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光模块上接收和发送电源上用磁珠会影响光模块的眼图吗?

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发表于 2015-3-1 22:54 | 只看该作者 |只看大图 回帖奖励 |倒序浏览 |阅读模式

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光模块上接收和发送电源上用磁珠会影响光模块的眼图吗?
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 楼主| 发表于 2015-3-1 23:06 | 只看该作者
      磁珠的主要原料为铁氧体。铁氧体是一种立方晶格结构的亚铁磁性材料。铁氧体材料为铁镁合金或铁镍合金,它的制造工艺和机械性能与陶瓷相似,颜色为灰黑色。电磁干扰滤波器中经常使用的一类磁芯就是铁氧体材料,许多厂商都提供专门用于电磁干扰抑制的铁氧体材料。这种材料的特点是高频损耗非常大,具有很高的导磁率,他可以是电感的线圈绕组之间在高频高阻的情况下产生的电容最小。对于抑制电磁干扰用的铁氧体,最重要的性能参数为磁导率μ和饱和磁通密度Bs。磁导率μ可以表示为复数,实数部分构成电感,虚数部分代表损耗,随着频率的增加而增加。因此,它的等效电路为由电感L和电阻R组成的串联电路,LR都是频率的函数。当导线穿过这种铁氧体磁芯时,所构成的电感阻抗在形式上是随着频率的升高而增加,但是在不同频率时其机理是完全不同的。
         在低频段,阻抗由电感的感抗构成,低频时R很小,磁芯的磁导率较高,因此电感量较大,L起主要作用,电磁干扰被反射而受到抑制,并且这时磁芯的损耗较小,整个器件是一个低损耗、高Q特性的电感,这种电感容易造成谐振因此在低频段,有时可能出现使用铁氧体磁珠后干扰增强的现象。
         在高频段,阻抗由电阻成分构成,随着频率升高,磁芯的磁导率降低,导致电感的电感量减小,感抗成分减小但是,这时磁芯的损耗增加,电阻成分增加,导致总的阻抗增加,当高频信号通过铁氧体时,电磁干扰被吸收并转换成热能的形式耗散掉。
         铁氧体抑制元件广泛应用于印制电路板、电源线和数据线上。如在印制板的电源线入口端加上铁氧体抑制元件,就可以滤除高频干扰。铁氧体磁环或磁珠专用于抑制信号线、电源线上的高频干扰和尖峰干扰,它也具有吸收静电放电脉冲干扰的能力。
         两个元件的数值大小与磁珠的长度成正比,而且磁珠的长度对抑制效果有明显影响,磁珠长度越长抑制效果越好。

: u5 p1 ]3 W$ g' B# r3 h

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 楼主| 发表于 2015-3-1 23:07 | 只看该作者
     眼图是一系列数字信号在示波器上累积而显示的图形,反映的是信号的整体特征。观察眼图的方法是:用一个示波器跨接在接收滤波器的输出端,然后调整示波器扫描周期,使示波器水平扫描周期与接收码元的周期同步,这时示波器屏幕上看到的图形像人的眼睛,故称 “眼图”,眼图越大越明亮说明眼图信号质量越好,各项主要参数基本含义如下表:
  
眼图测量参数
  
具体含义
ewdth(Eye)
  
眼图宽度
该测量为信号上的总抖动提供指示。通过信号在水平方向上两个交叉点的均值,可以计算出交叉点之间的时间,再减去这两个平均值的标准偏差就得到眼图宽度。
ER(Eye)
  
消光比
眼图中光功率电平的比例(消光系数),定义为log(p1/p0),这里,p1 是“1”的功率电平, p0 是“0”电平的功率电平。
eyeBER(Eye)
  
误码率
从眼图中得到的误码率评估。
ecross(Eye)
  
眼图交叉点
眼图交叉点是指从0 1 和从1 0 达到同样的幅值时的跳变的发生点。在眼图上这是上升和下降沿的交叉点。眼图交叉点被表示为总眼图幅值的百分比。通过找到一段的最小的直方图宽度,可以测量出眼图交叉点的电平。该段在水平方向上跨越眼图,其垂直位移是变化的。
avgpwr(Eye)
  
平均功率
波形的平均功率电平。该值被计算为1 电平和0电平之和的平均值。
ehght(Eye)
  
眼图高度
眼图高度(电信号以伏特表示,光信号以瓦特表示)是衡量信号到信号上的噪声的一个指标。象在眼图幅值测量中一样,从‘1’电平的均值中减去‘0’电平的均值,再减去‘1’电平和‘0’电平的标准偏差,从而对该数值进行修正。该测量值标明了眼图的张开度。
  

! s. y6 w2 a2 _+ l% W" W

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抖动的定义为“信号的定时事件与其理想位置之间的偏差”。 Tj(总体抖动)包含Rj(随机抖动)和Dj(固有抖动)两部分,而Dj(固有抖动)又由Pj(周期性抖动)和DDj(数据相关性抖动)组成。最后,DDj还可分为DCD(  详情 回复 发表于 2015-3-3 20:17

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 楼主| 发表于 2015-3-3 20:19 | 只看该作者
本帖最后由 古莘 于 2015-3-3 20:25 编辑 0 \7 A$ B: X9 c5 b6 v; j5 O7 [/ {  I

0 b3 ?0 B8 D- M  f' K# W
抖动的定义为信号的定时事件与其理想位置之间的偏差 Tj(总体抖动)包含Rj(随机抖动)和Dj(固有抖动)两部分,而Dj(固有抖动)又由Pj(周期性抖动)和DDj(数据相关性抖动)组成。最后,DDj还可分为DCD(占空比失真抖动)和ISI(码间干扰抖动)
: J2 \$ @, O3 c# }

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发表于 2015-3-2 19:38 | 只看该作者
肯定是有影响的,但是各个频率段的情况是不一样的

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 楼主| 发表于 2015-3-3 20:15 | 只看该作者
但磁珠经常用在光模块电源设计中???
8 @. |& {# Z* J' K7 H2 f有没有什么好的选择呢?

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 楼主| 发表于 2015-3-3 20:17 | 只看该作者
要说到磁珠对光模块信号的影响,不得不说抖动问题!
0 {! W/ ?" x0 @; H走起!

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 楼主| 发表于 2015-3-3 20:17 | 只看该作者
古莘 发表于 2015-3-1 23:07
: ?+ ?. w6 T! G, C4 V/ _" S眼图是一系列数字信号在示波器上累积而显示的图形,反映的是信号的整体特征。观察眼图的方法是:用一 ...

& \3 `$ r( a' I, Z" n8 M6 T3 s" O. _" w5 m

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 楼主| 发表于 2015-3-8 21:53 | 只看该作者
实际设计中对VCC_RXAVCC_TXA采用的滤波电路参照了手册中的建议,所示:
% B2 C5 ]' ~3 B9 u5 i) B

4 C- Y* N; |0 b  o; O

, }4 Z: o6 m( H/ {/ @( K0 Q

图2.png (9.15 KB, 下载次数: 0)

图2.png

图1.png (9.18 KB, 下载次数: 0)

图1.png

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 楼主| 发表于 2015-3-8 21:58 | 只看该作者
接收和发送有磁珠对光模块数据的测试眼图
2 P9 p/ Q/ X+ i) c$ K. [

图3.png (274.2 KB, 下载次数: 0)

图3.png

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 楼主| 发表于 2015-3-8 21:59 | 只看该作者
接收和发送无磁珠对光模块数据的测试眼图4 ?1 P9 n( h  Z( U" R, B' j

; x* V+ I+ V# [- p) Z

图4.png (269.66 KB, 下载次数: 1)

图4.png

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 楼主| 发表于 2015-3-8 22:06 | 只看该作者
从上两张图可以看出,磁珠对高速信号的总抖动和周期抖动影响很大。大家要慎用!
: C7 U3 j& V, L+ ]. E, H% v, f: _: M* v

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磁珠的选型是否也有很大关系???  详情 回复 发表于 2015-3-9 11:05

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发表于 2015-3-9 11:05 | 只看该作者
古莘 发表于 2015-3-8 22:062 ^. R8 F/ x2 q# _0 C1 z7 v4 J
从上两张图可以看出,磁珠对高速信号的总抖动和周期抖动影响很大。大家要慎用!

# A, m8 [" e! x2 e! S1 x0 C磁珠的选型是否也有很大关系???

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是的,给大家一个思路,不要光模块传输出问题仅仅在差分线上做文章。  详情 回复 发表于 2015-3-9 18:22

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 楼主| 发表于 2015-3-9 18:22 | 只看该作者
jungle1120 发表于 2015-3-9 11:05, |( h1 W8 Y2 O7 r$ k% _# m
磁珠的选型是否也有很大关系???
4 m, _* B( p+ [# k; b/ I6 F* t
是的,给大家一个思路,不要光模块传输出问题仅仅在差分线上做文章。5 n' v% I  D" y4 y3 T' k

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感觉还是没明白磁珠为何会造成抖动。。。电源?  详情 回复 发表于 2015-5-14 16:56

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发表于 2015-3-10 09:49 | 只看该作者
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