Иванов Ю.И., Югай В.Я. Интерфейсы средств автоматизации

Подождите немного. Документ загружается.

231

Лазерные модули серии LFO-1 (табл. 5.15) изготавливаются на основе

высокоэффективных MQW InGaAsP/InP и AlGaInP/GaAs лазерных диодов и

выпускаются в стандартных неохлаждаемых коаксиальных корпусах с одно-

модовым или многомодовым оптическим волокном. Отдельные модели, на-

ряду с неохлаждаемым исполнением, могут выпускаться в корпусах типа

DIL-14 со встроенным микрохолодильником и терморезистором. Все модули

имеют широкий диапазон рабочих температур,

высокую стабильность мощ-

ности излучения, ресурс работы более 500 тыс. часов и являются лучшими

источниками излучения для цифровых (до 622 Мбит/с) оптических линий

связи, оптических тестеров и оптических телефонов [www.symmetron.ru].

Табл. 5.15

Мощность

излучения,

(мВт)

Длина

волны,

(нм)

Тип оп-

тич.

волокна

Микрохо-

лодильник

Тип

корпуса

LFO-14-ip

1,0...1,5 1310 SM

- 4-pin

LFO-14-i есть DIL-14

LFO-14/2-ip

2,0...3,0 1310 SM

- 4-pin

LFO-14/2-i есть DIL-14

LFO-17-ip

2,0...3,0 1310 ММ

- 4-pin

LFO-17-i есть DIL-14

LFO-17/m-ip 1,0 850 MM - 4-pin

LFO-18-ip 0,8...1,2

1550 SM

- 4-pin

LFO-18-i 1,0...1,5 есть DIL-14

LFO-18/2-ip

2,0...3,0 1550 SM

- 4-pin

LFO-18/2-i есть DIL-14

Фотоприемные модули серии PD-1375 (табл. 5.16) для спектрального

диапазона 1100-1650 нм изготавливаются на основе InGaAs PIN фотодиодов

и выпускаются в неохлаждаемом исполнении с одномодовым (модель PD-

1375s-ip), либо многомодовым (PD-1375m-ip), оптическим волокном , а также

в корпусе типа "оптическая розетка" для стыковки с SM и MM волокнами,

оконцованными разъемом типа "FC/PC" (модель PD-1375-ir). Модули имеют

широкий диапазон рабочих температур, высокую спектральную чувстви

тельность, низкие темновые токи и предназначены для работы в аналоговых

и цифровых волоконно-оптических линиях связи со скоростью передачи ин-

формации до 622 Мбит/сек.

Табл. 5.16

232

Модель

Длина

волны,

(нм)

Тип оп-

тич.

волокна

Чувстви-

тельность,

(А/Вт)

Скорость

приема,

(Мбит/с)

Тип кор-

пуса

PD-1375s-ip 1100...1650 SM 0,9 2...622 4-pin

PD-1375m-ip 1100...1650 MM 0,9 2...622 4-pin

PD-1375-ir 1100...1650

SM или

ММ

0,9 2...622 "розетка"

Набор микросхем, выпускаемый фирмой MAXIM для приемопередатчи-

ков, позволяет проводить преобразования в SDH/SONET оптических систе-

мах передачи. SDH – европейский стандарт на волоконно-оптические средст-

ва для передачи данных. SONET – стандарт, определяющий скорости, сигна-

лы и интерфейсы для синхронной передачи данных при скорости более одно-

го гигабита / сек по волоконно-оптической сети.

Усилители MAX3664 и MAX3665 (

рис. 5.21) преобразуют ток от фотоди-

одного датчика в напряжение, которое усиливается и в виде дифференци-

ального сигнала поступает на выход. Кроме усилителя фототока в микросхе-

мах имеется обратная связь для компенсации постоянной составляющей, ко-

торая зависит от величины темнового тока фотоприемника и обладает весьма

низкой температурной и временной стабильностью. Типовая схема

включе-

ния MAX3665 показана на рис. 5.22. Основное назначение этих усилителей

восстановление амплитуды электрического сигнала и передача восстанов-

ленного сигнала для дальнейшей обработки.

Микросхема MAX3675 (MAX3676) выполняет восстановление синхро-

сигналов от полученного потока данных и их тактирование. Функциональная

схема MAX3676 показана на рис. 5.23. Алгоритмы обработки сигналов в этих

устройствах гораздо сложнее. В результате преобразования сигналов

вместе с

восстановлением потока цифровых данных производится выделение синхро-

сигнала, необходимого для дальнейшей корректной обработки. Типовая схе-

ма включения MAX3676 показана на рис. 5.24. MAX3676 принимает сигнал

от усилителя фототока и в результате преобразования этого сигнала передает

на выход дифференциальные сигналы данных и синхросигналы со стандарт-

ными логическими уровнями. Необходимо учитывать, что все

эти преобразо-

вания выполняются с сигналами, поступающими в последовательном форма-

те с весьма высокой скоростью.

233

Рис. 5.21. Функциональная схема усилителя фототока MAX3665

234

Рис. 5.22. Типовая схема включения MAX3665

235

Рис. 5.23. Функциональная схема MAX3676

236

Рис. 5.24. Типовая схема включения MAX3676

237

Для передачи сформированных в результате приема сигналов через стан-

дартные интерфейсы компания MAXIM предлагает MAX3680 и MAX3681,

это преобразователи последовательного кода в параллельный. MAX3680 пре-

образует последовательный поток данных, поступающий со скоростью 622

Мбит/с в поток 78 Мбит/с восьмиразрядных слов. Выход данных и синхро-

импульсов совместим с ТТЛ-уровнями. Потребляемая мощность - 165 мВт

при питании

3,3В. MAX 3681 преобразует последовательный поток данных

(622 Мбит/с ) в 155 Мбит/с поток четырехразрядных слов. Его дифференци-

альные данные и синхроимпульсы поддерживают низковольтный дифферен-

циальный сигнал интерфейса LVDS (рис. 5.25).

Микросхема MAX3693 (рис. 5.26) преобразует четыре LVDS потока дан-

ных передаваемых со скоростью 155 Мбит/с в последовательный поток в 622

Мбит/с. Необходимые для передачи синхроимпульсы синтезируются

с по-

мощью встроенного контура фазовой автоподстройки частоты, который со-

держит управляемый напряжением генератор, усилитель петлевого фильтра и

фазочастотный детектор, требующий только внешних опорных синхроим-

пульсов. При питании 3,3 В потребляемая мощность составляет 215 мBт. По-

следовательные выходные сигналы данных являются стандартными диффе-

ренциальными сигналами положительной эмиттерно-связанной логики.

Основной задачей

лазерного драйвера MAX3669 (рис. 5.27) является по-

дача тока смещения и модулирующего тока для прямого модулирования из-

лучения лазерного диода. Для повышения гибкости дифференциальные вхо-

ды принимают потоки данных PECL, а также дифференциальные колебания

напряжения уровнем до 320 мB (двойная амплитуда) при уровне питающего

напряжения Vcc=0,75 B. Изменяя внешний резистор между выводом

BIASSET и землей, можно регулировать

ток смещения от 5 до 90 мА, а рези-

стором между выводом MODSET и землей можно регулировать ток модуля-

ции от 5 до 60 мА. Типовая схема подключения MAX3669 к лазерному моду-

лю показана на рис. 5.28. Данные поступают в параллельном 4-разрядном ко-

де и по синхросигналам преобразуются в последовательный поток данных

преобразователем MAX3693. От этого преобразователя сигналы в

последова-

тельном формате передаются в лазерный драйвер MAX3669, который фор-

мирует модулирующий сигнал с требуемыми параметрами для управления

излучением лазерного диода.

Достаточно подробную подборку материалов по вопросам применения

этих компонентов можно найти на сайте www.rtcs.ru, компании Rainbow

Technologies, официального дистрибьютора MAXIM в странах СНГ.

238

Рис. 5.25. Подключение оптического приемника к шине данных с помощью LVDS-интерфейса

239

Рис. 5.26. Функциональная схема MAX3693

240

Рис. 5.27. Функциональная схема MAX3669

MAXIM выпускает также набор ИС серии MAX38xx для построения во-

локонно-оптического интерфейса с производительностью 2,5 Гбит/с. Так, на-

пример, драйвер лазера с автоматическим управлением модуляцией

MAX3865 (рис. 5.29) имеет следующие отличительные особенности:

• однополярное напряжение питания 3,3 или 5 В;

• потребление 68 мА

• работа с производительностью до 2,5 Gbps (NRZ);

• управляемая обратная

связь;

• программируемые токи смещения и модуляции;

• длительность падающих/нарастающих фронтов 84 пс;

• мониторинг токов модуляции и смещения;

• детектор сбоев;

• защита от ESD.