FB2M5KVR OptoLock POF Transceiver 10/100/250Mbps

De OptoLock-interface gebruikt een gepatenteerd stekkerloos ontwerp waarmee u een blanke kunststof optische vezel direct in de poort van de zendontvanger kunt steken. Er is geen aparte connector of speciaal gereedschap nodig – u knipt de POF-kabel eenvoudig op lengte (zelfs met een eenvoudige kniptang) en duwt deze in de OptoLock-duplexaansluiting. Het interne vergrendelmechanisme zet de vezel direct vast, waardoor de installatie sterk wordt vereenvoudigd en snelle kabelafwerking op locatie mogelijk wordt.

Deze zendontvanger is ontworpen voor standaard Plastic Optical Fibre (POF) met een kern van 1 mm en een buitenmantel van 2,2 mm. Er zijn geen connectoren nodig aan de uiteinden van de vezel – de blanke gepolijste vezel wordt direct in de OptoLock-poort gestoken. In de praktijk kunt u elke step-index POF-kabel gebruiken die geschikt is voor licht van 650 nm; knip het uiteinde van de vezel simpelweg netjes af en steek het erin. Het weglaten van traditionele glasvezelconnectoren bespaart niet alleen kosten, maar maakt ook vervanging of herroutering van kabels in het veld bijzonder eenvoudig.

De FB2M5KVR ondersteunt datasnelheden van DC (statische signalen) tot 250 Mbps (250 MBd lijnsnelheid). Dit omvat standaard netwerksnelheden zoals 10 Mbps en 100 Mbps Fast Ethernet zonder problemen – het is zelfs ontworpen om de 125 MBd-signalering van 100BASE-FX met ruime marge te verwerken. De module is ook geschikt voor andere seriële hogesnelheidsprotocollen tot 250 Mbps, waaronder industriële veldbussystemen (het kan bijvoorbeeld EtherCAT- of Sercos III-data overdragen, die fysieke lagen van 100 Mbps gebruiken). Kortom, elke toepassing binnen een kwart-gigabitbereik valt binnen de mogelijkheden van deze zendontvanger.

Onder typische omstandigheden kunt u met standaard step-index kunststof optische vezel bij de volledige datasnelheid van 250 Mbps ongeveer 50 meter betrouwbare communicatie bereiken. Onder worstcasescenario’s (bijvoorbeeld zeer hoge temperaturen, scherpe bochten in de vezel of verouderende kabel) is de maximale afstand op volle snelheid ongeveer 30 m. Werkt u met lagere datasnelheden (bijv. 100 Mbps Fast Ethernet), dan kan het bereik verder toenemen – met POF van goede kwaliteit bij 100 Mb/s zijn afstanden tot ongeveer 80–100 m aangetoond. Over het algemeen hangt het exacte bereik af van de installatieomstandigheden, maar voor de meeste industriële opstellingen is de opgegeven 50 m bij maximale snelheid ruimschoots voldoende.

De module gebruikt differentiële LVDS-signalering voor zowel de zenderingang als de ontvangeruitgang. Dit betekent dat de datalijnen laagspannings-differentiële paren zijn, die ongevoelig zijn voor ruis en ideaal voor hogesnelheidscommunicatie. Om de FB2M5KVR te gebruiken, moet uw hostapparaat (bijvoorbeeld een FPGA, microcontroller of Ethernet PHY-chip) beschikken over een LVDS-compatibele interface voor de TX- en RX-signalen. Als uw systeem alleen single-ended signalen (TTL/CMOS) levert, hebt u driver-/ontvangerchips nodig om deze naar LVDS om te zetten. De LVDS-I/O van de OptoLock-transceiver is ook breed compatibel (via AC-koppeling) met andere differentiële standaarden zoals LVPECL of CML, zodat deze indien nodig kan worden gekoppeld aan uiteenlopende communicatiecontrollers of SERDES-transceivers.

De Signal Detect (SD)-pin is een statusuitgang die aangeeft of er een geldig optisch signaal wordt ontvangen. Wanneer de inkomende lichtintensiteit boven de drempel van de ontvanger ligt (d.w.z. er is een actieve verbinding), wordt de SD-uitgang actief (meestal logisch HIGH). Als het optische signaal wegvalt of te zwak is, gaat de SD-pin naar beneden (logisch LOW), wat aangeeft dat er geen verbinding is. Dit is erg nuttig voor systeemdiagnostiek – het is in wezen een indicator voor de \"linkstatus\", waarmee uw microcontroller of netwerkapparatuur kan detecteren of de glasvezelverbinding actief is of dat er sprake is van een breuk of ontkoppeling.

Deze OptoLock-zendontvanger werkt op één enkele 3.3 V DC-voeding (met een tolerantie van ongeveer 3.0 V tot 3.6 V). Wanneer hij actief is en gegevens met hoge snelheid verzendt, trekt hij doorgaans stroom in de orde van enkele tientallen milliampère (de exacte stroom hangt af van de datapatronen en het gebruik). Belangrijk is dat het apparaat beschikt over energiebesparende modi om het energieverbruik tijdens inactieve perioden te minimaliseren. Als er geen data-invoer is, gaat de driver-IC van de zender in een slaapstand en schakelt de LED automatisch uit. Op dezelfde manier gaat de receiver-IC, wanneer er aan de ontvangzijde geen optisch signaal aanwezig is, in een energiezuinige stand-bymodus en verbruikt daarbij minder dan 25 µA. Deze functies betekenen dat de module energie bespaart wanneer de verbinding inactief is, wat gunstig is voor energiegevoelige toepassingen.

Ja. De optische zender van de FB2M5KVR is volgens IEC 60825-1 geclassificeerd als Class 1 oogveilig. Het rode licht van 650 nm dat hij produceert is zichtbaar, wat helpt om te zien dat de verbinding actief is, maar het vermogensniveau blijft onder normale bedrijfsomstandigheden veilig voor het menselijk oog. Natuurlijk is het, net als bij elk glasvezel- of LED-gebaseerd systeem, verstandig om niet van zeer dichtbij direct in de vezel of bron te kijken. Maar bij normaal gebruik is de hoeveelheid uitgezonden licht laag genoeg om uw ogen niet te beschadigen – het valt ongeveer in dezelfde veiligheidsklasse als het licht van een tv-afstandsbediening (alleen zichtbaar). De zichtbare rode gloed is een extra veiligheidskenmerk, omdat u tijdens de installatie of het oplossen van storingen meteen kunt zien of een vezel actief is.

De FB2M5KVR is een through-hole module die bedoeld is om via de pennen op een printplaat te worden gemonteerd. Door de kunststof behuizing en interne optica is deze niet ontworpen voor standaard SMT-reflowsoldeerprocessen – de hoge temperaturen van reflow kunnen de module beschadigen. Gewoonlijk wordt deze module met een golfsoldeerproces of met de hand gesoldeerd. Meestal wordt hij geleverd met een beschermende stofkap op de glasvezelpoort; u dient die kap tijdens soldeerwerkzaamheden of het wassen van de PCB op zijn plaats te houden om te voorkomen dat flux of vuil de optische interface verontreinigt. Kortom, plaats de module in de PCB en soldeer de aansluitingen op conventionele wijze (en volg de verwerkingsrichtlijnen, aangezien het apparaat een vochtgevoeligheidsniveau van 2a heeft).

Beide onderdeelnummers verwijzen naar 10/100/250 Mbps OptoLock-transceivers met dezelfde kernprestaties, maar verschillen in hun ontvangerdiagnostiek. De FB2M5KVR (die hier wordt besproken) beschikt over een digitale Signal Detect-uitgang die eenvoudig aangeeft of er licht aanwezig is of niet. Daarentegen biedt de FB2M5KRR-variant een RSSI-uitgang (Received Signal Strength Indicator). De RSSI-pin op het KRR-apparaat levert een variabele analoge spanning die evenredig is met het inkomende optische vermogen, zodat u de signaalsterkte continu kunt bewaken. Dit kan nuttig zijn als u de linkmarge wilt beoordelen of geleidelijke signaalverslechtering wilt detecteren. Als u geen analoge bewaking nodig hebt en alleen een link/geen-link-indicatie nodig hebt, is de FB2M5KVR de voor de hand liggende keuze; als u optische vermogensniveaus wilt meten, is de FB2M5KRR de betere optie.