探究博通AFBR - FS50B00：高速光无线通信收发器的卓越之选

在追求高速、高效无线通信解决方案的道路上，电子工程师们始终在寻找性能卓越的器件。博通的AFBR - FS50B00收发器，以其独特的优势，为光无线通信领域带来了新的活力。下面，我们就来详细了解一下这款产品。

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一、产品概述

AFBR - FS50B00作为一款光无线通信收发器，具备在自由空间中进行数据通信的能力。其全双工双向通信模式，配合小巧的外形尺寸，能够实现紧凑的系统设计。值得一提的是，该设备在绕光轴360°旋转时仍能保持完整功能，大大降低了系统级对准的复杂性。此外，它属于1类激光产品，符合RoHS标准，并且适用于SMT焊接标准工艺，这为其在实际应用中的广泛使用提供了保障。

二、产品特性

（一）高速数据传输

数据传输速率范围为125 Mb/s至5 Gb/s，能满足不同应用场景对数据传输速度的要求。无论是对速度要求不高的常规数据传输，还是需要高速率的大数据量传输，AFBR - FS50B00都能胜任。

（二）灵活的距离范围

通信距离范围在30 mm至100 mm之间，这种灵活的距离设置使得它在不同的空间环境中都能发挥作用。

（三）全双工双向通信

支持全双工双向通信，意味着数据可以同时在两个方向上进行传输，大大提高了通信效率。

（四）360°旋转功能

在绕光轴360°旋转的情况下仍能保持全功能运行，这在一些需要灵活安装和使用的场景中具有很大的优势。

（五）小巧外形与单一电源

小尺寸设计节省了电路板空间，而单一的3.3V电源供电则简化了电源设计。

（六）宽工作温度范围

其工作温度范围为0°C至 + 85°C，能够适应多种不同的工作环境。

（七）环保与安全

符合RoHS标准且为1类激光产品，既环保又安全。

三、应用场景

（一）光无线通信

在一些需要无线传输光信号的场景中，AFBR - FS50B00可以发挥重要作用。

（二）透过窗口的光无线通信

能够实现透过玻璃等窗口进行光无线数据传输，为一些特殊环境下的通信提供了解决方案。

（三）旋转光数据馈通

适用于需要旋转部件进行数据传输的场景，如旋转设备中的数据通信。

（四）板对板通信

在电路板之间进行高速数据传输时，该收发器可以确保数据的稳定传输。

四、内部结构与工作原理

（一）发射器

发射器部分采用了850 - nm的VCSEL（垂直腔面发射激光器），由一个IC驱动。这个IC的作用是将差分输入信号转换为模拟驱动电流，从而驱动VCSEL发射光信号。通过Tx EN引脚可以对发射器IC进行启用和禁用操作，方便控制发射功能。

（二）接收器

接收器使用了高速PIN光电二极管和一个IC。IC实现了跨阻放大器和限幅放大器的功能，将接收到的光信号转换为逻辑输出。数据输出为差分形式，同时接收器IC还提供了监测电流（$I_{mon}$）输出和信号检测（SD）输出，方便对接收信号的状态进行监测。

五、产品参数与设计要点

（一）机械尺寸

产品的长度、宽度均为5.25 mm，高度为4.83 mm，小巧的尺寸使其在空间有限的设计中具有很大的优势。

（二）引脚说明

详细的引脚说明为电路设计提供了明确的指导。例如，GND引脚用于接地，Rx + 和Rx - 为差分数据输出引脚，Tx + 和Tx - 为差分数据输入引脚等。工程师在设计时需要根据这些引脚的功能进行合理的连接。

（三）典型应用电路与PCB布局

文档中提供了典型应用电路的原理图和推荐的PCB焊盘布局图。在实际设计中，工程师可以参考这些图来进行电路设计和PCB布局，以确保产品的性能和稳定性。

（四）焊接工艺

对于铅锡膏焊接，推荐了温度随时间变化的曲线。焊接过程中，最高温度不得超过 + 245°C，且10秒峰值的最高温度也需严格控制。同时，由于存在额外的自热效应，不允许使用红外源进行加热，否则会对设备造成永久性损坏。

（五）静电放电与抗干扰

作为静电敏感设备，在处理时需要遵循常见的ESD防护措施，如使用接地腕带、工作台和地垫等。此外，由于其紧凑的设计，该收发器对射频电磁场具有良好的抗干扰能力。

六、性能指标

（一）绝对最大额定值

各项参数都有其绝对最大额定值，如存储温度范围为0 - 85°C，发射器电源电压范围为 - 0.5 - 4.5 V等。超过这些额定值可能会对设备造成灾难性损坏，因此在使用过程中需要严格遵守。

（二）推荐工作条件

包括环境工作温度、发射器和接收器的电源电压、数据速率和链路距离等都有推荐的工作范围。在这些范围内使用，能够保证产品的电气和光学性能。例如，数据速率范围为0.125 - 5 Gb/s ，链路距离为30 - 100 mm。

（三）光链路性能

在一定条件下，如在空气中使用8b10b编码进行测试时，误码率（BER）最大为2.5x10 - 10 ，在5 Gb/s的速率下，接收器处的总抖动（$T_{Rx}$）最大为0.35 UI。

AFBR - FS50B00是一款性能卓越、应用广泛的光无线通信收发器。电子工程师们在进行相关设计时，可以根据其特性和参数，结合具体的应用场景，充分发挥该产品的优势，打造出更加高效、稳定的通信系统。你在实际应用中是否也有使用过类似的光无线通信收发器呢？遇到过哪些问题又是如何解决的呢？欢迎在评论区分享你的经验。