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Elettronica
L'arancione
L'arancione rappresenta la disciplina elettronica, esso è il colore del movimento e l'elettronica tende sempre ad andare avanti proiettandosi nel futuro. I dispositivi che appartengono al futuro, in progettazione nel presente, sono i dispositivi di trasmissione e ricezione per una LAN ottica:
Il trasmettitore
Il ricetrasmettitore per le comunicazioni LAN/data è costituito da un driver ed un dispositivo di emissione ottica. Quest'ultimo può essere un Led o un laser. Il driver converte un segnale digitale in un impulso di corrente che genera un'emissione luminosa. Tali dispositivi in genere hanno un voltaggio compreso tra 1,3V ÷ 2V e diventano critici quando la Vcc cala a 3V. I dispositivi ottici di solito richiedono una corrente compresa tra 10mA e 60mA per produrre la potenza ottica desiderata in uscita. Lo standard di una fibra ottica richiede che la potenza di uscita del trasmettitore oscilli in un ristretto range di valori. Mantenere la potenza in questi limiti è difficile a causa dell'efficienza di emissione del dispositivo ottico fortemente variabile con la temperatura ed il suo tempo di vita. I driver Maxim includono un controllo retroazionato per mantenere costante la potenza denominato APC (Automatic power control). Il trasmettitore richiede il rapporto del livello di potenza compreso tra uno e zero. Questa specifica assicura che ci sia un livello sufficiente del segnale per la trasmissione del segnale stesso. Tale rapporto è anche importante perché il comportamento della fibra cambia sostanzialmente con la temperatura.
I Valori tipici
Un tipico laser da 1300nm richiede 10mA di corrente a +25° mentre a 30mA dovrà trovarsi ad una temperatura pari a +50°. Alcuni laser risolvono questo problema utilizzando differenti metodi. I MAX3766 forniscono una compensazione della temperatura agendo sulla corrente in uscita la quale varia anche essa con la temperatura. Per applicazioni con laser aventi lunghezza d'onda compresi tra 780nm a 850nm è richiesto un safety circuit che previene eventuali danni all'occhio umano. Questi problemi vengono affrontati in fase di progettazione dell'APC. L'anello di retroazione potrebbe essere rotto da un danno in un generico punto nel circuito (corto circuito tra Vcc e massa) e ciò comporterebbe un aumento della potenza in uscita del circuito APC superando i limiti di sicurezza. Il funzionamento del APC durante lo Startup è anche un problema perché i circuiti APC potrebbero non funzionare correttamente producendo alti valori di potenza in uscita danneggiando così l'apparecchiatura laser. Questo problema è risolto utilizzando un "smooth start-up".
Il ricevitore
Un tipico ricevitore è composto da un photodetector (photodiode), un trasmettitore di impedenza d'amplificazione (TIA) e un limitatore di amplificazione. Il fotodiodo converte gli impulsi di luce in impulsi di corrente che sono amplificati dal TIA che in uscita fornisce impulsi di tensione. Il limitatore di amplificazione converte tali impulsi in codice binario. Un tipico input ottico per una rete LAN che riceve a 622Mbps potrebbe essere di -28dBm con un estensione di rapporto di 10, che produce un segnale del photodetector di 3mApp. Il guadagno totale tra TIA e il limitatore di amplificazione deve essere al massimo 114dB per ottenere un segnale PECL di ricezione. Questo guadagno serve per limitare le oscillazioni del segnale. Il rumore deve essere mantenuto basso per ottenere una buona sensibilità anche per collegamenti molto distanti. La tolleranza tipica del segnale di TIA è compresa tra 1mApp. Il limitatore di amplificazione ha un limite superiore di guadagno che varia tra 50dB÷70dB ed effettua la quantizzazione del segnale. Il circuito di rilevazione del segnale generalmente è posto dentro il limitatore di amplificazione. Il rilevatore di segnale è più efficiente se rileva un segnale in corrente alternata. L'uscita di quest'ultimo dispositivo è utilizzato dai circuiti digitali più a valle per determinare se il segnale di ingresso contiene delle informazioni valide oppure solo dei disturbi per la trasmissione del segnale. In genere l'uscita del limitatore di amplificazione è compatibile con il PECL. La connessione ad alta velocità diventa un problema quando le informazioni superano la velocità di trasmissione di 300Mbps. I MAX3264/Max3265 risolvono tale problema utilizzando un segnale di output che virtualmente non risente del peso dell'induttanza. I dispositivi MAXIM sono di futura produzione.

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