1.25G SFP 1310nm 收发器 TVASFPSM-X 技术解析

在当今高速发展的网络通信领域，数据传输的高效性和稳定性至关重要。ADAM三TECH的 1.25G SFP 1310nm 收发器 TVASFPSM-X 就是一款为满足高速数据传输需求而设计的高性能产品。下面我们就来详细解析这款收发器。

文件下载：TVASFPSM-1.pdf

一、产品特性

1. 标准兼容性

TVASFPSM-X 符合 IEEE Std 802.3 - 2005、Gigabit Ethernet 1000Base - LX 标准，同时也满足 SFF - 8074i、SFF - 8472 以及 SFP MSA 规范。这意味着它能够与众多符合这些标准的设备无缝对接，保证了在不同网络环境中的通用性。

2. 技术参数

• 激光类型：采用未制冷的 1310nm Fabry - Perot（FP）激光，可实现高达 1.25Gb/s 的双向数据链路。
• 传输距离：在 9/125µm 单模光纤（SMF）上传输距离可达 20km，满足大多数企业网络和数据中心的传输需求。
• 接口类型：使用双工 LC 连接器，符合相关标准，插拔方便，信号传输稳定。
• 电源供应：仅需单一的 +3.3V DC 电源，功耗低，降低了使用成本。
• 热插拔特性：支持热插拔，方便在不关闭系统的情况下进行设备的安装和更换，提高了系统的可维护性。
• 激光安全：通过 Class 1 激光安全认证，使用安全可靠。
• 工作温度范围：提供 -40 ~ +85°C 的宽工作温度范围，适应各种恶劣的工作环境。
• 环保标准：符合 RoHS 标准，体现了产品的环保理念。

3. 数字诊断监控

具备数字诊断监控功能，用户可以通过 2 线 SFP 管理接口访问收发器的监控和配置数据，方便对设备进行实时监测和管理。

二、应用场景

1. 高速网络连接

适用于 Gigabit Ethernet 1000Base - LX 网络，为企业网络提供高速稳定的连接。

2. 光纤通道

可用于 1.0625Gb/s Fiber Channel，满足数据中心内部的高速数据传输需求。

3. 网络设备互联

在企业路由器、交换机之间的接口连接中发挥重要作用，实现设备之间的高效通信。

4. 其他光链路

还可应用于其他各种光链路，为不同的网络应用提供支持。

三、产品结构与工作原理

1. 结构组成

TVASFPSM-X 收发器由发射部分和接收部分组成。发射部分包含一个 1310nm FP 驱动器，用于将电信号转换为光信号；接收部分由一个 PIN 光电二极管和跨阻前置放大器（TIA）集成而成，用于将光信号转换为电信号。

2. 工作原理

• 发射端：将 1.25Gbit/s 的串行 PECL 或 CML 电数据转换为符合 10GBASE - SR 标准的串行光数据。通过内部的自动功率控制环（APC），确保在不同的电源电压和温度变化下，光功率输出保持恒定。同时，提供发射禁用（Tx_Dis）和发射故障（Tx_Fault）信号，方便对发射端进行控制和故障监测。
• 接收端：将 1.25Gbit/s 的串行光数据转换为串行 PECL/CML 电数据。提供信号丢失（Rx_LOS）指示，当接收到的光信号强度低于标准规定值时，该信号会置高，提醒系统可能存在连接问题。

四、技术参数详解

1. 绝对最大额定值

参数	符号	最小值	单位
存储温度	(T_S)	-40	℃
电源电压	(V_{CC3})	3.1	V
相对湿度（非冷凝）	(RH)	5	%
接收输入平均功率	(P_{max})	-	dBm

2. 推荐工作条件

参数	符号	最小值	典型值	最大值	单位
温度	(T_C)	-40		85	℃
电源电压	(V_{CC3})	3.135	3.3	3.465	V
(I_{CC3})			300	mA
功率耗散	(P_D)			1	W
数据速率		0.1		1.25	Gbps
传输距离				10、20	km

3. 发射端工作特性

参数	符号	最小值	典型值	最大值	单位	备注
中心波长	(lambda_C)	1260	1310	1360	nm
激光关断功率	(P_{off})	-	-	-30	dBm
平均光功率	(P_{avg})	-9	-	-3	dBm
RMS 光谱宽度				4	nm
消光比	(ER)	9	-	-	dB
发射色散代价	(TDP)	-	-	1	dB
工作数据速率			1.25/ 1.0625	-	Gbps
光眼图掩膜余量		10	-	-	%
发射输入差分摆幅	(V_I)	300	-	2200	mV

4. 接收端工作特性

参数	符号	最小值	典型值	最大值	单位	备注
中心波长	(lambda_r)	1260	1310	1360	nm
接收灵敏度（OMA）		-18（10km）		-23（20km）	dBm
信号丢失断言	(LOS_A)	-35			dBm
信号丢失解除	(LOS_D)		-19（10km）	-24（20km）	dBm
信号丢失滞后	(LOSH)	0.5		6	dB
过载	(P_{in})	-3			dBm
接收端回波损耗		12			dB
接收输出差分摆幅	(V_o)	500		1200	mV

5. 控制和状态 I/O 时序特性

参数	符号	最小值	最大值	单位	备注
发射禁用断言时间	(t_{off})	100		µs
发射禁用解除时间	(t_{on})		2	ms
初始化时间（包括发射故障复位）	(t_{init})		300	ms
发射故障断言时间	(t_{fault})		1	ms
发射故障复位时间	(t_{reset})	10		µs
信号丢失断言时间	(t_{loss_on})	100		µs
信号丢失解除时间	(t_{loss_off})	100		µs
串行 ID 时钟速率	(f_{serial_clock})	100	400	kHz

五、引脚定义

引脚	逻辑	符号	名称/描述	备注
1		(V_{eeT})	模块发射地
2	(LVTTL - O)	(TX_Fault)	模块发射故障
3	(LVTTL - I)	(TX_Disable)	发射禁用；关闭发射激光输出
4	(LVTTL - I/O)	(SDA)	2 线串行接口数据线
5	(LVTTL - I/O)	(SCL)	2 线串行接口时钟
6		(MOD_ABS)	模块存在指示
7	(LVTTL - I)	(RS)	速率选择
8	(LVTTL - O)	(RX_LOS)	接收信号丢失指示
9		(V_{eeR})	模块接收地
10		(V_{eeR})	模块接收地
11		(V_{eeR})	模块接收地
12	(CML - O)	(RD -)	接收反相数据输出
13	(CML - O)	(RD +)	接收同相数据输出
14		(V_{eeR})	模块接收地
15		(V_{ccR})	模块接收 3.3V 电源
16		(V_{ccT})	模块发射 3.3V 电源
17		(V_{eeT})	模块发射地
18	(CML - I)	(TD +)	发射同相数据输入
19	(CML - I)	(TD -)	发射反相数据输入
20		(V_{eeT})	模块发射地

六、总结

ADAM 三TECH 的 1.25G SFP 1310nm 收发器 TVASFPSM-X 以其高性能、高兼容性和宽工作温度范围等优势，在网络通信领域具有广泛的应用前景。无论是企业网络、数据中心还是其他光链路应用，它都能提供稳定可靠的高速数据传输解决方案。电子工程师在设计相关网络设备时，可以充分考虑这款收发器的特性和优势，为用户打造更加高效、稳定的网络环境。大家在实际应用中是否遇到过类似收发器的使用问题呢？欢迎在评论区分享交流。