FB2M5LRR 650 nm 10–250 MBd 50 m LC-POF-zendontvanger met RSSI

Het elektrische en optische pad ondersteunt datasnelheden van 10 tot 250 Mbps. De seriële symboolsnelheid hangt af van de gebruikte lijncodering. Een Ethernet-datastroom van 100 Mbps met 4B/5B-codering werkt op 125 MBd, terwijl een nuttige datastroom van 200 Mbps met 8B/10B-codering op 250 MBd werkt. Daarmee is 250 MBd de praktische bovengrens voor de symboolsnelheid in de beoogde NRZ-toepassingen. Bij de keuze van een PHY- of FPGA-zendontvangerpoort moeten engineers de gecodeerde lijnsnelheid controleren en niet alleen uitgaan van de doorvoersnelheid van de nuttige gegevens. Een ontwerp dat na codering boven 250 MBd uitkomt, valt buiten het gekarakteriseerde werkingsbereik.

Ja, bij 250 Mbps is een afstand van 50 m over stapindex-POF gespecificeerd, maar het uiteindelijke bereik hangt af van de volledige installatie. De zender levert een gemiddeld optisch vermogen van -10 tot -2 dBm. De ontvanger heeft een gevoeligheid van -24 dBm en een maximaal toegestaan optisch ingangsvermogen van -2 dBm. Het verschil tussen het minimale zendvermogen en de ontvangergevoeligheid levert een nominaal optisch vermogensbudget van 14 dB op, zonder rekening te houden met connectorverliezen, vezelverzwakking, buiging, vervuiling, veroudering en temperatuureffecten. Bereken het vermogensbudget van de verbinding daarom op basis van de daadwerkelijke kabel- en connectorconfiguratie. Test de productiehardware ook over het volledige vereiste bereik van omgevingscondities.

De datapaden moeten normaal gesproken AC-gekoppeld zijn, zodat elke zijde de common-mode-spanning kan behouden die de eigen interface vereist. De ontvanger heeft een typische common-mode-uitgangsspanning van 1,25 V, een typische uitgangszwaai van 400 mV piek-piek en een differentiële zwaai van 800 mV. CML-schakelingen werken doorgaans met een common-mode-niveau van 1,5 V, terwijl de afgebeelde LVPECL-configuratie het interfaceniveau via een weerstandsnetwerk naar 2 V verschuift. RD+ en RD− zijn intern afgesloten met 100 Ω, maar TD+ en TD− vereisen een externe differentiële afsluitweerstand van 100 Ω. De koppelcondensatoren van 100 nF die voor hoge datasnelheden worden gebruikt, moeten bij lagere datasnelheden mogelijk een grotere capaciteit krijgen.

De slaapfuncties verlagen het stand-byverbruik, maar houd rekening met hun timing wanneer de communicatie na een inactieve periode wordt hervat. De zender heeft een typische slaapstroom van 20 µA en de ontvanger verbruikt in de slaapstand typisch 7 µA. Samen komt dit neer op een typische waarde van 27 µA. De ontwaakvertraging van de zender is typisch 5 µs en kan oplopen tot 80 µs. De ontvanger gaat na 2 seconden in de slaapstand en heeft 100 µs nodig om te ontwaken. De ontwaakdrempel van de ontvanger ligt tussen -28 en -26 dBm. Bij protocollen met onderbroken communicatie kan een preambule, een inactiviteitspatroon of een andere periode met geldige signalen nodig zijn voordat de nuttige gegevens worden geaccepteerd.

De RSSI-pin levert een stroom die samenhangt met het gemiddelde optische vermogen dat de ontvanger bereikt. Een weerstand tussen RSSI en massa zet deze stroom om in een analoge spanning. In de voorbeeldschakeling voor bewaking wordt hiervoor 10 kΩ gebruikt. De typische RSSI-responsiviteit is 0,16 A/W en het beschikbare spanningsbereik loopt van 0 V tot VCC min 1,5 V. Een ADC of comparator kan dit signaal gebruiken om geleidelijk toenemend verbindingsverlies, vervuiling of overmatige buiging van de vezel te detecteren voordat de gegevensontvangst uitvalt. Kalibreer de drempelwaarden in de uiteindelijke assemblage, omdat RSSI bedoeld is om de kwaliteit van de verbinding te bewaken en niet om het optische vermogen nauwkeurig te meten.

Pinnen 1 en 12 moeten de EMI-afschermingen rechtstreeks met het signaalmassavlak verbinden. Ook beide massapinnen van de zender moeten worden aangesloten, omdat ze intern niet met elkaar verbonden zijn. Een ononderbroken massavlak met lage inductantie helpt overspraak tussen zender en ontvanger en externe storingen te beperken. TD+/TD− en RD+/RD− moeten als differentiële paren met gecontroleerde impedantie worden gerouteerd, met korte, even lange printbanen. Plaats de ontkoppelcondensatoren voor de voeding dicht bij de bijbehorende voedingspinnen en plaats de aanbevolen filtering niet op afstand van de zendontvanger. Plaats ook de externe afsluitweerstand van 100 Ω voor de zender zo dat aftakkingen en impedantiediscontinuïteiten tot een minimum beperkt blijven.

De component is bedoeld voor gecontroleerde soldeerprocessen en is niet geschikt voor infrarood- of dampfasereflowsolderen. De maximale soldeerconditie is 260 °C gedurende 10 seconden, eenmalig en op minstens 2,2 mm van de basis van de aansluitpennen. De MSL 2a-classificatie staat na opening van de vochtwerende zak een verwerkingstijd van 672 uur toe bij een temperatuur onder 30 °C en een relatieve luchtvochtigheid onder 60%. Als alternatief is droge opslag bij een relatieve luchtvochtigheid onder 10% mogelijk. De stofplug moet tijdens het solderen, reinigen en drogen blijven zitten. Reinigingsmiddelen op alcoholbasis zijn toegestaan, maar aceton, ethylacetaat, fenol en vergelijkbare oplosmiddelen mogen niet in het proces worden gebruikt.