|
Arabic
Bengali
Chinese
English
French
German
Hebrew
Hindi
Italian
Japanese
Korean
Malay
Polish
Portuguese
Spanish
Turkish
Ukrainian
Vietnamese|
ENSIKLOPEDIA ELEKTRONIK RADIO DAN KEJURUTERAAN ELEKTRIK Talian gentian optik dan komunikasi. Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik
Ensiklopedia elektronik radio dan kejuruteraan elektrik / Telefoni Dalam hal ini, infrastruktur komunikasi yang melaluinya data dihantar sedang berkembang pesat. Untuk mengesahkan kata-kata ini, angka berikut boleh dipetik: dalam tempoh 1993 hingga 1998, bilangan halaman di Internet meningkat daripada 50 hingga 50 juta. Dalam tiga tahun, dari 1998 hingga 2001, bilangan pengguna yang disambungkan ke Internet meningkat daripada 143 kepada 700 juta orang. Pertumbuhan taman komputer dan peningkatan kuasa pemproses komputer peribadi telah mewujudkan permintaan untuk jumlah penghantaran data yang besar baik melalui Internet dan melalui talian komunikasi tradisional: telefon video, telefon, perkhidmatan faks. Set cip yang dihasilkan oleh MAXIM untuk penerima/pemancar, menyokong keperluan di atas, membenarkan penukaran optik/elektrik dalam sistem penghantaran optik SDH / SONET. SDH ialah piawaian Eropah untuk media gentian optik untuk penghantaran data berkelajuan tinggi. SONET ialah standard menentukan kelajuan, isyarat dan antara muka untuk penghantaran data segerak pada kelajuan lebih daripada satu gigabit/saat. melalui rangkaian gentian optik. Pengilang peralatan rangkaian membekalkan pasaran dengan produk baharu dengan parameter yang lebih baik. Tetapi keperluan untuk peranti dengan prestasi pemindahan data yang lebih tinggi semakin meningkat. Kelajuan penghantaran data melalui wayar tembaga telah mencapai hadnya, dan peningkatan selanjutnya dicapai melalui kabel gentian optik. Sifat fizikal kabel gentian optik membolehkan pengembangan julat kadar pemindahan data yang ketara. Keupayaan talian gentian optik digunakan dalam rangkaian tempatan dan dalam rangkaian penghantaran data yang meluas antara negara. Pengembangan lanjut rangkaian ini dijangka dapat memenuhi permintaan pengguna untuk penghantaran maklumat berkelajuan tinggi dan berkualiti tinggi. Untuk menghantar data melalui saluran optik, isyarat mesti ditukar daripada elektrik kepada optik, dihantar melalui pautan komunikasi, dan kemudian ditukar semula kepada elektrik pada penerima. Transformasi ini berlaku dalam peranti transceiver, yang mengandungi komponen elektronik bersama dengan komponen optik. Pemancar Gentian Optik Digunakan secara meluas dalam teknologi penghantaran, pemultipleks pembahagian masa (TDM) (peranti yang membahagikan masa capaian kepada saluran berkelajuan tinggi antara talian kelajuan rendah yang disambungkan ke pemultipleks) membolehkan anda meningkatkan kelajuan penghantaran kepada 10 Gb/s. Sistem gentian optik berkelajuan tinggi moden menawarkan piawaian kelajuan penghantaran berikut.
Kaedah baharu pemultipleksan pembahagian panjang gelombang (WDM) atau pemultipleksan pembahagian panjang gelombang menawarkan peluang untuk meningkatkan ketumpatan data. Untuk mencapai matlamat ini, berbilang aliran maklumat berganda dihantar melalui saluran gentian optik tunggal menggunakan penghantaran setiap aliran pada panjang gelombang yang berbeza. Komponen elektronik dalam penerima dan pemancar WDM adalah berbeza daripada yang digunakan dalam sistem pembahagian masa. Mari kita pertimbangkan operasi transceiver dalam sistem penghantaran optik dengan pembahagian masa TDM. Penerima optik Penerima optik mengesan isyarat yang dihantar sepanjang kabel gentian optik dan menukarnya menjadi isyarat elektrik, yang kemudiannya menguatkan dan memulihkan lagi bentuknya, serta isyarat jam. Bergantung pada kelajuan penghantaran dan spesifikasi sistem peranti, aliran data boleh ditukar daripada bersiri kepada selari. Dalam Rajah. Rajah 1 menunjukkan penukaran, penghantaran dan penerimaan isyarat oleh transceiver dalam bentuk bersiri atau selari, serta pembentukan isyarat jam.
P-I-N - fotodiod (PIN) atau fotodiod avalanche (APD) menerima fluks cahaya isyarat dan, dengan memodulasi kekonduksian elektrik atau menukar potensi, memungkinkan untuk menukar isyarat cahaya yang diterima kepada isyarat elektrik. Fotodiod PIN ialah peranti yang agak murah dan beroperasi dengan voltan bekalan yang sama seperti peranti elektronik yang lain. Walau bagaimanapun, sensitivitinya jauh lebih rendah daripada fotodiod salji. Oleh itu, jarak antara pemancar dan penerima berasaskan APD boleh ditingkatkan. Sudah tentu, semua ini tidak percuma - fotodiod APD memerlukan (bergantung kepada jenis) voltan bekalan 30 hingga 100 Volt. Selain itu, APD menghasilkan banyak bunyi, lebih mahal daripada fotodiod PIN, dan memerlukan penyejukan. Isyarat daripada pengesan foto disalurkan kepada penguat voltan terkawal semasa (penguat transimpedans - TIA). Voltan asimetri yang diterima pada TIA dikuatkan dan ditukar kepada isyarat pembezaan yang diperlukan untuk mengendalikan peringkat seterusnya. TIA mesti menyediakan kedua-dua keupayaan beban lampau tinggi dan kepekaan input tinggi (julat dinamik tinggi). Isyarat optik mungkin menjadi lemah akibat penuaan pemancar atau laluan komunikasi yang panjang. Oleh itu, untuk meningkatkan sensitiviti TIA, bunyi intrinsik mesti dikurangkan kepada minimum. Sebaliknya, kapasiti beban lampau yang tinggi diperlukan untuk mengelakkan ralat bit yang berkaitan dengan herotan daripada isyarat optik yang kuat. Transkonduktans maksimum yang boleh dicapai bagi penguat TIA bergantung pada kekerapan operasi. Untuk menjamin kestabilan dan lebar jalur yang diperlukan, keuntungan hanya boleh dioptimumkan dalam julat yang sempit. Dengan isyarat optik berkuasa rendah, had ini mungkin menjadikan isyarat keluaran penguat tidak mencukupi untuk pemprosesan selanjutnya. Untuk menguatkan voltan kecil dalam julat 1 jam 2 mV, satu lagi penguat diletakkan selepas penguat TIA, yang dalam kebanyakan kes ialah penguat mengehad (LA). Penguat ini juga termasuk penunjuk isyarat kecil yang memberi amaran apabila isyarat masuk jatuh di bawah ambang ditetapkan luaran yang ditentukan pengguna. Untuk memastikan bahawa bendera penunjuk tidak berubah nilainya apabila isyarat hampir kepada ambang, pembanding dilaksanakan dengan histerisis. Komponen utama yang mengikuti penguat pengehad dalam peranti penerima ialah litar jam dan pemulihan data (CDR). CDR melaksanakan jam, memutuskan tahap amplitud isyarat masuk dan mengeluarkan masa—dan amplitud—strim data yang dibina semula. Terdapat beberapa cara untuk mengekalkan fungsi pemulihan penyegerakan (penapis SAW luaran, isyarat jam kawalan luaran, dll.), tetapi hanya pendekatan bersepadu boleh mengurangkan kedua-dua kos dan jumlah kerja. Kesatuan Telekomunikasi Antarabangsa - Sektor piawaian Telekomunikasi (ITU-T) mentakrifkan sekatan ke atas kemasukan, penghantaran dan penjanaan bentuk gelombang. Kualiti isyarat pada output penguat pengehad biasanya lemah, terutamanya disebabkan oleh komponen yang kurang ideal dalam sistem penghantaran optik. Memandangkan litar CDR mesti menerima jumlah turun naik data input tertentu untuk mencapai operasi tanpa ralat biasa, semua peranti penerima mesti mematuhi cadangan ITU-T untuk toleransi terhadap kegelisahan. Selain kesan jitter, hingar dan herotan nadi juga mengurangkan margin kawalan fasa. Ini menyukarkan untuk menyegerakkan maklumat yang diterima dan membaca tahap logik setiap bit. Penggunaan gelung berkunci fasa (PLL) adalah penting dalam menyegerakkan jam dengan aliran data untuk memastikan isyarat jam diselaraskan dengan bahagian tengah perkataan data. Untuk mengoptimumkan kadar ralat bit (BER) seterusnya semasa peralihan naik dan turun asimetri isyarat data yang diterima, sistem mesti mendayakan kawalan fasa jam-ke-data yang boleh dipilih. Aliran bersiri data pulih dan denyutan jam daripada CDR biasanya pergi ke unit penukaran kod bersiri ke selari (deserializer). Kelajuan penukarannya bergantung pada kadar bit dan keserasian (dalam kelajuan) dengan komponen sistem CMOS. Pemancar optik Pemancar optik dalam sistem gentian optik menukar jujukan data elektrik yang dibekalkan oleh komponen CMOS sistem kepada aliran data optik. Seperti yang ditunjukkan dalam Rajah. 1, pemancar terdiri daripada penukar siri selari dengan pensintesis jam (yang bergantung pada pemasangan sistem dan kadar bit), pemacu dan sumber isyarat optik. Dua jalur gelombang penting digunakan untuk menghantar maklumat melalui saluran gentian optik: 1000 h 1300 nm, dipanggil tetingkap optik kedua, dan 1500 h 1800 nm, dikenali sebagai tetingkap optik ketiga. Pada julat ini terdapat kehilangan isyarat terendah dalam talian per unit panjang kabel (dB / km). Pelbagai sumber optik boleh digunakan untuk sistem penghantaran optik. Sebagai contoh, diod pemancar cahaya (LED) sering digunakan dalam rangkaian kawasan tempatan kos rendah untuk komunikasi jarak dekat. Walau bagaimanapun, lebar jalur spektrum yang luas dan ketidakupayaan untuk bekerja dalam panjang gelombang tingkap optik kedua dan ketiga tidak membenarkan penggunaan LED dalam sistem telekomunikasi! Tidak seperti LED, pemancar laser termodulat optik dengan ketulenan spektrum tinggi boleh beroperasi dalam tetingkap optik ketiga. Oleh itu, untuk sistem penghantaran ultra jarak jauh dan WDM, di mana kos bukan pertimbangan utama dan kecekapan tinggi adalah satu kemestian, sumber optik laser digunakan. Untuk pautan komunikasi optik, pelbagai jenis diod laser semikonduktor model langsung mempunyai nisbah kos/kecekapan yang optimum untuk penghantaran pendek, sederhana dan panjang. Peranti boleh beroperasi dalam kedua-dua tingkap optik kedua dan ketiga. Semua diod laser semikonduktor yang digunakan untuk modulasi langsung biasanya mempunyai keperluan untuk arus pincang yang berterusan untuk mewujudkan titik operasi dan arus modulasi untuk penghantaran isyarat. Magnitud arus pincang dan arus modulasi bergantung pada ciri-ciri diod laser dan mungkin berbeza dari jenis ke jenis dan antara satu sama lain dalam jenis yang sama. Julat variasi ciri-ciri ini dengan masa dan suhu mesti diambil kira semasa mereka bentuk unit pemancar. Ini adalah benar terutamanya untuk jenis laser semikonduktor yang tidak disejukkan secara ekonomi. Ia berikutan bahawa pemacu laser mesti menghasilkan arus pincang dan arus modulasi dalam julat yang mencukupi untuk membolehkan pemancar optik yang berbeza dengan julat luas diod laser beroperasi dalam jangka masa yang panjang dan pada suhu yang berbeza. Untuk mengimbangi kemerosotan prestasi diod laser, peranti kawalan kuasa automatik (APC) digunakan. Ia menggunakan fotodiod, yang menukarkan tenaga cahaya laser kepada arus berkadar dan membekalkannya kepada pemacu laser. Berdasarkan isyarat ini, pemandu menghasilkan arus pincang ke dalam diod laser supaya kuasa cahaya kekal malar dan sepadan dengan yang ditetapkan asal. Ini mengekalkan "amplitud" isyarat optik. Fotodiod yang terdapat dalam litar APC juga boleh digunakan dalam kawalan modulasi automatik (AMC). Sebagai tambahan kepada fungsi ini, sistem mesti dapat menghentikan penghantaran laser dengan menyekat pemandu, tetapi penerimaan data input tidak boleh diganggu. Dengan menambahkan flip-flop atau selak (sebagai sebahagian daripada pemacu laser atau penukar siri selari), kecekapan ayunan boleh dipertingkatkan dengan memulihkan masa aliran data ini sebelum ia mencapai output pemacu diod laser. Memulihkan penyegerakan dan menukar kepada bentuk bersiri memerlukan denyutan jam yang mesti disintesis. Pensintesis ini juga boleh disepadukan ke dalam penukar siri selari dan biasanya termasuk litar gelung berkunci fasa. Pensintesis mesti menjamin penghantaran data pada jitter serendah mungkin. Akibatnya, pensintesis memainkan peranan penting dalam penghantar sistem komunikasi optik. Dalam Rajah. 2 dan 3 menunjukkan modul pengangkutan segerak (STM4), masing-masing, penerima dan pemancar.
Seperti yang dinyatakan di atas, semua komponen sistem telekomunikasi optik mesti mematuhi cadangan ITU-T. Set cip MAXIM membolehkan pereka bentuk untuk membangunkan peranti transceiver yang kompetitif. Semua produk adalah berdasarkan teknologi bipolar berkelajuan tinggi, di mana frekuensi penghantaran untuk transistor pnp ialah 6,4 GHz, dan untuk npn - 8,7 GHz. Untuk proses bipolar submikron, frekuensi penghantaran transistor npn ialah 27 GHz. Cip yang dihasilkan untuk penggunaan STM 4 + bekalan kuasa 3,3V. prapenguat Penguat TIA (MAX 3664) menukarkan arus asimetri daripada sensor fotodiod kepada voltan asimetri, yang dikuatkan dan ditukar kepada isyarat pembezaan. Dengan arus masukan 100 A puncak ke puncak, output mempunyai ayunan pembezaan sehingga 900 mV puncak ke puncak. Bunyi input rendah dicapai dengan reka bentuk IC yang teliti dan had lebar jalur 590 MHz dengan kapasiti input 1,1 pF. Apabila menggunakan diod p-i-n hingar rendah tunggal, sensitiviti input biasa sepadan dengan kuasa optik -32 dBm. Dengan bekalan 3,3 V, penggunaan kuasa hanya 85 mW. Penyegerakan dan pemulihan data (CDR) Cip MAX 3675 mesti memulihkan isyarat jam daripada aliran data yang diterima dan masanya. Dua IC, MAX 3664 dan MAX 3675, berfungsi sebagai asas untuk modul optoelektronik penerima, dengan penggunaan kuasa kurang daripada 300 mW pada 3,3V. Kepekaan input untuk isyarat analog ialah 3 mV puncak ke puncak. Fungsi penggera kehilangan penyekatan dan penderia kuasa isyarat input digabungkan dengan penguat mengehad. Sensor kuasa pada pin RSSI - penunjuk kekuatan isyarat yang diterima - menghasilkan voltan yang berkadar dengan kuasa input. Litar gelung berkunci fasa yang diperlukan untuk pemulihan jam juga disepadukan sepenuhnya ke dalam MAX 3675 dan tidak memerlukan kawalan jam luaran. Unit Penukaran Bersiri ke Selari (DEMUX) Untuk bekerja dengan pelbagai skema antara muka sistem, MAXIM menawarkan MAX 3680 dan MAX 3681 - penukar kod bersiri kepada selari. MAX 3680 menukar aliran data bersiri 622 Mbps kepada aliran perkataan lapan-bit 78 Mbps. Data dan output jam adalah serasi dengan tahap TTL. Penggunaan kuasa - 165 mW dengan bekalan 3,3V. MAX 3681 menukar aliran data bersiri (622 Mbps) kepada aliran perkataan empat-bit 155 Mbps. Data pembezaan dan sokongan jamnya ialah Low Voltage Differential Signal (LVDS). Penggunaan kuasa - 265 mW dengan bekalan 3,3V. Dengan mengawal melalui pin SINC, anda boleh melaraskan sedikit output data berbanding isyarat jam. Selari dengan penukar bersiri (MUX) Cip MAX3691 menukar empat aliran data LVDS yang dihantar pada 155 Mbps kepada aliran bersiri 622 Mbps. Jam penghantaran yang diperlukan disintesis menggunakan gelung terkunci fasa bersepadu yang merangkumi pengayun terkawal voltan, penguat penapis gelung dan pengesan frekuensi fasa yang hanya memerlukan jam rujukan luaran. Dengan bekalan kuasa 3,3V, penggunaan kuasa ialah 215 mW. Output data bersiri disediakan oleh isyarat logik berganding pemancar positif pembezaan (PECL). Pembentuk Laser (LD) Fungsi utama LD (MAX 3667) adalah untuk membekalkan arus pincang dan modulasi untuk memodulasi secara langsung diod laser. Untuk fleksibiliti, input pembezaan menerima aliran data PECL serta ayunan voltan pembezaan puncak ke puncak 320 mV dengan voltan bekalan Vcc = 0,75 V. Dengan menukar perintang luar antara pin BIASSET dan tanah, anda boleh melaraskan arus pincang dari 5 hingga 90 mA, dan dengan menukar perintang antara pin MODSET dan tanah, anda boleh melaraskan arus modulasi dari 5 hingga 60 mA. Voltan rujukan dalaman yang stabil suhu menjamin arus pincang dan modulasi yang stabil. Untuk mengelakkan kerosakan MAX 3667, pin BIASSET, MODSET dan APCSET tidak perlu dibumikan. Litar perlindungan dalaman mengehadkan jumlah arus keluaran kepada kira-kira 150 mA. Untuk mengendalikan MAX 3667, satu bekalan kuasa 3,3V adalah mencukupi. Sebagai alternatif kepada MAX 3667, pemacu laser lima volt MAX 3766 tersedia dengan kadar pemindahan data daripada 155 Mb/s kepada 1,25 Gb/s. MAX 3766 termasuk semua atribut yang disebut untuk MAX 3667, tetapi pada lebar jalur yang lebih luas. IC ini mempunyai keadaan keselamatan laser yang maju dan dengan satu perintang luaran mengekalkan "amplitud optik" apabila suhu dan cerun lengkung laser berubah. Artikel ini membentangkan penyelesaian komprehensif untuk transceiver optik oleh MAXIM. Anda boleh melihat rangkaian peranti yang dihasilkan untuk unit optik/elektrik dan ciri-cirinya di maxim-ic.com. Di sana anda juga boleh berkenalan dengan parameter teknikal 98 peranti asas yang digunakan dalam unit elektronik komunikasi gentian optik. Pemilihan bahan yang agak terperinci dalam bahasa Rusia tentang produk yang dikeluarkan oleh MAXIM boleh didapati di laman web rtcs.ru, syarikat Rainbow Technologies, pengedar rasmi MAXIM di negara-negara CIS. Pengarang: A. Shitikov, ashitikov@rainbow.msk.ru; Terbitan: radioradar.net
Mesin untuk menipis bunga di taman
02.05.2024 Mikroskop Inframerah Lanjutan
02.05.2024 Perangkap udara untuk serangga
01.05.2024
▪ Modul memori DDR3L-1333 dan DDR3L-1600 daripada Silicon Power ▪ Elektron mengalir seperti cecair ▪ Chipset baharu untuk televisyen warna definisi tinggi ▪ Rangsangan elektrik membantu mendengar bahasa asing ▪ Vaksin yang menjadikan kucing hypoallergenic
▪ bahagian tapak Mikrofon, mikrofon radio. Pemilihan artikel ▪ artikel oleh Quintus Septimius Florence Tertullian. Kata-kata mutiara yang terkenal ▪ artikel Siapakah Nostradamus? Jawapan terperinci ▪ artikel Di papan dengan layar. Pengangkutan peribadi
Laman utama | Perpustakaan | artikel | Peta Laman | Ulasan laman web
www.diagram.com.ua |
Lihat artikel lain bahagian 
Berita terkini sains dan teknologi, elektronik baharu:
Semua bahasa halaman ini