The Optical Wireless system for telecommunications

1. Desenvolvimento
de
Sistemas de Comunicação
Óptica a 155Mbps
Setembro de 1998

2. Receptor
a
155 Mbps

3. Receptor Implementado
Amplificador
de
Transimpedância
Recuperação
de
Relógios e Dados
Amplificador
Driver
ECL
Dados
Clock
Dados
+V1
-V2

4. TIA-AD8015
Largura de banda de 240 MHz;
Largura mínima dos impulsos de 500 ps;
Tempos de subida/descida de 1.5 ns;
Sensibilidade óptica : -36 dbm @ 155 MHz;
Corrente de pico na entrada : 350 A;
Saídas diferenciais;
Baixo consumo : 5 V @ 25 mA;
Elevada gama de temperaturas : -40ºC a +85ªC;

5. AD8015

6. Resposta em Frequência do AD8015

7. Aplicação Típica do AD8015

8. Circ.Recup.Relógio-AD807
Recuperação de relógio e dados a 155 Mbps;
Aceita NRZ Data, não necessitando de preâmbulo ;
Recuperação de relógio por PLL interna— não necessita de
cristal externo;
Nível de detecção: 2.0 mV a 30 mV;
Alimentação única: +5 V ou –5.2 V;
Baixo consumo: 170 mW;
Saídas compatíveis com 10 KH ECL/PECL ;

9. Diagrama de Blocos do AD807

10. Andar de Entrada
AD807
Ipin
100 nH
100 nH
8.2 pF 22 pF
OUT+
OUT-
100 nF 10 nF 100 nF10 nF
2
6
7
4 2
5
+ 5 V
+ 5 V
- 5.2 V

11. +5 V
100
3.65 K
301 2.2 uF
100 nF
+5 V
100
3.65 K
301 2.2 uF
100 nF
AD807
+5 V
3 6 10 11
5
4
2
1
CLKP
CLKN
DATAN
DATAP
16
7
8
220nF
100 K
10 15
SDOU
T
0.1 uF
0.1 uF
Detalhe da Recuperação de
Dados/CLK

12. Receptor Típico a 155 Mbps

13. Fotos do Receptor -1

14. Laser Source
Anritsu Transmitter
Receptor Óptico Anritsu Receiver
Clock
Dados
Dados
NRZ
Luz Acoplador
Medição
da
P.óptica
0.9Pin
0.1Pin
Layout Experimental

15. Sequência PRBS Pot.Mínima BER@250W
27
-1 -20dbm 0E-12
210
-1 -20dbm 0E-12
215
-1 -20dbm 0E-12
223
-1 -17dbm 0E-12
Resultados Obtidos

16. Análise do Andar de Entrada

17. Alterações Introduzidas
- Ao nível do CAD (Bloco PIN-TIA)
- Distribuição das Alimentações
- Filtragem das alimentações
- Teste de vários Fotodíodos
Conduziram a:
- Pot. Mínima detectável de -27dBm

18. Receptor com AGC
AGC
45 +0.8
19K
70K 4pF
Cby
Vout
Cagc
Ipin

19. Parâmetro Min. Tip. Max. Unid.
Transresistência (1) 17 K
Transresistência (2) 5.5 8 10 K
Larg.Banda 150 175 MHz
Res.Entrada (3) 500 
Res.Saída 30 50 60 
Corrente de Alim. 30 45 MA
Offset na Entrada 1.5 1.6 1.9 Volt
Offset na saída 1.8 Volt
Limiar AGC (4) 15 30 A
P.óptica de Saturação -3 0 dbm
Corrente de rúido-in 14 20 nA
Contante t do AGC(5) 16 s
Sensib. Óptica(6) -38 dbm
Tensão de alim. +4.5 +5.0 +6.0 V
Gama de Temperatura -40 85 ºC
Características do ATA-01501
(1) RL=infinito , Idc<500nA
(2) RL=50, f=50MHz.
(3) Medida com corrente de entrada inferior ao limiar de AGC. Durante o
funcionamento do AGC, a impedância de entrada decresce proporcionalmente
à corrente de entrada.
(4) Definida para IPIN, quando a transresistência já decresceu de 50%.
(5) CAGC=220pF.
(6) Parâmetro garantido @155Mbps, assumindo um fotodetector com
responsividade de 0.9.

20. Emissor Óptico
a
155 Mbps

21. O emissor utiliza um circuito da MAXIM – MAX3263 que apresenta as
seguintes características:
Entradas diferenciais PECL;
Tempos de subida inferiores a 1 ns;
Alimentação simples de +5 V;
Controlo automático de Potência (APC);
Referências de tensão com compensação de desvios de
temperatura;
Programação da corrente de polarização (5-60mA);
Programação da corrente de modulação (5-25mA);
Indicador de falha no Laser.

22. Emissor a 155Mbps