Optischer Richtfunk DIY-Projekt

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===== Übersicht =====

Über die RJ45-Buchse kommen alle vier Doppeladern durch einen Übertrager zum Ethernet-PHY. Das kümmert sich komplett um die Anbindung des Kupfer-Netzwerks. Das PHY hat dann eine [[http://en.wikipedia.org/wiki/Media_Independent_Interface|GMII-Schnittstelle]]. Das GMII hat dann jeweils für Senden und Empfangen separate Busse. Jeder Bus ist aus 8 Bit Daten, Takt und weiteren Steuerleitungen aufgebaut. Die beiden Taktleitungen der Sende und Empfangsrichtung sind nicht synchronisiert und wird jeweils vom sendenden IC getrieben.

Ein zweiter PHY wird an das GMII-Interface angeschlossen. Dieser Übernimmt die Serialisierung des 8-Bit breiten Busses. Er erzeugt ein Signal auf einer einzigen Leitung, das dann mit 1,25 GHz läuft. Gleichzeitig wird noch ein [[http://de.wikipedia.org/wiki/8b10b-Code|8b10b-Code]] auf die Daten gelegt, daher auch die Verzehnfachung der Taktrate. In der Empfangsrichtung muss auch eine Takt-Rückgewinnung stattfinden.

Diese Schnittstelle wird als S(erial)GMII oder SerDes (hier bin ich mir nicht ganz sicher, ob das wirklich komplett das selbe ist  --- //[[daniel@schrolli.com|Daniel Schroll]] 2014/11/06 01:32//) bezeichnet. SGMII ist auch das Protokoll, das in der Mini-Gbic/SFP-Schnittstelle eingesetzt wird.

Für das Laser-Frontend kann man sich an SFP-Modulen orientieren. In einem [[https://wlan-si.net/en/blog/2012/08/12/sfp-module-teardown/|Teardown]] werden die einzelnen Bestandteile aufgezeigt. Sende- und Empfangspfad sind danach komplett von einander getrennt. Die Senderichtung hat einen Poweramplifier, der einen differentiellen Eingang hat und den Laser treibt. Im Empfangspfad sitzt nach einem Trans-Impedanz-Verstärkers (Trans-Impedance-Amplifier, TIA) dann ein Verstärker, der das Photodioden-Signal verstärkt, auf ein differentielles Signal umsetzt und dieses nach oben Bandbegrenzt (Nyquistkriterium für den AD-Umsetzer).

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                          +--------------------+                                                  
             +-----+      |                    |                        8 Bit                     
+------+     | Mag |      |                    |->----------------------/---------------+         
| RJ45 |-----|     |------|  10/100/1000 Mbit  |                                        |         
+------+     |     |      |    Ethernet PHY    |                        8 Bit           |         
             +-----+      |                    |<-----------------------/-----------+   |         
                          |                    |                                    |   |  (R)GMII
                          +--------------------+                                    |   |  125MHz 
                                                                                    |   |         
                                                                                    |   |         
                                                                                    |   |         
      +-------+    +-------+   +-----------+       +--------------------------+     |   |         
-----\| Photo |    |  TIA  |---| Dedektor  |------>|                          |     |   |         
-----/| Diode |----|       |---| Amplifier |------>|         LWL+PHY          |->---+   |         
      +-------+    +-------+   +-----------+       |                          |         |         
                                                   |                          |         |         
      +-------+                +-----------+       |    Umsetzung von GMII    |         |         
/-----| Laser |<---------------|  Laser    |<------|     auf SGMII/SerDes     |<--------+         
\-----|       |                |  Treiber  |<------|                          |         
      +-------+                +-----------+       +--------------------------+                   
                                             SGMII / SerDes                                       
                                             Differentiell                                        
                                             1.25 GHz                                             
</code>
===== Teile =====
TI ist immer recht spendabel für Samples


http://www.mikrocontroller.net/topic/77065

==== Ethernet PHY ====
  * [[http://www.ti.com/product/dp83865]]

==== SerDes PHY ====
  * [[http://www.ti.com/product/tlk1221]] (nicht so gut geeignet, weil kein internes 8/10bit coding)
  * [[http://www.ti.com/product/tlk3131]] 
  * [[http://www.ti.com/product/tlk1501]] (16 bit IO-Bus)

==== Laser Treiber ====
  * [[http://www.ti.com/product/ONET1101L]]

==== Photodioden Verstärker ====
  * [[http://www.ti.com/product/ONET4201PA]]

==== Photodioden Transimpedanzwandler ====
  * [[http://www.ti.com/product/LMH6624]]
==== Laserdiode ====
http://de.farnell.com/laser-components/2008361/laserdiode-655nm/dp/1272658
==== Photodiode ====


==== Treiberschaltung ====

[[http://www.die4laser.com/dvd-rec/Die4Drive.htm]]