Progetto PCB per Interfaccia Ottica #

Panoramica #

Questo progetto ha riguardato la progettazione di una PCB completamente analogica per interfacciare due collegamenti ottici che utilizzano lo stesso protocollo digitale ma operano a lunghezze d’onda diverse. L’adattatore ha permesso la conversione dei segnali tra un collegamento Avago HCS a 820 nm e un modulo SFP moderno a 1310 nm. Grazie a un approccio analogico, il design ha garantito la latenza più bassa possibile, supportando una comunicazione bidirezionale affidabile.

Caratteristiche Principali e Risultati #

• Conversione Analogica del Segnale:
  • Adattato il segnale PECL del collegamento Avago HCS al segnale LVDS del modulo SFP.
  • Progettata un’interfaccia completamente analogica e bidirezionale per minimizzare la latenza sia per i flussi dati in upstream che in downstream.
• Progettazione dello Schema:
  • Creati schemi elettrici precisi in Cadence OrCAD.
  • Fornite indicazioni per il layout, assicurando integrità del segnale ed efficienza energetica.
• Coordinamento della Produzione:
  • Collaborato con il produttore del PCB per garantire la consegna di tutti i componenti e il rispetto delle specifiche del design.
  • Verificata l’accuratezza della produzione, con particolare attenzione a tracce a impedenza controllata e isolamento dei segnali.
• Gestione dell’Alimentazione:
  • Integrato un power supply a basso rumore ed efficiente per supportare i moduli ottici e i circuiti analogici.
• Considerazioni Progettuali:
  • Concentrato sull’uso di componenti e tecniche analogiche per ottenere un adattamento del segnale a bassa latenza.
  • Implementate tracce a impedenza controllata e tecniche di isolamento per segnali ad alta velocità.

Dettagli Tecnici #

• Specifiche Hardware:
  • Collegamento di Ingresso: Fibra Avago HCS a 820 nm con segnalazione PECL.
  • Collegamento di Uscita: Modulo SFP a 1310 nm con segnalazione LVDS.
  • Flusso dati completamente analogico e bidirezionale per upstream e downstream.
• Strumenti di Progettazione:
  • Cadence OrCAD per la progettazione degli schemi elettrici.
  • Layout eseguito esternamente con indicazioni specifiche sui dettagli del design analogico.
• Caratteristiche del Design PCB:
  • Tracce a impedenza controllata per garantire l’integrità del segnale ad alta velocità.
  • Tecniche di isolamento per minimizzare diafonia e rumore.
  • Percorso del segnale analogico a bassa latenza per rispettare rigorosi requisiti temporali.
• Produzione:
  • Collaborato con il produttore del PCB per garantire una produzione accurata.
  • Forniti file di produzione completi e verificati i processi per la fabbricazione.

Sfide e Soluzioni #

• Riduzione della Latenza: Scelto un approccio completamente analogico per eliminare i ritardi associati all’elaborazione digitale.
• Integrità del Segnale: Mantenuta un’elevata integrità del segnale tramite tracce a impedenza controllata e un layout ottimizzato per comunicazioni ad alta velocità.
• Precisione nella Produzione: Lavorato a stretto contatto con il produttore per garantire la fabbricazione accurata del PCB, in particolare per le specifiche dei circuiti analogici.
• Compatibilità: Collegati sistemi legacy Avago HCS e tecnologia SFP moderna tramite l’adattamento analogico del segnale.

Risultato #

Il design analogico del PCB ha fornito un’interfaccia ad alte prestazioni tra due tecnologie di collegamento ottico, raggiungendo la latenza più bassa possibile e garantendo una comunicazione bidirezionale affidabile. Il progetto ha bilanciato con successo tecnologie