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華昕差分晶振156.25MHZ在光模塊中的應用

華昕電子 ? 2024-09-21 08:09 ? 次閱讀

光模塊一般指50G,100G,200G,400G等高速率的客戶側光模塊。其工作原理基于光電轉換技術,其核心在于將電信號轉換為光信號進行傳輸,然后再將光信號轉換回電信號。

目前各大光模塊使用的頻率大部分都是156.25MHz的差分晶振,為滿足光模塊長期穩定地高速率傳輸的要求,需要為數字信號處理器DSP)提供高精度、高穩定性的時鐘信號,從而被廣泛用于提供這種穩定的時鐘信號。

在光模塊中,晶振主要作用是

①時鐘同步:晶振器提供穩定的時鐘信號,用于同步各個模塊之間的數據傳輸和處理,需要高精度的時鐘同步用于確保數據傳輸的準確性。

②光調制:光模塊中的光調制器通常采用電光調制技術,將電信號轉換為光信號。晶振器提供穩定的時鐘信號,用于控制光調制器的工作頻率和相位,確保光信號的穩定性和一致性。

③時鐘恢復和數據調制:光模塊需要將輸入的電信號轉換為光信號進行傳輸,同時也需要將接收到的光信號轉換為電信號進行處理。以便在發送和接收過程中準確地調制和解調數據。


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目前市場光模塊的DSP廠商主要是Broadcom(博通)、Macom、Multi-Phy、Inphi(Marvell)這幾家。在高速數據傳輸領域,數字信號處理器(DSP)的參考時鐘頻點一般為156.25MHz,其內部通過鎖相環(PLL)將此基頻倍頻,生成與數據轉換速率匹配的時鐘信號,同時對差分晶振的應用提出了小型化、低功耗(不超過100mA)等需求;當然不同類型的光模塊可能會采用不同頻率的晶振。例如,一些光模塊可能使用25 MHz、50 MHz或100 MHz。

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出于光模塊小型化的設計需要,該差分晶振要求封裝越小越好,常用的有3225、2520等封裝,同時出于散熱的需要,要求其功耗越小越好目前一般限制在80mA以下,全溫頻偏一般要求在±30ppm以內。

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華昕電子制造的156.25MHz差分晶振支持LVPECL與LVDS輸出。常用的LVPECL格式的功耗典型值在70mA左右,滿足常規設計需求。如果DSP擺幅滿足要求,還可以選擇更低功耗的LVDS格式輸出,RMS jitter可以達到0.05 ps(156.25MHz),非常適合400G QSFP-DD之類的線路側光模塊設計。

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