FT1M2HAR 650 nm 10–250 MBd 50–80 m RedLink® POF-Sender in horizontaler Bauform

Ja, 250 MBd liegt innerhalb des angegebenen Symbolratenbereichs von 10–250 MBd. Bei 250 MBd dauert ein Symbol nur 4 ns. Die Qualität der Senderansteuerung, das Übertragungsverhalten der Faser, die Empfängerbandbreite, Jitter und die Signalintegrität auf der Leiterplatte beanspruchen daher jeweils einen Teil der verfügbaren Zeitreserve. Der spezifizierte Symbolratenbereich allein belegt noch nicht die Kompatibilität mit einem bestimmten Kommunikationsprotokoll oder Codierungsverfahren. Prüfen Sie die Augenöffnung und das Fehlerverhalten der gesamten Übertragungsstrecke mit dem vorgesehenen Empfänger, der geplanten POF-Länge und den vorgesehenen Steck­verbindern unter ungünstigsten Betriebsbedingungen.

Die Angabe von 50–80 m ist als Auslegungsbereich für das Gesamtsystem zu verstehen, nicht als uneingeschränkte Garantie für eine bestimmte Kabellänge. Die erreichbare Übertragungsdistanz hängt von der eingekoppelten optischen Leistung, der Empfängerempfindlichkeit, der POF-Dämpfung bei 650 nm, den Einfügedämpfungen der Steck­verbinder, Biegungen, Verschmutzung, Temperatur und Alterung ab. Eine 50-m-Verbindung bietet in der Regel mehr optische Leistungsreserve als eine 80-m-Verbindung mit denselben Komponenten. Die tatsächliche Reserve muss jedoch für die gewählte Verbindung berechnet werden. Berücksichtigen Sie bei einer angestrebten Übertragungsdistanz von 80 m auch Fertigungstoleranzen und wartungsbedingte Verluste, statt lediglich einen kurzen Laboraufbau zu validieren.

Bei der horizontalen Bauform ist der optische Anschluss so angeordnet, dass die Faser weitgehend parallel zur Leiterplatte statt senkrecht von ihr weg verläuft. Das eignet sich für flache Gehäuse, die Faserführung zur Frontplatte und Kartenlayouts mit begrenztem Freiraum über der Leiterplatte. Gleichzeitig müssen die Position des Anschlusses an der Leiterplattenkante und der Faserverlauf sorgfältig berücksichtigt werden. Im Layout sollte ausreichend Platz für das Steck­verbindergehäuse, den Gegenstecker, die Zugentlastung und den Zugang zum Einstecken vorgesehen werden. Auch der zulässige POF-Biegeradius muss berücksichtigt werden. Prüfen Sie vor der Freigabe der Leiterplatte das verbindlich vorgegebene Anschlusslayout, die Freihaltebereiche und die mechanische Toleranzkette, statt diese allein anhand der Gehäuseausrichtung abzuschätzen.

Der Sender arbeitet bei 650 nm im sichtbaren Wellenlängenbereich und ist für Kunststoff-Lichtwellen­leiter-Verbindungen über kurze und mittlere Distanzen vorgesehen. Da die Daten optisch übertragen werden, kann die vollständige Verbindung eine galvanische Trennung zwischen Sender- und Empfängerschaltung ermöglichen, sofern kein leitender Signalpfad die Isolationsbarriere überbrückt. Zudem lassen sich elektromagnetische Einkopplungen in das Übertragungsmedium vermeiden. Strom­versorgung, Erdung, Schirmung und Gehäusedesign müssen dennoch gesondert berücksichtigt werden. Bei einer Übertragungsstrecke von 50–80 m bleiben Faserdämpfung und Steck­verbinderverluste entscheidende Faktoren im optischen Leistungsbudget. Auch beim Einsatz von POF ist daher eine Analyse der Übertragungsstrecke unter ungünstigsten Bedingungen erforderlich.

Wählen Sie einen Empfänger, der den POF-Betrieb bei 650 nm und die erforderliche Symbolrate innerhalb des Senderbereichs von 10–250 MBd unterstützt. Empfängerempfindlichkeit, maximale optische Eingangsleistung, Logikpolarität und elektrischer Ausgang müssen zum Protokoll passen und zugleich genügend optische Leistungsreserve für die vorgesehene Strecke von 50–80 m lassen. Bewerten Sie Faseraufbau, Kerndurchmesser, numerische Apertur, Steck­verbinderkompatibilität und Dämpfung bei 650 nm im Zusammenspiel des Gesamtsystems, statt diese Eigenschaften unabhängig voneinander auszuwählen. Berechnen Sie das Leistungsbudget vom Senderausgang über sämtliche Faser- und Steck­verbinderverluste bis zur Empfängerschwelle. Planen Sie dabei Reserven für Temperatur, Alterung, Verschmutzung und Fertigungsstreuungen ein.

Gehen Sie nicht davon aus, dass sich der Sender ohne Prüfung der Schnittstelle direkt an einen beliebigen Mikrocontroller- oder FPGA-Ausgang anschließen lässt. Die erforderliche Eingangstopologie, Ansteueramplitude bzw. der Ansteuerstrom, die Spannungsversorgung, Schwellwerte, Eingangskapazität und Grenzwerte für die Flankensteilheit müssen zur gewählten Treiberschaltung passen. Bei 250 MBd beträgt die Symboldauer nur 4 ns. Damit bleibt wenig Spielraum für langsame Flanken, Nachschwingen oder Pulsbreitenfehler. Leiterbahnführung, Rückstrompfade und lokale Entkopplung sind deshalb Teil der Auslegung der optischen Verbindung. Messungen am Prototyp sollten den elektrischen Signalverlauf an den Senderpins und das empfangene optische Augendiagramm unter den vorgesehenen Betriebsbedingungen bestätigen.

Aus einem spezifizierten Betriebsbereich von 10–250 MBd lässt sich nicht ableiten, dass ein Betrieb unterhalb von 10 MBd oder mit einem statischen Gleichsignalzustand möglich ist. Manche Sender- und Empfängerarchitekturen sind von der Flankenwechselhäufigkeit, dem Tastgrad oder dem Verhalten der internen Vorspannung abhängig. Außerhalb des qualifizierten Signalratenbereichs bleibt ein gültiger High- oder Low-Zustand daher möglicherweise nicht unbegrenzt erhalten. Wenn Ihre Anwendung lange Leerlaufzeiten, niederfrequente PWM oder eine ungewöhnliche Leitungscodierung umfasst, testen Sie genau diese Signalmuster, statt lediglich einen ausgeglichenen Hoch­geschwindig­keitsdatenstrom zu validieren. Falls eine dauerhafte Gleichsignalübertragung erforderlich ist, wählen Sie ein Bauteil, dessen Betriebsbereich ausdrücklich Gleichsignale einschließt, oder holen Sie vor der Designfreigabe eine anwendungsspezifische Bestätigung ein.