ONET2804T：28 Gbps 4 通道限幅跨阻放大器的深度解析

在高速光通信領(lǐng)域，高性能的跨阻放大器（TIA）是實(shí)現(xiàn)高速數(shù)據(jù)傳輸?shù)年P(guān)鍵組件。今天我們要深入探討的是德州儀器（TI）的 ONET2804T，一款專(zhuān)為并行光互連設(shè)計(jì)的 28 Gbps 4 通道限幅跨阻放大器，它在 100 吉比特以太網(wǎng)光接收器等應(yīng)用中有著出色的表現(xiàn)。

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技術(shù)參數(shù)亮點(diǎn)

1. 高性能指標(biāo)

ONET2804T 具備一系列令人矚目的技術(shù)參數(shù)。它支持 4 通道多速率運(yùn)行，最高可達(dá) 28 Gbps，擁有 10 kΩ 的差分跨阻和 21 GHz 的帶寬。其輸入?yún)⒖荚肼暤椭?(1.8 mu A{rms})，輸入過(guò)載電流為 (2.9 ~mA{PP})，能夠在保證信號(hào)質(zhì)量的同時(shí)處理較大的輸入信號(hào)。

2. 靈活的可配置性

該放大器的輸出電壓可編程，增益和帶寬也可調(diào)節(jié)，每個(gè)通道都配備了接收信號(hào)強(qiáng)度指示器（RSSI），方便實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)信號(hào)強(qiáng)度。通道間的隔離度高達(dá) 40 dB（僅裸片），有效降低了通道間的串?dāng)_。

3. 低功耗與寬溫范圍

ONET2804T 采用單 3.3 V 電源供電，每通道功耗僅 139 mW，具有良好的節(jié)能特性。它的工作溫度范圍為 -40°C 至 100°C，適用于各種復(fù)雜的工業(yè)和通信環(huán)境。

功能模塊剖析

1. 信號(hào)路徑

信號(hào)路徑由跨阻放大器級(jí)、電壓放大器和 CML 輸出緩沖器組成。跨阻放大器將光電二極管電流轉(zhuǎn)換為電壓，當(dāng)輸入信號(hào)電流超過(guò)一定值時(shí)，非線性 AGC 電路會(huì)降低跨阻增益以限制信號(hào)幅度。電壓放大器提供額外的限幅增益，并將單端輸入電壓轉(zhuǎn)換為差分?jǐn)?shù)據(jù)信號(hào)。CML 輸出緩沖器提供內(nèi)部 50Ω 上拉電阻至 (V_{CC}) 的輸出。

2. 增益與帶寬調(diào)整

通過(guò) GAIN 引腳和 RATE 引腳，可以在引腳控制模式下全局調(diào)整所有通道的增益和帶寬。在 2 線接口控制模式下，每個(gè)通道的增益和帶寬可以單獨(dú)控制，實(shí)現(xiàn)更精細(xì)的調(diào)節(jié)。

3. 輸出幅度與閾值調(diào)整

AMPL 引腳用于控制所有通道的輸出幅度，有 250 mVpp、300 mVpp 和 500 mVpp 三種可選。TRSH 引腳則可調(diào)整輸入閾值，確保信號(hào)的準(zhǔn)確接收。

應(yīng)用案例分析

1. 100 吉比特以太網(wǎng)光接收器

ONET2804T 非常適合用于 100 吉比特以太網(wǎng)光接收器，它能夠與 750μm 間距的光電二極管陣列配合使用，將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為差分輸出電壓。其高帶寬和低噪聲特性有助于提高接收器的靈敏度和信號(hào)質(zhì)量。

2. 模塊應(yīng)用

在 CFP2、CFP4 和 QSFP28 模塊中，ONET2804T 可與內(nèi)部重定時(shí)功能結(jié)合使用，簡(jiǎn)化模塊設(shè)計(jì)，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性。

設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)

1. 電源供應(yīng)

ONET2804T 需要 8 個(gè)電源引腳連接，建議使用兩個(gè) 270 pF 至 680 pF 的單層陶瓷（SLC）電容器進(jìn)行電源去耦，以確保電源的穩(wěn)定性。

2. 布局布線

在布局時(shí)，應(yīng)盡量減小 IN 引腳的總電容，使用低電容光電二極管并注意雜散電容。OUT+ 和 OUT– 引腳應(yīng)使用相同的端接和對(duì)稱(chēng)的傳輸線，以保證信號(hào)的完整性。

總結(jié)

ONET2804T 以其高性能、可配置性和低功耗等優(yōu)點(diǎn)，成為高速光通信領(lǐng)域的理想選擇。在實(shí)際設(shè)計(jì)中，我們需要充分考慮其技術(shù)參數(shù)和設(shè)計(jì)注意事項(xiàng)，以實(shí)現(xiàn)最佳的性能表現(xiàn)。你在使用類(lèi)似的跨阻放大器時(shí)遇到過(guò)哪些問(wèn)題呢？歡迎在評(píng)論區(qū)分享你的經(jīng)驗(yàn)和見(jiàn)解。