Differentiellar krystall-oscillatorar: Forrit og lyklatøkni í optiskum samskiftismodulum

So hvørt sum optiska samskiftistøknin gongur fram móti størri ferð, størri tættleika og lægri streymnýtslu, eru stabiliteturin og anti-interferens avrikið hjá klokkusignalum vorðin avgerandi fyri samlaðu skipanaravrikið. Differentiellir krystall-oscillatorar, við teirra serstøku signalsendimekanisme, eru alsamt meira farnir at koma fram sum kjarnuklokkukeldur í optiskum modulum sum 400G/800G optiskum sendimóttakara.

I. Klokkukrøv og avbjóðingar í optiskum samskiftismodulum

Í optiskum samskiftisskipanum hava optisk modul ábyrgdina av at umskapa el-signal til optisk signal á effektivan hátt. Lyklapartar sum lasaradrivarar, TIA og CDR rásir seta strangar krøv til klokkusignal:

Lágur fasularmur og rykking: Høg-ferðslusignalsending (t.d. 56Gbps PAM4, 112Gbps NRZ) krevur, at rykking er undir 100 fs (femtosekundstig) fyri at forða fyri øking í bitfeilprosentinum (BER).

EMI mótstøða: Í fløkta elektromagnetiska umhvørvinum við há-tættleikamodulum eru ein-endaðar klokkur tilbøgiligar til tvørtal.

Hitastabilitetur: Modul skulu halda frekvensstabilitet (±2,5 ppm ella betri) yvir eitt breitt hitaøki (-40 stig til 85 stig ).

II. Tøkniligir fyrimunir við differentiellum krystall-oscillatorum

Samanborið við ein-endaðar oscillatorar, geva differentialkrystall-oscillatorar eitt par av fasu-umvendum differentialsignalum (t.d. LVDS, LVPECL), sum munandi betra um skipanaravrikið:

Eykaður Anti-Inntrivsførleiki

Vanlig-stillingslarm avvísing: Differentiellir móttakarar sleppa undan vanligum-stillingslarmi (so sum effektsveiggj og EMI) gjøgnum frádrátt.

Minkað EMI-geisling: Symmetriskar signalleiðir avlýsa elektromagnetisk felt, og minka um geislingina við umleið 20 dB.

Optimeraður signalheild

Høg slew rate: Skjótari kantskifti stytta hækking og fall tíðir, sum er avgerandi fyri 56Gbps+ SerDes-grunnflatur.

Impedanssamsvar: Differentiell spor passa í sjálvum sær til 100Ω impedans, og einfaldar PCB sniðgeving.

Lág streymnýtsla
LVDS-baseraðir differential-oscillatorar brúka 60–70% minni effekt enn ein-endaðir, og lúka lág-effektnormar sum QSFP-DD.

III. Vanlig forrit í optiskum modulum

Høg-SerDes klokkukelda
Umsókn: Veitir tilvísingarklokkur til PAM4 modulatorar og CDR-rásir.
Dømi: 100G/400G modul brúka 156,25 MHz ella 312,500 MHz differentiella oscillatorar við<50 fs RMS jitter (integrated over 12 kHz–20 MHz).

Fleir-samskipan av fleiri rásum
Umsókn: Fasusamskipan í fleir-kanalsmodulum (t.d. CFP2/QSFP-DD).
Lyklatøkni: Fleiri-útgangsdifferential oscillatorar (t.d. 4-kanals LVDS) minka um skeivleika til ±50 ps.

Hitajavning
Differentielt TCXO: Integrerar hitasensorar og kompensatiónsalgoritmur fyri at fáa ±2,5 ppm frekvensstabilitet yvir -40 stig til 85 stig .

IV. Vinnugongdir og valleiðreglur

Tøknilig rák

Hægri frekvensir: 224 GHz oscillatorar stuðla nú 1,6T optiskum modulum.

Miniaturisering: 2520 pakkar (2,5×2,5 mm) eru í staðin fyri 5032/7050 pakkar til CPO (Co-Pakkað Optikk).

Integratión: Oscillatorar við innbygdum-effektfiltrum og útbreiðsluspektri minka um rásfløkjuna.

Lyklavalkrøv (ídnaðarflokkur)

Hangjing-modellir: 1532C-156,250K18DTSTL, 1553D-156,250K33DTSTL, 1575C-156,250K33DTSTL, 1532D-312,500J33DTL, 15533K-30.

Høg-stabilitetur/Høg -krøv til neyvleika
TCXO (LVDS/LVPECL): TC32D6/TC32P6/TC53H8-røðin hjá Hangjing møtir strangum forskriftum:

Fyri há-differential oscillatorar, vinarliga set teg í samband við forritaverkfrøðingarnar hjá Hangjing fyri at fáa sersniðgivnar loysnir.

Niðurstøða

Differentiellir krystall-oscillatorar, við teirra EMI-mótstøðu, lágum jitter og integratiónsfyrimunum, eru alneyðugir í há-ferð optiskum modulum. So hvørt sum optiska samskiftið gongur inn í 800G/1,6T tíðina, fer differentialklokkutøknin framhaldandi at trýsta avrikismørkini hjá vinnuni.