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1、DML 10G XFP 模块的 biasT 实现方式模块部 任礼霞在电吸收调制的 10km 模块研发告以段落时，由于这种模块调试复杂，成本相对较高，我们开始直调激光器模块的研发。与电吸收调制模块一样，我们也需要在 10G 信号上加入一些电流或者加入控制电压且不能损伤信号质量。由于有了电吸收调制模块 biasT 设计的经验，因此在设计直调 biasT 的时候，起点比较高。1 BiasT 介绍BiasT 就是一种允许我们将一个直流或者频率很低的信号和一个射频信号综合起来，理论上不影响任何一种信号。实际上它是一个解复用器，它把低频信号和高频信号分开，传向不同的终端。在交叉点，低频结构对比它频率高的信
2、号呈现高阻，高频结构对比它频率低的信号也呈现高阻状态。对数字应用来说，一般采用集总元件来实现，因为如果采用分立元件，元件需要很高的带宽。上图是最简单的 biasT 结构，这在很多设计的框图中就是这样表示的。这是最简单也是最容易理解的 biasT 结构。事实上，由于数字电路需要很高带宽，对于电容来说，目前的技术已经可以达到这种要求，它可以近乎完全的隔离直流信号。但是对于电感来说，问题就大一点。由于电感的等效电路复杂，电感的带宽被定义为第一个自谐振频率点，而自谐振频率是电感量的函数。电感量越大，自谐振频率越低。如果只利用一个电感，根本就不可能完成任务。下图为一个高频电感工作的实验图形。从图中可以看
3、出，加高频电感不会降低带宽，但是眼图中出现了很多散点，也就是说，此电感带入了大量噪声。由于我们采用的是高频的绕线电感，而电感侧重于抑制传导性干扰。2 几个不同频率的电感组合电感的等效电路为电感和电容串连。电感为了保证电感量不变，两侧的焊盘很小，不能完全保证焊接质量。但是它不会随着阻抗变化而降低低频截止带宽，而且电感有很大的值，极易获得很低的频率响应。根据所采用芯片的推荐，选用 murata 的两种电感，一个高频，一个低频。高频电感为0402 封装，82nh，型号为 LQW15AN82NJ0;低频电感为 0805 封装，10uH，型号为LQM21FN100M70L。LQW15AN82NJ0Q 值
4、与频率的关系LQW15AN82NJ0 电感与频率的关系由上图可以看出，LQW15AN82NJ0 的 Q 值比较大，可达到 20，最大电流可达130mA，直流电阻为 2.4 欧姆，自谐振频率可达到 2.3GHZ。采用了空气芯的绕线圈，电感采用了氧化铝的磁芯。Q 值一般统称品质因数，描述了回路的储能与它一周耗能之比，它是一个无量纲单位。Q 值的大小取决于实际应用，并不是越大越好。例如，如果设计一个宽带滤波器，过高的Q 值如果不采取其他措施，将使带内平坦度变坏。因为同频带与品质因数之积为回路的谐振频率。所以，在保证谐振点的情况下品质因数与通频带的宽窄是一对矛盾。所以不能说品质因数越高越好，还要看对频
5、带的要求。对我们这个应用来说，不需要这么高的 Q 值，更希望频带比较宽。因此必须采取措施来降低 biasT 的 Q 值。实现方式可以采取在低频的电感旁并联一个小电阻来消耗一下电感上的储能，以此降低 Q 值，展宽频带。LQM21FN100M70L 阻抗与频率关系LQM21FN100M70L 电感与电流关系上图为 DML 的 biasT 实现，降低 Q 值的电阻要根据实际情况取值。可以看到，加入 biasT 后，对信号没有影响，眼图中间也不会出现散点，说明这种biasT 方案是可行的。3 其它高频电感和低频电感的组合murata 同一类型的高频或低频电感还有很多，其它一些高频电感的自谐振频率可能比我们所采用的高频电感频率要高，在以后的工作中，对其它一些电感还要进行实验，可能会有更好的性能。结论 通过以上的介绍，用电感组成的 biasT 具有较好的性能。采用这种 biasT 的直调模块已经通过了好几家客户的测试验证，证明这种 biasT 实现方案是可行的。
