CT-1250NSP-SB1L-A SFP-Transceiver mit 850-nm-VCSEL, 550 m Reichweite und 1,25 Gb/s

Der CT-1250NSP-SB1L-A unterstützt Übertragungsstrecken von bis zu 550 m über 50/125-µm-Multimode-Fasern und 275 m über 62,5/125-µm-Multimode-Fasern. Er verwendet einen 850-nm-VCSEL mit einer optischen Ausgangsleistung von −9,5 bis −4 dBm und bietet eine Empfängerempfindlichkeit von −17 dBm oder besser. Die Differenz zwischen der niedrigsten spezifizierten Sendeleistung und der Empfängerempfindlichkeit beträgt 7,5 dB. Dieser Wert beschreibt die noch nicht zugeordnete optische Leistungsdifferenz, nicht das vollständige Leistungsbudget der Übertragungsstrecke. Steck­verbinder- und Spleißverluste, Modeneffekte sowie Alterungsreserven müssen daher noch berücksichtigt werden. Prüfen Sie deshalb den installierten Fasertyp und die Streckendämpfung, bevor Sie die maximale Reichweite in Ihrer Auslegung zugrunde legen.

Ja, das Modul ist für Gigabit Ethernet nach IEEE 802.3z mit 1,25 Gb/s und für ANSI-Fibre-Channel-Verbindungen mit 1,06 Gb/s vorgesehen. Die elektrische Schnittstelle verwendet NRZ-Signalisierung. Daher müssen der Serialisierer und die Empfängerschaltung des Hosts die zum gewählten Protokoll passende Leitungsdatenrate bereitstellen. Pin 7, der in der SFP-Steckerbelegung als Rate Select vorgesehen ist, ist bei diesem Modul nicht angeschlossen. Der Transceiver ist daher als optische Komponente mit festem Funktionsumfang zu betrachten, nicht als hostgesteuertes Modul mit umschaltbarer Datenrate. Die Kompatibilität der Verbindung hängt weiterhin vom Host-Port, der Protokollkonfiguration, dem optischen Leistungsbudget und den Eigenschaften der Multimode-Faser ab.

Das Modul benötigt eine Nennversorgungsspannung von 3,3 V und ist für den Betrieb mit 3,1 bis 3,5 V spezifiziert. Die maximale Stromaufnahme beträgt 140 mA für den Sender und 100 mA für den Empfänger. Daraus ergibt sich ein angegebener Gesamtmaximalwert von 240 mA. Die Versorgungsschiene und das Filternetzwerk des Hosts sollten mit einer angemessenen Auslegungsreserve oberhalb dieses Bedarfs dimensioniert werden. Der differenzielle Dateneingang akzeptiert einen Spannungshub von 400 bis 1.660 mV; für den differenziellen Empfängerausgang sind 0,4 bis 1,3 V spezifiziert. Der absolute Grenzwert von 6 V darf nicht als zulässige Betriebsspannung verstanden werden, da der normale Betrieb auf den Bereich von 3,1 bis 3,5 V beschränkt ist.

Die Empfängerempfindlichkeit ist mit −17 dBm oder besser spezifiziert, die maximale optische Eingangsleistung beträgt −3 dBm. Zwischen der Empfindlichkeitsschwelle und der Überlastgrenze liegt somit ein Bereich von 14 dB. Die Sendeleistung reicht von −9,5 bis −4 dBm. Ohne Berücksichtigung der Streckenverluste verbleibt damit zwischen der höchsten spezifizierten Sendeleistung und der Überlastgrenze des Empfängers ein Abstand von 1 dB. Auch bei sehr kurzen Verbindungen im Labor oder innerhalb von Geräten sollten Messtoleranzen und unerwartete Leistungsschwankungen geprüft werden. Die Empfindlichkeitsangabe von −17 dBm für schwache Signale bezieht sich auf ein 2^7−1-Testmuster und eine Bitfehlerrate unter 10^−12. Bei der Fertigungsprüfung sollten daher, soweit erforderlich, gleichwertige Abnahmekriterien gelten.

TX_DISABLE ist High-aktiv; auch ein offener Eingang deaktiviert den Sender. Ein Low-Pegel ist als Spannung zwischen 0 und 0,8 V definiert, ein High-Pegel reicht von 2,0 V bis Vcc. TX_FAULT zeigt einen Senderfehler an. RX_LOS meldet eine unzureichende optische Empfangsleistung über TTL-kompatible Ausgangspegel. Die spezifizierten LOS-Schwellen liegen bei −30 dBm für das Setzen und −17 dBm für das Rücksetzen des Signals; die angegebene Hysterese beträgt 0,5 dB. Die Host-Firmware sollte auch die zeitlichen Grenzwerte berücksichtigen: bis zu 300 ms für die Initialisierung, 10 µs für das Setzen von TX_DISABLE und 100 µs für das Setzen oder Rücksetzen von RX_LOS.

Der spezifizierte Betriebstemperaturbereich des Modulgehäuses beträgt −40 bis +85 °C. Derselbe Bereich gilt auch für die Lagerung. Da sich die Betriebsgrenzen auf das Modulgehäuse beziehen, reicht die Umgebungstemperatur im Gerätegehäuse allein für die thermische Validierung nicht aus. Bei der Bewertung der thermischen Auslegung müssen Luftstrom, Temperatur des SFP-Käfigs, benachbarte Wärmequellen und die gesamte Stromaufnahme des Moduls berücksichtigt werden. Der optische Sender ist für den Betrieb nach Laserklasse 1 gemäß EN 60825-1 ausgelegt. Die Bauweise ist als RoHS-konform und bleifrei ausgewiesen. Das EMV-Verhalten ist auf die Grenzwerte der FCC-Klasse B ausgelegt. Dennoch müssen Störaussendung und Störfestigkeit des fertigen Host-Geräts auf Systemebene bewertet werden.

Das Modul verfügt über den SFP-Formfaktor, einen 20-poligen elektrischen Steck­verbinder und eine optische Duplex-LC-Buchse. Für die Integration sind daher ein kompatibler SFP-Käfig, ein passender Host-Steck­verbinder sowie eine entsprechende Anordnung der Sende- und Empfangsfasern erforderlich. Die elektrischen Hoch­geschwindig­keitssignale werden über die differenziellen Signalpaare TD+/TD− und RD+/RD− geführt. Sender und Empfänger verfügen jeweils über separate Versorgungs- und Massepins. Rate Select ist nicht angeschlossen. MOD-DEF(0), MOD-DEF(1) und MOD-DEF(2) dienen der Erkennung des eingesetzten Moduls und der seriellen Identifikation. Bei der Leiterbahnführung auf der Leiterplatte sollte die vorgesehene differenzielle Impedanz eingehalten und Impedanzsprünge minimiert werden. Eine geeignete Filterung der Versorgungsspannung sollte nahe am Anschluss des SFP-Käfigs vorgesehen werden.

Für den CT-1250NSP-SB1L-A ist keine digitale Diagnoseüberwachung spezifiziert. Die Pins MOD-DEF(1) und MOD-DEF(2) sind einer seriellen Zweidraht-Schnittstelle zur Identifikation zugeordnet. Diese Belegung allein bestätigt jedoch nicht, dass Temperatur, Spannung, Biasstrom oder optische Leistung in Echtzeit ausgelesen werden können. Bei der Entwicklung des Host-Systems sollte daher keine Kompatibilität mit DDM- oder DOM-Verwaltungsfunktionen vorausgesetzt werden. Zur Überwachung der Verbindung stehen dennoch die dedizierten Ausgänge RX_LOS und TX_FAULT sowie die Sendersteuerung über TX_DISABLE zur Verfügung. Falls optische und elektrische Telemetriedaten in Echtzeit zwingend erforderlich sind, sollte diese Funktion bestätigt werden, bevor das Modul für die Anwendung freigegeben wird.