டிஃபெரன்ஷியல் கிரிஸ்டல் ஆஸிலேட்டர்கள்: ஆப்டிகல் கம்யூனிகேஷன் தொகுதிகளில் பயன்பாடுகள் மற்றும் முக்கிய தொழில்நுட்பங்கள்

ஆப்டிகல் கம்யூனிகேஷன் தொழில்நுட்பம் அதிக வேகம், அதிக அடர்த்தி மற்றும் குறைந்த மின் நுகர்வு ஆகியவற்றை நோக்கி முன்னேறும்போது, ​​கடிகார சமிக்ஞைகளின் நிலைப்புத்தன்மை மற்றும்-குறுக்கீடு எதிர்ப்பு செயல்திறன் ஆகியவை ஒட்டுமொத்த சிஸ்டம் செயல்திறனுக்கு முக்கியமானதாக மாறியுள்ளது. 400G/800G ஆப்டிகல் டிரான்ஸ்ஸீவர்கள் போன்ற ஆப்டிகல் மாட்யூல்களில் அவற்றின் தனித்துவமான சிக்னல் டிரான்ஸ்மிஷன் பொறிமுறையுடன் வேறுபட்ட படிக ஆஸிலேட்டர்கள் பெருகிய முறையில் முக்கிய கடிகார ஆதாரங்களாக வெளிவருகின்றன.

I. ஆப்டிகல் கம்யூனிகேஷன் தொகுதிகளில் கடிகாரத் தேவைகள் மற்றும் சவால்கள்

ஆப்டிகல் கம்யூனிகேஷன் சிஸ்டங்களில், ஆப்டிகல் சிக்னல்களை ஆப்டிகல் சிக்னல்களாக திறம்பட மாற்றுவதற்கு ஆப்டிகல் தொகுதிகள் பொறுப்பாகும். லேசர் இயக்கிகள், டிஐஏக்கள் மற்றும் சிடிஆர் சுற்றுகள் போன்ற முக்கிய கூறுகள் கடிகார சிக்னல்களில் கடுமையான கோரிக்கைகளை விதிக்கின்றன:

குறைந்த கட்ட இரைச்சல் மற்றும் நடுக்கம்: அதிக-வேக சமிக்ஞை பரிமாற்றம் (எ.கா., 56Gbps PAM4, 112Gbps NRZ) பிட் பிழை விகிதத்தில் (BER) அதிகரிப்பைத் தடுக்க 100 fs (ஃபெம்டோசெகண்ட் நிலை) குறைவாக இருக்க வேண்டும்.

EMI எதிர்ப்பு: அதிக-அடர்த்தி தொகுதிகளின் சிக்கலான மின்காந்த சூழலில், ஒற்றை முடிவான கடிகாரங்கள் குறுக்குவெட்டுக்கு ஆளாகின்றன.

வெப்பநிலை நிலைத்தன்மை: தொகுதிகள் பரந்த வெப்பநிலை வரம்பில் (-40 டிகிரி முதல் 85 டிகிரி வரை) அதிர்வெண் நிலைத்தன்மையை (±2.5 பிபிஎம் அல்லது சிறந்தது) பராமரிக்க வேண்டும்.

II. வேறுபட்ட படிக ஆஸிலேட்டர்களின் தொழில்நுட்ப நன்மைகள்

ஒற்றை முடிவான ஆஸிலேட்டர்களுடன் ஒப்பிடும்போது, ​​வேறுபட்ட படிக ஆஸிலேட்டர்கள் ஒரு ஜோடி கட்ட-தலைகீழ் வேறுபாடு சமிக்ஞைகளை (எ.கா., LVDS, LVPECL) வெளியிடுகின்றன, இது கணினி செயல்திறனை கணிசமாக மேம்படுத்துகிறது:

மேம்படுத்தப்பட்ட எதிர்ப்பு{0}}குறுக்கீடு திறன்

பொதுவான-பயன்முறை இரைச்சல் நிராகரிப்பு: வேறுபட்ட பெறுநர்கள் கழித்தல் மூலம் பொதுவான-முறை சத்தத்தை (பவர் ஏற்ற இறக்கங்கள் மற்றும் EMI போன்றவை) அகற்றும்.

குறைக்கப்பட்ட EMI கதிர்வீச்சு: சமச்சீர் சமிக்ஞை பாதைகள் மின்காந்த புலங்களை ரத்து செய்து, கதிர்வீச்சை தோராயமாக 20 dB குறைக்கிறது.

உகந்த சமிக்ஞை ஒருமைப்பாடு

உயர் ஸ்லேவ் விகிதம்: வேகமான விளிம்பு மாற்றங்கள் உயர்வு மற்றும் வீழ்ச்சி நேரங்களைக் குறைக்கின்றன, இது 56Gbps+ SerDes இடைமுகங்களுக்கு முக்கியமானது.

மின்மறுப்பு பொருத்தம்: வேறுபட்ட தடயங்கள் இயல்பாகவே 100Ω மின்மறுப்புடன் பொருந்துகின்றன, இது PCB வடிவமைப்பை எளிதாக்குகிறது.

குறைந்த மின் நுகர்வு
LVDS{0}}அடிப்படையிலான டிஃபெரன்ஷியல் ஆஸிலேட்டர்கள், QSFP-DD போன்ற குறைந்த{4}}பவர் தரநிலைகளைப் பூர்த்தி செய்யும், ஒற்றை{3}}ஐ விட 60–70% குறைவான சக்தியைப் பயன்படுத்துகின்றன.

III. ஆப்டிகல் தொகுதிகளில் வழக்கமான பயன்பாடுகள்

உயர்-வேக SerDes கடிகார ஆதாரம்
பயன்பாடு: PAM4 மாடுலேட்டர்கள் மற்றும் CDR சர்க்யூட்களுக்கான குறிப்பு கடிகாரங்களை வழங்குகிறது.
எடுத்துக்காட்டு: 100G/400G தொகுதிகள் 156.25 மெகா ஹெர்ட்ஸ் அல்லது 312.500 மெகா ஹெர்ட்ஸ் டிஃபெரன்ஷியல் ஆஸிலேட்டர்களைப் பயன்படுத்துகின்றன<50 fs RMS jitter (integrated over 12 kHz–20 MHz).

பல-சேனல் ஒத்திசைவு
பயன்பாடு: பல{0}}சேனல் தொகுதிகளில் (எ.கா., CFP2/QSFP-DD) கட்ட ஒத்திசைவு.
முக்கிய தொழில்நுட்பம்: பல-அவுட்புட் டிஃபெரன்ஷியல் ஆஸிலேட்டர்கள் (எ.கா., 4-சேனல் LVDS) வளைவை ±50 ps ஆகக் குறைக்கின்றன.

வெப்பநிலை இழப்பீடு
வேறுபட்ட TCXO: வெப்பநிலை உணரிகள் மற்றும் இழப்பீட்டு வழிமுறைகளை ஒருங்கிணைத்து ±2.5 ppm அதிர்வெண் நிலைத்தன்மையை -40 டிகிரி முதல் 85 டிகிரி வரை அடைகிறது.

IV. தொழில் போக்குகள் மற்றும் தேர்வு வழிகாட்டுதல்கள்

தொழில்நுட்ப போக்குகள்

அதிக அதிர்வெண்கள்: 224 GHz ஆஸிலேட்டர்கள் இப்போது 1.6T ஆப்டிகல் தொகுதிகளை ஆதரிக்கின்றன.

மினியேட்டரைசேஷன்: 2520 தொகுப்புகள் (2.5×2.5 மிமீ) CPO (Co-பேக்கேஜ் செய்யப்பட்ட ஒளியியல்)க்கான 5032/7050 தொகுப்புகளை மாற்றுகின்றன.

ஒருங்கிணைப்பு: உள்ளமைக்கப்பட்ட பவர் ஃபில்டர்கள் மற்றும் ஸ்ப்ரெட் ஸ்பெக்ட்ரம் கொண்ட ஆஸிலேட்டர்கள் சுற்று சிக்கலைக் குறைக்கின்றன.

முக்கிய தேர்வு அளவுகோல்கள் (தொழில்துறை தரம்)

தொங்கும் மாதிரிகள்: 1532C6-156.250K18DTSTL, 1553D-156.250K33DTSTL, 1575C-156.250K33DTSTL, 1532D-312.500J313DT30D30,

உயர்-நிலைத்தன்மை/உயர்-துல்லியத் தேவைகள்
TCXO (LVDS/LVPECL): ஹேங்ஜிங்கின் TC32D6/TC32P6/TC53H8 தொடர்கள் கடுமையான விவரக்குறிப்புகளைப் பூர்த்தி செய்கின்றன:

உயர்-செயல்திறன் வேறுபட்ட ஆஸிலேட்டர்களுக்கு, தனிப்பயனாக்கப்பட்ட தீர்வுகளுக்கு ஹேங்ஜிங்கின் பயன்பாட்டுப் பொறியாளர்களைத் தொடர்பு கொள்ளவும்.

முடிவுரை

மாறுபட்ட படிக ஆஸிலேட்டர்கள், அவற்றின் EMI எதிர்ப்பு, குறைந்த நடுக்கம் மற்றும் ஒருங்கிணைப்பு நன்மைகள், அதிவேக ஆப்டிகல் தொகுதிகளில் அவசியம். ஆப்டிகல் கம்யூனிகேஷன் 800G/1.6T சகாப்தத்தில் முன்னேறும்போது, ​​வேறுபட்ட கடிகாரத் தொழில்நுட்பம் தொழில்துறையின் செயல்திறன் எல்லைகளைத் தொடர்ந்து தள்ளும்.