EVERLIGHT PLT與PLR在S/PDIF上 光纖傳輸應用

一、  簡介

PLT(Photo-link Transmitter)、PLR(Photo-link Receiver)產品是傳輸光纖訊號常用的一種 元件,經常應用在 S/PDIF(Sony/Philips Digital Interface Format)的光纖傳輸領域中,PLT 作為發射源將電訊號轉為光訊號輸出、PLR 作為接收源將光訊號轉為電訊號,藉此達成光通訊傳輸。  

二、  應用線路 

PLT、PLR 的應用線路如下圖 1,圖中紅框的濾波線路為預留設計,實際應用時若有雜 訊問題,可經由濾波線路調整性能。 

 

                                                              圖 1. 應用線路圖  
三、  參數說明 

共通參數說明: 

  1. 轉態時間 (Tr, Tf)

轉態時間包含了上升時間(Tr, Rise Time)與下降時間(Tf, Fall Time)。如下圖2所示,此時間為到達正常訊號電壓準位(10%~90%)所需的時間。 

 
                                圖2. 轉態時間定義 

  1. 訊號延遲時間(TPLH, TPHL)

如下圖3所示,TPLH =輸入訊號及輸出訊號由Low上升到50% High的傳輸延遲時間。TPHL=輸入訊號及輸出訊號由High下降到50% Low的傳輸延遲時間。 

 
                                          圖3. 延遲時間定義 

  1. 脈波寬誤差(ΔTw)輸入PLT或PLR的脈波訊號,經元件轉換後的誤差值。     ΔTw定義方式為 ΔTw = TPHL - TPLH。  

PLT 參數說明: 

  1. 訊號輸入電壓準位(VIH, VIL) : 定義Vin訊號的電壓限制,VIL為Low訊號的最高電壓限制,VIH為High訊號的最低電壓 需求。 
  2. 輸出功率(Pf) : PLT Vin腳位輸入直流電壓,經1公尺長度的光纖後,量測PLT輸出的光功率。 

PLR參數說明: 

  1. 輸入光訊號強度(Pc,max, Pc,min) : 輸入訊號傳輸速率:6Mbps,Duty:50%,檢測PLR能接收的光功率最大與最小值。 
  2. 輸出電壓準位(VOL, VOH) : 定義Vout腳位輸出的電壓範圍,VOL為Low訊號的最高輸出電壓,VOH為High訊號的最低輸出電壓。 
  3. 傳輸速率 : PLR每秒可接收的資料量,一般PLR不能接收DC訊號,S/PDIF的編碼方式會使訊號不斷轉    態,因此適合使用PLR產品。  

四、  應用範例(S/PDIF, BMC)   

聲音訊號需要透過編碼才能進行傳輸,如下圖 4,為了提升音響的品質,DTS 與杜比 (Dolby)兩家最大的音效公司開發了許多的音訊編碼格式。 

AC3(Dolby Digital)與 DTS(Digital Theater Systems)兩種編碼方式能使用 S/PDIF 作為 傳輸介面,S/PDIF 僅需使用一條光纖傳輸即可達到 5.1 聲道的效果,且利用光訊號傳輸不易 受雜訊干擾。 

 

                                                                圖 4. 常見音訊編碼 

S/PDIF 最低傳輸速率限制為 100 kbps,S/PDIF 編碼方式為 BMC(Bi-phase Mark  Coding),BMC 編碼中 Logic 0 與 Logic 1 分別以 2 個 bit 表示。Logic 0 = 00 or 11, Logic  1 = 01 or 10,因此 BMC 所需頻寬為 Data 資料量的兩倍。如下圖 5,BMC 編碼每傳送一筆資料必定轉態一次,透過此機制訊號連續傳送 Logic 0 或 Logic 1 時仍會持續轉態,避免產 生 DC 訊號。 

 

                                                 圖 5. BMC 編碼方式 

五、  適用產品型號   

 

PLT(Photo-link Transmitter) / PLR(Photo-link Receiver)是一種傳輸及接收光信號並將其轉換為數位信號的技術


Q/A 1 : 請問距離限制 ?
PLT/PLR技術的有效傳輸距離通常較短,因此在長距離傳輸時可能會受到限制。此外,在使用PLT/PLR技術時,需要確保發送和接收設備之間沒有任何物體遮擋。

Q/A 2 : 環境限制?
PLT/PLR 技術的可靠性可能會受到環境的影響,例如強烈的日光或其他光源可能會干擾信號的傳輸。此外,天氣條件也可能會對PLT/PLR技術的傳輸效果產生影響。

Q/A 3 : 安全性?
由於PLT/PLR 技術是通過光線傳輸數據,因此可能會存在安全風險。攻擊者可以使用擅自安裝的發射器或截取信號來竊取數據或進行惡意攻擊。

Q/A 4 : 成本?
PLT/PLR 技術需要使用特殊的硬件和軟件來實現,這可能會增加成本。此外,如果需要在較大的範圍內使用PLT/PLR技術,可能需要部署多個發射器和接收器,進一步增加成本。

Q/A 5 : 頻寬?
PLT/PLR 技術的頻寬可能會受到限制,這可能會導致數據傳輸速度變慢。此外,如果需要同時傳輸多個信號,可能需要更多的頻寬。

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