本文關(guān)鍵詞：一種CSFP光模塊的研究和實現(xiàn)

  更多相關(guān)文章： CSFP光模塊 溫度監(jiān)控 熱阻 階躍響應(yīng)

【摘要】：隨著互聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的發(fā)展,人們對帶寬的追求不斷提高。隨著芯片制造工藝的進(jìn)步,相同邏輯的芯片在尺寸變小的同時功耗也在降低。在這些背景下通訊領(lǐng)域?qū)τ诠饽K小封裝高密度的需求也越來越高。為此,部分光模塊廠商和設(shè)備商聯(lián)合成立了CSFP聯(lián)盟。此聯(lián)盟提出一種新型的CSFP光模塊,該光模塊在原有SFP封裝尺寸的基礎(chǔ)上實現(xiàn)了兩個SFP光模塊的功能,具有廣泛的市場應(yīng)用前景。本文設(shè)計開發(fā)了一款基于CSFP標(biāo)準(zhǔn)的光模塊,包括定義了產(chǎn)品的功能,分析了功耗、傳輸速率以及傳輸距離等參數(shù)的需求,根據(jù)分析完成了電路方案探討、硬件設(shè)計、軟件設(shè)計及調(diào)試測試。為了提高單路開關(guān)控制的便捷性,本文采用可以獨(dú)立開關(guān)單個通道電源的軟件接口設(shè)計方案。但當(dāng)進(jìn)行單個通道電源開關(guān)操作時,會導(dǎo)致PCB上的耗散功率產(chǎn)生較大變化,該變化則會對另外一個正在工作的激光器的監(jiān)控溫度產(chǎn)生較大影響。為了消除監(jiān)控上的偏差本文詳細(xì)講解了該光模塊熱源和熱阻的模型,分析計算了功耗階躍突變導(dǎo)致的監(jiān)控溫度的響應(yīng)公式,然后提出并實現(xiàn)了一種解決此激光器監(jiān)控溫度問題的軟件算法。最后對光模塊的激光器監(jiān)控溫度指標(biāo)進(jìn)行了測試,驗證了熱阻模型的適應(yīng)性和軟件處理算法的效果。測試結(jié)果表明：熱阻模型與實際測試數(shù)據(jù)吻合度高,提出的軟件處理算法可以有效地提高激光器溫度監(jiān)控的精度。雖然算法采用定點數(shù)運(yùn)算,但累計誤差在6%以內(nèi),可以滿足精度要求。利用此算法對雙通道光模塊中激光器的溫度進(jìn)行精確補(bǔ)償,為實現(xiàn)CSFP光模塊的單路開關(guān)便捷性奠定了基礎(chǔ)。
【關(guān)鍵詞】：CSFP光模塊 溫度監(jiān)控 熱阻 階躍響應(yīng)
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：TN929.1
【目錄】：

• 摘要8-9
• ABSTRACT9-11
• 縮略語11-12
• 第一章 緒論12-16
• 1.1 課題研究背景及意義12-13
• 1.2 光模塊的發(fā)展現(xiàn)狀13
• 1.3 CSFP介紹13-14
• 1.4 論文大綱14-16
• 第二章 背景技術(shù)及難點介紹16-25
• 2.1 光模塊的基本原理16-19
• 2.1.1 溫度對激光器特性的巨大影響17-19
• 2.1.2 網(wǎng)管協(xié)議對溫度指標(biāo)的監(jiān)控要求19
• 2.2 傳統(tǒng)光模塊激光器溫度監(jiān)控原理19-22
• 2.2.1 光模塊機(jī)械結(jié)構(gòu)和熱量的傳導(dǎo)19-21
• 2.2.2 典型MCU集成的溫度傳感器的現(xiàn)狀21-22
• 2.3 CSFP光模塊的激光器溫度監(jiān)控難點22-24
• 2.3.1 單通道關(guān)閉功能22-23
• 2.3.2 熱源開關(guān)變化及溫度差的影響23
• 2.3.3 高密度的熱量增加對監(jiān)控的影響23-24
• 2.4 本章小結(jié)24-25
• 第三章 CSFP光模塊的實際設(shè)計實現(xiàn)25-49
• 3.1 電路總體方案25-28
• 3.1.1 激光器功率驅(qū)動芯片選型26-27
• 3.1.2 MCU選型27-28
• 3.2 電路原理圖設(shè)計28-33
• 3.2.1 主原理圖設(shè)計28-29
• 3.2.2 NT25L90部分原理圖設(shè)計29-30
• 3.2.3 單片機(jī)IO分配30-31
• 3.2.4 單通道電源控制電路31-33
• 3.3 軟件概要設(shè)計33-37
• 3.3.1 軟件架構(gòu)33-34
• 3.3.2 功能模塊列表34-35
• 3.3.3 系統(tǒng)主流程35-36
• 3.3.4 溫度監(jiān)控數(shù)據(jù)流圖36-37
• 3.4 軟件詳細(xì)設(shè)計37-47
• 3.4.1 對外接口的設(shè)計37-39
• 3.4.2 激光器驅(qū)動器的驅(qū)動程序39-40
• 3.4.3 按通道關(guān)閉功能的實現(xiàn)40-41
• 3.4.4 功耗階躍變化情況下的溫度響應(yīng)模型41-43
• 3.4.5 功耗階躍變化情況下的溫度響應(yīng)監(jiān)控處理算法43-46
• 3.4.6 精確時間等待同步模塊46-47
• 3.5 產(chǎn)品效果圖47
• 3.6 本章小結(jié)47-49
• 第四章 性能測試及數(shù)據(jù)分析49-54
• 4.1 常規(guī)發(fā)光指標(biāo)測試49
• 4.2 功耗階躍跳變情況下的溫度監(jiān)控測試49-52
• 4.2.1 溫度傳感器的溫度49-51
• 4.2.2 激光器的溫度響應(yīng)51-52
• 4.3 基于階躍響應(yīng)的算法處理后的激光器溫度監(jiān)控精度52
• 4.4 定點數(shù)對基于階躍響應(yīng)的軟件算法的影響52-53
• 4.5 本章小結(jié)53-54
• 第五章 總結(jié)54-56
• 參考文獻(xiàn)56-59
• 致謝59-60
• 攻讀學(xué)位期間發(fā)表的成果60-61
• 附件61

【相似文獻(xiàn)】

中國碩士學(xué)位論文全文數(shù)據(jù)庫 前1條

1 林青合;一種CSFP光模塊的研究和實現(xiàn)[D];山東大學(xué);2016年

，

本文編號：889834