ONET2804T：28 Gbps 4 通道限幅跨阻放大器的深度解析

在高速光通信领域，高性能的跨阻放大器（TIA）是实现高速数据传输的关键组件。今天我们要深入探讨的是德州仪器（TI）的 ONET2804T，一款专为并行光互连设计的 28 Gbps 4 通道限幅跨阻放大器，它在 100 吉比特以太网光接收器等应用中有着出色的表现。

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技术参数亮点

1. 高性能指标

ONET2804T 具备一系列令人瞩目的技术参数。它支持 4 通道多速率运行，最高可达 28 Gbps，拥有 10 kΩ 的差分跨阻和 21 GHz 的带宽。其输入参考噪声低至 (1.8 mu A{rms})，输入过载电流为 (2.9 ~mA{PP})，能够在保证信号质量的同时处理较大的输入信号。

2. 灵活的可配置性

该放大器的输出电压可编程，增益和带宽也可调节，每个通道都配备了接收信号强度指示器（RSSI），方便实时监测信号强度。通道间的隔离度高达 40 dB（仅裸片），有效降低了通道间的串扰。

3. 低功耗与宽温范围

ONET2804T 采用单 3.3 V 电源供电，每通道功耗仅 139 mW，具有良好的节能特性。它的工作温度范围为 -40°C 至 100°C，适用于各种复杂的工业和通信环境。

功能模块剖析

1. 信号路径

信号路径由跨阻放大器级、电压放大器和 CML 输出缓冲器组成。跨阻放大器将光电二极管电流转换为电压，当输入信号电流超过一定值时，非线性 AGC 电路会降低跨阻增益以限制信号幅度。电压放大器提供额外的限幅增益，并将单端输入电压转换为差分数据信号。CML 输出缓冲器提供内部 50Ω 上拉电阻至 (V_{CC}) 的输出。

2. 增益与带宽调整

通过 GAIN 引脚和 RATE 引脚，可以在引脚控制模式下全局调整所有通道的增益和带宽。在 2 线接口控制模式下，每个通道的增益和带宽可以单独控制，实现更精细的调节。

3. 输出幅度与阈值调整

AMPL 引脚用于控制所有通道的输出幅度，有 250 mVpp、300 mVpp 和 500 mVpp 三种可选。TRSH 引脚则可调整输入阈值，确保信号的准确接收。

应用案例分析

1. 100 吉比特以太网光接收器

ONET2804T 非常适合用于 100 吉比特以太网光接收器，它能够与 750μm 间距的光电二极管阵列配合使用，将光信号转换为差分输出电压。其高带宽和低噪声特性有助于提高接收器的灵敏度和信号质量。

2. 模块应用

在 CFP2、CFP4 和 QSFP28 模块中，ONET2804T 可与内部重定时功能结合使用，简化模块设计，提高数据传输的稳定性。

设计注意事项

1. 电源供应

ONET2804T 需要 8 个电源引脚连接，建议使用两个 270 pF 至 680 pF 的单层陶瓷（SLC）电容器进行电源去耦，以确保电源的稳定性。

2. 布局布线

在布局时，应尽量减小 IN 引脚的总电容，使用低电容光电二极管并注意杂散电容。OUT+ 和 OUT– 引脚应使用相同的端接和对称的传输线，以保证信号的完整性。

总结

ONET2804T 以其高性能、可配置性和低功耗等优点，成为高速光通信领域的理想选择。在实际设计中，我们需要充分考虑其技术参数和设计注意事项，以实现最佳的性能表现。你在使用类似的跨阻放大器时遇到过哪些问题呢？欢迎在评论区分享你的经验和见解。