【应用】400G硅光模块的晶振选择X1G005221100900，jitter比常用产品低了将近50fs左右

时间： 2023-06-26 来源：世强

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伴随着新型光纤传输网络的普及和5G网络的全方位铺开，高清视频、万物互联、VR、自动驾驶等应用已经逐步深入我们的生活，同时高速、高带宽的数据流量爆炸式增长，使得骨干网、数据中心等光纤传输容量呈几何式增长，对应传输的高速率光模块特别是新高速硅光模块的研究发展达到了新的高度，目前已经有商用的400G硅光模块项目在实际应用。

400G硅光模块相虽然采用MZM调制方式的调制器，但是其内部同样也在使用DSP实现码速率转换、CDR等功能，目前常用的DSP厂家主要是I和B厂家，也有一些国产的厂家在同步推进。通常为了实现数据同步等功能，DSP需要外挂一颗156.25MHz的晶振作为其工作参考时钟，其DSP内部再通过PLL等电路倍频到工作的几十GHz的高速数据随路时钟。

DSP对参考晶振的要求除了频率为156.25MHz之外，另外在主要性能上还要求稳定度是±25~50 ppm，RMS jitter在200 fs左右。同时根据DSP的要求，其电平格式也是各不相同，一般采用LVPECL或者LVDS差分格式，这其中的主要原因也是摆幅的要求各不相同，其中LVDS常见的差分摆幅一般是固定的450mV~900mV，而LVPECL的摆幅更多随外部供电电压的不同有一定变化，这里选择LVPECL的输出格式的156.25MHz晶振作为其工作时钟。

综上要求，我们推荐X1G005221100900这颗晶振作为DSP的参考晶振。

图1 X1G005221100900 晶振的主要应用框图

之所以选择推荐X1G005221100900作为DSP的参考晶振，主要原因是这颗晶振的一些特殊性能决定的。其中最主要的一点是其摆幅可以确定范围在800mV~1600mV，这点不同于其它SG3225EEN LVPECL系列晶振，该系列其它晶振的摆幅实际上受到外围的电源影响，一般标注输出幅度最小电压Voh是Vdd-1.1 V，最大Vol是Vdd- 1.5V，其输出还需要加上调压电阻R进行限制，受外界电源VDD影响，需通过调试以使得摆幅限制在DSP的工作范围，采用X1G005221100900可以节省这个步骤，因为这个摆幅刚好满足DSP的参考摆幅要求。

X1G005221100900除了保证稳定的摆幅输出范围之外，还具有超低抖动性能，其输出的jitter在12kHz~20MHz集成带宽范围内可以做到46 fs（厂家实测），与客户常用的S厂家产品同步测验，其jitter低了将近50 fs左右，更低的抖动性能带来的直接好处就是带来较大的设计冗余度，同样在系统级联测试时，也会带来更低的误码率，提升模块整体性能。

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