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[導(dǎo)讀]隨著通信技術(shù)的飛速發(fā)展,光纖通信技術(shù)已成為通信的重要手段。光纖傳輸系統(tǒng)具有容量大,傳輸距離遠(yuǎn)兩大優(yōu)勢(shì)。

隨著通信技術(shù)的飛速發(fā)展,光纖通信技術(shù)已成為通信的重要手段。光纖傳輸系統(tǒng)具有容量大,傳輸距離遠(yuǎn)兩大優(yōu)勢(shì)。光纖理論容量可達(dá)20000GHz,無中繼傳輸距離可達(dá)50-80公里。

光端機(jī)是光纖通信中采用的一種設(shè)備,實(shí)質(zhì)上就是一個(gè)電信號(hào)到光信號(hào)、光信號(hào)到電信號(hào)的轉(zhuǎn)換器。從傳輸方式上光端機(jī)分為數(shù)字光端機(jī)和模擬光端機(jī)兩類。數(shù)字光端機(jī)是將所要傳輸?shù)膱D像、語音以及數(shù)據(jù)信號(hào)進(jìn)行數(shù)字化處理,再將這些數(shù)字信號(hào)進(jìn)行復(fù)用處理,使多路低速的數(shù)字信號(hào)轉(zhuǎn)換成一路高速信號(hào),并將這一信號(hào)轉(zhuǎn)換成光信號(hào)。在接收端將光信號(hào)還原成電信號(hào),還原的高速信號(hào)分解出原來的多路低速信號(hào),最后再將這些數(shù)據(jù)信號(hào)還原成圖像、語音以及數(shù)據(jù)信號(hào)。模擬光端機(jī)就是將要傳輸?shù)男盘?hào)進(jìn)行幅度或頻率調(diào)制然后將調(diào)制好的電信號(hào)轉(zhuǎn)化成光信號(hào)。在接收端將光信號(hào)還原成電信號(hào),再把信號(hào)進(jìn)行解調(diào),還原出圖像、語音或數(shù)據(jù)信號(hào)。

數(shù)字光端機(jī)傳輸信號(hào)質(zhì)量高,沒有模擬調(diào)頻、調(diào)相、調(diào)幅光端機(jī)多路信號(hào)同傳時(shí)的交調(diào)干擾嚴(yán)重、容易受環(huán)境影響、傳輸質(zhì)量低劣、長(zhǎng)期工作穩(wěn)定性差的缺點(diǎn),因此,數(shù)字光端機(jī)將逐漸取代模擬光端機(jī)。目前在高速公路、交通、電子警察、監(jiān)控、安防、工業(yè)自動(dòng)化、電力、海關(guān)、水利、銀行等領(lǐng)域,視頻圖像、音頻、數(shù)據(jù)、以太網(wǎng)等光端機(jī)已開始普遍大量應(yīng)用。圖1是光端機(jī)的一個(gè)典型應(yīng)用。

TI是模擬器件全球最大的供應(yīng)商之一,針對(duì)數(shù)字光端機(jī)的系統(tǒng)需求(圖2所示),TI提供全套高性能的模擬部分解決方案。

視頻通道
TI OPAX692/3和THS73X3系列視頻放大器提供高性能視頻信號(hào)濾波整形處理,差分增益和差分相位分別可達(dá)0.001%和0.01%,可根據(jù)具體的系統(tǒng)需求選擇一款合適的視頻放大器。TLC55X0系列高性能ADC(8bits,20-40MSPS)將視頻放大器處理后的模擬信號(hào)變換成數(shù)字信號(hào),SNR可達(dá)到46dB。若要達(dá)到更高的信號(hào)處理和傳輸質(zhì)量,建議采用TI THS1041ADC(10bits,40MSPS),THS1041針對(duì)視頻應(yīng)用而設(shè)計(jì),其最大的特點(diǎn)是內(nèi)部集成了鉗位功能和一個(gè)增益可調(diào)的放大器,從圖2(a)可以看出,采用THS1041將是一個(gè)高集成度方案,THS1041的SNR可達(dá)57dB。對(duì)于DAC,我們建議采用TI DAC908(8bits,165MSPS)或DACX900(10bits,165MSPS),這兩款DAC也都是針對(duì)視頻應(yīng)用設(shè)計(jì)的。

音頻通道
TI提供全面的音頻解決方案,包括音頻功放、音頻A/D/A、數(shù)字音頻等等。根據(jù)光端機(jī)的系統(tǒng)需求(放大器+A/D/A),我們推薦使用OPAX134/X604作為音頻放大器,DRV13X/INA13X作為音頻驅(qū)動(dòng)。音頻ADC推薦PCM180X,音頻DAC推薦使用PCM175X。若采用音頻Codec(ADC+DAC)的話,我們建議TLV320AIC3X/2X系列。

高速并串?dāng)?shù)據(jù)轉(zhuǎn)換接口
TI提供業(yè)界最具競(jìng)爭(zhēng)力的高速并串轉(zhuǎn)換器(Serdes)。TLK1501/2501/3101(16:1)系列提供從0.5Gbps到3.125Gbps的速率范圍,功耗低于350mV,并行接口為L(zhǎng)VTTL電平,串行接口有CML和VML電平,可與大多數(shù)光/電模塊直接對(duì)接。如果數(shù)據(jù)量不大,可以采用SN65LV1023A/1224B(10:1),其提供從100Mbps到660Mbps的串行速率,電平為L(zhǎng)VDS電平。

系統(tǒng)時(shí)鐘
若是環(huán)形級(jí)聯(lián)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu),在每一級(jí)中需從上一級(jí)高速數(shù)據(jù)中提供時(shí)鐘做為本級(jí)的主時(shí)鐘以便整個(gè)系統(tǒng)的同步,由于從線路提取出的時(shí)鐘抖動(dòng)較大,一般需要時(shí)鐘抖動(dòng)清除,TI的CDC7005或者CDCM7005是專門針對(duì)這種應(yīng)用的一款高性能的時(shí)鐘鎖相環(huán)路并帶有時(shí)鐘濾抖功能,對(duì)此TI發(fā)布了一款專門的評(píng)估系統(tǒng)(TSW2000),詳細(xì)的信息可從TI.com網(wǎng)站上獲得。

電源管理部分
TI提供全面的電源解決方案,就光端機(jī)而言,TI有專門針對(duì)Xilinx和Altera FPGA而設(shè)計(jì)的電源解決方案。

圖2a:數(shù)字光端機(jī)發(fā)送端(TX)。

圖2b:數(shù)字光端機(jī)接收端(RX)。

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