非常适用于100G/400G/800G PAM-4和相干光学模块的Ultra Series振荡器

时间： 2021-03-09 来源：Silicon Labs

技术问答

光学模块可在数据中心交换网络内部以及与外部核心和城域电信网络之间实现高速数据路径连接。相干光学DSP适用于较长距离，而基于PAM-4的DSP则已针对较短距离进行成本优化，主要用于数据中心交换网络。在过去5年中，组件高度集成到DSP中，使得模块的尺寸大幅减小。为DSP选择高性能、低抖动的参考时钟源对于大程度提高带宽速度和降低误码率至关重要。SILICON LABS（芯科科技）的Ultra Series 振荡器产品组合经过精心设计，符合最新一代112G PAM-4 SerDes与相干光学DSP所需的严苛RMS相位抖动规格，支持宽频率范围并采用小封装。

参考时钟频率要求因DSP供应商和平台而异。Silicon Labs Si54x振荡器和Si56x VCXO支持很广的频率范围（最高可达3GHz），在行业处于领先地位。某些DSP平台受益于采用高频参考时钟（通常超过2GHz）。Silicon Labs的Si54x产品支持高达3GHz的输出时钟，尺寸小至2.5mm×3.2mm，是市场上能达到这些频率的尺寸最小的产品。

设计400G/800G产品时，RMS相位抖动性能这一因素很是重要。使用较高的参考时钟频率可减小噪声折叠，从而提供更好的抖动性能。Silicon Labs在Ultra Series中提供两个级别的RMS相位抖动性能，包括低于100fs RMS的性能。多数DSP供应商将指定156.25MHz的差分参考时钟，但DSP也可以选择接受312.5MHz的差分时钟，改善整个系统级别的抖动余裕容许量。通过Silicon Labs的相位噪声查找工具，可以轻松查看任何振荡器的实际相位抖动性能。只需选择部件编号、频率和格式，工具即可提供设备实际性能的相位噪声图。

根据DSP的设计和实现，相干光学设计可能会受益于在所需ppm范围内具有精确频率调谐能力的输入参考时钟。Silicon Labs Si545/9振荡器配备I2C接口，可提供分辨率小于1ppb的系统内频率调谐能力。或者，Si569 Ultra Series VCXO通过使用受控电压输入参考提供类似的功能。

电源和其他板级噪声会对振荡器输出的RMS相位抖动性能产生很大影响，通常会超过光学模块DSP供应商设定的上限。Silicon Labs在整个振荡器产品组合的所有电源引脚上都使用片上LDO，从而抑制电源或板级噪声，并防止其影响输出时钟抖动性能。经过对Silicon Labs Si54x振荡器及主要竞争对手产品进行简单分析，结果清楚地展示了使用片上LDO的优势。向所有三个设备的电源引脚注入同等噪声，对于竞争对手设备而言，噪声会显著影响输出时钟抖动性能，从而超过DSP供应商要求的限制，而对于Silicon Labs的Si54x而言，输出时钟抖动性能则保持稳定并处于规格范围内。

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本文由宝丁转载自Silicon Labs，原文标题为:100G/400G/800G PAM-4 和相干光学模块，本站所有转载文章系出于传递更多信息之目的，且明确注明来源，不希望被转载的媒体或个人可与我们联系，我们将立即进行删除处理。

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terrydl Lv9. 科学家 2022-09-04

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颜汐1207 Lv7. 资深专家 2021-10-16

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