200 Gbit/s QSFP56 FR4 2km optischer Transceiver
Beschreibung
Technische Parameter
Merkmale
- IEEE802.3bs 200GBASE-FR4-konform
- QSFP56 MSA-konform
- 4 CWDM-Spuren MUX/DEMUX-Design
- Unterstützt eine Gesamtbitrate von 212,5 Gbit/s
- Bis zu 2 km Übertragung auf Singlemode-Glasfaser (SMF) mit FEC
- Betriebsgehäusetemperatur: 0 bis 70 Grad
- Elektrische Schnittstelle 200GAUI-4
- Maximaler Stromverbrauch 5W
- LC-Duplex-Stecker
- RoHS-konform
Anwendungen
- Rechenzentrumsverbindung
- 200G-Ethernet
- Unternehmensnetzwerke
Allgemeine Beschreibung
200 Gbit/s QSFP56 FR4 2km optisches Modul. Das Design entspricht dem IEEE802.3bs 200GBASE-FR4-Standard. Das Modul wandelt 4 Eingangskanäle (ch) mit elektrischen Daten mit 50 Gbit/s (PAM4) in 4 optische CWDM-Signale um und multiplext sie in einen einzigen Kanal für die optische Übertragung mit 200 Gbit/s (PAM4). Umgekehrt de-multiplext das Modul auf der Empfängerseite einen 200-Gbit/s-Eingang (PAM4) optisch in Signale mit 4 CWDM-Kanälen und wandelt sie in elektrische Ausgangsdaten mit 4 Kanälen um.
Die zentralen Wellenlängen der 4 CWDM-Kanäle sind 1271, 1291, 1311 und 1331 nm als Mitglieder des in ITU-T G.694.2 definierten CWDM-Wellenlängenrasters. Es enthält einen Duplex-LC-Stecker für die optische Schnittstelle und einen 38-poligen Stecker für die elektrische Schnittstelle. Um die optische Streuung im Langstreckensystem zu minimieren, muss in diesem Modul Singlemode-Faser (SMF) eingesetzt werden. Für die Unterstützung einer Glasfaserübertragung über eine Entfernung von bis zu 2 km ist Host-FEC erforderlich.
Das Produkt ist mit Formfaktor, optischer/elektrischer Verbindung und digitaler Diagnoseschnittstelle gemäß dem QSFP56 Multi-Source Agreement (MSA) konzipiert. Es wurde entwickelt, um den härtesten äußeren Betriebsbedingungen gerecht zu werden, einschließlich Temperatur, Luftfeuchtigkeit und EMI-Störungen.
Funktionsbeschreibung
Dieses Produkt wandelt die elektrischen 4-Kanal-200-Gbit/s-(PAM4)-Eingangsdaten durch ein angetriebenes 4-Wellenlängen-EML in optische CWDM-Signale (Licht) um. Das Licht wird von den MUX-Teilen als 200-Gbit/s-Daten kombiniert und breitet sich vom SMF aus dem Sendermodul aus. Das Empfängermodul akzeptiert die optischen 200-Gbit/s-CWDM-Eingangssignale und demultiplext sie in vier einzelne 50-Gbit/s-Kanäle mit unterschiedlichen Wellenlängen. Licht jeder Wellenlänge wird von einer diskreten Fotodiode gesammelt und dann als elektrische Daten ausgegeben, nachdem es von einem TIA und einem Nachverstärker verstärkt wurde. Analoges CDR wird zur Wiederherstellung von PAM4-Signalen verwendet. Abbildung 1 zeigt das Funktionsblockdiagramm dieses Produkts.
Zum Betrieb dieses Produkts ist eine einzelne +3.3V-Stromversorgung erforderlich. Beide Stromversorgungspins VccTx und VccRx sind intern verbunden und sollten gleichzeitig angelegt werden. Gemäß den MSA-Spezifikationen bietet das Modul 7 Low-Speed-Hardware-Steuerpins (einschließlich der seriellen 2-Draht-Schnittstelle): ModSelL, SCL, SDA, ResetL, LPMode, ModPrsL und IntL.
Module Select (ModSelL) ist ein Eingangspin. Wenn es vom Host niedrig gehalten wird, reagiert dieses Produkt auf serielle 2-Draht-Kommunikationsbefehle. Der ModSelL ermöglicht die Verwendung dieses Produkts an einem einzigen 2-Draht-Schnittstellenbus – es müssen einzelne ModSelL-Leitungen verwendet werden.
Serial Clock (SCL) und Serial Data (SDA) sind für die 2-Draht-Seriellbus-Kommunikationsschnittstelle erforderlich und ermöglichen dem Host den Zugriff auf die QSFP+-Speicherzuordnung.
Der ResetL-Pin ermöglicht ein vollständiges Zurücksetzen und setzt die Einstellungen auf ihren Standardzustand zurück, wenn ein niedriger Pegel am ResetL-Pin länger als die minimale Impulslänge gehalten wird. Während der Ausführung eines Resets muss der Host alle Statusbits ignorieren, bis er den Abschluss des Reset-Interrupts anzeigt. Das Produkt zeigt dies an, indem es ein IntL-Signal (Interrupt) mit negiertem Data_Not_Ready-Bit in der Speicherzuordnung sendet. Beachten Sie, dass das Modul beim Einschalten (einschließlich Hot-Insertion) diesen Abschluss des Reset-Interrupts melden sollte, ohne dass ein Reset erforderlich ist.
Der Low Power Mode (LPMode)-Pin wird verwendet, um den maximalen Stromverbrauch für das Produkt festzulegen, um Hosts zu schützen, die nicht in der Lage sind, Module mit höherer Leistung zu kühlen, falls solche Module versehentlich eingesetzt werden.
„Module Present“ (ModPrsL) ist ein lokales Signal der Hostplatine, das bei Fehlen eines Produkts normalerweise an die Host-Vcc weitergeleitet wird. Wenn das Produkt in den Anschluss gesteckt wird, vervollständigt es den Pfad zur Erde über einen Widerstand auf der Hostplatine und aktiviert das Signal. ModPrsL zeigt dann sein Vorhandensein an, indem es ModPrsL auf einen „Low“-Zustand setzt.
Interrupt (IntL) ist ein Ausgangspin. „Niedrig“ weist auf eine mögliche Betriebsstörung oder einen kritischen Status des Hostsystems hin. Der Host identifiziert die Quelle des Interrupts mithilfe der seriellen 2-Draht-Schnittstelle. Der IntL-Pin ist ein Open-Collector-Ausgang und muss auf die Host-Vcc-Spannung auf der Host-Platine gelegt werden.
Blockdiagramm des Transceivers

Abbildung 1. Blockdiagramm des Transceivers
Optische Schnittstelle und Pinbelegung

Abbildung 2. MSA-konformer Stecker
Pin-Definition
|
Pin # |
Logik |
Symbol |
Beschreibung |
Notizen |
|
1 |
GND |
Boden |
1 |
|
|
2 |
CML-I |
Tx2n |
Invertierter Dateneingang des Senders |
|
|
3 |
CML-I |
Tx2p |
Nicht-invertierte Datenausgabe des Senders |
|
|
4 |
GND |
Boden |
1 |
|
|
5 |
CML-I |
Tx4n |
Invertierter Dateneingang des Senders |
|
|
6 |
CML-I |
Tx4P |
Sender NICHT-Invertierte Datenausgabe |
|
|
7 |
GND |
Boden |
1 |
|
|
8 |
LVTTL-I |
ModSelL |
Modulauswahl |
|
|
9 |
LVTTL-I |
ZurücksetzenL |
Modul-Reset |
|
|
10 |
VccRx |
+3.3V-Stromversorgungsempfänger |
2 |
|
|
11 |
LVCMOS-E/A |
SCL |
2-Draht-Seriellschnittstellenuhr |
|
|
12 |
LVCMOS-E/A |
SDA |
Daten über die serielle 2-Draht-Schnittstelle |
|
|
13 |
GND |
Boden |
||
|
14 |
CML-O |
Rx3p |
Nicht-invertierte Datenausgabe des Empfängers |
|
|
15 |
CML-O |
Rx3n |
Invertierter Datenausgang des Empfängers |
|
|
16 |
GND |
Boden |
1 |
|
|
17 |
CML-O |
Rx1p |
Nicht-invertierte Datenausgabe des Empfängers |
|
|
18 |
CML-O |
Rx1n |
Invertierter Datenausgang des Empfängers |
|
|
19 |
GND |
Boden |
1 |
|
|
20 |
GND |
Boden |
1 |
|
|
21 |
CML-O |
Rx2n |
Invertierter Datenausgang des Empfängers |
|
|
22 |
CML-O |
Rx2p |
Nicht-invertierte Datenausgabe des Empfängers |
|
|
23 |
GND |
Boden |
1 |
|
|
24 |
CML-O |
Rx4n |
Invertierter Datenausgang des Empfängers |
1 |
|
25 |
CML-O |
Rx4p |
Nicht-invertierte Datenausgabe des Empfängers |
|
|
26 |
GND |
Boden |
1 |
|
|
27 |
LVTTL-O |
ModPrsL |
Modul vorhanden |
|
|
28 |
LVTTL-O |
IntL |
Unterbrechen |
|
|
29 |
VccTx |
+3.3V Stromversorgung Sender |
2 |
|
|
30 |
Vcc1 |
+3.3V Stromversorgung |
2 |
|
|
31 |
LVTTL-I |
LPMode |
Energiesparmodus |
|
|
32 |
GND |
Boden |
1 |
|
|
33 |
CML-I |
Tx3p |
Nicht-invertierte Dateneingabe des Senders |
|
|
34 |
CML-I |
Tx3n |
Invertierter Datenausgang des Senders |
|
|
35 |
GND |
Boden |
1 |
|
|
36 |
CML-I |
Tx1p |
Nicht-invertierte Dateneingabe des Senders |
|
|
37 |
CML-I |
Tx1n |
Invertierter Datenausgang des Senders |
|
|
38 |
GND |
Boden |
1 |
|
|
Hinweise: |
||||
|
1. GND ist das Symbol für Signal und Versorgung (Strom), die für QSFP56-Module gemeinsam sind. Alle sind innerhalb des QSFP56-Moduls gleich und alle Modulspannungen beziehen sich auf dieses Potenzial, sofern nicht anders angegeben. Verbinden Sie diese direkt mit der gemeinsamen Signalerdungsebene der Hostplatine. 2. VccRx, Vcc1 und VccTx sind die Empfangs- und Sendeleistungslieferanten und müssen gleichzeitig angewendet werden. Die empfohlene Filterung der Stromversorgung der Hostplatine ist in Abbildung 3 unten dargestellt. Vcc Rx, Vcc1 und Vcc Tx können intern innerhalb des QSFP56-Transceiver-Moduls in beliebiger Kombination verbunden werden. Die Anschlusspins sind jeweils für einen maximalen Strom von 1000 mA ausgelegt. |
||||
Empfohlener Netzteilfilter

Figur3.Empfohlener Netzteilfilter
Absolute Höchstbewertungen
Es ist zu beachten, dass der Betrieb über die einzelnen absoluten Maximalwerte hinaus zu dauerhaften Schäden an diesem Modul führen kann.
|
Parameter |
Symbol |
Min |
Typ |
Max |
Einheit |
Notizen |
|
Lagertemperaturbereich |
Ts |
-40 |
|
85 |
Grad |
|
|
Betriebsgehäusetemperatur |
Spitze |
0 |
|
70 |
Grad |
|
|
Relative Luftfeuchtigkeit (keine -Kondensation) |
RH |
0 |
|
85 |
% |
|
|
Schadensschwelle, jede Spur |
THd |
3.5 |
dBm |
|||
|
Stromversorgungsspannung |
Vcc |
-0.5 |
|
3.6 |
V |
Empfohlene Betriebsbedingungen und Anforderungen an die Stromversorgung
|
Parameter |
Symbol |
Min |
Typisch |
Max |
Einheiten |
Notizen |
|
Betriebsgehäusetemperatur |
Spitze |
0 |
70 |
GradC |
||
|
Stromversorgungsspannung |
Vcc |
3.135 |
3.3 |
3.465 |
V |
|
|
Datenrate, jede Spur |
26.5625 |
GBd |
||||
|
53.125 |
Gbit/s |
|||||
|
Genauigkeit der Datenrate |
-100 |
100 |
ppm |
|||
|
Pre-FEC-Bitfehlerverhältnis |
2.4x10-4 |
|||||
|
Post-FEC-Bitfehlerverhältnis |
1x10-12 |
1 |
||||
|
Steuereingangsspannung hoch |
2 |
Vcc |
v |
|||
|
Steuereingangsspannung niedrig |
0 |
0.8 |
v |
|||
|
Verbindungsentfernung mit G.652 |
D |
0.002 |
2 |
km |
2 |
|
|
Notizen |
||||||
|
FEC wird vom Hostsystem bereitgestellt. FEC ist auf dem Hostsystem erforderlich, um die maximale Entfernung zu unterstützen. |
||||||
Elektrische Eigenschaften
Sofern nicht anders angegeben, gelten die folgenden elektrischen Eigenschaften für die empfohlene Betriebsumgebung.
|
Parameter |
Testpunkt |
Min |
Typisch |
Max |
Einheiten |
Notizen |
|
Stromverbrauch |
5 |
W |
||||
|
Versorgungsstrom |
Icc |
1.52 |
A |
|||
|
Sender (jede Spur) |
||||||
|
Signalisierungsrate, jede Spur |
TP1 |
26,5625 ± 100 ppm |
GBd |
|||
|
Differential pk-pk Abweichung der Toleranz der Eingangsspannung |
TP1a |
900 |
mVpp |
1 |
||
|
Nicht übereinstimmende differenzielle Terminierung |
TP1 |
10 |
% |
|||
|
Differential-Eingangsrückflussdämpfung |
TP1 |
IEEE 802.3-2015-Gleichung (83E-5) |
dB |
|||
|
Differential-zu-Gleichtakt-Eingangsrückflussdämpfung |
TP1 |
IEEE 802.3-2015-Gleichung (83E-6) |
dB |
|||
|
Modul Stressed Input Test |
TP1a |
Siehe IEEE 802.3bs 120E.3.4.1 |
2 |
|||
|
Single-Ended-Spannungstoleranzbereich (Min.) |
TP1a |
-0,4 bis 3,3 |
V |
|||
|
DC-Gleichtakt-Eingangsspannung |
TP1 |
-350 |
2850 |
mV |
3 |
|
|
Empfänger (jede Spur) |
||||||
|
Signalisierungsrate, jede Spur |
TP4 |
26,5625 ± 100 ppm |
GBd |
|||
|
Differenzielle Spitzen--Spitzen-Ausgangsspannung |
TP4 |
900 |
mVpp |
|||
|
AC-Gleichtakt-Ausgangsspannung, RMS |
TP4 |
17.5 |
mV |
|||
|
Nicht übereinstimmende differenzielle Terminierung |
TP4 |
10 |
% |
|||
|
Differential-Ausgangsrückflussdämpfung |
TP4 |
IEEE 802.3-2015-Gleichung (83E-2) |
||||
|
Gemeinsam mit der Rückflussdämpfung bei der Differenzmodusumwandlung |
TP4 |
IEEE 802.3-2015-Gleichung (83E-3) |
||||
|
Übergangszeit, 20 % bis 80 % |
TP4 |
9.5 |
PS |
|||
|
Augensymmetriemaskenbreite am nahen -Ende (ESMW) |
TP4 |
0.265 |
Benutzeroberfläche |
|||
|
Nahe-Augenhöhe, Differential |
TP4 |
70 |
mV |
|||
|
Augensymmetriemaskenbreite am fernen-Ende (ESMW) |
TP4 |
0.2 |
Benutzeroberfläche |
|||
|
Augenhöhe am fernen-Ende, Differential |
TP4 |
30 |
mV |
|||
|
Far-Pre-Pre-Cursor-ISI-Verhältnis |
TP4 |
-4.5 |
2.5 |
% |
||
|
Gleichtakt-Ausgangsspannung (Vcm) |
TP4 |
-350 |
2850 |
mV |
3 |
|
|
Notizen |
||||||
|
1. Mit Ausnahme von IEEE 802.3bs 120E.3.1.2, bei dem das Muster PRBS31Q oder verschlüsselter Leerlauf ist. 2. Erfüllt die in IEEE 802.3bs 120E.1.1 spezifizierte BER. 3. Vom Host erzeugte Gleichtaktgleichspannung. Die Spezifikation umfasst die Auswirkungen der Erdungsoffsetspannung. |
||||||
Optische Eigenschaften
|
Parameter |
Symbol |
Min |
Typisch |
Max |
Einheiten |
Notizen |
|
Sender |
||||||
|
Wellenlängenzuordnung |
L0 |
1264.5 |
1271 |
1277.5 |
nm |
|
|
L1 |
1284.5 |
1291 |
1279.5 |
nm |
||
|
L2 |
1304.5 |
1311 |
1317.5 |
nm |
||
|
L3 |
1324.5 |
1331 |
1337.5 |
nm |
||
|
Datenrate, jede Spur |
26,5625 ± 100 ppm |
GBd |
||||
|
Modulationsformat |
PAM4 |
|||||
|
Unterdrückungsverhältnis im Nebenmodus |
SMSR |
30 |
nm |
Moduliert |
||
|
Gesamte durchschnittliche Startleistung |
PT |
10.7 |
dBm |
|||
|
Durchschnittliche Startleistung, jede Spur |
PDurchschnittlich |
-4.2 |
4.7 |
dBm |
1 |
|
|
Äußere optische Modulationsamplitude (OMAäußere), jede Spur |
POMA |
-1.2 |
4.5 |
dBm |
2 |
|
|
Startleistung in OMAouter minus TDECQ, jede Spur |
-2.6 |
dB |
Für ER größer oder gleich 4,5 dB |
|||
|
-2.5 |
dB |
Für die Notaufnahme<4.5dB |
||||
|
Sender- und Dispersions-Eye Clouser für PAM4, jede Spur |
TDECQ |
3.3 |
dB |
|||
|
Aussterbeverhältnis |
ER |
3.5 |
dB |
|||
|
Unterschied in der Startleistung zwischen zwei beliebigen Bahnen (OMAäußere) |
4 |
dB |
||||
|
RIN16.5OMA |
-132 |
dB/Hz |
||||
|
Toleranz der optischen Rückflussdämpfung |
TOL |
16.5 |
dB |
|||
|
Reflexionsgrad des Senders |
TR |
-26 |
dB |
|||
|
Durchschnittliche Startleistung des AUS-Senders für jede Spur |
Paus |
-20 |
dBm |
|||
|
Empfänger |
||||||
|
Datenrate, jede Spur |
26,5625 ± 100 ppm |
GBd |
||||
|
Modulationsformat |
PAM4 |
|||||
|
Schadensschwelle, jede Spur |
THd |
5.7 |
dBm |
3 |
||
|
Durchschnittliche Empfangsleistung, jede Spur |
-8.2 |
4.7 |
dBm |
4 |
||
|
Empfangen Sie Strom (OMAäußere), jede Spur |
4.5 |
dBm |
||||
|
Unterschied in der Empfängerleistung zwischen zwei beliebigen Spuren (OMAäußere) |
4.1 |
dBm |
||||
|
Empfängerempfindlichkeit (OMAäußere), jede Spur |
SEN |
-6.0 |
dBm |
Für BER von 2.4E-4 |
||
|
Stressed Receiver Sensitivity (OMAouter), jede Spur |
SRS |
-3.6 |
dBm |
5 |
||
|
Reflexionsgrad des Empfängers |
RR |
-26 |
dB |
|||
|
LOS-Bestätigung |
LOSA |
-30 |
dBm |
|||
|
LOS De-durchsetzen |
LOSD |
-12 |
dBm |
|||
|
LOS-Hysterese |
LOSH |
0.5 |
dB |
|||
|
Gestresste Bedingungen für die Empfindlichkeit des Stressempfängers (Hinweis6) |
||||||
|
Gestresster Augenschluss für PAM4 (SECQ), Spur im Test |
0.9 |
3.4 |
dB |
|||
|
OMAouter jeder Aggressor Lane |
3 |
dBm |
||||
|
Notizen |
||||||
| 1. Durchschnittliche Startleistung, jede Spur (min) ist informativ und nicht der Hauptindikator für die Signalstärke. Ein Sender mit einer Startleistung unter diesem Wert kann nicht konform sein; ein Wert darüber stellt jedoch keine Konformität sicher. 2. Auch wenn TDECQ < 1,4 dB für ein Extinktionsverhältnis von größer oder gleich 4,5 dB oder TDECQ < 1,3 dB für ein Extinktionsverhältnis von < 4,5 dB ist, muss der OMAouter (min) den hier angegebenen Mindestwert überschreiten. 3. Der Empfänger muss in der Lage sein, eine kontinuierliche Einwirkung eines optischen Eingangssignals mit diesem durchschnittlichen Leistungspegel ohne Beschädigung zu tolerieren. 4. Durchschnittliche Empfangsleistung, jede Spur (min) ist informativ und nicht der Hauptindikator für die Signalstärke. Eine Empfangsleistung unterhalb dieses Wertes kann nicht konform sein; ein darüber liegender Wert stellt jedoch keine Einhaltung sicher. 5. Gemessen mit Konformitätstestsignal für BER=2.4x10-4. 6. Diese Testbedingungen dienen zur Messung der Empfindlichkeit des Empfängers unter Belastung. Sie sind keine Merkmale des Empfängers. |
||||||
Digitale Diagnosefunktionen
Die folgenden digitalen Diagnosemerkmale gelten für normale Betriebsbedingungen, sofern nicht anders angegeben.
|
Parameter |
Symbol |
Min |
Max |
Einheiten |
Notizen |
|
Absoluter Fehler der Temperaturüberwachung |
DMI_Temp |
-3 |
3 |
GradC |
Über dem Betriebstemperaturbereich |
|
Absoluter Fehler der Versorgungsspannungsüberwachung |
DMI _VCC |
-0.1 |
0.1 |
V |
Über den gesamten Betriebsbereich |
|
Absoluter Fehler der Kanal-RX-Leistungsüberwachung |
DMI_RX_Ch |
-2 |
2 |
dB |
1 |
|
Kanal-Bias-Stromüberwachung |
DMI_Ibias_Ch |
-10% |
10% |
mA |
|
|
Absoluter Fehler der Kanal-TX-Leistungsüberwachung |
DMI_TX_Ch |
-2 |
2 |
dB |
1 |
|
Notizen |
|||||
|
1. Aufgrund der Messgenauigkeit verschiedener Fasern kann es zu einer zusätzlichen Schwankung von +/-1 dB oder einer Gesamtgenauigkeit von +/- 3 dB kommen. |
|||||
Mechanische Abmessungen

Figur4. Mechanischer Überblick
ESD
Dieser Transceiver ist als ESD-Schwellenwert von 1 kV für Hochgeschwindigkeits-Datenpins und 2 kV für alle anderen elektrischen Eingangspins spezifiziert, getestet gemäß MIL-STD-883, Methode 3015.4 /JESD22-A114-A (HBM). Bei der Handhabung dieses Moduls sind jedoch weiterhin die üblichen ESD-Vorsichtsmaßnahmen erforderlich. Dieser Transceiver wird in einer ESD-Schutzverpackung geliefert. Es sollte aus der Verpackung genommen und nur in einer ESD-geschützten Umgebung gehandhabt werden.
Lasersicherheit
Dies ist ein Laserprodukt der Klasse 1 gemäß EN 60825-1:2014. Dieses Produkt entspricht 21 CFR 1040.10 und 1040.11 mit Ausnahme von Abweichungen gemäß Laser Notice Nr. . 50 vom 24. Juni 2007.
Achtung: Die Verwendung von Bedienelementen oder Anpassungen oder die Durchführung von Verfahren, die nicht hierin angegeben sind, kann zu einer gefährlichen Strahlenexposition führen.
Bestellinformationen
|
Teilenummer |
Produktbeschreibung |
|
S-Q52AC4L2K-CD-4 |
QSFP56.200 Gbit/s, CWDM4 nm, FR4,2 km, SM, LC, 0 °C ~ +70 °C, mit DDM |
Beliebte label: 200 Gbit/s qsfp56 fr4 2km optischer Transceiver, China 200 Gbit/s qsfp56 fr4 2km optischer Transceiver Hersteller, Zulieferer, Fabrik, 100 Gbit/s QSFP28, 10-Gbit/s-SFP, 40 Gbit/s QSFP, 622 Mbit/s SFP, 800G OSFP112 und QSFP DD, optische Transceiver
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