FB2M5LVR 650 nm 10–250 MBd 50 m LC-POF-zendontvanger

Bij 250 Mbps is de opgegeven referentieafstand 50 meter met step-index-POF met een NA van 0,5. Bij Ethernet op 125 Mbps kan een punt-tot-puntverbinding afhankelijk van de installatieomstandigheden een afstand van 80 meter overbruggen. De optische specificaties leveren een initieel vermogensbudget van 14 dB op tussen het minimale zendvermogen van −10 dBm en de ontvangergevoeligheid van −24 dBm. Daarbij is nog geen rekening gehouden met connectoren, vezeldemping, veroudering en temperatuur. Het hoogste zendniveau is −2 dBm en het maximale ingangsniveau van de ontvanger is 0 dBm. Bij een zeer korte, geïdealiseerde verbinding blijft daardoor een marge van 2 dB tot overbelasting over. Controleer het uiteindelijke bereik aan de hand van de gebruikte kabel, connectorverliezen, bochten, vervuiling en de vereiste ontwerpmarge.

De FB2M5LVR verwerkt het fysieke optische signaal en implementeert zelf geen specifiek netwerkprotocol of coderingsmethode. Een Fast Ethernet-toepassing van 100 Mbps met 4B/5B-codering levert een optische symboolsnelheid van 125 MBd op. Een FPGA-verbinding die 200 Mbps aan nuttige data met 8B/10B-codering transporteert, levert een symboolsnelheid van 250 MBd op, omdat de codering voor elke acht nuttige databits twee extra te verzenden bits toevoegt. Dit onderscheid is belangrijk wanneer u de vereiste snelheid voor nuttige data vergelijkt met de maximale signaalsnelheid die de zendontvanger verwerkt. De gekozen PHY of FPGA moet zorgen voor de vereiste codering, rustsequentie en klokterugwinning.

De elektrische datapaden zijn differentieel en kunnen via AC-gekoppelde interfaceschakelingen worden aangesloten op LVDS-, CML- of LVPECL-componenten. De ontvanger heeft een typisch common-mode-niveau van 1,25 V, een differentiële spanningszwaai van 800 mV en een interne differentiële afsluitweerstand van 100 Ω. Een LVDS-interface werkt normaal gesproken met een common-mode-niveau van 1,25 V. De CML-zijde heeft doorgaans een voorspanning van 1,5 V, terwijl de LVPECL-zijde een afsluitnetwerk vereist dat een niveau van 2 V instelt. Voor snelle gegevensoverdracht van circa 100 tot 250 Mbps zijn koppelcondensatoren van 100 nF voorgeschreven. Bij lagere datasnelheden kunnen grotere condensatoren nodig zijn. Controleer ook de interne afsluiting van de aangesloten PHY, FPGA of ASIC voordat u de schakeling definitief vastlegt.

De zender en ontvanger gaan onafhankelijk van elkaar in de slaapstand. De zender gaat in de slaapstand als er geen data- of toonsignaal aanwezig is; de ontvanger doet dit wanneer er geen optisch ingangssignaal wordt gedetecteerd. De typische stroom in de slaapstand is 20 µA voor de zender en 7 µA voor de ontvanger. Samen is dat typisch 27 µA, met een gezamenlijk maximum van 55 µA. De zender ontwaakt doorgaans binnen 5 µs en uiterlijk binnen 80 µs. Om het ontwaken te activeren, is een differentiële ingangsspanningszwaai van ten minste 50 mV nodig. De ontvanger ontwaakt doorgaans binnen 10 µs en uiterlijk binnen 100 µs. Ontwerpen die een directe respons of continue bewaking van de verbinding vereisen, moeten rekening houden met deze vertragingen en waar nodig een geschikt rust- of toonpatroon aanhouden.

Een correcte aarding is nodig om overspraak, externe storingen en blootstelling aan ESD te beheersen. Sluit de EMI-afschermingspennen 1 en 12 rechtstreeks aan op het signaalmassavlak van de printplaat. Sluit ook beide massapennen van de zender, 4 en 6, aan, omdat deze intern niet met elkaar verbonden zijn. Gebruik voor de differentiële datasporen een gecontroleerde impedantie en onderling afgestemde spoorvoering. Plaats condensatoren op de voedingslijnen dicht bij de bijbehorende voedingspennen. De behuizing bestaat uit elektrisch geleidende, vezelgevulde kunststof. Daarom mogen er geen geleidende printbanen onder de aangegeven steunvlakken lopen. Houd bij het toepassen van de mechanische footprint rekening met de opgegeven algemene tolerantie van ±0,2 mm om elektrische of mechanische conflicten te voorkomen.

De zendontvanger is niet geschikt voor infrarood- of dampfase-reflowsolderen. Solderen is eenmalig toegestaan bij maximaal 260 °C gedurende 10 seconden, waarbij de warmte op ten minste 2,2 mm van de basis van de aansluitpen moet worden toegevoerd. Een halogeenvrij, wateroplosbaar vloeimiddel wordt aanbevolen. Laat de optische stofplug tijdens het solderen, wassen en drogen zitten. Geschikte reinigingsmiddelen op alcoholbasis zijn toegestaan; aceton, ethylacetaat en producten op fenolbasis zijn niet toegestaan. Het component heeft vochtgevoeligheidsclassificatie MSL 2a en mag na opening 672 uur, oftewel vier weken, worden bewaard bij een temperatuur onder 30 °C en een relatieve luchtvochtigheid onder 60%. Een ongeopende vochtwerende zak is 24 maanden houdbaar bij een temperatuur onder 40 °C en een relatieve luchtvochtigheid onder 90%. Voor langere opslag na opening is een droogkast met een relatieve luchtvochtigheid onder 10% vereist.

De zendontvanger is bedoeld voor systemen die een compacte LC-verbinding via kunststof optische vezel met differentiële elektrische signalering nodig hebben. Geschikte toepassingen zijn onder meer industriële netwerken, verbindingen in robots, medische datasystemen en bussystemen in transportsystemen. Fast Ethernet, EtherCAT, Sercos III en bedrijfseigen verbindingen behoren tot de mogelijke toepassingen. Houd bij de selectie rekening met de voedingsspanning van 3,0 tot 3,6 V, het signaalsnelheidsbereik van 10 tot 250 Mbps, het optische vermogensbudget en het bedrijfstemperatuurbereik van −40 °C tot +85 °C. Combineer de zendontvanger met een compatibele PHY, FPGA of ASIC, omdat het optische component zelf geen protocollen afhandelt of codering uitvoert. Houd ook rekening met het through-hole-soldeerproces, de vereiste vrij te houden zones op de printplaat en de constructie van de LC-kabel voordat u de printplaatlay-out vrijgeeft.