Cabelte

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Desenvolvimento de Sistemas de Comunicação Óptica a 155Mbps Setembro de 1998

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Desenvolvimento

de

Sistemas de Comunicação

Óptica a 155Mbps

Setembro de 1998

Receptor

a

155 Mbps

Receptor Implementado

Amplificador

de

Transimpedância

Recuperação

de

Relógios e Dados

Amplificador

Driver

ECL

Dados

Clock

Dados

+V1

-V2

TIA-AD8015

Largura de banda de 240 MHz;

Largura mínima dos impulsos de 500 ps;

Tempos de subida/descida de 1.5 ns;

Sensibilidade óptica : -36 dbm @ 155 MHz;

Corrente de pico na entrada : 350 A;

Saídas diferenciais;

Baixo consumo : 5 V @ 25 mA;

Elevada gama de temperaturas : -40ºC a +85ªC;

AD8015

Resposta em Frequência do AD8015

Aplicação Típica do AD8015

Circ.Recup.Relógio-AD807

Recuperação de relógio e dados a 155 Mbps;

Aceita NRZ Data, não necessitando de preâmbulo ;

Recuperação de relógio por PLL interna— não necessita de

cristal externo;

Nível de detecção: 2.0 mV a 30 mV;

Alimentação única: +5 V ou –5.2 V;

Baixo consumo: 170 mW;

Saídas compatíveis com 10 KH ECL/PECL ;

Diagrama de Blocos do AD807

Andar de Entrada

AD

807

Ipin

100 nH

100 nH

8.2 pF 22 pF

OUT+

OUT-

100 nF 10 nF 100 nF10 nF

2

6

7

4 2

5

+ 5 V

+ 5 V

- 5.2 V

+5 V

100

3.65 K

301 2.2 uF

100 nF

+5 V

100

3.65 K

301 2.2 uF

100 nF

AD

807

+5 V

3 6 10 11

5

4

2

1

CLKP

CLKN

DATAN

DATAP

16

7

8

220nF

100 K

10 15

SDOU

T

0.1 uF

0.1 uF

Detalhe da Recuperação de

Dados/CLK

Receptor Típico a 155 Mbps

Fotos do Receptor -1

Laser Source

Anritsu Transmitter

Receptor Óptico Anritsu Receiver

Clock

Dados

Dados

NRZ

Luz Acoplador

Medição

da

P.óptica

0.9Pin

0.1Pin

Layout Experimental

Sequência PRBS Pot.Mínima BER@250W

27-1 -20dbm 0E-12

210

-1 -20dbm 0E-12

215

-1 -20dbm 0E-12

223

-1 -17dbm 0E-12

Resultados Obtidos

Análise do Andar de Entrada

Alterações Introduzidas

- Ao nível do CAD (Bloco PIN-TIA)

- Distribuição das Alimentações

- Filtragem das alimentações

- Teste de vários Fotodíodos

Conduziram a:

- Pot. Mínima detectável de -27dBm

Receptor com AGC

AGC

45 +0.8

19K

70K 4pF

Cby

Vout

Cagc

Ipin

Parâmetro Min. Tip. Max. Unid.

Transresistência (1) 17 K

Transresistência (2) 5.5 8 10 K

Larg.Banda 150 175 MHz

Res.Entrada (3) 500

Res.Saída 30 50 60

Corrente de Alim. 30 45 MA

Offset na Entrada 1.5 1.6 1.9 Volt

Offset na saída 1.8 Volt

Limiar AGC (4) 15 30 A

P.óptica de Saturação -3 0 dbm

Corrente de rúido-in 14 20 nA

Contante t do AGC(5) 16 s

Sensib. Óptica(6) -38 dbm

Tensão de alim. +4.5 +5.0 +6.0 V

Gama de Temperatura -40 85 ºC

Características do ATA-01501

(1) RL=infinito , Idc<500nA

(2) RL=50, f=50MHz.

(3) Medida com corrente de entrada inferior ao limiar de AGC. Durante o

funcionamento do AGC, a impedância de entrada decresce proporcionalmente

à corrente de entrada.

(4) Definida para IPIN, quando a transresistência já decresceu de 50%.

(5) CAGC=220pF.

(6) Parâmetro garantido @155Mbps, assumindo um fotodetector com

responsividade de 0.9.

Emissor Óptico

a

155 Mbps

O emissor utiliza um circuito da MAXIM – MAX3263 que apresenta as

seguintes características:

Entradas diferenciais PECL;

Tempos de subida inferiores a 1 ns;

Alimentação simples de +5 V;

Controlo automático de Potência (APC);

Referências de tensão com compensação de desvios de

temperatura;

Programação da corrente de polarização (5-60mA);

Programação da corrente de modulação (5-25mA);

Indicador de falha no Laser.

Emissor a 155Mbps