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HFBR-1412TZ

器件型号:HFBR-1412TZ
器件类别:光电子产品    光纤   
厂商名称:Broadcom
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器件描述

Fiber Optic Transmitters, Receivers, Transceivers Low Cost Std STT FO Tx -Pb free

参数

产品属性属性值
Product AttributeAttribute Value
制造商:
Manufacturer:
Broadcom Limited
产品种类:
Product Category:
Fiber Optic Transmitters, Receivers, Transceivers
RoHS:YES
产品:
Product:
Transmitters
数据速率:
Data Rate:
5 MBd
Wavelength:820 nm
Fiber Type:Hard Clad Silica
Maximum Output Current:25 mA
工作电源电压:
Operating Supply Voltage:
5 V
最小工作温度:
Minimum Operating Temperature:
- 40 C
最大工作温度:
Maximum Operating Temperature:
+ 85 C
封装 / 箱体:
Package / Case:
-
封装:
Packaging:
Tube
Function:High performance fiber optic communication links for information systems and industrial applications.
高度:
Height:
10.2 mm
长度:
Length:
27.2 mm
宽度:
Width:
12.7 mm
商标:
Brand:
Broadcom / Avago
安装风格:
Mounting Style:
-
Fall Time:6.5 ns
NumOfPackaging:1
Rise Time:6.5 ns
工厂包装数量:
Factory Pack Quantity:
60
单位重量:
Unit Weight:
0.103988 oz

HFBR-1412TZ器件文档内容

HFBR-0400Z, HFBR-14xxZ and HFBR-24xxZ Series

Low Cost, Miniature Fiber Optic Components

with ST®, SMA, SC and FC Ports

Data Sheet

Description                                                Features

The HFBR-0400Z Series of components is designed to         x  RoHS Compliant

provide cost effective, high performance fiber optic com-  x  Meets IEEE 802.3 Ethernet and 802.5 Token Ring Stan-

munication links for information systems and industrial       dards

applications with link distances of up to 2.7 kilometers.  x  Meets TIA/EIA-785 100Base-SX standard

With the HFBR-24x6Z, the 125 MHz analog receiver, data     x  Low Cost Transmitters and Receivers

rates of up to 160 megabaud are attainable.                x  Choice of ST®, SMA, SC or FC Ports

Transmitters and receivers are directly compatible with    x  820 nm Wavelength Technology

popular “industry-standard” connectors: ST®, SMA, SC       x  Signal Rates up to 160 MBd

and FC. They are completely specified with multiple fiber  x  Link Distances up to 2.7 km

sizes; including 50/125 μm, 62.5/125 μm, 100/140 μm,       x  Compatible with 50/125 μm, 62.5/125 μm, 100/140

and 200 μm.                                                   μm, and 200 μm HCS® Fiber

The HFBR-14x4Z high power transmitter and HFBR-24x6Z       x  Repeatable ST Connections within 0.2 dB Typical

125 MHz receiver pair up to provide a duplex solution      x  Unique Optical Port Design for Efficient Coupling

optimized for 100 Base-SX. 100Base-SX is a Fast Ethernet   x  Auto-Insertable and Wave Solderable

Standard (100 Mbps) at 850 nm on multimode fiber.          x

Complete evaluation kits are available for ST product         No Board Mounting Hardware Required

offerings; including transmitter, receiver, connectored    x  Wide Operating Temperature Range -40 °C to +85 °C

cable, and technical literature. In addition, ST connec-   x  AlGaAs Emitters 100% Burn-In Ensures High Reliability

tored cables are available for evaluation.                 x  Conductive Port Option

                                                           Applications

                                                           x  100Base-SX Fast Ethernet on 850 nm

                                                           x  Media/fiber conversion, switches, routers,  hubs   and

                                                              NICs on 100Base-SX

                                                           x  Local Area Networks

                                                           x  Computer to Peripheral Links

                                                           x  Computer Monitor Links

                                                           x  Digital Cross Connect Links

                                                           x  Central Office Switch/PBX Links

                                                           x  Video Links

                                                           x  Modems and Multiplexers

                                                           x  Suitable for Tempest Systems

                                                           x  Industrial Control Links

ST® is a registered trademark of AT&T.

HCS® is a registered trademark of the OFS Corporation.
HFBR-0400Z Series Part Number Guide

                                                               HFBR-x4xxaa Z

1              Transmitter                                                       RoHS  Compliant

2              Receiver

                                                                                 T         Threaded port option

4              820 nm Transmitter  and  Receiver                                 C         Conductive port receiver option

               products

                                                                                 M         Metal port option

   0           SMA, housed

                                                                                 2         TX, standard power

   1           ST, housed

                                                                                 4         TX, high power

   2           FC, housed                                                        2         RX, 5 MBd, TTL output

   E           SC, housed                                                        5         TX, high light output power

                                                                                 6         RX, 125 MHz, Analog Output

Available Options

HFBR-1402Z                  HFBR-1404Z            HFBR-1412TMZ      HFBR-1412TZ  HFBR-1412Z       HFBR-1414MZ

HFBR-1414TZ                 HFBR-1414Z            HFBR-1415TZ       HFBR-1415Z   HFBR-1424Z       HFBR-14E4Z

HFBR-2402Z                  HFBR-2406Z            HFBR-2412TCZ      HFBR-2412TZ  HFBR-2412Z       HFBR-2416MZ

HFBR-2416TCZ                HFBR-2416TZ           HFBR-2416Z        HFBR-2422Z   HFBR-24E2Z       HFBR-24E6Z

Link Selection Guide

Data rate (MBd)             Distance (m)          Transmitter       Receiver     Fiber Size (μm)  Evaluation Kit

5                           1500                  HFBR-14x2Z        HFBR-24x2Z   200 HCS          N/A

5                           2000                  HFBR-14x4Z/14x5Z  HFBR-24x2Z   62.5/125         HFBR-0410Z

20                          2700                  HFBR-14x4Z/14x5Z  HFBR-24x6Z   62.5/125         HFBR-0414Z

32                          2200                  HFBR-14x4Z/14x5Z  HFBR-24x6Z   62.5/125         HFBR-0414Z

55                          1400                  HFBR-14x4Z/14x5Z  HFBR-24x6Z   62.5/125         HFBR-0414Z

125                         700                   HFBR-14x4Z/14x5Z  HFBR-24x6Z   62.5/125         HFBR-0416Z

155                         600                   HFBR-14x4Z/14x5Z  HFBR-24x6Z   62.5/125         HFBR-0416Z

160                         500                   HFBR-14x4Z/14x5Z  HFBR-24x6Z   62.5/125         HFBR-0416Z

For additional information on specific links see the following individual link descriptions. Distances measured over temperature range from 0 to

      +70 °C.

The HFBR-1415Z can be used for increased power budget or for lower driving current for the same Data-Rates and Link-Distances.

2
Applications Support Guide

This section gives the designer information necessary to

use the HFBR-0400Z series components to make a func-

tional fiber optic transceiver.

Avago Technologies offers a wide selection of evaluation

kits for hands-on experience with fiber optic products as

well as a wide range of application notes complete with

circuit diagrams and board layouts.

Furthermore, Avago Technologies application support

group is always ready to assist with any design consid-

eration.

Application Literature

Title                                Description

HFBR-0400Z Series Reliability Data   Transmitter & Receiver Reliability Data

Application Bulletin 78              Low Cost Fiber Optic Links for Digital Applications up to 155 MBd

Application Note 1038                Complete Fiber Solutions for IEEE 802.3 FOIRL, 10Base-FB and 10Base-FL

Application Note 1065                Complete Solutions for IEEE 802.5J Fiberoptic Token Ring

Application Note 1073                HFBR-0219 Test Fixture for 1x9 Fiber Optic Transceivers

Application Note 1086                Optical Fiber Interconnections in Telecommunication Products

Application Note 1121                DC to 32 MBd Fiberoptic Solutions

Application Note 1122                2 to 70 MBd Fiberoptic Solutions

Application Note 1123                20 to 160 MBd Fiberoptic Solutions

Application Note 1137                Generic Printed Circuit Layout Rules

Application Note 1383                Cost Effective Fiber and Media Conversion for 100Base-SX

3
HFBR-0400Z Series Evaluation Kits                                    Package and Handling Information

HFBR-0410Z ST Evaluation Kit                                         Package Information

Contains the following:                                              All HFBR-0400Z Series transmitters and receivers are

x  One HFBR-1412Z transmitter                                        housed in a low-cost, dual-inline package that is made

x  One HFBR-2412Z five megabaud TTL receiver                         of high strength, heat resistant, chemically resistant,

x  Three meters of ST connectored 62.5/125 μm                 fiber  and UL 94V-O flame retardant ULTEM® plastic (UL File

   optic cable with low cost plastic ferrules.                       #E121562). The transmitters are easily identified by the

x  Related literature                                                light grey color connector port. The receivers are easily

                                                                     identified by the dark grey color connector port. (Black

                                                                     color for conductive port). The package is designed for

HFBR-0414Z ST Evaluation Kit                                         auto-insertion and wave soldering so it is ideal for high

Includes additional components to interface to the trans-            volume production applications.

mitter and receiver as well as the PCB to reduce design              Handling and Design Information

time. Contains the following:

x  One HFBR-1414TZ transmitter                                       Each part comes with a protective port cap or plug cov-

x  One HFBR-2416TZ receiver                                          ering the optics. These caps/plugs will vary by port style.

x  Three meters of ST connectored  62.5/125              μm   fiber  When soldering, it is advisable to leave the protective

   optic cable                                                       cap on the unit to keep the optics clean. Good system

x  Printed circuit board                                             performance requires clean port optics and cable ferrules

x  ML-4622 CP Data Quantizer                                         to avoid obstructing the optical path.

x  74ACTllOOON LED Driver                                            Clean compressed air often is sufficient to remove parti-

x  LT1016CN8 Comparator                                              cles of dirt; methanol on a cotton swab also works well.

x  4.7 μH Inductor

x  Related literature                                                Recommended Chemicals for Cleaning/Degreasing

                                                                     HFBR-0400Z Products

HFBR-0400Z SMA Evaluation Kit                                        Alcohols: methyl, isopropyl, isobutyl.

Contains the following:                                              Aliphatics: hexane, heptane, Other: soap solution, naph-

x  One HFBR-1402Z transmitter                                        tha.

x  One HFBR-2402Z five megabaud TTL receiver                         Do not use partially halogenated hydrocarbons such

x  Two meters of SMA connectored 1000 μm plastic opti-               as 1,1.1 trichloroethane, ketones such as MEK, acetone,

   cal fiber                                                         chloroform, ethyl acetate, methylene dichloride, phenol,

x  Related literature                                                methylene chloride, or N-methylpyrolldone. Also, Avago

                                                                     Technologies does not recommend the use of cleaners

HFBR-0416Z Evaluation Kit                                            that use halogenated hydrocarbons because of their

                                                                     potential environmental harm.

Contains the following:

x  One fully assembled 1x9     transceiver      board    for  155

   MBd evaluation including:

   - HFBR-1414Z transmitter

   - HFBR-2416Z receiver

   - circuitry

x  Related literature

Ultem® is a registered Trademark of the GE corporation.

4
Mechanical Dimensions - SMA Port

HFBR-x40xZ

                                                                              1/4 - 36 UNS 2A THREAD

                 12.7    Rx/Tx  COUNTRY OF  ORIGIN  A YYWW  HFBR-X40XZ

                 (0.50)

                                                            22.2

                                                            (0.87)

                                                                                                              6.35

                                12.7                                                                          (0.25)

                                (0.50)

                                                                              6.4     DIA.  3.6                                         10.2

                                                                              (0.25)        (0.14)                            5.1       (0.40)

                                                                                                                              (0.20)

                 3.81                                                                                              1.27

                 (0.15)                                     2.54                                                   (0.05)

                                                            (0.10)

   PINS 1,4,5,8

   0.51 X 0.38                  4                   5                                                              2.54

(0.020 X 0.015)                                                                                                    (0.10)

                                3                   6

PINS 2,3,6,7                    2                   7

   0.46  DIA.                   1                   8

(0.018)

                                                            PIN NO. 1

                                                            INDICATOR

Mechanical Dimensions - ST Port

HFBR-x41xZ

                 12.7    Rx/Tx  COUNTRY OF  ORIGIN  A YYWW  HFBR-X41XZ

                 (0.50)

                                                                        27.2                                  8.2

                                                            (1.07)                                            (0.32)

                                                                                                                              6.35

                                12.7                                                                                          (0.25)

                                (0.50)

                                                                              7.0     DIA.            3.6                               10.2

                                                                              (0.28)                  (0.14)                       5.1  (0.40)

                                                                                                                              (0.20)

                 3.81

                 (0.15)                                     2.54                                                      1.27

                                                            (0.10)                                                    (0.05)

   PINS 1,4,5,8                                                                                                       2.54

   0.51 X 0.38                  4                   5                                                                 (0.10)

(0.020 X 0.015)

                                3                   6

PINS 2,3,6,7                    2                   7

   0.46  DIA.                   1                   8

(0.018)

                                                            PIN NO. 1

                                                            INDICATOR

5
Mechanical Dimensions - Threaded ST Port

HFBR-x41xTZ

                                                                                                                   5.1

                                                                                                                   (0.20)

                    12.7                                           Rx/Tx  COUNTRY OF  ORIGIN  A YYWW  HFBR-X41XTZ

                    (0.50)

                                                                                                                                                                    8.4

                                                                                                                                                                    (0.33)

                                                                                                                   27.2                                     7.6

                                                                                                                   (1.07)                                   (0.30)

                                                                                                                                                                                    6.35

                                                                          12.7                                                                                                      (0.25)

                                                                          (0.50)

                                                                                                                                         7.1     DIA.       3.6                                10.2

                                                                                                                                         (0.28)             (0.14)                        5.1  (0.40)

                                                                                                                                                                                    (0.20)

                    3.81                                                                                                           3/8 - 32 UNEF - 2A

                    (0.15)                                                                            2.54                                                                  1.27

                                                                                                      (0.10)       DIA.                                                     (0.05)

   PINS 1,4,5,8                                                                                                                                                             2.54

   0.51 X 0.38                                                            4                   5                                                                             (0.10)

(0.020 X 0.015)

                                                                          3                   6

PINS 2,3,6,7                                                              2                   7

   0.46       DIA.                                                        1                   8

(0.018)

                                                                                                      PIN NO. 1

                                                                                                      INDICATOR

Mechanical Dimensions - FC Port

HFBR-x42xZ

                                                                                                                           M8 x 0.75 6G

                                                                                                                           THREAD (METRIC)

   12.7             Rx/Tx  COUNTRY OF  ORIGIN  A YYWW  HFBR-X42XZ

   (0.50)

                                                       19.6

                                               (0.77)

                            12.7

                           (0.50)

                                                                                                                           7.9                         3.6                          10.2

                                                                                                                           (0.31)                (0.14)             5.1           (0.40)

                                                                                                                                                                    (0.20)

   3.81

(0.15)

                                                                   2.5

                                                       (0.10)

                           4                   5

                           3                   6

                           2                   7

                           1                   8

         2.5

   (0.10)                                              PIN NO. 1

                                                       INDICATOR

6
Mechanical Dimensions - SC Port

HFBR-x4ExZ

                                         Rx/Tx  COUNTRY OF  ORIGIN  A YYWW  HFBR-X4EXZ

                                                                                        28.65

                                                                                        (1.128)

                                                            12.7                                                                     6.35

                                                (0.50)                                                                               (0.25)

                                                                                                          10.0     3.60                           10.38

                                                                                                          (0.394)  (0.140)                        (0.409)

                                                                                                                                             5.1

                                                                                                 15.95                               (0.200)

            3.81                                                                                 (0.628)

            (0.15)                                                                                                 1.27

                                 2.54                                                                              (0.050)

                                 (0.10)                                                                                     2.54

                                                                                                                            (0.100)

                                                                                                          12.7

                                                                                                          (0.500)

7
                                                                            LED OR DETECTOR IC

                                                                            LENS–SPHERE

                                                                            (ON TRANSMITTERS ONLY)

                           HOUSING

                                                                            LENS–WINDOW

                                                                            CONNECTOR PORT

                                             HEADER

                                             EPOXY BACKFILL

                                             PORT GROUNDING PATH INSERT

Figure 1. HFBR-0400Z ST Series Cross-Sectional View.

Panel Mount Hardware

   HFBR-4401Z: for SMA Ports                                                HFBR-4411Z: for ST Ports

                  1/4 - 36 UNEF -                                                    3/8 - 32 UNEF -                 PART

                  2B THREAD                                                          2B THREAD                       NUMBER                                                         0.2 IN.

                                                                                                                     DATE CODE

                  7.87     DIA.                                                                                                 Rx/Tx  COUNTRY OF  ORIGIN  A YYWW  HFBR-X40XZ

                  (0.310)                                                            12.70   DIA.

                                                                                     (0.50)

                                    1.65

   HEX-NUT                          (0.065)                                                           1.65                                                                                   3/8 - 32 UNEF -

                                                      HEX-NUT                                         (0.065)                                                                                2A THREADING

                                                                                                                                                                                             1 THREAD

                                    7.87     TYP.                                                                                                                                            AVAILABLE

                                    (0.310)  DIA.                                                     14.27    TYP.                                WALL                        NUT

                                                                                                      (0.563)  DIA.

            6.61  DIA.

   (0.260)                          0.14                                    10.41    MAX.

                                    (0.005)                                 (0.410)  DIA.             0.46

   WASHER                                                                                             (0.018)                                                      WASHER

                                                      WASHER

(Each HFBR-4401Z and HFBR-4411Z kit consists of 100 nuts and 100 washers).

Port Cap Hardware

HFBR-4402Z: 500 SMA Port Caps

HFBR-4120Z: 500 ST Port Plugs (120 psi)

8
Options

In addition to the various port styles available for the

HFBR- 0400Z series products, there are also several extra

options that can be ordered. To order an option, simply

place the corresponding option number at the end of the

part number. See page 2 for available options.

Option T (Threaded Port Option)

x  Allows ST style port components to be panel mount-

   ed.

x  Compatible with all current makes of ST® multimode

   connectors

x  Mechanical dimensions are compliant with MIL-STD-

   83522/13

x  Maximum wall thickness when using nuts and wash-

   ers from the HFBR-4411Z hardware kit is 2.8 mm (0.11

   inch)

x  Available on all ST ports

Option C (Conductive Port Receiver Option)

x  Designed to withstand electrostatic discharge (ESD) of

   25 kV to the port

x  Significantly reduces effect of electromagnetic inter-

   ference (EMI) on receiver sensitivity

x  Allows designer to separate the signal and conductive

   port grounds

x  Recommended for use in noisy environments

x  Available on SMA and threaded ST port style receivers

   only

Option M (Metal Port Option)

x  Nickel plated aluminum connector receptacle

x  Designed to withstand electrostatic discharge (ESD) of

   15 kV to the port

x  Significantly reduces effect of electromagnetic inter-

   ference (EMI) on receiver sensitivity

x  Allows designer to separate the signal and metal port

   grounds

x  Recommended for use in very noisy environments

x  Available on SMA, ST, and threaded ST ports

9
Typical Link Data

HFBR-0400Z Series

Description

The following technical data is taken from 4 popular links

using the HFBR-0400Z series: the 5 MBd link, Ethernet 20

MBd link, Token Ring 32 MBd link, and the corresponds

to transceiver solutions combining the HFBR-0400Z se-

ries components and various recommended transceiver

design circuits using off-the-shelf electrical components.

This data is meant to be regarded as an example of typi-

cal link performance for a given design and does not call

out any link limitations. Please refer to the appropriate

application note given for each link to obtain more in-

formation.

5 MBd Link (HFBR-14xxZ/24x2Z)

Link Performance -40 °C to +85 °C unless otherwise specified

Parameter               Symbol       Min.  Typ.                                   Max.  Units  Conditions            Reference

Optical Power Budget    OPB50        4.2   9.6                                          dB     HFBR-14x4Z/24x2Z      Note 1

with 50/125 μm fiber                                                                           NA = 0.2

Optical Power Budget    OPB62.5      8.0   15                                           dB     HFBR-14x4Z/24x2Z      Note 1

with 62.5/125 μm fiber                                                                         NA = 0.27

Optical Power Budget    OPB100       8.0   15                                           dB     HFBR-14x2Z/24x2Z      Note 1

with 100/140 μm fiber                                                                          NA = 0.30

Optical Power Budget    OPB200       12    20                                           dB     HFBR-14x2Z/24x2Z      Note 1

with 200 μm fiber                                                                              NA = 0.37

Date Rate Synchronous                dc                                           5     MBd                          Note 2

Asynchronous                         dc                                           2.5   MBd                          Note 3,

                                                                                                                     Fig 7

Propagation Delay       tPLH               72                                           ns     TA = +25 °C           Figs 6, 7, 8

LOW to HIGH                                                                                    PR = -21 dBm peak

Propagation Delay       tPHL               46                                           ns

HIGH to LOW

System Pulse Width      tPLH - tPHL        26                                           ns     Fiber cable length =

Distortion                                                                                     1m

Bit Error Rate          BER                                                       10-9         Data rate <5 Bd

                                                                                               PR > -24 dBm peak

Notes:

1.  OPB at TA = -40 to +85 °C, VCC = 5.0 V dc, IF ON = 60 mA. PR = -24 dBm peak.

2.  Synchronous data rate limit is based on these assumptions: a) 50% duty factor modulation, e.g., Manchester I or BiPhase Manchester II; b)

    continuous data; c) PLL Phase Lock Loop demodulation; d) TTL threshold.

3.  Asynchronous data rate limit is based on these assumptions: a) NRZ data; b) arbitrary timing-no duty factor restriction; c) TTL threshold.

10
5 MBd Logic Link Design

If resistor R1 in Figure 2 is 70.4 :, a forward current IF of  Maximum distance required = 400 meters. From Figure 3

48 mA is applied to the HFBR-14x4Z LED transmitter. With       the drive current should be 15 mA. From the transmitter

IF = 48 mA the HFBR-14x4Z/24x2Z logic link is guaran-          data VF = 1.5 V (max.) at IF = 15 mA as shown in Figure 9.

teed to work with 62.5/125 μm fiber optic cable over the       The curves in Figures 3, 4, and 5 are constructed assum-

entire range of 0 to 1750 meters at a data rate of dc to 5     ing no inline splice or any additional system loss. Should

MBd, with arbitrary data format and pulse width distor-        the link consists of any in-line splices, these curves can

tion typically less than 25%. By setting R1 = 115 :, the       still be used to calculate link limits provided they are

transmitter can be driven with IF = 30 mA, if it is desired    shifted by the additional system loss expressed in dB. For

to economize on power or achieve lower pulse distortion.       example, Figure 3 indicates that with 48 mA of transmit-

The following example will illustrate the technique for        ter drive current, a 1.75 km link distance is achievable

selecting the appropriate value of IF and R1.                  with 62.5/125 μm fiber which has a maximum attenua-

                                                               tion of 4 dB/km. With 2 dB of additional system loss, a

                                                               1.25 km link distance is still achievable.

         R1 = VCC - VF = 5V - 1.5V

                  IF            15 mA

         R1 = 233 Ω

                                                                                                                TTL DATA OUT

+5 V    SELECT R1 TO SET IF     HFBR-14xxZ                                   HFBR-24x2Z

                      IF        TRANSMITTER                                  RECEIVER

         R1                  2                                                                             2

                             6  T                                                                                          VCC

    1K                       7                                               R                             6    RL

                             3                                                                                      0.1 μF

                                                                                                           7&3

DATA IN

         ½ 75451

                                                               TRANSMISSION

                                                               DISTANCE =

NOTE:

IT IS ESSENTIAL THAT A BYPASS CAPACITOR (0.01 μF TO 0.1 μF

CERAMIC) BE CONNECTED FROM PIN 2 TO PIN 7 OF THE RECEIVER.

TOTAL LEAD LENGTH BETWEEN BOTH ENDS OF THE CAPACITOR

AND THE PINS SHOULD NOT EXCEED 20 MM.

Figure 2. Typical Circuit Configuration.

11
0LOG(I/Io) NORMALIZED TRANSMITTER CURRENT                    0                                                             60  I TRANSMITTER FORWARD CURRENT (mA)              0LOG(I/Io) NORMALIZED TRANSMITTER CURRENT            0                                                       60  TRANSMITTER FORWARD CURRENT (mA)

                                                         -1        OVERDRIVE               WORST CASE                      50                                                                                                                                                               50

                                                                                        -40 °C, +85 °C                                                                                                                          -1                          WORST CASE

                                                         -2                             UNDERDRIVE                         40                                                                                                                               -40 °C, +85 °C                  40

                                                                                                                                                                                                                                -2        OVERDRIVE    UNDERDRIVE

                                                         -3                                                                30                                                                                                   -3                                                          30

                                                         -4                                     TYPICAL +25 °C                                                                                                                  -4                                    TYPICAL +25 °C

                                                         -5                                     UNDERDRIVE                 20                                                                                                                                         UNDERDRIVE            20

                                                   (dB)                                                                                                                                                                         -5

                                                         -6                                                                                                                                                               (dB)  -6

                                                         -7                                                                                                                                                                     -7

                                                         -8                                                                10                                                                                                   -8                                                          10

                                                                              CABLE ATTENUATION           dB/km                                                                                                                                        CABLE ATTENUATION          dB/km

                                                         -9                       MAX (-40 °C, +85 °C)    4                                                                                                                     -9                     MAX (-40 °C, +85 °C)       5.5

                                                   -10                            MIN (-40 °C, +85 °C)    1.5              6                                                                                              -10                          MIN (-40 °C, +85 °C)       1.0       6

                                                                                  TYP (+25 °C)            2.8                                                                                                                                          TYP (+25 °C)               3.3

                                                   -11          0                       2                              4                                                                                                  -11          0            1            2           3           4

                                                                                                                                                                        F                                                                                                                        F

                                                                                                                                                                                                                                                                                                I

                                                                             LINK LENGTH (km)                                                                                                                                                          LINK LENGTH (km)

Figure 3. HFBR-1414Z/HFBR-2412Z Link Design Limits with 62.5/125                                                                                                           μm  Figure 4. HFBR-14x2Z/HFBR-24x2Z Link Design Limits with 100/140 μm

Cable.                                                                                                                                                                         Cable.

                                                                                                                                                                                                                                75

10 LOG (t/to) NORMALIZED TRANSMITTER CURRENT (dB)        0                                                             60                                                                                                       70

                                                                                                                                                                               tPLH OR t PHL PROPOGATION DELAY –ns              65                     tPLH (TYP) @ 25°C

                                                   -1                        WORST CASE                                50      IF – TRANSMITTER FORWARD CURRENT – (mA)

                                                                             -40°C, +85°C                                                                                                                                       60

                                                   -2                        UNDERDRIVE         TYPICAL 26°C           40                                                                                                       55

                                                                                                UNDERDRIVE                                                                                                                      50

                                                   -3                                                                  30                                                                                                       45

                                                                                                                                                                                                                                40                     tPHL (TYP) @ 25°C

                                                   -4

                                                                             CABLE ATTENUATION            dB/km                                                                                                                 35

                                                   -5                        α MAX (-40°C, +85°C)              4       20                                                                                                       30

                                                                             α MIN (-40°C, +85°C)              1

                                                                             α TYP (-40°C, +85°C)            2.8                                                                                                                25

                                                   -6                                                                                                                                                                           20

                                                            0           0.4   0.8       1.2          1.6       2                                                                                                                -22       -21  -20     -19  -18  -17  -16    -15  -14  -13  -12

                                                                              LINK LENGTH (km)                                                                                                                                                 PR – RECEIVER POWER – dBm

Figure 5. HFBR-14x4Z/HFBR-24x2Z Link Design Limits with 50/125 μm                                                                                                              Figure 6. Propagation Delay through System with One Meter of Cable.

Cable.

                                                   55

                                                   50

tD – NRZ DISTORTION – ns                           45

                                                   40

                                                   35

                                                   30

                                                   25

                                                   20

                                                         -22       -21  -20  -19   -18  -17     -16  -15  -14     -13  -12

                                                                        PR – RECEIVER POWER – dBm

Figure 7. Typical Distortion of Pseudo Random Data at 5 Mb/s.

12
             PULSE           +15 V                    RESISTOR VALUE AS NEEDED FOR

                GEN                                   SETTING OPTICAL POWER OUTPUT

                             RS                       FROM RECEIVER END OF TEST CABLE

                ½    75451  1N4150                                                                  INPUT        100 ns  PULSE REPETITION        100 ns

                            2, 6, 7                                                                                      FREQ = 1 MHz

                                     3                                                              IF  50%

                            10 W                                                                                 tPHLT                            tPHLT

                            IF 10 W     TRANSMITTER                          INPUT (IF)             PT  50%

                      PT    - FROM 1-METER                            +5  V              TIMING                                                  tPHL    tPHL

                            TEST CABLE                                                   ANALYSIS          tPHL          tPHL                            MIN

                                                                                         EQUIPMENT         MAX           MIN                     MAX

                                                       2     RL   560        OUTPUT      eg. SCOPE

                                                       6                                            VO   5V

                                                             0.1  μF      15 pF  +  VO                  1.5 V

                                                       7&3                                                 0

                      HFBR-2412Z RECEIVER

Figure 8. System Propagation Delay Test Circuit and Waveform Timing Definitions.

Ethernet 20 MBd Link (HFBR-14x4Z/24x6Z)

(refer to Application Note 1038 for details)

Typical Link Performance

Parameter                                         Symbol                  Typ [1, 2]                Units                Conditions

Receiver Sensitivity                                                      -34.4                     dBm average          20 MBd D2D2 hexadecimal data

                                                                                                                         2 km 62.5/125 μm fiber

Link Jitter                                                               7.56                      ns pk-pk             ECL Out Receiver

                                                                          7.03                      ns pk-pk             TTL Out Receiver

Transmitter Jitter                                                        0.763                     ns pk-pk             20 MBd D2D2 hexadecimal data

Optical Power                                     PT                      -15.2                     dBm average          20 MBd D2D2 hexadecimal data-

                                                                                                                         Peak IF,ON = 60 mA

LED Rise Time                                     tr                      1.30                      ns                   1 MHz square wave input

LED Fall Time                                     tf                      3.08                      ns

Mean Difference                                   |tr - tf|               1.77                      ns

Bit Error Rate                                    BER                     10-10

Output Eye Opening                                                        36.7                      ns                   At AUI receiver output

Data Format 50% Duty Factor                                               20                        MBd

Notes:

1.  Typical data at TA = +25 °C, VCC = 5.0 V dc.

2.  Typical performance of circuits shown in Figure 1 and Figure 3 of AN-1038 (see applications support section).

13
Token Ring 32 MBd Link (HFBR-14x4Z/24x6Z)

(refer to Application Note 1065 for details)

Typical Link Performance

Parameter                                        Symbol                  Typ [1, 2]  Units            Conditions

Receiver Sensitivity                                                     -34.1       dBm average      32 MBd D2D2 hexadecimal data

                                                                                                      2 km 62.5/125 μm fiber

Link Jitter                                                              6.91        ns pk-pk         ECL Out Receiver

                                                                         5.52        ns pk-pk         TTL Out Receiver

Transmitter Jitter                                                       0.823       ns pk-pk         32 MBd D2D2 hexadecimal data

Optical Power Logic Level “0”                    PT ON                   -12.2       dBm peak         Transmitter TTL in IF ON = 60 mA,

Optical Power Logic Level “1”                    PT OFF                  -82.2                        IF OFF = 1 mA

LED Rise Time                                    tr                      1.3         ns               1 MHz square wave input

LED Fall Time                                    tf                      3.08        ns

Mean Difference                                  |tr - tf|               1.77        ns

Bit Error Rate                                   BER                     10-10

Data Format 50% Duty Factor                                              32          MBd

Notes:

1. Typical data at TA = +25 °C, VCC = 5.0 V dc.

2. Typical performance of circuits shown in Figure 1 and Figure 3 of AN-1065 (see applications support section)

155 MBd Link (HFBR-14x4Z/24x6Z)

(refer to Application Bulletin 78 for details)

Typical Link Performance

Parameter                      Symbol                       Min          Typ [1, 2]  Max       Units             Conditions           Ref

Optical Power Budget           OPB50                        7.9          13.9                  dB                NA = 0.2             Note 2

with 50/125 μm fiber

Optical Power Budget           OPB62                        11.7         17.7                  dB                NA = 0.27

with 62.5/125 μm fiber

Optical Power Budget           OPB100                       11.7         17.7                  dB                NA = 0.30

with 100/140 μm fiber

Optical Power Budget           OPB200                       16.0         22.0                  dB                NA = 0.35

with 200 μm HCS fiber

Data Format 20% to 80%                                      1                        175       MBd

Duty Factor

System Pulse Width             |tPLH - tPHL|                             1                     ns                PR = -7 dBm peak1 m

Distortion                                                                                                       62.5/125 μm fiber

Bit Error Rate                 BER                                       10-9                                    Data rate < 100      Note 2

                                                                                                                 MBaud

                                                                                                                 PR > -31 dBm peak

Notes:

1.  Typical data at TA = +25 °C, VCC = 5.0 V dc, PECL serial interface.

2.  Typical OPB was determined at a probability of error (BER) of 10-9. Lower probabilities of error can be achieved with short fibers that have

    less optical loss.

14
HFBR-14x2Z/14x4Z Low-Cost High-Speed Transmitters             Housed Product

Description                                                   ANODE 2, 6, 7                          PIN         FUNCTION

                                                                                                     11          NC

The HFBR-14xxZ fiber optic transmitter contains an 820                                               2           ANODE

                                                              CATHODE  3                             32          CATHODE

nm AlGaAs emitter capable of efficiently launching opti-                                             41          NC

cal power into four different optical fiber sizes: 50/125                                            51          NC

                                                                                                     6           ANODE

μm, 62.5/125 μm, 100/140 μm, and 200 μm HCS®. This                                                   72          ANODE

                                                                              4  5                   81          NC

allows the designer flexibility in choosing the fiber size.                   3  6

The HFBR-14xxZ is designed to operate with the Avago                          2  7

Technologies HFBR-24xxZ fiber optic receivers.                                1  8

The HFBR-14xxZ transmitter’s high coupling efficiency         BOTTOM VIEW           PIN 1 INDICATOR

allows the emitter to be driven at low current levels

resulting in low power consumption and increased reli-        NOTES:

ability of the transmitter. The HFBR-14x4Z high power         1. PINS 1, 4, 5 AND 8 ARE ELECTRICALLY CONNECTED.

                                                              2. PINS 2, 6 AND 7 ARE ELECTRICALLY CONNECTED TO THE HEADER.

transmitter is optimized for small size fiber and typically

can launch -15.8 dBm optical power at 60 mA into 50/125

μm fiber and -12 dBm into 62.5/125 μm fiber. The HFBR-

14x2Z standard transmitter typically can launch -12 dBm

of optical power at 60 mA into 100/140 μm fiber cable. It

is ideal for large size fiber such as 100/140 μm. The high

launched optical power level is useful for systems where

star couplers, taps, or inline connectors create large fixed

losses.

Consistent coupling efficiency is assured by the double-

lens optical system (Figure 1). Power coupled into any of

the three fiber types varies less than 5 dB from part to

part at a given drive current and temperature. Consistent

coupling efficiency reduces receiver dynamic range re-

quirements which allows for longer link lengths.

Regulatory Compliance - Targeted Specifications

Feature                        Test Method                    Performance

Electrostatic Discharge (ESD)  MIL-STD-883 Method 3015        Class 1B (>500, <1000 V) - Human Body Model

Absolute Maximum Ratings

Parameter                      Symbol             Min         Max                   Units                 Reference

Storage Temperature            TS                 -55         +85                   qC

Operating Temperature          TA                 -40         +85                   qC

Lead Soldering Cycle

    Temp                                                      +260                  qC

    Time                                                      10                    sec

Forward Input Current

    Peak                       IFPK                           200                   mA                    Note 1

    dc                         IFdc                           100                   mA

Reverse Input Voltage          VBR                            1.8                   V

15
Electrical/Optical Specifications -40 °C to +85 °C unless otherwise specified.

Parameter                            Symbol      Min         Typ2         Max          Units  Conditions                  Reference

Forward Voltage                      VF          1.48        1.70         2.09         V      IF = 60 mA dc               Figure 9

                                                             1.84                             IF = 100 mA dc

Forward Voltage Temperature          'VF/'T                  -0.22                     mV/qC  IF = 60 mA dc               Figure 9

Coefficient                                                  -0.18                            IF = 100 mA dc

Reverse Input Voltage                VBR         1.8         3.8                       V      IF = 100 μA dc

Peak Emission Wavelength             lP          792         820          865          nm

Diode Capacitance                    CT                      55                        pF     V = 0, f = 1 MHz

Optical Power Temperature            'PT/'T                  -0.006                    dB/qC  I = 60 mA dc

Coefficient                                                  -0.010                           I = 100 mA dc

Thermal Resistance                   TJA                     260                       qC/W                               Notes 3, 8

14x2Z Numerical Aperture             NA                      0.49

14x4Z Numerical Aperture             NA                      0.31

14x2Z Optical Port Diameter          D                       290                       μm                                 Note 4

14x4Z Optical Port Diameter          D                       150                       μm                                 Note 4

HFBR-14x2Z Output Power Measured Out of 1 Meter of Cable

Parameter                    Symbol       Min         Typ          Max          Units         Conditions                 Reference

50/125 Pm Fiber Cable        PT50         -21.8       -18.8        -16.8        dBm peak      TA = +25 °C,               Notes 5, 6, 9

                                          -22.8                    -15.8                      IF = 60mA dc

                                          -20.3       -16.8        -14.4                      TA = +25 °C,

                                          -21.9                    -13.8                      IF = 100mA dc

62.5/125 Pm Fiber Cable      PT62         -19.0       -16.0        -14.0        dBm peak      TA = +25 °C,

                                          -20.0                    -13.0                      IF = 60mA dc

                                          -17.5       -14.0        -11.6                      TA = +25 °C,

                                          -19.1                    -11.0                      IF = 100mA dc

100/140 Pm Fiber Cable       PT100        -15.0       -12.0        -10          dBm peak      TA = +25 °C,

                                          -16.0                    -9.0                       IF = 60mA dc

                                          -13.5       -10.0        -7.6                       TA = +25 °C,

                                          -15.1                    -7.0                       IF = 100mA dc

200 Pm HCS Fiber Cable       PT200        -10.0       -7.0         -5.0         dBm peak      TA = +25 °C,

                                          -11.0                    -4.0                       IF = 60mA dc

                                          -8.5        -5.0         -2.6                       TA = +25 °C,

                                          -10.1                    -2.0                       IF = 100mA dc

    CAUTION: The small junction sizes inherent to the design of these components increase the components’ susceptibility

    to damage from electrostatic discharge (ESD). It is advised that normal static precautions be taken in handling and

    assembly of these components to prevent damage and/or degradation which may be induced by ESD.

16
HFBR-14x4Z Output Power Measured out of 1 Meter of Cable

Parameter                         Symbol         Min                    Typ2        Max    Units         Conditions              Reference

50/125 μm Fiber Cable             PT50           -18.8                  -15.8       -13.8  dBm           TA = +25 °C,            Notes 5, 6, 9

NA = 0.2                                         -19.8                              -12.8  peak          IF = 60mA dc

                                                 -17.3                  -13.8       -11.4                TA = +25 °C,

                                                 -18.9                              -10.8                IF = 100 mA dc

62.5/125 μm Fiber Cable           PT62           -15.0                  -12.0       -10.0  dBm           TA = +25 °C,

NA = 0.275                                       -16.0                              -9.0   peak          IF = 60mA dc

                                                 -13.5                  -10.0       -7.6                 TA = +25 °C,

                                                 -15.1                              -7.0                 IF = 100 mA dc

100/140 μm Fiber Cable            PT100          -11.5                  -8.5        -6.5   dBm           TA = +25 °C,

NA = 0.3                                         -12.5                              -5.5   peak          IF = 60mA dc

                                                 -10.0                  -6.5        -4.1                 TA = +25 °C,

                                                 -11.6                              -3.5                 IF = 100 mA dc

200 μm HCS Fiber Cable            PT200          -7.5                   -4.5        -2.5   dBm           TA = +25 °C,

NA = 0.37                                        -8.5                               -1.5   peak          IF = 60mA dc

                                                 -6.0                   -2.5        -0.1                 TA = +25 °C,

                                                 -7.6                               0.5                  IF = 100 mA dc

HFBR-14x5Z Output Power Measured out of 1 Meter of Cable

Parameter                         Symbol   Min                    Typ          Max         Units         Conditions

200μm Fiber Cable                 PT200    -6.0                   -3.6         0.0         dBm peak      TA = +25°C, IF = 60mA

NA = 0.37                                  -7.0                                1.0         dBm peak      TA = -40°C to 85°C, IF = 60mA

62.5/125μm Fiber Cable            PT62     -12.0                  -10.5        -8.0        dBm peak      TA = +25°C, IF = 60mA

NA = 0.275                                 -13.0                               -7.0        dBm peak      TA = -40°C to 85°C, IF = 60mA

50/125μm Fiber Cable              PT50     -16.5                  -14.3        -11.5       dBm peak      TA = +25°C, IF = 60mA

NA = 0.2                                   -17.5                               -10.5       dBm peak      TA = -40°C to 85°C, IF = 60mA

14x2Z/14x4Z/14x5Z Dynamic Characteristics

Parameter                         Symbol   Min                    Typ2         Max         Units         Conditions                      Reference

Rise Time, Fall Time              tr, tf                          4.0          6.5         nsec          IF = 60 mA                      Note 7

(10% to 90%)                                                                               No pre-bias   Figure 12

Rise Time, Fall Time              tr, tf                          3.0                      nsec          IF = 10 to 100 mA               Note 7,

(10% to 90%)                                                                                                                             Figure 11

Pulse Width Distortion            PWD                             0.5                      nsec                                          Figure 11

Notes:

1.  For IFPK > 100 mA, the time duration should not exceed 2 ns.

2.  Typical data at TA = +25 °C.

3.  Thermal resistance is measured with the transmitter coupled to a connector assembly and mounted on a printed circuit board.

4.  D is measured at the plane of the fiber face and defines a diameter where the optical power density is within 10 dB of the maximum.

5.  PT is measured with a large area detector at the end of 1 meter of mode stripped cable, with an ST® precision ceramic ferrule (MILSTD-

    83522/13) for HFBR-1412Z/1414Z, and with an SMA 905 precision ceramic ferrule for HFBR-1402Z/1404Z.

6.  When changing mW to dBm, the optical power is referenced to 1 mW (1000 mW). Optical Power P (dBm) = 10 log P (mW)/1000 mW.

7.  Pre-bias is recommended if signal rate >10 MBd, see recommended drive circuit in Figure 11.

8.  Pins 2, 6 and 7 are welded to the anode header connection to minimize the thermal resistance from junction to ambient. To further reduce

    the thermal resistance, the anode trace should be made as large as is consistent with good RF circuit design.

9.  Fiber NA is measured at the end of 2 meters of mode stripped fiber, using the far-field pattern. NA is defined as the sine of the half angle,

    determined at 5% of the peak intensity point. When using other manufacturer’s fiber cable, results will vary due to differing NA values and

    specification methods.

17
    All HFBR-14XXZ LED transmitters are classified as IEC 825-1 Accessible Emission Limit (AEL) Class 1 based upon the current

    proposed draft scheduled to go in to effect on January 1, 1997. AEL Class 1 LED devices are considered eye safe. Contact your

    Avago Technologies sales representative for more information.

    CAUTION: The small junction sizes inherent to the design of these components increase the components’ susceptibility to

    damage from electrostatic discharge (ESD). It is advised that normal static precautions be taken in handling and assembly of

    these components to prevent damage and/or degradation which may be induced by ESD.

Recommended Drive Circuits

The circuit used to supply current to the LED transmitter          tortion of less than 1 ns. This circuit is recommended for

can significantly influence the optical switching charac-          applications requiring low edge jitter or high-speed data

teristics of the LED. The optical rise/fall times and propa-       transmission at signal rates of up to 155 MBd. Component

gation delays can be improved by using the appropriate             values for this circuit can be calculated for different LED

circuit techniques. The LED drive circuit shown in Figure          drive currents using the equations shown below. For

11 uses frequency compensation to reduce the typical               additional details about LED drive circuits, the reader is

rise/fall times of the LED and a small pre-bias voltage to         encouraged to read Avago Technologies Application Bul-

minimize propagation delay differences that cause pulse-           letin 78 and Application Note 1038.

width distortion. The circuit will typically produce rise/fall

times of 3 ns, and a total jitter including pulse-width dis-

    RY (VCC - VF) + 3.97(VCC - VF - 1.6V)                          RY = (5 - 1.84) + 3.97(5 - 1.84 - 1.6)
                 IF ON (A)
                                                                                        0.100

    ( ) RX1 = 1RY                                                  RY = 3.16 + 6.19 = 93.5 Ω

    2  3.97                                                           0.100

    REQ2 (Ω) = RX1 - 1                                             ( ) RX1 = 193.5      = 11.8 Ω

                                                                   2  3.97

    RX2 = RX3 = RX4 = 3(REQ2)

                                                                   REQ2 =11.8 -1 =10.8 Ω

    C(pF) = 2000 ps                                                RX2 = RX3 = RX4 = 3 (10.8) = 32.4 Ω
       RX1( Ω)

    Example for IF ON = 100mA :                                    C = 2000 ps = 169 pF

    VF can be obtained from Figure 9 (= 1.84 V).                   11.8 Ω

18
                           100                                                                                                         2.0                                                3.0

IF - FORWARD CURRENT - mA                       +85 °C                                       P(IF ) – P(60 mA) – RELATIVE POWER RATIO  1.8                                                      P(IF ) – P(60 mA) – RELATIVE POWER RATIO – dB

                           80                                                                                                          1.6                                                2.0

                                              +25 °C                                                                                   1.4                                                1.4

                           60                                                                                                          1.2                                                1.0

                                                             -40 °C                                                                                                                       0.8

                                                                                                                                       1.0                                                0

                           40                                                                                                          0.8                                                -1.0

                                                                                                                                       0.6                                                -2.0

                           20                                                                                                                                                             -3.0

                                                                                                                                       0.4                                                -4.0
                                                                                                                                                                                          -5.0

                                                                                                                                       0.2                                                -7.0

                           10                                                     2.2                                                  0    0  10  20    30  40  50  60  70  80  90  100

                           1.2             1.4  1.6      1.8         2.0

                                           VI - FORWARD VOLTAGE - V                                                                            IF – FORWARD CURRENT – mA

Figure 9. Forward Voltage and Current Characteristics.                                       Figure 10. Normalized Transmitter Output vs. Forward Current.

                                                                                                                                                   +5 V

                                                      +                  0.1  μF

                                                         4.7 μF

                                  ¼                                                                                                            Ry

                           2    74F3037                          12, 13

                                           3             15          16           RX2        RX1

                           1                             14

                                     4, 5                ¼ 74F3037

                                                         10          9            RX3        C

                                                         11

                                                         ¼ 74F3037                                                                                 HFBR-14x2Z/x4Z

                                                         8           5            RX4

                                                         7

                                                         ¼ 74F3037

Figure 11. Recommended Drive Circuit.

                           HP8082A

                           PULSE

GENERATOR

                                                                 SILICON               50 Ω  HIGH SPEED

                                                             AVALANCHE                 TEST  OSCILLOSCOPE

                                                             PHOTODIODE                HEAD

                           50 Ω

                           LOAD

    RESISTOR

Figure 12. Test Circuit for Measuring tr, tf.

19
HFBR-24x2Z Low-Cost 5 MBd Receiver                           Housed Product

Description                                                                     2      Vcc

                                                                                6      DATA          PIN        FUNCTION

The HFBR-24x2Z fiber optic receiver is designed to oper-                                                11      NC

ate with the Avago Technologies HFBR-14xxZ fiber optic                          7 & 3 COMMON            2       V  CC  (5 V)

                                                                                                        32      COMMON

transmitter and 50/125 μm, 62.5/125 μm, 100/ 140 μm,                                                    41      NC

and 200 μm HCS® fiber optic cable. Consistent coupling                    4  5                          51      NC

into the receiver is assured by the lensed optical system                 3  6                          6       DATA

                                                                          2  7                          72      COMMON

(Figure 1). Response does not vary with fiber size d 0.100                1  8                          81      NC

μm.                                                          BOTTOM VIEW

                                                                                PIN 1 INDICATOR

The HFBR-24x2Z receiver incorporates an integrated

photo IC containing a photodetector and dc amplifier         NOTES:

driving an opencollector Schottky output transistor. The     1. PINS 1, 4, 5 AND 8 ARE ELECTRICALLY CONNECTED.

HFBR-24x2Z is designed for direct interfacing to popular     2. PINS 3 AND 7 ARE ELECTRICALLY CONNECTED TO THE HEADER.

logic families. The absence of an internal pull-up resistor

allows the open-collector output to be used with logic

families such as CMOS requiring voltage excursions much

higher than VCC.

Both the open-collector “Data” output Pin 6 and VCC Pin 2

are referenced to “Com” Pin 3, 7. The “Data” output allows

busing, strobing and wired “OR” circuit configurations.

The transmitter is designed to operate from a single +5

V supply. It is essential that a bypass capacitor (0.1 mF

ceramic) be connected from Pin 2 (VCC) to Pin 3 (circuit

common) of the receiver.

Absolute Maximum Ratings

Parameter                           Symbol  Min              Max                Units        Reference

Storage Temperature                 TS      -55              +85                °C

Operating Temperature               TA      -40              +85                °C

Lead Soldering Cycle

Temp                                                         +260               °C           Note 1

Time                                                         10                 sec

Supply Voltage                      VCC     -0.5             7.0                V

Output Current                      IO                       25                 mA

Output Voltage                      VO      -0.5             18.0               V

Output Collector Power Dissipation  PO AV                    40                 mW

Fan Out (TTL)                       N                        5                               Note 2

20
Electrical/Optical Characteristics -40 °C to + 85 °C unless otherwise specified

Fiber sizes with core diameter d 100 μm and NA d 0.35, 4.75 V d VCC d 5.25 V

Parameter                                        Symbol  Min           Typ3        Max                 Units   Conditions     Reference

High Level Output Current                        IOH                   5           250                 μA      VO = 18

                                                                                                               PR < -40 dBm

Low Level Output Voltage                         VOL                   0.4         0.5                 V       IO = 8 m

                                                                                                               PR > -24 dBm

High Level Supply Current                        ICCH                  3.5         6.3                 mA      VCC = 5.25 V

                                                                                                               PR < -40 dBm

Low Level Supply Current                         ICCL                  6.2         10                  mA      VCC = 5.25 V

                                                                                                               PR > -24 dBm

Equivalent NA                                    NA                    0.50

Optical Port Diameter                            D                     400                             μm                     Note 4

Dynamic Characteristics

-40 °C to +85 °C unless otherwise specified; 4.75 V d VCC d 5.25 V; BER d 10-9

Parameter                                        Symbol  Min           Typ3        Max                 Units   Conditions     Reference

Peak Optical Input Power Logic Level             PRH                               -40                 dBm pk  OP = 820 nm    Note 5

HIGH                                                                               0.1                 μW pk

Peak Optical Input Power Logic Level             PRL     -25.4                     -9.2                dBm pk  TA = +25 °C,   Note 5

LOW                                                      2.9                       120                 μW pk   IOL = 8mA

                                                         -24.0                     -10.0               dBm pk  IOL = 8mA

                                                         4.0                       100                 μW pk

Propagation Delay LOW to HIGH                    tPLHR                 65                              ns      TA = +25 °C,   Note 6

                                                                                                               PR = -21 dBm,

Propagation Delay HIGH to LOW                    tPHLR                 49                              ns      Data Rate =5

                                                                                                               MBd

Notes:

1.  2.0 mm from where leads enter case.

2.  8 mA load (5 x 1.6 mA), RL = 560 :.

3.  Typical data at TA = +25 °C, VCC = 5.0 Vdc.

4.  D is the effective diameter of the detector image on the plane of the fiber face. The numerical value is the product of the actual detector di-

    ameter and the lens magnification.

5.  Measured at the end of 100/140 Pm fiber optic cable with large area detector.

6.  Propagation delay through the system is the result of several sequentially-occurring phenomena. Consequently it is a combination of data-

    rate-limiting effects and of transmission-time effects. Because of this, the data-rate limit of the system must be described in terms of time

    differentials between delays imposed on falling and rising edges.

7.  As the cable length is increased, the propagation delays increase at 5 ns per meter of length. Data rate, as limited by pulse width distortion, is

    not affected by increasing cable length if the optical power level at the receiver is maintained.

    CAUTION: The small junction sizes inherent to the design of these components increase the components’ susceptibility to damage

    from electrostatic discharge (ESD). It is advised that normal static precautions be taken in handling and assembly of these compo-

    nents to prevent damage and/or degradation which may be induced by ESD.

21
HFBR-24x6Z Low-Cost 125 MHz Receiver

Description

The HFBR-24x6Z fiber optic receiver is designed to oper-          emitter follower. Because the signal amplitude from the

ate with the Avago Technologies HFBR-14xxZ fiber optic            HFBR-24x6Z receiver is much larger than from a simple

transmitters and 50/ 125 μm, 62.5/125 μm, 100/140 μm              PIN photodiode, it is less susceptible to EMI, especially

and 200 μm HCS® fiber optic cable. Consistent coupling            at high signaling rates. For very noisy environments,

into the receiver is assured by the lensed optical system         the conductive or metal port option is recommended.

(Figure 1). Response does not vary with fiber size for core       A receiver dynamic range of 23 dB over temperature is

diameters of 100 μm or less.                                      achievable (assuming 10-9 BER).

The receiver output is an analog signal which allows              The frequency response is typically dc to 125 MHz.

follow-on circuitry to be optimized for a variety of dis-         Although the HFBR-24x6Z is an analog receiver, it is

tance/data rate requirements. Low-cost external compo-            compatible with digital systems. Please refer to Applica-

nents can be used to convert the analog output to logic           tion Bulletin 78 for simple and inexpensive circuits that

compatible signal levels for various data formats and             operate at 155 MBd or higher.

data rates up to 175 MBd. This distance/data rate trade-          The recommended ac coupled receiver circuit is shown

off results in increased optical power budget at lower            in Figure 14. It is essential that a 10 ohm resistor be con-

data rates which can be used for additional distance or           nected between pin 6 and the power supply, and a 0.1

splices.                                                          mF ceramic bypass capacitor be connected between the

The HFBR-24x6Z receiver contains a PIN photodiode                 power supply and ground. In addition, pin 6 should be

and low noise transimpedance preamplifier integrated              filtered to protect the receiver from noisy host systems.

circuit. The HFBR-24x6Z receives an optical signal and            Refer to AN 1038, 1065, or AB 78 for details.

converts it to an analog voltage. The output is a buffered

                                                  6                      Housed Product

    BIAS & FILTER                                 VCC   POSITIVE

    CIRCUITS                                            SUPPLY

                                                                                            6       Vcc

                                                                                            2       ANALOG SIGNAL

                                          300 pF                                            3 & 7 VEE

                                                  2                                   4  5

                                                  VOUT  ANALOG                        3  6

                                                        SIGNAL                        2  7

                                                                                      1  8

                              5.0                                        BOTTOM VIEW

                              mA                                                            PIN 1 INDICATOR

                                                  3, 7

                                                  VEE   NEGATIVE         PIN  FUNCTION      NOTES:

                                                        SUPPLY                              1. PINS 1, 4, 5 AND 8 ARE ISOLATED

                                                                         11   NC

Figure 13. Simplified Schematic Diagram.                                 2    SIGNAL        FROM THE INTERNAL CIRCUITRY,

                                                                         32   VEE           BUT ARE CONNECTED TO EACH OTHER.

                                                                         41   NC            2. PINS 3 AND 7 ARE ELECTRICALLY

                                                                         51   NC            CONNECTED TO THE HEADER.

                                                                         6    VCC

                                                                         72   VEE

                                                                         81   NC

CAUTION: The small junction sizes inherent to the design of these components increase the components’ susceptibility to damage

from electrostatic discharge (ESD). It is advised that normal static precautions be taken in handling and assembly of these compo-

nents to prevent damage and/or degradation which may be induced by ESD.

22
Absolute Maximum Ratings

Parameter                 Symbol  Min   Max                              Units             Reference

Storage Temperature       TS      -55   +85                              °C

Operating Temperature     TA      -40   +85                              °C

Lead Soldering Cycle

Temp                                    +260                             °C                Note 1

Time                                    10                               sec

Supply Voltage            VCC     -0.5  6.0                              V

Output Current            IO            25                               mA

Signal Pin Voltage        VSIG    -0.5  VCC                              V

Electrical/Optical Characteristics -40 °C to +85 °C; 4.75 V d Supply Voltage d 5.25 V,

RLOAD = 511 :, Fiber sizes with core diameter d 100 Pm, and N.A. d 0.35 unless otherwise specified.

Parameter                 Symbol  Min   Typ2                             Max            Units         Conditions      Reference

Responsivity              RP      5.3   7                                9.6            mV/μW         TA = +25 °C @   Note 3, 4

                                                                                                      820 nm, 50 MHz  Figure 18

                                  4.5                                    11.5           mV/μW

RMS Output Noise Voltage  VNO           0.40                             0.59           mV            Bandwidth       Note 5

                                                                                                      filtered @ 75

                                                                                                      MHz

                                                                                                      PR = 0 μW

                                                                         0.70           mV            Unfiltered      Figure 15

                                                                                                      bandwidth

                                                                                                      PR = 0 μW

Equivalent Input Optical  PN            -43.0                            -41.4          dBm           Bandwidth

Noise Power (RMS)                                                                                     Filtered @

                                        0.050                            0.065          μW            75MHz

Optical Input Power       PR                                             -7.6           dBm pk        TA = +25 °C     Note 6

(Overdrive)                                                              175            μW pk                         Figure 16

                                                                         -8.2           dBm pk

                                                                         150            μW pk

Output Impedance          ZO            30                                              :             Test Frequency

                                                                                                      = 50 MHz

dc Output Voltage         VO dc   -4.2  -3.1                             -2.4           V             PR = 0 μW

Power Supply Current      IEE           9                                15             mA            RLOAD = 510 :

Equivalent NA             NA            0.35

Equivalent Diameter       D             324                                             μm                            Note 7

CAUTION: The small junction sizes inherent to the design of these components increase the components’ susceptibility to damage

from electrostatic discharge (ESD). It is advised that normal static precautions be taken in handling and assembly of these compo-

nents to prevent damage and/or degradation which may be induced by ESD.

23
Dynamic Characteristics

-40 °C to +85 °C; 4.75 V d Supply Voltage d 5.25 V; RLOAD = 511 :, CLOAD = 5 pF unless otherwise specified

Parameter                                  Symbol       Min   Typ2              Max                Units          Conditions        Reference

Rise/Fall Time 10% to 90%                  tr, tf             3.3               6.3                ns             PR = 100 μW peak  Figure 17

Pulse Width Distortion                     PWD                0.4               2.5                ns             PR = 150 μW peak  Note 8,

                                                                                                                                    Figure 16

Overshoot                                                     2                                    %              PR = 5 μW peak,   Note 9

                                                                                                                  tr = 1.5 ns

Bandwidth (Electrical)                     BW                 125                                  MHz            -3 dB Electrical

Bandwidth - Rise Time Product                                 0.41                                 Hz • s         Note 10

Notes:

1.  2.0 mm from where leads enter case.

2.  Typical specifications are for operation at TA = +25 °C and VCC = +5 V dc.

3.  For 200 μm HCS fibers, typical responsivity will be 6 mV/mW. Other parameters will change as well.

4.  Pin #2 should be ac coupled to a load ³ 510 ohm. Load capacitance must be less than 5 pF.

5.  Measured with a 3 pole Bessel filter with a 75 MHz, -3 dB bandwidth. Recommended receiver filters for various bandwidths are provided in

    Application Bulletin 78.

6.  Overdrive is defined at PWD = 2.5 ns.

7.  D is the effective diameter of the detector image on the plane of the fiber face. The numerical value is the product of the actual detector di-

    ameter and the lens magnification.

8.  Measured with a 10 ns pulse width, 50% duty cycle, at the 50% amplitude point of the waveform.

9.  Percent overshoot is defined as:

    ( ) VPK − V100%  x 100%
        V 100%

10. The conversion factor for the rise time to bandwidth is 0.41 since the HFBR-24x6Z has a second order bandwidth limiting characteristic.

                                           0.1 μF

                                                                                                           +5 V

                                                        10 Ω

                                                   6

                                           30 pF

                                                   2          POST

                                                              AMP                                          LOGIC

                                                                                                        OUTPUT

                                                   3&7        R LOADS

                                                              500 Ω MIN.

Figure 14. Recommended ac Coupled Receiver Circuit. (See AB 78 and AN 1038 for more information.)

    CAUTION: The small junction sizes inherent to the design of these components increase the components’ susceptibility to damage

    from electrostatic discharge (ESD). It is advised that normal static precautions be taken in handling and assembly of these compo-

    nents to prevent damage and/or degradation which may be induced by ESD.

24
                                 150                                                                                        3.0

SPECTRAL NOISE DENSITY – nV/ HZ  125                                                     PWD – PULSE WIDTH DISTORTION – ns  2.5

                                 100                                                                                        2.0

                                 75                                                                                         1.5

                                 50                                                                                         1.0

                                 25                                                                                         0.5

                                 0                                                                                                0

                                      0    50            100  150  200        250  300                                               0  10   20   30   40   50    60   70   80

                                                         FREQUENCY – MHZ                                                                PR – INPUT OPTICAL POWER – μW

Figure 15. Typical Spectral Noise Density vs. Frequency.                                 Figure 16. Typical Pulse Width Distortion vs. Peak Input Power.

                                 6.0                                                                                        1.25

                                 5.0                                                                                        1.00

tr, tf – RESPONSE TIME – ns      4.0                                                     NORMALIZED RESPONSE                0.75

                                                tf

                                 3.0            tr                                                                          0.50

                                 2.0                                                                                        0.25

                                 1.0                                                                                        0

                                      -60  -40      -20  0    20   40     60  80   100                                            400   480  560  640  720  800   880  960  1040

                                                    TEMPERATURE – °C                                                                         λ – WAVELENGTH – nm

Figure 17. Typical Rise and Fall Times vs. Temperature.                                  Figure 18. Receiver Spectral Response Normalized to 820 nm.

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