FR50MxNR RedLink Versatile Link Receiver (DC–50MBd)

50 MBd staat voor 50 megabaud, oftewel een signaleringssnelheid van 50 miljoen symbolen per seconde. Bij een eenvoudige on/off-optische link komt 1 baud doorgaans overeen met 1 bit per seconde, waardoor 50 MBd in de praktijk vergelijkbaar is met een datasnelheid van 50 Mbps. De FR50M-ontvanger kan datastromen tot deze snelheid betrouwbaar verwerken, waardoor hij geschikt is voor snelle seriële communicatie en besturingsprotocollen.

De FR50M-serie is ontworpen voor dubbelspanningsbedrijf. Hij accepteert voedingsspanningen van ongeveer 3,0 V tot 5,5 V, wat betekent dat je hem zonder problemen kunt voeden met 3,3 V of 5 V (±10% tolerantie). De uitgangstrap is TTL/CMOS-compatibel op het gekozen logicaniveau en kan daardoor rechtstreeks koppelen met zowel 3,3 V- als 5 V-digitale systemen.

De horizontale (FR50MHNR) en verticale (FR50MVNR) uitvoeringen zijn elektrisch en optisch identiek; het enige verschil is de mechanische oriëntatie van de glasvezelpoort. De horizontale uitvoering heeft de insteekopening voor de glasvezelconnector aan de zijkant, parallel aan de PCB, terwijl de insteekopening van de verticale uitvoering aan de bovenkant zit, loodrecht op de PCB. Met deze keuze kunt u de behuizing selecteren die het beste past bij uw boardlayout en behuizing – gebruik bijvoorbeeld de verticale uitvoering als de vezel van bovenaf moet worden ingestoken, of de horizontale als deze van opzij komt. Beide uitvoeringen worden via through-hole pennen in de PCB gemonteerd en leveren dezelfde prestaties.

Ja. De RedLink-serie is ontworpen als een drop-in compatible oplossing voor het Versatile Link systeem. De behuizing van de FR50M-ontvanger en de glasvezelconnectorinterface voldoen aan de afmetingen van de Versatile Link standaard. Dit betekent dat u dezelfde kunststof glasvezelpluggen (simplex connectoren met of zonder vergrendeling) kunt gebruiken als die bij legacy HFBR-serie apparaten werden toegepast. In veel gevallen kunt u een oudere HFBR-ontvanger op een bestaande print vervangen door een unit uit de FR50M-serie, waarbij u een hogere snelheid (50 MBd ondersteuning) behaalt zonder mechanische aanpassingen.

De FR50M-ontvanger werkt met 1 mm Plastic Optical Fibre (POF) en ook met 200 µm Polymer Clad Silica (PCS)-vezel, met Versatile Link-connectoren. De maximale linkafstand hangt af van het uitgangsvermogen van je zender en de demping van de vezel. Met een typische RedLink-zender (650 nm RCLED) en POF van goede kwaliteit kun je bij de volledige 50 MBd-snelheid 50 meter of meer halen, gezien de ontvangergevoeligheid rond -22 dBm. Langere afstanden zijn mogelijk bij lagere datasnelheden of met vezel met lagere verliezen. Controleer altijd het link budget: de hoge gevoeligheid van de FR50M helpt een robuuste link te waarborgen over afstanden die gebruikelijk zijn in industriële omgevingen (bijv. enkele tientallen meters binnen een machine of tussen schakelkasten).

“Niet-inverterend” betekent dat het digitale uitgangssignaal dezelfde polariteit heeft als de optische ingang. Met andere woorden: wanneer er licht aanwezig is bij de ontvanger (wat een logische “1” voorstelt), stuurt de uitgang van de FR50MxNR logisch hoog. Omgekeerd resulteert geen licht (logische “0”) in een lage uitgang. Dit is voor de meeste toepassingen intuïtief. Firecomms biedt ook een inverterende versie (FR50MxIR), waarbij de uitgangslogica wordt omgekeerd (de uitgang gaat laag wanneer het licht aan is). De niet-inverterende (NR) versie heeft doorgaans de voorkeur vanwege de eenvoud, maar de IR-variant kan nuttig zijn als je systeemlogica of andere componenten een geïnverteerd signaal vereisen.

De FR50M RedLink-ontvanger is zeer eenvoudig in gebruik. Het is een volledig standalone module met een geïntegreerde fotodiode en versterker-IC. Meestal hoeft u alleen een stabiele voeding (3,3 V of 5 V) te leveren en te zorgen voor een goede PCB-layout (inclusief een ontkoppelcondensator dicht bij de voedingspinnen voor stabiliteit). De uitgang van de module kan rechtstreeks worden aangesloten op uw microcontroller, FPGA of interfacecircuit. Externe transimpedantieversterkers of bias-netwerken zijn niet nodig – dat alles is geïntegreerd. De module is in de fabriek gekalibreerd en werkt correct direct uit de verpakking. Volg wel de aanbevolen PCB-footprint en montage-instructies in de datasheet voor optimale optische uitlijning en signaalintegriteit.

Optische glasvezelverbindingen bieden galvanische scheiding en zijn immuun voor elektromagnetische interferentie. In een industriële omgeving met veel elektrische ruis (van motoren, omvormers, radioapparatuur, enz.) zorgt een POF-verbinding ervoor dat uw datacommunicatie niet door EMI wordt beïnvloed en dat er geen aardlussen tussen apparatuur ontstaan. De FR50M-ontvanger vormt, in combinatie met de zender, in de praktijk een geïsoleerd datakanaal: er is geen elektrische geleiding tussen beide uiteinden, wat gevoelige besturingselektronica beschermt tegen spanningspieken of verschillen in aardpotentiaal. Daarnaast is kunststof optische vezel robuust, licht en veilig (geleidt geen elektriciteit en is niet vonkgevoelig), wat gunstig is in gevaarlijke of hoogspanningsgebieden. Al met al maken deze ontvangers het mogelijk een hogesnelheids-communicatielijn die ongevoelig is voor ruis te realiseren, met het gemak van het inpluggen van een glasvezelkabel—wat in veel gevallen een groot voordeel is ten opzichte van koper.

De FR50M-serie is ontworpen voor continue datatransmissie over het volledige bereik van DC tot 50 MBd. “DC tot 50 MBd” betekent dat hij alles aankan, van een stabiel DC-niveau (0 Hz) tot 50 miljoen bits per seconde, dus zowel constante datastromen als bursty data zijn prima. De ontvanger heeft ultra-lage pulsbreedtevervorming, wat betekent dat hij de vorm en timing van pulsen nauwkeurig behoudt, zelfs bij burst-mode-communicatie (waarbij snelle reeksen van aan/uit-signalen variërende pulsbreedtes kunnen hebben). Dit maakt hem geschikt voor protocollen die databursts verzenden of een nauwkeurige timing vereisen. Of u nu een continue seriële datastroom verstuurt (zoals een snelle UART of een propriëtair protocol) of af en toe datapakketten, de FR50MxNR verwerkt dit betrouwbaar.

De optische ontvangermodule FR50M is ontwikkeld met industriële veiligheid en compliance als uitgangspunt. Hij maakt gebruik van een kunststof behuizing met UL 94 V-0-classificatie, wat betekent dat het materiaal vlamvertragend en zelfdovend is – belangrijk om te voldoen aan veiligheidseisen in industriële elektronica. Het apparaat is ook RoHS-compliant, en bevat dus geen beperkte gevaarlijke stoffen, wat in veel regio’s verplicht is. Hoewel glasvezelcomponenten zoals deze op zichzelf geen functionele ‘veiligheids’-certificering hebben (aangezien ze geen volledig systeem op zichzelf vormen), kunnen ze wel worden toegepast in systemen die aan normen voor isolatie en scheiding moeten voldoen. De optische verbinding kan uw ontwerp helpen te voldoen aan eisen voor versterkte isolatie in normen zoals IEC 61010 of IEC 61800 voor aandrijvingen, omdat zender en ontvanger geen elektrische verbinding hebben. Raadpleeg altijd de datasheet voor details over creepage/clearance of eventuele goedkeuringen door instanties; in het algemeen is de FR50M-serie echter bedoeld als een betrouwbare component in systemen die moeten voldoen aan wereldwijde industriële normen.