Gb_s高速光突发模式CDR电路设计
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突发模式收发器芯片组的设计 ( 2009/9/25 13:36 )一、前言由于新型宽带应用和需求的增多,发展迅速,带宽逐渐成为制约DSL用户宽带网性能的关键。
采用PON(无源光网络)可以解决此关键。
它具有高带宽及网络协议透明的特点,是一种点对多点的光纤传输和接入技术。
已成为处理光通信控制中心的(Central Office)连接到最终用户的最后里程(the Last Mile)的首选方案。
从图一,无源光纤网络系统的结构可看出,局端(OLT)与用户端(ONU)之间只有光纤,光分路器(Splitters)等无源器件。
节省了光纤资源,无需有源器件和设备,可有效降低网络成本。
同时,因为结构简单,大大节省运营维护成本。
目前无源光网络(PON)已成为光纤到户FTTH(Fiber to the home)主要的网络结构。
系统从OLT到ONU为下行方向。
下行通信时用TDM模式把所有的数据包汇成一个数据流,通过光纤采用广播方式传送。
在接收端,用户以适当的地址选择获得其所需的数据包。
上行通信(从ONU到OLT)是相当困难的,因为多个用户都用同样的光纤进行传送。
在任何时刻只允许一个用户能传送数据包到OLT。
TDM A协议可用来保证上述的条件。
也就是要求ONU在没有传送信号时处于关断状态,而在传送信号时要很快打开,这就时需要ONU 支持特殊的突发模式发射器与接收器。
因此,上行接入是系统设计的关键,而支持突发模式的收发器也就成为整个系统的重点和难点。
在局端(OLT),激光驱动器LDD为连续工作模式,而跨阻放大器TIA和限幅放大器LA则需支持突发工作模式。
在用户端(ONU),跨阻放大器TIA和限幅放大器LA支持连续工作模式,激光驱动器LDD需支持突发工作模式。
从图一和图二可了解到无源光纤网络的一般配置。
其中有些芯片需采用突发模式的,如BM-TIA,BM-LA和BM-LDD三种芯片。
本文将谈及这三种芯片的原理和特点。
重点是突发模式激光驱动器BM-LDD。
高速电路板的设计方法高速电路板的设计是电子产品开发过程中至关重要的一步。
它涉及到信号传输的快速性、稳定性和可靠性等方面。
在本文中,我们将介绍高速电路板设计的基本方法,以帮助工程师们更好地应对挑战。
一、高速电路板设计概述高速电路板设计是一门复杂而重要的技术。
它主要关注数据信号的快速传输和尽可能降低信号失真。
高速电路板设计需要考虑信号的传输速度、信号完整性、噪声抑制、阻抗匹配以及电磁干扰等多个因素。
二、布局设计1. 信号与电源分离:将高速信号和电源信号分离布局,以减少信号干扰。
2. 分层布局:将电路板分为不同的层次,每层分别布置不同的信号层或电源层。
这样可以最大程度地减少信号干扰和电源电流的返流。
3. 地线设计:将地线作为信号层的一部分,提供可靠的回流路径,以降低信号失真。
4. 路由优化:根据信号传输的需求,采用最短线路和合适的拓扑结构来布置信号路由。
三、信号完整性设计1. 控制传输线长度:为了减少信号传输时的延迟和时延不一致,尽量控制传输线的长度和阻抗一致性。
2. 选择合适的信号引线:采用合适的信号引线来降低信号传输过程中的反射和耦合。
3. 选择合适的电磁屏蔽材料:采用电磁屏蔽材料来减少外部电磁干扰对信号的影响。
四、阻抗匹配设计1. 控制传输线的宽度和间距:通过控制传输线的宽度和间距来达到所需的阻抗值。
2. 添加阻抗匹配器:根据需求,可以添加阻抗匹配器以确保信号传输的稳定性和可靠性。
五、电磁兼容性设计1. 电源滤波设计:采用合适的电源滤波器来抑制高频噪声,减少对周围电路的影响。
2. 地线布局:合理布置地线以减少电磁辐射和接收。
3. 接地设计:良好地接地可以减少电磁噪声。
六、其他设计考虑因素1. 热管理:高速电路板在工作过程中会产生一定的热量,因此需要合理布局散热器和散热孔。
2. 维护性设计:设计应该考虑到电路板的维护和检修,易于更换故障部件。
3. ESD保护:添加静电放电保护措施来保护电路板免受静电干扰。
高速光电转换电路的设计涉及到将光信号转换为电信号,以便于在电子系统中进行处理和传输。
以下是一些设计高速光电转换电路时需要考虑的关键要素:1. 光电探测器选择:选择合适的光电探测器是关键,比如雪崩光电二极管(APD)、光阴极、光电二极管(PD)等,它们都有不同的增益、带宽和灵敏度特性。
对于高速应用,通常会选择具有高增益和高带宽的探测器,如APD。
2. 信号放大:光电探测器的输出信号通常很微弱,需要通过放大电路进行增强。
设计时要考虑放大器的带宽、噪声和线性度,以确保信号在放大过程中不会失真。
3. 信号处理:设计高速信号处理电路,包括模拟信号处理和数字信号处理。
模拟信号处理可能包括滤波、阈值检测、整形等。
数字信号处理则涉及数字逻辑、数据采集、数字/模拟转换等。
4. 时钟和数据恢复:对于数字光通信,需要设计时钟和数据恢复电路,以确保数据的正确同步。
5. 串扰和噪声抑制:设计时需要考虑电路之间的串扰,以及电源和地线的噪声问题。
使用屏蔽、接地和去耦等技术来减少干扰。
6. 热设计:高速光电转换电路可能会产生较多热量,需要考虑散热设计,以防过热。
7. 封装和板级设计:选择合适的封装方式,以保护光电探测器免受环境因素的影响。
板级设计时要考虑信号的完整性,防止信号在传输过程中失真。
8. 可靠性和稳定性:设计时要考虑长期运行的可靠性和稳定性,包括电磁兼容性(EMC)和电磁干扰(EMI)的问题。
9. 测试和验证:设计完成后的电路需要经过严格的测试,以验证其性能是否符合设计要求。
在设计高速光电转换电路时,还需要根据具体的应用场景和性能要求来优化电路设计。
这通常涉及到深入的模拟和实际测试,以确保电路能够在实际应用中达到所需的性能。
高速电路板的设计方法引言当今对于系统的设计来说,最重要的因素就是速度。
我们通常采用的是66MHz~200MHz 的处理器, 233MHz 和 266MHz 处理器的应用也越来越广泛。
提出高速要求的原因有两个:一、要求系统在人们认为适合的时间帧中完成复杂的任务。
比如说,即使是最基本的计算机动画制作也需要通过处理大量的信息才能够完成。
二、元件厂商能够生产出高速器件。
目前,可编程阵列逻辑( PAL ®)器件可提供的传输延迟是 4.5 ns ,而复杂的 PLD (如 MACH ®)的传输延迟是 5ns ,这似乎是快速的,但并不是传输延迟造成的,其实快速的传输延迟是由快速的边沿速率获得的。
将来会出现速度更快的器件,可以提供相对更快速的边沿速率。
高速系统的设计不仅需要借助快速的元件,而且需要精心的设计。
器件的模拟部分和数字部分同等重要。
高速系统存在的主要问题是噪音的产生,高频能够辐射并造成干扰,相应的快速边沿速率可能会产生振荡、反射和串扰现象,如果不能及时检查出来,这种噪音可能会大大地降低系统的性能。
本文对利用 PC 板布局实现高速系统的设计进行了概述,主要内容包括: ✧电源分布系统及其对供膳寄宿处产生的影响; ✧传输线路以及相关的设计规则;✧串扰的产生和消除;电磁干扰1.电源分布电源分布网络是高速电路板设计中最重要的考虑因素。
无噪音的电路板必需无噪音的电源分布网络。
注意,设计无噪声的 V CC 和无噪声的地一样重要。
本文主要论述的是 AC 用途,因此 V CC 就是地。
电源分布网络还必须为电路板上所有信号提供返回路径。
由于返回路径的作用在低频时不很明显,所以常常被忽视,而许多设计即使在返回路径的特性被忽视的情况下也能运行。
1.1.电源分布网络作为电源1.1.1.阻抗的作用假设有一块带有数字 IC 和 +5.0V 电源的电路板,规格为 5� x 5�,目的是将+5.0V 电压正确地传递到电路板上每个器件的电源引脚,而不用考虑器件相对于电源的位置。
高速电路pcb设计方法与技巧高速电路的PCB设计方法和技巧包括以下几个方面:1. 布局设计:将高速信号的传输路径尽量短,减少信号的传播延迟和损耗。
较重要的信号路径应尽量接近直线,减少信号的反射和串扰。
同时,将高速信号路径与低速信号路径、电源路径和地线路径分开布局,减少干扰。
将容易产生电磁干扰的元件,如发射器和接收器,与其他元件远离。
2. 信号线的走线规则:高速信号线应遵循尽量短、尽量宽、尽量平行的原则。
信号线的走线应尽量避免拐弯和角度过多,减少信号的反射和串扰。
信号线之间应保持一定的间距,避免互相干扰。
对于差分信号线,应保持差分对的长度一致,减少时钟抖动。
3. 地线规划:地线是高速电路中非常重要的一部分,对于信号的传输和干扰抑制起着至关重要的作用。
地线的设计应尽量短、宽,减小地电阻和电感。
可以使用填充地方式减小地回流路径。
对于多层PCB,应设计好地引脚和地面的连接方式。
4. 耦合电容与电感:在高速电路中,耦合电容和电感起着衰减高频噪声和滤波的作用。
需要合理选择耦合电容和电感的数值,以满足高速信号的传输需求。
电容和电感的布局也需要注意,尽量靠近需要耦合或滤波的信号线。
5. 电源规划:电源线是高速电路中非常重要的一部分,对于信号的传输和干扰抑制同样起着至关重要的作用。
电源线的设计应尽量短、宽,减小电源电阻和电感。
可以使用填充电源方式减小电源回流路径。
对于多层PCB,应设计好电源引脚和电源面的连接方式。
6. 综合考虑:在PCB设计中,需要考虑到信号的传输需求、干扰抑制、布局和走线的规则等多个方面。
综合考虑这些因素,可以在高速电路的PCB设计中取得较好的效果。
总的来说,高速电路的PCB设计需要充分考虑信号的传输需求和干扰抑制,合理的布局和走线规则是必不可少的。
此外,还需要综合考虑其他因素,如地线规划、耦合电容和电感、电源规划等,以确保高速电路的正常工作。
一种可调突发激光器的光路设计程鹏;孙莉萍;薛振峰【摘要】可调突发激光器是下一代光接入网中的关键器件,文章对一种基于电吸收调制激光器和半导体光放大器的波长可调谐的突发激光器进行光路设计,使用常用的光学元件,通过ZEMAX软件进行光路仿真并对光路进行优化设计,从而得出光学系统的耦合效率.整个光路由电吸收调制激光器、半导体光放大器、隔离器和各类透镜组成,通过仿真结果得出激光器出射功率,结合实验结果及系统要求,验证了该设计能够满足器件要求.【期刊名称】《光通信研究》【年(卷),期】2018(000)004【总页数】4页(P52-55)【关键词】下一代无源光网络;可调突发激光器;电吸收调制激光器;半导体光放大器;光路仿真【作者】程鹏;孙莉萍;薛振峰【作者单位】武汉邮电科学研究院,武汉 430074;武汉光迅科技股份有限公司,武汉430205;武汉光迅科技股份有限公司,武汉 430205;武汉光迅科技股份有限公司,武汉 430205【正文语种】中文【中图分类】TN2420 引言随着交互式网络电视(Internet Protocol Television ,IPTV)、高清晰度电视(High-Definition Television,HDTV)、网络游戏和视频业务等大流量、大宽带业务的开展和普及[1],用户对带宽的需求急速增长,发展具有更高带宽的下一代无源光网络(Next Generation Passive Optical Network 2,NGPON2)成为当务之急。
时分波分无源光网络(Time Wavelength Division Multiplexing Passive Optical Network,TWDM-PON)系统作为 NG-PON2的标准方案,其光网络单元(Optical Network Unit,ONU)中低成本高速率的可调突发激光器是TWDM-PON系统应用的关键器件之一。
波长可调激光器在骨干网中已被广泛研究,但由于工艺成本和性能的限制无法直接用于PON中,而近年来国内外所提出的NG-PON2上行方案出射光功率均不太理想。
高速电路板设计方法及高速公路绿化养护方案清晨的阳光透过窗帘洒在键盘上,手指轻轻敲击,思绪如潮水般涌来。
电路板,那复杂而精妙的世界,仿佛就在眼前。
让我来谈谈高速电路板的设计方法,再顺带聊聊高速公路绿化养护那些事儿。
一、高速电路板设计方法1.设计思路高速电路板设计,要明确设计目标,了解电路的功能、性能要求。
这就像规划一场旅行,我们要知道目的地在哪里,要走哪条路线。
确定设计思路后,就可以开始布局布线了。
2.原理图设计明确电路的功能模块,合理划分区域;选用合适的元器件,确保电路性能;优化电路布局,减少信号干扰。
3.PCB布局元器件排列整齐,间距适中;电源、地线、信号线等布线合理;避免信号线交叉,减少信号干扰。
4.PCB布线选用合适的线宽、线间距;避免信号线过长,减少信号延迟;优化信号完整性,提高电路性能。
5.设计验证与调试检查电路板上的元器件是否焊接正确;测试电路性能,确保满足设计要求;分析问题,及时调整设计。
二、高速公路绿化养护方案1.绿化规划选择适应性强、生长迅速的植物;合理配置植物种类,形成多样化的绿化景观;注重植物与环境的和谐统一。
2.绿化施工严格遵循施工规范,确保工程质量;选用优质植物,提高绿化效果;注重施工安全,保障人员安全。
3.养护管理定期修剪植物,保持绿化景观美观;加强病虫害防治,确保植物健康成长;及时浇水、施肥,满足植物生长需求。
4.环保与节能在高速公路绿化养护过程中,我们要注重环保与节能。
这就像给巨龙注入绿色能量,让它更具活力。
具体措施如下:选用环保型植物,减少化学肥料的使用;采用节水灌溉技术,降低水资源消耗;利用太阳能等可再生能源,减少能源消耗。
就这样,我在这片键盘上编织着关于高速电路板设计和高速公路绿化养护的方案。
每一个字,每一个标点,都像是一颗颗种子,在我的心中生根发芽,长成了一片绿色的海洋。
这片海洋,承载着我十年的经验和智慧,也见证了我对未来的期待和憧憬。
注意事项一:高速电路板设计中信号完整性问题解决办法:信号完整性是高速电路板设计中的关键,就像电影中的特效,一旦出现问题,整个电路的性能就会大打折扣。