光器件和芯片的结构介绍#课件参考.ppt

光模块基本原理光模块基本原理1上课课件上课课件主要内容主要内容Ø光模块简介光模块简介Ø光模块内部主要元器件光模块内部主要元器件Ø光模块调制方式光模块调制方式Ø光模块的特点及应用光模块的特点及应用Ø光模块原理框图光模块原理框图Ø光模块主要性能指标光模块主要性能指标Ø光模块接口电平光模块接口电平2上课课件上课课件光模块定义光模块定义以光器件为核心增加一些电路部分和结构件等完成相应功以光器件为核心增加一些电路部分和结构件等完成相应功能的单元能的单元3上课课件上课课件光模块分类光模块分类Ø按速率划分：按速率划分：155Mb/s 622Mb/s 1.25Gb/s 2.5Gb/s 10Gb/s 等等Ø按功能划分：发射模块，接收模块，收发合一模块按功能划分：发射模块，接收模块，收发合一模块(transceiver,)Ø按封装划分：按封装划分：1×9/ 2×9/SFF/GBIC/SFP/XFP/300pin等等Ø按使用条件划分：热插拔按使用条件划分：热插拔 (GBIC/SFP/XFP) 带插针带插针 (1×9/2×9/SFF)Ø按应用划分：按应用划分：SDH/SONET, Ethernet, Fiber Channel, CWDM, DWDM等等Ø按工作模式划分：连续和突发（按工作模式划分：连续和突发（OLT：：Optic Line Terminal，光线路终端；，光线路终端；ONU ：：Optic Network Unit,光网络单元）光网络单元） 4上课课件上课课件光模块发展历史光模块发展历史封装形式：封装形式：1X9  SFF  GBIC  SFP, XFP, SFP+传输速率：传输速率：155M,622M  1.25G,2.5G 4.25G, 8.5G, 10G,  40G功能：不带监控功能（功能：不带监控功能（None DDM）） 带数字诊断功能（带数字诊断功能（DDM））接入应用：接入应用：P to P  P to MP: PON (GE-PON, GPON, WDM-PON)光接口形式：尾纤型（光接口形式：尾纤型（Pigtail）；插拔型（）；插拔型（Receptacle））光传输形式：双纤双向（光传输形式：双纤双向（MSA）；单纤双向（）；单纤双向（BiDi））5上课课件上课课件光模块发展趋势光模块发展趋势6上课课件上课课件主要内容主要内容Ø光模块简介光模块简介Ø光模块内部主要元器件光模块内部主要元器件Ø光模块调制方式光模块调制方式Ø光模块的特点及应用光模块的特点及应用Ø光模块原理框图光模块原理框图Ø光模块主要性能指标光模块主要性能指标Ø光模块接口电平光模块接口电平7上课课件上课课件光模块内部主要元器件光模块内部主要元器件探测器探测器激光器激光器放大器放大器时钟数据恢复时钟数据恢复驱动芯片驱动芯片MUX&DeMUX8上课课件上课课件光器件光器件光器件是由少数几个光电光器件是由少数几个光电子元件和子元件和IC 、无源元件、无源元件（如电阻、电容、电感、（如电阻、电容、电感、互感、微透镜、隔离器）、互感、微透镜、隔离器）、光纤及金属连线组合、封光纤及金属连线组合、封装在一起，完成单项或少装在一起，完成单项或少数几项功能的混合集成件。

数几项功能的混合集成件9上课课件上课课件光器件结构图光器件结构图10上课课件上课课件光器件分类光器件分类Ø如按功能，可分为：如按功能，可分为： 光发射器件光发射器件 光接收器件光接收器件Ø按结构，可分为：按结构，可分为： TO器件器件(TOSA，， ROSA，，BOSA)；； DIP（或（或Butterfly）器件；）器件； 表面贴装（表面贴装（surface mount) 器件等；器件等；Ø按传输速率，可分为按传输速率，可分为 155M、、622M、、1.25G、、2.5G、、10G等；等；Ø传输距离，工作波长，工作方式等传输距离，工作波长，工作方式等 11上课课件上课课件探测器探测器光探测器光探测器 作用把光信号转变为电信号的器件.ØPIN探测器探测器 P型掺杂、本征（I）和N型掺杂ØAPD探测器探测器 内部具有光电倍增(或称雪崩)光电二极管.（Avalanche Photodetector)12上课课件上课课件PIN探测器探测器响应度：响应度：PIN探测器即P-I-N 探测器：P型掺杂＋Intrinsic＋N型掺杂 需加需加5～～10V反偏电压反偏电压13上课课件上课课件APDAPD探测器探测器响应度：APD探测器：探测器： 雪崩光电探测器（雪崩光电探测器（Avalanche photodetector））需加需加30～～60V反偏电压反偏电压M与温度和反偏电压有关与温度和反偏电压有关14上课课件上课课件激光器激光器ØFP LD (Fabry-Perot Laser)ØDFB LD (Distributed-Feedback Laser)ØVCSEL (Vertical-Cavity Surface-Emitting Laser)ØLED (Light-Emitting Diode)ØEAM LD (Electro-absorption modulated lasers)15上课课件上课课件FP LD 和和 DFB LD都是边缘发光都是边缘发光谐振腔结构不同谐振腔结构不同FP－LDDFB－LD16上课课件上课课件LED 和和 VCSEL都是面发光都是面发光谐振腔结构不同谐振腔结构不同LEDVCSEL17上课课件上课课件EAM LD构成：TEC致冷器，激光二极管，EA调制器，背光检测二极管和，热敏电阻等18上课课件上课课件放大器分类放大器分类Ø跨阻放大器：跨阻放大器：Transimpedance Amplifier（（TIA ））Ø主放主放Main Amplifiers (MA) 或后放或后放 Post Amplifiers 限幅放大器：限幅放大器：Limiting Amplifier (LA) 自动增益控制放大器：自动增益控制放大器：Automatic Gain Control Amplifier (AGC). 19上课课件上课课件跨阻放大器（跨阻放大器（TIA））这种这种I-V变换电路中有一个负反变换电路中有一个负反馈电阻馈电阻Rf，所以又被称做跨阻，所以又被称做跨阻放大器（放大器（TIA））Ø低的等效输入噪声电流低的等效输入噪声电流Ø高输入阻抗，低输入电容高输入阻抗，低输入电容Ø足够宽的通频带足够宽的通频带fH≈0.75×工作速工作速率率Ø宽动态范围宽动态范围ØRf 要足够大，以保证有足够大要足够大，以保证有足够大的输出电压的输出电压20上课课件上课课件主放主放LA：转换速度快，功耗低，但是非线性限制了其应用：转换速度快，功耗低，但是非线性限制了其应用AGC：： 在很大的动态范围都是线性的，应用范围广。

例如：带均衡在很大的动态范围都是线性的，应用范围广例如：带均衡器的接收机器的接收机限幅放大器限幅放大器自动增益控制放大器自动增益控制放大器21上课课件上课课件时钟和数据恢复（时钟和数据恢复（CDR）电路）电路在数字通信系统中，码元同步是系统正常工作的必要条件在数字通信系统中，码元同步是系统正常工作的必要条件时钟和数据恢复电路（时钟和数据恢复电路（Clock and Data Recovery —CDR）的）的作用就是在输入数据信号中提取时钟信号并找出数据和时钟作用就是在输入数据信号中提取时钟信号并找出数据和时钟正确的相位关系正确的相位关系22上课课件上课课件驱动芯片驱动芯片Ø激光器驱动（电流）激光器驱动（电流）Ø调制器驱动（电压）调制器驱动（电压） 23上课课件上课课件MUX &DeMUXØMUX：16路并行 数据输入，经过并串转换，输出数据如并行数据输入为622Mb/s ，那么输出数据为9.95Gb/s）ØDeMUX：则反过来，输入数据经过串并转换，输出16路并行 数据24上课课件上课课件主要内容主要内容Ø光模块简介光模块简介Ø光模块内部主要元器件光模块内部主要元器件Ø光模块调制方式光模块调制方式Ø光模块的特点及应用光模块的特点及应用Ø光模块原理框图光模块原理框图Ø光模块主要性能指标光模块主要性能指标Ø光模块接口电平光模块接口电平25上课课件上课课件调制方式调制方式Ø直接调制直接调制 Ø外调制外调制 EA调制（调制（Electroabsorption Modulator）） MZ调制（调制（Mach-Zehnder Modulator））26上课课件上课课件直接调制直接调制P1P0利用电信号的利用电信号的‘1’和和‘0’控制激光器的电流控制激光器的电流大小大小。

27上课课件上课课件EA调制调制激光器一直处于发光状态，电信号激光器一直处于发光状态，电信号‘1’、、‘0’ 作用于电作用于电吸收调制器吸收调制器 来控制激光器出光大小来控制激光器出光大小28上课课件上课课件MZ调制调制激光器一直处于发光状态，发出的光经过一个激光器一直处于发光状态，发出的光经过一个Y型波导分束器分出两型波导分束器分出两束相位等一样的光信号，束相位等一样的光信号， 电信号控制两个干涉臂电级，使两束光信电信号控制两个干涉臂电级，使两束光信号产生不同的相位，再经过号产生不同的相位，再经过Y型合束器，型合束器，‘1’信号时，相位相同，信号时，相位相同，进行叠加，进行叠加，‘0’信号时，相位相差信号时，相位相差180度，光信号度，光信号 抵消29上课课件上课课件主要内容主要内容Ø光模块简介光模块简介Ø光模块内部主要元器件光模块内部主要元器件Ø光模块调制方式光模块调制方式Ø光模块的特点及应用光模块的特点及应用Ø光模块原理框图光模块原理框图Ø光模块主要性能指标光模块主要性能指标Ø光模块接口电平光模块接口电平30上课课件上课课件1X9光模块光模块特点：特点：Ø工作速率: 155Mb/s~1Gb/sØ工作电压：3.3 V或5VØ波长：1310nm，1550nmØ宽温工作范围Ø传输距离可达80km应用应用Ø数据通信：快速以太网，千兆以太网Ø电信： OC -3/STM -1, OC -12/STM -431上课课件上课课件GBIC模块模块特点：特点：Ø工作速率:155Mb/s~ 2.5Gb/sØ工作电压：3.3 V或5VØ波长：850nm，1310nm，1550nmØ传输距离可达160kmØ带数字诊断功能（部分）应用：应用：Ø数据通信：千兆以太网，1x/2x光纤通道Ø电信：OC-3/STM-1、OC-12/STM-4、 OC-48/STM-16 32上课课件上课课件SFF模块模块特点：特点：Ø工作速率:155Mb/s~ 2.5Gb/sØ工作电压：3.3 VØ波长：850nm，1310nm，1550nmØ宽温工作范围Ø传输距离可达80kmØ带数字诊断功能（部分）应用：应用：Ø数据通信：快速以太网，千兆以太网，1x/2x/4x 光纤通道Ø电信：OC -3/STM-1、OC -12/STM-4、OC-48/STM-16 33上课课件上课课件SFP模块模块特点：特点：Ø工作速率:155Mb/s~ 2.5Gb/sØ工作电压：3.3 VØ波长：850nm，1310nm，1550nm，WDMØ宽温工作范围Ø传输距离可达100km+Ø带数字诊断功能应用：应用：Ø数据通信：快速以太网，千兆以太网，1x/2x/4x 光纤通道Ø电信：OC-3/STM-1、OC-12/STM-4、OC-48/STM-16 34上课课件上课课件PON模块模块特点：特点：Ø工作速率:155Mb/s~ 2.5Gb/sØ工作电压：3.3 VØ传输距离可达20kmØ带数字诊断功能应用：应用：ØPON接入网35上课课件上课课件XFP模块模块特点：特点：Ø工作速率:10Gb/sØ波长：1310nm，1550nm，DWDMØ传输距离可达80kmØ带数字诊断功能应用：应用：Ø数据通信：10G以太网，10G光纤通道Ø电信： OC -192/STM -6436上课课件上课课件300-pin Transponder模块模块特点：特点：Ø速率可达10Gb/sØ波长：1550nm，DWDMØ传输距离可达80kmØ带数字诊断功能应用：应用：Ø电信： OC -192/STM -6437上课课件上课课件主要内容主要内容Ø光模块简介光模块简介Ø光模块内部主要元器件光模块内部主要元器件Ø光模块调制方式光模块调制方式Ø光模块的特点及应用光模块的特点及应用Ø光模块原理框图光模块原理框图Ø光模块主要性能指标光模块主要性能指标Ø光模块接口电平光模块接口电平38上课课件上课课件典型光发射模块功能框图（直接调制）典型光发射模块功能框图（直接调制）LaserDriverAPCTemp SensorAEC 自动光功率控制自动光功率控制自动消光自动消光比控制比控制XC占空比控制占空比控制匹配电路匹配电路39上课课件上课课件典型光发射模块功能框图（外调制）典型光发射模块功能框图（外调制） EAM LaserDriverAPCATC 自动光功率控制自动光功率控制自动温度自动温度控制控制XC占空比控制占空比控制匹配电路匹配电路MCBC 偏置电压偏置电压控制控制调制电压调制电压控制控制40上课课件上课课件PIN型光接收模块功能框图型光接收模块功能框图PIN/TIAMAPIN/TIAMACDR3R 功能功能(Reshape, Reamplify, Retime)2R 功能功能(Reshape, Reamplify)41上课课件上课课件APD型光接收模块功能框图型光接收模块功能框图APD/TIAMAAPD/TIAMACDR3R 功能功能(Reshape, Reamplify, Retime)2R 功能功能(Reshape, Reamplify)High Voltage GenerationHigh Voltage Generation42上课课件上课课件光收发合一模块光收发合一模块(Transceiver)功能框图功能框图TOSADriverROSAMAAPC/AECLOSRxPowerTxPowerTxDisableData InData OutOptical InOptical Out43上课课件上课课件带数字诊断功能带数字诊断功能(DDM)光收发合一模块功能框图光收发合一模块功能框图TOSADriverROSAMAAPC/AECLOSTxDisableData InData OutOptical InOptical OutMCU＋＋EEPROMI2C 44上课课件上课课件数字诊断数字诊断(DDM)模块特点模块特点45上课课件上课课件光收发合一模块光收发合一模块(XFP)功能框图功能框图TOSADriverROSAMAAPC/AEC/ATCLOSTxDisableData InData OutOptical InOptical OutMCU＋＋EEPROMI2C CDRCDR46上课课件上课课件Transponder模块功能框图模块功能框图TOSADriverROSAMAAPC/AEC/ATCLOSTxDisable16路路 并行并行Data In16路路 并行并行Data OutOptical InOptical OutMCU＋＋EEPROMI2C MUXDeMUX47上课课件上课课件TDM: Time Division Multiplex 时分多路复用时分多路复用 TDMA: Time Division Multiple Address 时分多路访问时分多路访问PON模块模块48上课课件上课课件ONU光收发合一模块功能框图光收发合一模块功能框图49上课课件上课课件OLT光收发合一模块功能框图光收发合一模块功能框图50上课课件上课课件BOSAØ单纤双向光组件单纤双向光组件(Bi-Dirctional Optical Subassembly)51上课课件上课课件主要内容主要内容Ø光模块简介光模块简介Ø光模块内部主要元器件光模块内部主要元器件Ø光模块调制方式光模块调制方式Ø光模块的特点及应用光模块的特点及应用Ø光模块原理框图光模块原理框图Ø光模块主要性能指标光模块主要性能指标Ø光模块接口电平光模块接口电平52上课课件上课课件光模块主要性能指标光模块主要性能指标传输速率传输速率传输距离传输距离平均发射光功率平均发射光功率消光比消光比光眼图光眼图谱宽谱宽最小边模抑制比最小边模抑制比接收灵敏度接收灵敏度接受器过载接受器过载光通道代价光通道代价抖动抖动53上课课件上课课件传输速率传输速率传输速率指在单位时间内通过信道的平均信息量，一般有传输速率指在单位时间内通过信道的平均信息量，一般有比特速率和码元速率两种表示方法．由于对于二进制码元，比特速率和码元速率两种表示方法．由于对于二进制码元，比特速率和码元速率相等．比特速率指系统每秒钟传送的比特速率和码元速率相等．比特速率指系统每秒钟传送的比特数，单位为比特数，单位为bit/s　　　　 SDH等级　　　　等级　　　　 系列比特率系列比特率　　　　STM-1 　　　　　　　　155.52Mb/s 　　 STM-4 　　　　　　　　 622.08Mb/s 　　 STM-16 　　　　　　　　 2.48832Gb/s 　　STM-64 　　　　　　　　 9.95328Gb/s54上课课件上课课件传输距离指模块在特定光纤传输系统中能够无差错传输的最大距离传输距离指模块在特定光纤传输系统中能够无差错传输的最大距离影响传输距离的因素：光纤（损耗、色散等），激光器（功率，波长，影响传输距离的因素：光纤（损耗、色散等），激光器（功率，波长，工作方式），探测器灵敏度，传输速率等　　　工作方式），探测器灵敏度，传输速率等　　　Ø 功率受限系统传输距离的计算功率受限系统传输距离的计算:（光功率，灵敏度，光纤损耗等）（光功率，灵敏度，光纤损耗等）　　 目标传输距离L(km) L<（Pmin－Smin－Pb －M ）／Ｋ（K为光纤损耗系数、Pb是传输代价、 M为功率裕量、 Pmin发射最小光功率、 Smin接收最小灵敏度）。

(以G.652光纤为例) K=0.18dB/km @λc= 1.31μm 　K=0.35/km @λc= 1.55μm Ø色散受限系统传输距离的计算色散受限系统传输距离的计算: （光纤模式，激光器工作方式，传输（光纤模式，激光器工作方式，传输速率等）速率等） B 比特速率，D 色散系数， L为距离 传输距离传输距离55上课课件上课课件平均发射光功率平均发射光功率Ø发送机的发射光功率和所发送的数据信号中发送机的发射光功率和所发送的数据信号中“1”占的占的比例有关，比例有关，“1”越多，光功率也就越大越多，光功率也就越大Ø当发送伪随机信号时，当发送伪随机信号时，“1”和和“0”大致各占一半，大致各占一半，这时测试得到的功率就是平均发送光功率这时测试得到的功率就是平均发送光功率Ø单位为单位为dBm , 和和mw的关系的关系----10logP(mw)56上课课件上课课件消光比消光比 光数据全部为光数据全部为“1”时，平均光功率为时，平均光功率为A；光数据全部为；光数据全部为“0”时，时，平均光功率为平均光功率为B，则消光比为：，则消光比为： EX=10lg(A/B)Ø消光比太大，则引起啁啾声，频谱变宽，色散变大；消光比太小，则接收机很难将光的“1”和“0”分开，因此消光比不能太小，也不能很大，在协议上只规定了最小消光比。

Ø一般建议实际消光比实际光接口类型与速率传输距离有关的最低要求消光比大0.5~1.5dB Ø这不是一个绝对的数值之所以给出这么一个数值是害怕消光比太高了传输以后信号劣化太厉害导致误码产生或通道代价超标Ø如果一个光模块传输传输其标称距离以后没有产生误码并且通道代价满足指标要求只要消光比大于ITU-T建议的最低值多大都可以57上课课件上课课件光眼图光眼图Ø眼图包含了信号的上升时间、下降时间、脉冲过冲、眼图包含了信号的上升时间、下降时间、脉冲过冲、脉冲下冲以及震荡等特性脉冲下冲以及震荡等特性58上课课件上课课件抖动抖动上升沿时间上升沿时间下降沿时间下降沿时间20%80%判决门限电平判决门限电平最佳抽样时刻最佳抽样时刻59上课课件上课课件眼图信息眼图信息 对于数字信号的质量对于数字信号的质量, ,可通过眼图分析可通过眼图分析( (过识别过识别) )来衡量来衡量, , 数字信号数字信号的质量包括幅度稳定度、码间干扰、信号畸变、光反射、消光比、的质量包括幅度稳定度、码间干扰、信号畸变、光反射、消光比、抖动过冲和张弛振荡、噪声、调制电路匹配等抖动过冲和张弛振荡、噪声、调制电路匹配等Ø眼图中心眼张开度和眼皮厚度, 反映码间干扰、色散、消光比的可容忍程度, 以及幅度稳定度、过冲和张弛振荡、光反射、噪声的大致量度Ø眼图上/下前沿反映带宽和电路匹配信息.陡度反映带宽,线粗度反映电路匹配信息,但过陡易产生色散相位调制和交叉相位调制Ø眼图上/下沿交点在50%处消光比最好,但由于传输过程中光信号的脉冲宽度将会展宽，导致接收侧的交叉点相对于发送侧上移。

为了有利于长距离传输保证接收侧的交叉点比例在大约50 左右，使得接收侧的灵敏度最佳我们一般建议在发送侧把交叉点的位置稍微下移一些一般发送侧交叉点比例建议控制在40%~45%Ø眼图上/下沿交点的粗细程度反映了抖动的大小.60上课课件上课课件谱宽谱宽Ø最大均方根谱宽最大均方根谱宽 发光二极管（LED）和多纵摸（MLM）激光器的参数，指光谱中比主峰小20dB 的谱宽Ø最大最大-20dB 谱宽谱宽 单纵摸（SLM）激光器的参数，是用中心波长的幅度下降到20dB 处对应的波长宽度来表示61上课课件上课课件最小边模抑制比最小边模抑制比Ø单纵摸（单纵摸（SLM）激光器的参数，指主纵模的平均光功）激光器的参数，指主纵模的平均光功率与最显著边模的光功率之比的最小值率与最显著边模的光功率之比的最小值Ø如果太小，那么经过长距离的传输，可能会引起比较如果太小，那么经过长距离的传输，可能会引起比较大的色散大的色散62上课课件上课课件接收机灵敏度接收机灵敏度在一定误码率的条件下，模块所能接收到的最小光功率，在一定误码率的条件下，模块所能接收到的最小光功率，单位为单位为dBm影响接收灵敏度的因素：Ø 比特速率（Bit rate) Ø 发射光信号质量（眼图；抖动，OSNR等）Ø 发射消光比Ø 传输后的脉冲波形失真(Distortion)Ø 接收机的带宽(Bandwidth)Ø 电源纹波Ø 串扰等63上课课件上课课件接收机过载功率接收机过载功率Ø这个参数指接收机在达到规定的比特差错率所能接收这个参数指接收机在达到规定的比特差错率所能接收到的最高平均光功率。

到的最高平均光功率Ø影响最过载点的主要因素影响最过载点的主要因素 PIN/APD饱和 TIA饱和64上课课件上课课件光通道代价光通道代价光通道代价代表了由于反射、符号间的干扰、模式分配光通道代价代表了由于反射、符号间的干扰、模式分配噪声、激光器的啁啾声等引起的总的色散代价噪声、激光器的啁啾声等引起的总的色散代价由于发送机发出来的光不是理想的激光，而且在激光器处存在反射等等都引起了光的色散，在接收机处要对色散加以一定的处理，因此光通道代价是说明了发送机和接收机两个方面的性能65上课课件上课课件所谓抖动，其定义为数字信号各有效瞬间相对于理论规定时间位置所谓抖动，其定义为数字信号各有效瞬间相对于理论规定时间位置的短期偏离的短期偏离抖动的单位为UI，所谓UI 指光传送比特率的倒数：例如10Gb/s信号，1UI=1/10G=100ps抖动抖动66上课课件上课课件主要内容主要内容Ø光模块简介光模块简介Ø光模块内部主要元器件光模块内部主要元器件Ø光模块调制方式光模块调制方式Ø光模块的特点及应用光模块的特点及应用Ø光模块原理框图光模块原理框图Ø光模块主要性能指标光模块主要性能指标Ø光模块接口电平光模块接口电平67上课课件上课课件ØTTL (Transistor-Transistor Logic )晶体管晶体管-晶体管晶体管逻辑电平逻辑电平 和和LVTTL（（Low Voltage TTL））ØPECL (Positive Emit-Coupled Logic)发射极耦合发射极耦合逻辑电平、逻辑电平、LVPECL和和ECLØCML (Current Mode Logic) 电流型逻辑电平电流型逻辑电平ØLVDS (Low Voltage Differential Signals)低压差分低压差分信号信号 模块接口电平模块接口电平68上课课件上课课件TTL和和LVTTL 电平电平ØTTL：：Transistor-Transistor Logic 三极管结构三极管结构 Vcc：：5V；；VOH>=2.4V；；VOL<=0.5V；；VIH>=2V；；VIL<=0.8V。

因为2.4V与5V之间还有很大空闲，对改善噪声容限并没什么好处，又会白白增大系统功耗，还会影响速度Ø LVTTL又分又分3.3V、、2.5V以及更低电压以及更低电压 3.3V；；VOH>=2.4V；；VOL<=0.4V；；VIH>=2V；；VIL<=0.8V TTL使用注意：TTL电平一般过冲都会比较严重，可能在始端串22欧或33欧电阻； TTL电平输入脚悬空时是内部认为是高电平要下拉的话应用1k以下电阻下拉69上课课件上课课件ECL，，PECL和和LVPECL电平电平ØECL：：Emitter Coupled Logic 发射极耦合逻辑电路发射极耦合逻辑电路(差分结构差分结构) Vcc=-5.2V；；VOH=-0.88V；；VOL=-1.72V；；VIH=-1.24V；；VIL=-1.36V 速度快，驱动能力强，噪声小，很容易达到几百M的应用但是功耗大，需要负电源为简化电源，出现了PECL(ECL结构，改用正电压供电)和LVPECL Ø PECL：：Pseudo/Positive ECL Vcc=5V；；VOH=4.12V；；VOL=3.28V；；VIH=3.78V；；VIL=3.64V ØLVPELC：：Low Voltage PECL Vcc=3.3V；；VOH=2.42V；；VOL=1.58V；；VIH=2.06V；；VIL=1.94V ECL、PECL、LVPECL使用注意：不同电平不能直接驱动。

中间可用交流耦合、电阻网络或专用芯片进行转换以上三种均为射随输出结构，必须有电阻 拉到一个直流偏置电压如多用于时钟的LVPECL：直流匹配时用130欧上拉，同时用82欧下拉；交流匹配时用82欧上拉，同时用130欧下拉但两 种方式工作后直流电平都在1.95V左右) 70上课课件上课课件LVDS电平电平LVDS：：Low Voltage Differential Signaling 差分对输入输出，内部有一个恒流源差分对输入输出，内部有一个恒流源3.5-4mA，在差分线，在差分线上改变方向来表示上改变方向来表示0和和1通过外部的通过外部的100欧匹配电阻欧匹配电阻(并在并在差分线上靠近接收端差分线上靠近接收端)转换为转换为±350mV的差分电平的差分电平 LVDS使用注意：可以达到使用注意：可以达到600M以上，以上，PCB要求较高，要求较高，差分线要求严格等长，差最好不超过差分线要求严格等长，差最好不超过10mil(0.25mm)100欧电阻离接收端距离不能超过欧电阻离接收端距离不能超过500mil，最好控制在，最好控制在300mil以内 71上课课件上课课件CML电平电平CML电平是所有高速数据接口中最简单的一种。

其输入电平是所有高速数据接口中最简单的一种其输入和输出是匹配好的，减少了外围器件，适合于更高频段工和输出是匹配好的，减少了外围器件，适合于更高频段工作CML 接口典型的输出电路是一个差分对形式该差分对接口典型的输出电路是一个差分对形式该差分对的集电极电阻为的集电极电阻为50 Ω，输出信号的高低电平切换是靠共发，输出信号的高低电平切换是靠共发射极差分对的开关控制的差分对的发射极到地的恒流源射极差分对的开关控制的差分对的发射极到地的恒流源典型值为典型值为16 mA 72上课课件上课课件谢 谢！73上课课件上课课件。