung einschließlich Zurücksetzen von TX_FAULT

tinit

höchstens 300

ms

Zeitverhalten

Zeit vom Auftreten eines Fehlers bis zur Aktivierung von TX_FAULT

tfault

höchstens 100

µs

Zeitverhalten

TX_DISABLE-Resetimpuls

treset

Mindestens 10

µs

Zeitverhalten

Zeit bis zum Setzen des Empfänger-LOS-Signals

tA,RX_LOS

Maximal 100

µs

Zeitverhalten

Zeit bis zum Rücksetzen des Empfänger-LOS-Signals

tD,RX_LOS

Maximal 100

µs

Konformität

Umweltgerechte Ausführung

—

RoHS-konform und bleifrei

Ausführung unter Einhaltung der Stoffbeschränkungen

Konformität

Lasersicherheit

—

Laserprodukt der Klasse 1, Gefährdungsgrad 1

IEC 60825-1 Ed.2:2007-03 und angegebene FDA-Anforderungen

Konformität

Prüfgrundlage für die Zuverlässigkeit

—

Telcordia GR-468-CORE

Eigenschaften entsprechend bewertet

Konformität

Auslegungsgrundlage für die EMV

—

Für die Einhaltung der Grenzwerte nach FCC Klasse B ausgelegt

EN55022/CISPR22 zur Berücksichtigung auf Systemebene aufgeführt

Pinbelegung

PinSymbolFunktionsbeschreibung

1

VeeT

Sendermasse

2

TX Fault

Senderfehleranzeige

3

TX Disable

Senderabschaltung; bei High-Pegel oder offenem Eingang wird das Modul deaktiviert

4

MOD-DEF(2)

Serielle Zweidrahtschnittstelle zur Identifikation

5

MOD-DEF(1)

Serielle Zweidrahtschnittstelle zur Identifikation

6

MOD-DEF(0)

Im Modul mit Masse verbunden

7

Datenratenauswahl

Nicht angeschlossen

8

LOS

Signalverlustanzeige

9

VeeR

Empfängermasse

10

VeeR

Empfängermasse

11

VeeR

Empfängermasse

12

RD-

Invertierter Empfangsdatenausgang

13

RD+

Empfangsdatenausgang

14

VeeR

Empfängermasse

15

VccR

Strom­versorgung des Empfängers

16

VccT

Strom­versorgung des Senders

17

VeeT

Sendermasse

18

TD+

Sendedateneingang

19

TD-

Invertierter Sender-Dateneingang

20

VeeT

Sendermasse

DDMI-Überwachungsgenauigkeit

ParameterÜberwachungsbereichGenauigkeitKalibrierung

Temperatur

-40 bis +85 °C

±3 °C

Intern

Versorgungsspannung

3,0 bis 3,6 V

±3 %

Intern

Laservorstrom

0 bis 70 mA

±10 %

Intern

Optische Sendeleistung

-3 bis +2 dBm

±3 dB

Intern

Optische Empfangsleistung

-30 bis -3 dBm

±3 dB

Intern

DDMI-Alarm- und Warnschwellen

ParameterObere AlarmschwelleObere WarnschwelleUntere WarnschwelleUntere Alarmschwelle

Temperatur

110 °C

100 °C

-35 °C

-40 °C

Versorgungsspannung

3,6 V

3,5 V

3,1 V

3,0 V

Laservorstrom

80 mA

70 mA

4 mA

2 mA

Optische Sendeleistung

+1 dBm

0 dBm

-5 dBm

-6 dBm

Optische Empfangsleistung

-2 dBm

-3 dBm

-34 dBm

-35 dBm

FAQs

für CT-0155TSP-KB8L-E 2M SFP-Transceiver mit 1550-nm-DFB-Laser, 80 km Reichweite, 2 Mbit/s und DDMI

Ja, das Modul ist für eine Singlemode-Verbindung über 80 km spezifiziert. Die nutzbare Reichweite muss jedoch anhand der tatsächlichen optischen Verluste der installierten Strecke überprüft werden, nicht allein anhand der Entfernung. Aus der minimalen Sendeleistung von -5 dBm und der Empfängerempfindlichkeit von -34 dBm ergibt sich ein berechnetes optisches Mindestbudget von 29 dB. Dieses Budget muss Faserdämpfung, Steck­verbinder, Spleiße, Reparaturreserven, Alterung und die vom Entwickler gewählte Betriebsreserve abdecken. Der maximale Eingangspegel des Empfängers beträgt -3 dBm. Bei einer kurzen, verlustarmen Teststrecke mit einer Sendeleistung nahe dem Maximalwert von 0 dBm kann daher eine Dämpfung von mindestens 3 dB erforderlich sein, um eine Übersteuerung zu vermeiden.

Nein. Das Modul hat zwar ein SFP-Gehäuse, nutzt aber eine serielle 2-Mb/s-NRZ-Schnittstelle für IEEE C37.94 oder IEC 62843 statt einer herkömmlichen physikalischen Ethernet-Schnittstelle. Das Hostsystem muss eine Versorgungsspannung von 3,1 bis 3,5 V, eine differenzielle AC/AC-Sendeschnittstelle mit einem Eingangssignalhub von 400 bis 1600 mV sowie eine Empfangsschaltung bereitstellen, die mit einem differenziellen Ausgangssignal von 0,4 bis 1,3 V kompatibel ist. Außerdem sollte es TX_DISABLE, TX_FAULT, LOS und die I²C-Zweidrahtschnittstelle für Identifikation und Diagnose implementieren. Die mechanische Passform allein reicht daher nicht aus: Auch die elektrische Schnittstelle und die Firmware des Hostsystems müssen zum Modul passen.

Die Schnittstelle stellt Modultemperatur, Versorgungsspannung, Laservorstrom sowie optische Sende- und Empfangsleistung über den Diagnosespeicher A2h bereit. Die Daten zur seriellen Identifikation sind unter A0h hinterlegt. Die angegebene Genauigkeit beträgt ±3 °C für die Temperatur, ±3 % für die Spannung, ±10 % für den Laservorstrom und ±3 dB für beide optischen Leistungswerte. Diese Genauigkeitsangaben gelten für Sendeleistungen von -3 bis +2 dBm und Empfangsleistungen von -30 bis -3 dBm. Sie decken damit weder den gesamten Senderausgangsbereich von -5 bis 0 dBm noch die Empfängergrenze von -34 dBm ab. Die Host-Software sollte Messwerte außerhalb der angegebenen Überwachungsbereiche daher mit Vorsicht behandeln und die Alarmregister als Betriebsindikatoren nutzen, nicht als Präzisionsmessdaten.

Planen Sie für den Sender einen maximalen Strom von 200 mA und für den Empfänger von 100 mA ein. Konservativ gerechnet ergibt sich damit ein Gesamtbedarf von 300 mA. Bei der oberen Betriebsspannungsgrenze von 3,5 V entspricht dies etwa 1,05 W, wenn beide Maximalwerte gleichzeitig auftreten. Der reguläre Versorgungsspannungsbereich liegt bei 3,1 bis 3,5 V. Die 6 V sind dagegen ein absoluter Maximalwert und kein vorgesehener Betriebswert. Achten Sie beim Leiterplattenentwurf auf eine geeignete Filterung von VccT und VccR und halten Sie sich an die empfohlene SFP-Schnittstellenbeschaltung. Die lokale thermische Analyse sollte die Gehäuseausführung und die Luftströmung berücksichtigen.

Planen Sie nach dem Einschalten der Versorgung oder dem Einsetzen des Moduls bis zu 300 ms für die Initialisierung einschließlich des Zurücksetzens von TX_FAULT ein. TX_DISABLE kann innerhalb von 10 µs aktiv werden; die Deaktivierung kann bis zu 1 ms dauern. TX_FAULT kann innerhalb von 100 µs nach Auftreten eines Fehlers aktiv werden. Für das Aktivieren und Deaktivieren des Empfänger-LOS-Signals sind jeweils bis zu 100 µs spezifiziert. Ein TX_DISABLE-Rücksetzimpuls muss mindestens 10 µs lang anliegen. Die Firmware sollte daher die Statusleitungen entprellen, die vollständige Anlaufzeit berücksichtigen und einen Verbindungsausfall erst nach Ablauf der spezifizierten Zeitgrenzen melden.

Das Modul ist für Gehäusetemperaturen von -40 bis +85 °C im Betrieb ausgelegt. Für die Lagerung ist derselbe Bereich von -40 bis +85 °C angegeben. Es ist RoHS-konform und bleifrei. Der optische Ausgang ist gemäß IEC 60825-1 Ed.2:2007-03 und den angegebenen FDA-Laseranforderungen als Laserprodukt der Klasse 1 eingestuft. Die EMV-Auslegung zielt auf die Einhaltung der FCC-Grenzwerte für Klasse B ab. EN55022/CISPR22 wird ebenfalls als auf Geräteebene zu berücksichtigende Norm genannt. Diese Angaben ersetzen nicht die Qualifizierung des vollständigen Hostsystems, da Gehäusekonstruktion, Leiterplattenlayout, Erdung, Ausführung des SFP-Aufnahmekäfigs und weitere verbaute Komponenten die Konformität des Gesamtsystems bestimmen.

Das Modul sollte über eine Duplex-LC-Schnittstelle an eine 9/125-µm-Singlemode-Faser angeschlossen werden. Sende- und Empfangspfad sind dabei getrennt. Der Sender verwendet einen 1550-nm-DFB-Laser mit einer Zentralwellenlänge im Bereich von 1530 bis 1570 nm, einem Extinktionsverhältnis von mindestens 10 dB, einer Nebenmodenunterdrückung von mindestens 30 dB und einer spektralen Breite von höchstens 1 nm bei -20 dB. Der Empfänger unterstützt Wellenlängen von 1100 bis 1600 nm. Die vorgesehene Verbindung zwischen den beiden Modulen bleibt jedoch die spezifizierte 1550-nm-Singlemode-Verbindung. Da diese optische Ausführung keine bidirektionale Übertragung über eine einzelne Faser vorsieht, sind beide LC-Kanäle und die korrekte Zuordnung von Tx zu Rx erforderlich.