SJK的OB-U系列晶体振荡器在光模块中的应用，可确保数字信号处理器的稳定运行

时间： 2024-08-16 来源：晶科鑫公众号

技术问答

前言

随着人工智能技术的快速发展，5G技术和物联网设备的快速应用推动了对高数据速率光模块的需求，尤其是数据中心的内部和外部通信。光模块和算力服务器成为了当前信息通信领域中的热门产品。尤其是光模块，从目前的最早的2.5Gbps数据速率升到100Gbps数据速再升级到400Gbps乃至800Gbps的数据速率是升级网络基础设施的有效途径，而PAM4信号调制和相干技术是新型高数据速率光模块设计的关键。要满足新型PAM4光模块的严格设计要求，高频率、高稳定性、低抖动、低功耗和小尺寸的差分晶体振荡器至关重要。

目前PAM4光模块有50G，100G，400G，800G等，而800G光模块是发展趋势所向；目前光模块主要有OSFP和QSFP-DD都是这两种主流模式，其中QSFP-DD可向后兼容QSFP，而OSFP不兼容，所以400G QSFP-DD光模块是目前的主流方案，所以行业内也称之为QSFP-DD光模块。

1. 光模块的基本原理：

光模块作用是光收光发的作用，首先光信号接收进来后转换为电信号，然后经过DSP处理，传输信号给网络设备，网络设备接收的电信号通过DSP去驱动激光器，完成光电信号的转换，然后通过光纤把信号传送出去。

目前市场光模块的DSP厂商主要是Broadcom（博通）、Macom、Multi-Phy、Inphi（Marvell）这几家。

2. 晶振的作用：

晶振产品是一种在电子设备中用于产生稳定振荡信号的元件，晶振它的主要作用是给电路提供稳定的时钟信号；控制时钟信号；实现信号同步；频率合成等功能，被誉为电子电路中的“心脏”。

3. 晶振在光模块中的应用：

在高速光模块中如400G的应用中，例如5G通信、物联网设备等，晶振需要提供低抖动、高频稳定的参考时钟。目前各大光模块使用的频率大部分都是156.25MHz的差分晶振就被广泛用于提供这种稳定的时钟信号，以确保数字信号处理器（DSP）的稳定运行。

4. SJK晶振在光模块通信的产品：

SJK发布了新系列晶体振荡器（OB-U系列）。它具有超低抖动性能（典型值50fs，最大值300fs）、低电流消耗和更小的尺寸（3.2 x 2.5mm），最适合用于数据中心、服务器和网络应用的PAM4型光模块设计。

1.多种封装尺寸：7.0x5.0mm、5.0x3.2mm、3.2x2.5mm，支持PCB设计的灵活性和微型化。

2. 超低集成相位抖动50fs，12kHz~20MHz

3. 低相位抖动，低至50fs@156.25MHz

4. 差分信号输出有多种选择：LVPECL/LVDS/HCSL

5. 工作电源电压：2.5V和3.3V

6. 符合无铅/RoHS规范

术语解析：

PAM4（4-Level Pulse Amplitude Modulation）：四电平脉冲幅度调制
OSFP（Octal Small Formfactor Pluggable）：八进制小型可插拔接口
QSFP-DD（Quad Small Form Factor Pluggable-Double Density）：四路小型可插拔双密度系统

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