10Gb/s XFP 光模块系统数字诊断功能需要进行信号丢失(LOS)监控。通过监控光功率是否过低，可探测到导致误码率劣化的系统故障。本文以MAX3991进行信号丢失探测，用限幅放大器的IC时钟和数据恢复电路对XFP模块的10Gb/s接收器进行了优化。该器件的精密LOS探测器监控跨阻放大器(TIA)输出信号幅度，输出信号幅度与TIA线性范围内的接收光功率峰-峰值(即光调制幅度OMA)成正比。可根据不同BER设置LOS报警指示，还可通过附加滞回实现小信号输入时的可靠LOS探测，针对给定误码率(BER)调整LOS报警阈值。 10Gb/s接收器 　　图1是一个XFP模块中典型的10Gb/s光接收器。10Gb/s跨阻放大器将光电流转换为电压。通常恢复信号幅度和时钟在噪声受限光接收器中，信噪比和BER互相影响。对于一个输入噪声受限的接收器，BER是接收信号功率的函数。因此，可通过在限幅放大器输入端探测信号幅度，实现对BER劣化精确监控，对于较小的光功率，该幅度与OMA成正比。这种OMA探测对于没有调制控制的光发射器非常关键，因为随温度和时间变化，这类发射器消光比将会减小。
图1 10Gb/s XFP光接收器 LOS探测器特性 　　MAX3991的LOS探测器是均方根功率探测器，简化的LOS探测方案如图2所示。其具有精度高、稳定性好，功耗极低的特性。对于固定控制电压VTH，报警精度在时间、温度和电源变化时优于±1.5dB，稳定度在温度和电源变化时优于±10%。较高的精度和稳定度使模块设计人员可直接设置光报警阈值，而不必针对环境变化重新校准。
图2 MAX3991的LOS探测方案 　　MAX3991的报警电压范围为15～50mVp-p。进行报警设置时在VTH引脚加载所需报警电压10倍的控制电压。图3是LOS报警(Vassert)、解除报警(Vde-assert)电压与控制电压VTH的关系。阈值VTH决定LOS报警时的探测功率期望值。功率探测器固有噪声导致其输出在均值上下变化。这种变化为高斯分布，将影响LOS报警电平的重复性。MAX3991高斯分布的功率探测器输出测得的标准偏差σ约为0.4mVrms。如果报警均值电压为20mVp-p，则器件在99.8%的时间里，会在18.8mVp-p和21.2mVp-p(±3σ)之间报警。如果不使用LOS功率探测器，则将VTH引脚连接至VCC，强制将LOS输出置低，这样可降低约15mW的功耗。
图3 LOS报警和控制电压关系 <

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