安捷伦推出AFBR-5803Z/5803TZ/5803AZ/5803ATZ低成本1 x 9封装FDDI、ATM和快速以太网收发器
作为专为高速数据通信设计的解决方案，安捷伦推出的AFBR-5803Z/5803TZ/5803AZ/5803ATZ系列收发器，适用于多种光纤传输场景，满足FDDI、ATM以及快速以太网应用的性能需求。
产品特性
- 完全符合FDDI PMD标准中的光学性能要求。
- 兼容FDDI LCF-PMD标准。
- 满足ATM 100 Mb/s物理层光学规范。
- 符合IEEE 802.3u 100 Base-FX版本的光学性能要求。
- 采用多源1 x 9封装形式，支持双工SC或双工ST插座。
- 兼容波峰焊和水洗工艺。
- 支持单电压供电，选项包括+3.3 V与+5 V。
- 产品符合RoHS环保标准。
典型应用场景
- 多模光纤主干链路。
- 配线架与桌面之间的多模光纤连接。
- 从配线间至终端设备的经济型光纤链路。
- 多模光纤媒体转换器。
产品描述
AFBR-5800Z系列收发器由安捷伦开发，旨在为系统设计人员提供适用于100 Mb/s至125 MBd速率范围的高性能光纤传输方案。该系列产品广泛应用于快速以太网、FDDI及ATM网络。
所有收发器均采用符合工业标准的1 x 9 SIP封装，并配备了双工SC或双工ST连接器接口。
传输距离与接口规范
AFBR-5803Z/5803TZ系列为1300纳米产品，其光学参数符合FDDI PMD标准（ISO/IEC 9314-3:1990及ANSI X3.166-1990）。该系列产品可用于支持2公里多模光纤主干链路，采用紧凑型1 x 9双工SC或ST封装形式。
该系列收发器不仅适用于ATM 100 Mb/s接口，还可用于快速以太网100 Base-FX接口。ATM论坛UNI 3.0标准的第2.3节规定了多模光纤物理层，而快速以太网联盟也采纳了相同的FDDI PMD标准。
安捷伦还支持基于多模光纤的ATM应用，覆盖100 Mb/s至194 MBd速率范围，适用于单模及多模光纤的SONET OC-3c（STS-3c）接口。
发射器设计
AFBR-5803Z与AFBR-5805Z系列的发射器部分采用1300纳米的InGaAsP面发光LED，并集成在发射器光学组件中。
该LED由定制的硅集成电路驱动，负责将差分PECL逻辑信号（ECL参考，供电为+3.3 V或+5 V）转换为模拟LED驱动电流。
接收器架构
接收器部分采用了InGaAs PIN光电二极管，并与定制跨阻前置放大器集成电路耦合。
该光电二极管与量化器集成电路连接，后者用于完成信号脉冲整形，提供差分数据输出和单端信号检测输出。输出接口兼容PECL标准，参考电平为+3.3 V或+5 V。
封装设计与结构
安捷伦收发器的整体封装结构包括光学组件、电气组件及外壳，如图1与图1a所示。
封装的外形尺寸和引脚布局遵循1 x 9 SIP的多源标准，详情参见图2、2a及图3。其低高度设计可兼容双工SC连接器的安装要求。
光学组件采用高产率装配工艺，结合低成本透镜元件，形成高效、经济的模块化结构。电气部分则基于多层印刷电路板，集成有集成电路及表面贴装无源元件。
封装内设有屏蔽层，以降低电磁干扰（EMI）的产生并增强对外部EMI的抗扰能力。
外壳由非导电塑料注塑而成，提供机械强度与电气隔离。其底部设有两个焊柱，固定于印刷电路板上，并能承受连接光纤时产生的负载。
图1: SC连接器框图
图1a: ST连接器框图
注1: 柱子及销子基材为磷青铜，无铅焊接采用镀镍-镀锡工艺，尺寸单位为毫米（英寸）。
图2: 标准高度SC连接器封装外形图
图3: 引脚分布图
应用支持
安捷伦光纤通信部门提供应用工程支持，协助客户理解该系列收发器的设计要点和选型考量。可通过安捷伦销售代表取得进一步咨询。
光功率预算与链路性能
光功率预算（OPB）用于评估链路中可用于补偿光损耗的光功率，涵盖光纤衰减、连接器损耗及其他不确定因素。
图4显示了该收发器在不同链路长度下的初始光功率预算。该曲线基于62.5/125 µm与50/125 µm光纤电缆的衰减和色散模型。
安捷伦1300纳米LED采用先进老化控制技术，其老化特性优于行业平均标准（1.5 dB），在正常寿命期内老化幅度小于1 dB。
图4基于安捷伦光纤链路模型绘制，该模型已广泛用于ANSI及IEEE标准的制定。
图4: 初始光功率预算与光纤链路长度的关系
误码率与信号速率
符号速率（波特率）代表单位时间内传送的信号符号数，而数据速率则为符号速率除以编码因子。
该系列产品在10 MBd至125 MBd范围内，满足各类应用的误码率要求。
- 测试条件：PRBS 27-12，数据在中心采样，误码率 BER = 10^-64。
- 工作温度 TA = +25°C，电源电压 VCC = 3.3 V至5 V。
- 输入光信号的上升/下降时间 = 1.0 / 2.1 ns。
图5展示了不同信号速率下的相对光功率预算。
图6则描述了误码率与接收端光功率之间的关系。
图5: 恒定误码率下的相对光功率预算与波特率关系
图6: 接收光功率与误码率关系
抖动性能
安捷伦1300纳米收发器符合FDDI PMD与LCF-PMD标准中的抖动要求，确保系统在最坏输入抖动下仍可稳定运行。
接收端可在输入光抖动条件下维持输出电抖动在规范范围内。其抖动规格基于标准附件E中表格E1的最坏情况分配。
建议的处理与焊接注意事项
为防止静电放电（ESD）对收发器造成损坏，建议在处理和装配过程中采用ESD防护措施。
AFBR5800系列符合MIL-STD-883C标准中的2类产品要求。在电路设计中，应避免将数据或信号检测输出直接短接到地。
焊接与清洗兼容性
收发器在运输和焊接过程中配有保护性工艺插头，以防止光学组件受损。其兼容波峰焊及清洗工艺。
运输与存储
收发器采用标准化金属容器进行封装，以防止运输或储存过程中出现物理损伤或静电放电问题。
电路板布局建议
为确保收发器达到最佳性能，应合理设计电路板布局。图7展示了一种推荐的电源去耦与终端电路方案。
推荐在收发器下方设置连续接地层，以降低信号回流路径的电感。
图7: 推荐的解耦与终端电路
孔位布局与机械设计
收发器的孔位布局符合原始多源公告中1 x 9封装样式的设计规范，如图8所示。
当使用ST接口时，需确保从机箱面板伸出至少9.53毫米，以便安装ST连接器。图8a提供了推荐的机械布局。
图8: 推荐的PCB孔洞排列
图8a: SC与ST 1 x 9封装收发器机械布局