PLR135 Photolink Kipokeaji cha Nyuzi za Mwanga - Mwanga Mwekundu wa 650nm - Ugavi wa 2.4-5.5V - 16Mbps NRZ - Hati ya Kiufundi ya Kiswahili

1. Muhtasari wa Bidhaa

PLR135 ni moduli ya kipokeaji ya nyuzi za mwanga iliyobanwa na utendaji wa juu, iliyoundwa kwa ajili ya kubadilisha ishara za mwanga kuwa ishara za umeme zinazolingana na TTL. Imeboreshwa kwa uendeshaji na mwanga mwekundu wenye urefu wa wimbi la upeo wa usikivu wa 650nm. Kifaa hiki kimejengwa kwa mchakato maalum wa CMOS PDIC (Saketi Iliyojumuishwa ya Kigunduzi Mwanga), na inatoa usawa wa utendaji na matumizi ya nguvu ya chini, na kufanya iwe inafaa kwa matumizi yanayotumia betri. Kazi yake ya msingi ni kuwezesha miunganisho ya data ya mwanga ya dijiti inayotegemewa.

1.1 Faida za Msingi na Soko Lengwa

Faida kuu za PLR135 zinatokana na ubora wa muundo wake. Ina usikivu wa juu wa photodiode hasa kwa mwanga mwekundu, ambao hutumiwa kwa kawaida katika mifumo ya nyuzi za mwanga za plastiki (POF). Saketi ya udhibiti wa kizingiti iliyojengwa ndani inaboresha ukingo wa kelele, na kuboresha uadilifu wa ishara katika hali mbalimbali. Matumizi yake ya nguvu ya chini ni kipengele muhimu kwa vifaa vya kubebebea au mifumo ambayo inahitaji maisha marefu ya betri. Masoko makuu yanayolengwa kwa kipokeaji hiki ni pamoja na viunganishi vya sauti ya dijiti, kama vile mifumo ya Dolby AC-3, na miunganisho ya data ya mwanga ya dijiti ya matumizi ya jumla kwa udhibiti wa viwanda, vifaa vya matumizi ya kaya, na mifumo ya mawasiliano ya masafa mafupi.

2. Uchambuzi wa kina wa Vigezo vya Kiufundi

Sehemu hii inatoa uchambuzi wa kina na wa kitu cha vigezo vya PLR135 kama ilivyofafanuliwa kwenye hati yake ya maelezo.

2.1 Viwango vya Juu Kabisa

Viwango hivi vinafafanua mipaka ya mkazo ambayo kuzidi kunaweza kusababisha uharibifu wa kudumu kwa kifaa. Uendeshaji nje ya masafa haya hauhakikishiwi.

• Voltage ya Ugavi (Vcc):-0.5V hadi +5.5V. Kutumia voltage nje ya safu hii kuna hatari ya kuharibu saketi ya ndani ya CMOS.
• Voltage ya Pato (Vout):Haipaswi kuzidi Vcc + 0.3V. Hii inalinda hatua ya kiendeshi cha pato.
• Joto la Hifadhi (Tstg):-40°C hadi +85°C. Kifaa kinaweza kuhifadhiwa ndani ya safu hii bila kuharibika.
• Joto la Uendeshaji (Topr):-20°C hadi +70°C. Kifaa kinahakikishiwa kukidhi vipimo vyake vya umeme ndani ya safu hii ya joto la mazingira.
• Joto la Kuuza (Tsol):260°C kwa upeo wa sekunde 10. Hii ni ya kawaida kwa michakato ya kuuza isiyo na risasi.
• Viwango vya ESD:Mfano wa Mwili wa Mwanadamu (HBM): 2000V; Mfano wa Mashine (MM): 100V. Hizi zinaonyesha kiwango cha kutokwa kwa umeme ambacho kifaa kinaweza kustahimili, na kuelekeza taratibu za usimamizi na usanikishaji.

2.2 Hali Zilizopendekezwa za Uendeshaji

Kwa uendeshaji wa kawaida na kuhakikisha utendaji ulioorodheshwa katika sifa za umeme-na-mwanga, kifaa kinapaswa kuendeshwa ndani ya hali hizi.

• Voltage ya Ugavi (Vcc):2.4V (Chini), 3.0V (Kawaida), 5.5V (Juu). Sehemu ya kawaida ya uendeshaji ni 3.0V au 3.3V.

2.3 Sifa za Umeme-na-Mwanga

Vigezo hivi hupimwa chini ya hali maalum (Ta=25°C, Vcc=3V, CL=5pF) na vinafafanua utendaji wa kipokeaji.

• Urefu wa Wimbi la Upeo wa Usikivu (λp):650 nm. Kipokeaji kina usikivu mkubwa zaidi kwa mwanga katika urefu huu wa wimbi mwekundu.
• Umbali wa Usafirishaji (d):0.2 hadi mita 5. Safu hii ni ya kawaida kwa nyuzi za mwanga za plastiki za kawaida (POF).
• Safu ya Nguvu ya Mwanga (Pc):Nguvu ya Chini ya Kipokeaji (Pc,min): -27 dBm (Chini); Nguvu ya Juu ya Kipokeaji (Pc,max): -14 dBm (Juu). Nguvu ya mwanga ya kuingiza lazima iwe ndani ya dirisha hili la -27 dBm hadi -14 dBm kwa uendeshaji sahihi kwa 16 Mbps. Kuzidi kiwango cha juu kunaweza kujaza kipokeaji.
• Mkondo wa Matumizi (Icc):4 mA (Kawaida), 12 mA (Juu). Mkondo huu wa utulivu unaathiri moja kwa moja matumizi ya nguvu ya mfumo.
• Viwango vya Voltage ya Pato:Voltage ya Pato ya Kiwango cha Juu (VOH): 2.1V (Chini), 2.5V (Kawaida) na Vcc=3V. Voltage ya Pato ya Kiwango cha Chini (VOL): 0.2V (Kawaida), 0.4V (Juu). Hizi ni viwango vya kawaida vinavyolingana na TTL.
• Utendaji wa Nguvu:
  • Muda wa Kupanda/Kushuka (tr, tf): 10 ns (Kawaida), 20 ns (Juu).
  • Ucheleweshaji wa Usambazaji (tPLH, tPHL): 120 ns (Juu).
  • Uvunjaji wa Upana wa Pigo (Δtw): ±25 ns (Juu). Tofauti kati ya ucheleweshaji wa chini-hadi-juu na juu-hadi-chini.
  • Jitter (Δtj): Hubadilika kulingana na nguvu ya kuingiza. Kwa -14 dBm: 1 ns (Kawaida), 15 ns (Juu). Kwa -27 dBm: 5 ns (Kawaida), 20 ns (Juu). Jitter huongezeka ishara inapokaribia usikivu wa chini.
• Kiwango cha Uhamishaji (T):0.1 hadi 16 Mbps kwa ishara za NRZ (Zisizorudi-Sifuri). Hii inafafanua uwezo wa kiwango cha data.

3. Uchambuzi wa Mviringo wa Utendaji

Hati ya maelezo inatoa mikondo ya kawaida ya utendaji ambayo ni muhimu kwa muundo.

3.1 Voltage dhidi ya Usikivu

Kielelezo 4 kinaonyesha uhusiano kati ya voltage ya uendeshaji na nguvu ya chini ya kipokeaji (usikivu). Usikivu kwa ujumla huboreshwa (inakuwa nambari hasi zaidi ya dBm, ikimaanisha inaweza kugundua ishara dhaifu zaidi) voltage ya ugavi inapoongezeka kutoka 2.4V hadi 5.5V. Kwa mfano, kwa 3.3V, usikivu unaweza kuwa karibu -28 dBm kwa 16 Mbps, wakati kwa 5.0V unaweza kuboreshwa hadi -29 dBm. Mviringo huu ni muhimu kwa wabunifu wanaochagua voltage ya uendeshaji kwa mahitaji yao maalum ya usikivu.

3.2 Kiwango cha Data dhidi ya Usikivu

Kielelezo 5 kinaonyesha usawazishaji kati ya kiwango cha data na usikivu wa kipokeaji. Kiwango cha data kinapoongezeka, nguvu ya chini ya mwanga inayohitajika kwa uendeshaji bila makosa pia huongezeka (usikivu unakuwa mbaya zaidi, dBm hasi kidogo). Kwa 16 Mbps na 3.3V, usikivu unaweza kuwa -28 dBm, lakini kwa 25 Mbps, unaweza kuharibika hadi -24 dBm. Grafu hii ni muhimu kwa kuamua urefu wa juu unaowezekana wa kiungo au nguvu inayohitajika ya kipokeaji kwa kiwango cha data kinachohitajika.

4. Taarifa za Mitambo na Ufungaji

4.1 Vipimo vya Ufungaji na Pini

PLR135 inakuja kwenye ufungaji uliobanwa wa pini 3. Kazi za pini zimefafanuliwa wazi:

1. Pini 1: Vout- Ishara ya Pato ya TTL.
2. Pini 2: GND- Ardhi.
3. Pini 3: Vcc- Voltage ya Ugavi (2.4V - 5.5V).

Mchoro wa vipimo unabainisha ukubwa halisi wa kimwili, nafasi ya kuongoza, na uwekaji. Uvumilivu wa jumla ni ±0.10 mm. Muundo sahihi wa alama ya mguu kulingana na mchoro huu ni muhimu kwa usanikishaji sahihi wa PCB.

5. Saketi za Matumizi na Miongozo ya Muundo

5.1 Saketi za Kawaida za Matumizi

Hati ya maelezo inatoa saketi mbili za kumbukumbu: moja kwa ugavi wa 3V na nyingine kwa ugavi wa 5V. Saketi zote mbili zinafanana kimsingi, na zinasisitiza utenganishaji sahihi wa usambazaji wa nguvu.

• Capacitor ya seramiki ya 0.1 µF (C1) lazima iwekwe karibu iwezekanavyo na pini za Vcc na GND za PLR135, bora ndani ya 7mm. Capacitor hii inatoa njia ya upinzani wa chini kwa kelele ya mzunguko wa juu kwenye reli ya nguvu, ambayo ni muhimu kwa kudumisha utendaji wa jitter ya chini.
• Inductor (L2, 47 µH) huwekwa kwenye mfululizo na laini ya usambazaji wa nguvu. Hii husaidia kutenganisha nodi ya nguvu ya kipokeaji kutoka kwa kelele ya dijiti inayotoka mahali pengine kwenye bodi.
• Kwa pato, capacitor ndogo ya mzigo (C2, 30 pF inapendekezwa) inaweza kutumika, lakini thamani yake inapaswa kupunguzwa kwa sababu inaathiri nyakati za kupanda/kushuka.

5.2 Mapendekezo ya Mpangilio wa PCB

Ili kufikia jitter maalum na utendaji wa nguvu ya chini ya kuingiza, mpangilio wa makini wa PCB ni lazima:

1. Utenganishaji:Capacitor ya utenganishaji ya 0.1 µF lazima iwe ya aina ya uso-mount (0805 au ndogo zaidi) na iwekwe ndani ya 2 cm ya pini za Vcc na Gnd za kifaa. Hii inapunguza inductance ya vimelea katika njia ya utenganishaji.
2. Ndege za Nguvu:Utekelezaji wa ndege za Vcc na GND zilizotengwa chini ya eneo la kipokeaji cha POF unapendekezwa sana. Kifaa kinapaswa kuwekwa moja kwa moja juu ya ndege hizi. Hii inaunda capacitance ya ndege ambayo hufanya kazi kama kichujio cha mzunguko wa juu, na kupunguza kwa kiasi kikubwa kuunganishwa kwa kelele kutoka kwa saketi zingine za dijiti kwenye bodi kuu.
3. Utenganishaji wa Ishara:Weka njia nyeti ya kuingiza (eneo la kiunganishi cha nyuzi) na alama ya pato mbali na laini za kelele za dijiti au vifaa vya kubadilisha nguvu.

6. Ufungaji na Taarifa za Kuagiza

6.1 Maelezo ya Lebo na Ufungaji

Lebo ya bidhaa ina misimbo kadhaa ya kufuatilia na vipimo:

• P/N:Nambari ya Bidhaa (mfano, PLR135).
• CPN:Nambari ya Sehemu ya Mteja (ikiwa imetolewa).
• LOT No.:Nambari ya kundi la utengenezaji kwa ajili ya kufuatilia.
• Misimbo mingine kama CAT, HUE, na REF ni misimbo ya ndani ya cheo kwa vigezo mbalimbali (haijaelezewa kwa kina katika hati ya maelezo ya umma).

Kiwango cha ufungaji ni vipande 250 kwa kila mfuko, na mifuko 4 kwa kila sanduku (jumla ya vipande 1000 kwa kila sanduku).

7. Vidokezo vya Matumizi na Mazingatio ya Muundo

7.1 Mazingira ya Kawaida ya Matumizi

• Viunganishi vya Sauti ya Dijiti:Inafaa kwa vifaa vya sauti vya watumiaji vinavyotumia Toslink au nyuzi zinazofanana za plastiki kwa usafirishaji wa ishara za S/PDIF au Dolby Digital (AC-3), na kutoa utenganishaji wa umeme na kinga dhidi ya kelele.
• Miunganisho ya Data ya Viwanda:Inatumika katika otomatiki ya kiwanda, mifumo ya udhibiti, na mitandao ya sensorer ambapo kinga dhidi ya kelele ya umeme, utenganishaji wa usalama, au usalama wa data kwa masafa mafupi inahitajika.
• Vifaa vya Matumizi ya Kaya:Inaweza kupatikana katika sanduku la seti, koni za michezo, au TV za hali ya juu kwa ajili ya miunganisho ya ndani au ya nje ya sauti ya dijiti.

7.2 Mazingatio Muhimu ya Muundo

1. Bajeti ya Nguvu ya Mwanga:Mbunifu lazima ahesabu hasara ya jumla ya kiungo (hasara ya nyuzi, hasara ya kiunganishi) na kuhakikisha nguvu ya mwanga kwenye kipokeaji (Pc) iko kati ya mipaka ya chini (-27 dBm) na ya juu (-14 dBm). Mikondo ya utendaji (Kielelezo 4 & 5) lazima isomewe kwa voltage na kiwango cha data kilichochaguliwa.
2. Usimamizi wa Jitter:Utendaji wa jitter unategemea sana nguvu ya kuingiza na mpangilio wa PCB. Uendeshaji karibu na usikivu wa chini utaongeza jitter. Kuzingatia kwa makini miongozo ya utenganishaji na mpangilio ni lazima kwa matumizi ya kiwango cha juu cha data au nguvu ya chini.
3. Uchaguzi wa Voltage:Ingawa kifaa kinaendeshwa kutoka 2.4V hadi 5.5V, uchaguzi unaathiri usikivu na matumizi ya nguvu. Voltage ya juu huboresha usikivu lakini inaweza kuongeza kidogo matumizi ya nguvu.

8. Ulinganisho wa Kiufundi na Tofauti

Ingawa ulinganishaji wa moja kwa moja na aina nyingine haujatolewa katika hati hii ya maelezo, tofauti kuu za PLR135 zinaweza kudhaniwa:

• Iliboreshwa kwa Mwanga Mwekundu wa 650nm:Vipokeaji vingi vya jumla vina safu pana ya usikivu, lakini ubora wa mifumo ya POF ya 650nm unaweza kutoa usikivu bora katika urefu huo maalum wa wimbi ikilinganishwa na kifaa cha upana wa upana.
• Udhibiti wa Kizingiti Uliyojengwa Ndani:Kipengele hiki kinarekebisha kiotomatiki kizingiti cha uamuzi, na kuboresha ukingo wa kelele katika hali mbalimbali (kama joto au uzee wa kipokeaji). Sio vipokeaji vyote vya msingi vinajumuisha hii, na kufanya PLR135 iwe imara zaidi.
• Mchakato wa CMOS PDIC:Ujumuishaji kwenye jukwaa la CMOS kwa kawaida huruhusu matumizi ya nguvu ya chini na ulinganifu bora na mifumo ya kisasa ya dijiti ikilinganishwa na miundo ya zamani ya bipolar au tofauti.

9. Maswali Yanayoulizwa Mara kwa Mara (FAQ)

Q1: Kiwango cha juu cha data kwa PLR135 ni nini?

A1: PLR135 inasaidia viwango vya data vya NRZ kutoka 0.1 Mbps hadi 16 Mbps, kama ilivyobainishwa kwenye hati ya maelezo. Kujaribu kuiendesha kwa kasi zaidi kunaweza kusababisha makosa ya biti.

Q2: Je, naweza kutumia kipokeaji hiki na kebo ya nyuzi za mwanga ya infrared (850nm au 1300nm)?

A2: Hapana. Kifaa kimeboreshwa hasa kwa usikivu wa kilele cha 650nm (mwanga mwekundu). Usikivu wake kwa urefu wa wimbi wa infrared utakuwa chini sana, na kufanya iwe isiyoweza kutumika kwa mifumo ya kawaida ya nyuzi za mwanga ya IR.

Q3: Nguvu yangu ya mwanga ya kuingiza ni -30 dBm. Je, PLR135 itafanya kazi?

A3: Hapana. Nguvu ya chini maalum ya kipokeaji ni -27 dBm. Ishara ya -30 dBm iko chini ya kizingiti cha usikivu, na kipokeaji hakitagundua kwa uaminifu. Unahitaji kipokeaji chenye usikivu zaidi, kipokeaji chenye nguvu ya juu, au kiungo cha nyuzi chenye hasara ya chini.

Q4: Uwekaji wa capacitor ya utenganishaji ya 0.1 µF ni muhimu kiasi gani?

A4: Ni muhimu sana. Utenganishaji duni ndio sababu ya kawaida ya jitter nyingi na uendeshaji usio wa kawaida katika saketi za kipokeaji za kasi ya juu. Kuiweka ndani ya 2 cm (na bora karibu zaidi) ni hitaji la thabiti, sio pendekezo.

Q5: "Ishara ya NRZ" inamaanisha nini?

A5: NRZ inasimama kwa Zisizorudi-Sifuri. Ni mpango wa kawaida wa usimbaji wa dijiti ambapo kiwango cha juu cha ishara (mfano, mwanga WASHI) kinawakilisha '1' ya kimantiki na kiwango cha chini (mwanga ZIMA) kinawakilisha '0' ya kimantiki. Ishara hairudi kwenye hali ya upande wowote kati ya biti.

10. Utangulizi wa Kanuni ya Uendeshaji

PLR135 inafanya kazi kwa kanuni ya msingi ya umeme-na-mwanga. Mwanga kutoka kwa nyuzi za mwanga za 650nm unazingatiwa kwenye photodiode (PD) iliyojumuishwa kwenye chip ya CMOS. Photodiode hubadilisha fotoni zinazoingia kuwa mkondo wa mwanga unaolingana. Mkondo huu mdogo kisha huingizwa kwenye kivutio cha umeme-na-mwanga cha faida ya juu, chenye kelele ya chini (TIA), ambacho kinabadilisha kuwa ishara ya voltage. Baada ya TIA, kivutio cha kikomo kinaongeza ishara hadi kiwango cha kawaida cha dijiti. Saketi ya udhibiti wa kizingiti iliyojengwa ndani inarekebisha kiotomatiki sehemu ya uamuzi kwa kikataji cha dijiti, na kulipa fidia kwa mabadiliko ya msingi na kelele ya mzunguko wa chini ili kuboresha kiwango cha makosa ya biti. Hatimaye, hatua ya buffer ya pato hutoa ishara safi ya dijiti inayolingana na TTL inayolingana na kuingiza kwa asili kwa mwanga.

11. Mienendo ya Sekta na Muktadha

Vifaa kama PLR135 vinawakilisha sehemu iliyokomaa na iliyoboreshwa ya soko la vipengele vya nyuzi za mwanga. Mwelekeo katika viungo hivi vya mwanga vya masafa mafupi vya watumiaji na viwanda unaelekea:

• Ujumuishaji wa Juu:Kuchanganya photodiode ya kipokeaji, kivutio, na mantiki ya dijiti katika chip moja ya CMOS (kama inavyoonekana hapa) inapunguza ukubwa, gharama, na nguvu.
• Matumizi ya Nguvu ya Chini:Yanayosukumwa na vifaa vya kubebebea na vinavyotumia betri, vizazi vipya vinaendelea kusukuma kwa mikondo ya chini ya uendeshaji.
• Viwango vya Juu vya Data:Ingawa 16 Mbps inatosha kwa sauti na matumizi mengi ya udhibiti, mahitaji ya video na uhamishaji wa data wa kasi yanasukuma maendeleo kuelekea vipokeaji vinavyoweza kufikia 100 Mbps na zaidi juu ya POF.
• Uimarishaji Uliboreshwa:Vipengele kama udhibiti wa kiotomatiki wa kizingiti na ulinzi wa juu wa ESD vinakuwa kawaida ili kuboresha uaminifu katika mazingira halisi, yenye kelele.

PLR135 inafaa katika matumizi ambapo uaminifu, kinga dhidi ya kelele, na utenganishaji wa umeme ni muhimu zaidi kuliko kiwango cha juu cha data au umbali, ambayo ni nyanja za mifumo ya nyuzi za glasi na misingi ya laser.