XFP模块电路设计

XFP模块电路设计

一、应用要求

1、多速率应用：TELECOM（SONET OC-192 and G.709 “OTU-2”）

DATACOM（10 Gb/s Ethernet and 10 Gb/s Fibre Channel）

2、XFI（9.95Gb/s~11.7Gb/s）高速信号可以在改良的FR4电路板上传输

300mm或普通的FR4电路板上传输200mm。

3、热插拔智能化，能够提供模块的实时工作状态的监视值

二、指标要求

3、封装结构：按照XFP-MSA的要求

三、方案选择

1、发射器件的选择：采用公司成熟的TO封装工艺开发的发射器件。

2、接收组件的选择：采用公司成熟的TO封装工艺开发的接收组件。

四、电路设计

1、原理框图

LOS Data In TxDis SCL

SDA

TxFault

2、原理图设计

3、PCB设计

（1）传输线设计：

在PCB设计中采用微带线来进行信号传输，保证高深信号在PCB上传输不发生波形畸变，我们通过AppCAD模拟可得到微带线的宽度和各微带线之间的间距。在10Gb/s的工作速率下，信号波长已经可以与器件尺寸相比拟，基于电路性能、器件选择和电磁兼容等因素的考虑，必须以网络散射分析（S参数）、信号完整性分析、电磁仿真分析、电路仿真分析等手段，来综合考量实际电路系统的工作性能。对电路板、元器件进行结构性电磁仿真并精确提取相应的SPICE电路模型参数，作为电路设计的依据，以此有效减小电感器件在高频设计应用中的误差影响。而且现在国外的产品技术参数大多包含有S参数，通常可用于精确的高频应用分析。信号传输微带线的等效分析见下图。

Z

0=87*ln(5.98H/0.8W+T)/(ε

r

+1.41)1/2Ω

说明：ε

r

—相对介电常数； H—介质厚度； T—导体厚度；W—导体宽度（3）SI的设计

采用Hyperlynx公司的仿真软件进行信号完成性进行仿真，叠层排列如下：

(3)PCB实现

按照上述的设计要求，并在PCB设计中按照“PCB设计规范的要求”进行电路板的设计，设计结果如下图：

电路元件有可能尽量采用高频元件（电容，电感），PCB与组件的连接采用柔性板。