華昕差分晶振156.25MHZ在光模塊中的應用

光模塊一般指50G，100G，200G，400G等高速率的客戶側(cè)光模塊。其工作原理基于光電轉(zhuǎn)換技術，其核心在于將電信號轉(zhuǎn)換為光信號進行傳輸，然后再將光信號轉(zhuǎn)換回電信號。

目前各大光模塊使用的頻率大部分都是156.25MHz的差分晶振，為滿足光模塊長期穩(wěn)定地高速率傳輸?shù)囊?，需要?a target="_blank">數(shù)字信號處理器（DSP）提供高精度、高穩(wěn)定性的時鐘信號，從而被廣泛用于提供這種穩(wěn)定的時鐘信號。

在光模塊中，晶振主要作用是

①時鐘同步：晶振器提供穩(wěn)定的時鐘信號，用于同步各個模塊之間的數(shù)據(jù)傳輸和處理，需要高精度的時鐘同步用于確保數(shù)據(jù)傳輸?shù)臏蚀_性。

②光調(diào)制：光模塊中的光調(diào)制器通常采用電光調(diào)制技術，將電信號轉(zhuǎn)換為光信號。晶振器提供穩(wěn)定的時鐘信號，用于控制光調(diào)制器的工作頻率和相位，確保光信號的穩(wěn)定性和一致性。

③時鐘恢復和數(shù)據(jù)調(diào)制：光模塊需要將輸入的電信號轉(zhuǎn)換為光信號進行傳輸，同時也需要將接收到的光信號轉(zhuǎn)換為電信號進行處理。以便在發(fā)送和接收過程中準確地調(diào)制和解調(diào)數(shù)據(jù)。

目前市場光模塊的DSP廠商主要是Broadcom(博通)、Macom、Multi-Phy、Inphi(Marvell)這幾家。在高速數(shù)據(jù)傳輸領域，數(shù)字信號處理器（DSP）的參考時鐘頻點一般為156.25MHz，其內(nèi)部通過鎖相環(huán)（PLL）將此基頻倍頻，生成與數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換速率匹配的時鐘信號，同時對差分晶振的應用提出了小型化、低功耗（不超過100mA）等需求；當然不同類型的光模塊可能會采用不同頻率的晶振。例如，一些光模塊可能使用25 MHz、50 MHz或100 MHz。

出于光模塊小型化的設計需要，該差分晶振要求封裝越小越好，常用的有3225、2520等封裝，同時出于散熱的需要，要求其功耗越小越好目前一般限制在80mA以下，全溫頻偏一般要求在±30ppm以內(nèi)。

華昕電子制造的156.25MHz差分晶振支持LVPECL與LVDS輸出。常用的LVPECL格式的功耗典型值在70mA左右，滿足常規(guī)設計需求。如果DSP擺幅滿足要求，還可以選擇更低功耗的LVDS格式輸出，RMS jitter可以達到0.05 ps(156.25MHz)，非常適合400G QSFP-DD之類的線路側(cè)光模塊設計。