Vielseitiger Link - universeller Anschluss

    Glasfaserkomponenten der Versatile Link (VL) -Linie von Broadcom Limited (ehemals Avago Technologies) sind unter Entwicklern industrieller Informationsübertragungssysteme auf der ganzen Welt wohlverdient. Der Einsatz von Glasfasern in verschiedenen Bereichen der Industrie, Energie und Medizin wurde in unserem vorherigen Artikel erörtert . In demselben Artikel werden wir die Versatile Link-Produktreihe von Komponenten für die Datenübertragung über Kunststoff-Lichtwellenleiter (POF) in einer industriellen Umgebung untersuchen.



    ETF LLC ist offizieller Distributor von Broadcom Limited und verfügt über umfangreiche Erfahrung in der Lieferung von Glasfaserkomponenten (insbesondere VL-Komponenten) für Vertreter verschiedener Branchen.


    Vielseitige Verbindungskomponenten - Von Hewlett Packard bis Broadcom Limited


    Die Glasfaserkomponentenlinie Versatile Link wurde vor mehr als 20 Jahren von Hewlett Packard (HP) speziell für industrielle Datenübertragungssysteme entwickelt und erfreut sich zunehmender Beliebtheit. Die Komponenten wurden für die Datenübertragung über eine Kunststoff-Lichtleitfaser (POF) mit einem Kern- und Manteldurchmesser von 980/1000 μm sowie über eine 200/230 μm Polymer-beschichtete Quarz-Lichtleitfaser (HCS) für längere Kommunikationsleitungen (mehr über Fasertypen Sie) konzipiert Sie können herausfinden, hier ).


    Das Sortiment umfasste diskrete optische Sender und Empfänger sowie Verbindungsprodukte (Steckverbinder und Adapter), die sich strukturell von allen anderen damals hergestellten Glasfaserkomponenten unterschieden. Mit Blick auf die Zukunft stellen wir fest, dass das spezielle Design der VL-Komponenten in vielerlei Hinsicht der Grund für ihre weitverbreitete Verbreitung war, da es möglich war, die Übertragung von Informationen auch vor Ort schnell und einfach zu organisieren. Entwickler waren auch von den relativ geringen Kosten für Komponenten und deren Zuverlässigkeit angetan.


    Der Geschäftsbereich Halbleiterkomponenten von HP wurde später Teil von Agilent Technologies und später in Avago Technologies umgewandelt. Im Februar 2016 wurde Broadcom Limited aufgrund der Fusion von Avago Technologies und Broadcom Corporation gegründet. Trotz der erheblichen Veränderungen im Produktportfolio des Unternehmens im Laufe der Zeit hat die Versatile Link-Linie ihre Position nicht verloren, sondern im Gegenteil neue Anwendungsbereiche erweitert, modernisiert und erschlossen. Bis heute nehmen Versatile Link-Komponenten einen festen Platz im umfangreichen Broadcom-Sortiment ein.



    Schauen wir uns also die Hauptmerkmale der Komponenten der Versatile Link-Linie an, dank derer sie in der Industrie weit verbreitet sind. Wir werden nicht auf die Eigenschaften bestimmter Komponenten eingehen, sondern eine allgemeine Beschreibung jeder Gruppe (aktive Komponenten, Steckverbinder, Kabel) geben und die Informationen notieren, die Ihnen helfen, sich ein Bild über die Palette der VL-Komponenten zu machen. Sie können sich mit dem Katalog der VL-Komponenten auf der Website infiber.ru (der Website der ETF- Gesellschaft für Glasfaserprodukte) oder auf der offiziellen Website von Broadcom vertraut machen .


    Sender und Empfänger


    In Computernetzwerken werden optische Transceiver, bei denen es sich um einen Sender und einen Empfänger in einem Gehäuse handelt, normalerweise als aktive Geräte verwendet. In industriellen Anwendungen besteht jedoch nicht immer die Notwendigkeit einer wechselseitigen Übertragung von Informationen. Für eine sparsamere Verwendung von Geld und Platz auf der Platine werden daher diskrete Sender und Empfänger verwendet. Es sind diese Module, die Teil der Versatile Link-Linie sind.


    Sowohl der Sender als auch der Empfänger sind gleich aufgebaut. Das Gehäuse besteht aus strapazierfähigem, flammhemmendem Kunststoff, der rauen Betriebsbedingungen standhält. Das Modul verfügt über vier Stifte zur Steuerung und zwei Stifte zur zusätzlichen Befestigung an der Platine. Der Abstand zwischen den Stiften ist der gleiche wie im Standard-DIP8-Gehäuse (2,54 mm). Um die Sende- und Empfangsmodule zu identifizieren, haben ihre Gehäuse unterschiedliche Farben. Alle heute erhältlichen VL-Komponenten sind RoHS-konform. Die ersten Module waren für Temperaturen von 0 bis 70 ° C ausgelegt. Anschließend wurden Komponenten entwickelt, die im industriellen Temperaturbereich (von -40 bis +85 ° C) arbeiten.



    Es gibt drei Arten von Gehäusen, abhängig von der Position des optischen Anschlusses in Bezug auf die Leiterplatte: horizontal, vertikal und geneigt. Bei der Montage auf einer Platine ist der horizontale Modulanschluss parallel zur Oberfläche der Platine und der vertikale Anschluss senkrecht ausgerichtet. Einige Modelle haben auch eine dritte Modifikation, bei der sich der Port in einem Winkel von 30 ° befindet. Die Möglichkeit einer solchen Wahl gibt zusätzliche Freiheit bei der Gestaltung des Systems.



    Ein interessantes Merkmal von VL-Komponenten ist die Möglichkeit, sie miteinander zu verbinden, um Platz auf der Platine zu sparen. Dies ist möglich, weil auf einer Seite des Gehäuses ein L-förmiger Vorsprung vorhanden ist, der in die entsprechende Nut auf der gegenüberliegenden Seite des benachbarten Moduls eingesetzt wird. Es wird nicht empfohlen, mehr als vier Module miteinander zu kombinieren.



    VL-Komponenten haben ein spezielles Design für optische Steckverbinder. Der Eingangsanschluss verfügt über zwei Klappen, die den Stecker ausrichten und im optischen Stecker fixieren, wenn er klickt. Dieser Mechanismus minimiert Verluste an der Verbindungsstelle und schützt vor versehentlichem Lösen des Steckverbinders.



    Wie bereits erwähnt, sind Versatile Link-Komponenten so konzipiert, dass sie Daten über Kunststofffasern übertragen. Einige Module sind auch für 200/230 Mikron HCS-Faser optimiert.


    VL-Sender und -Empfänger werden abhängig von der maximalen Übertragungsgeschwindigkeit in mehrere Gruppen unterteilt: bis zu 40 kbit / s, bis zu 1, 5, 10, 12, 50 oder 160 Mb / s. Der Übertragungsbereich ist ebenfalls unterschiedlich, was nicht nur von den Eigenschaften der aktiven Komponenten, sondern auch vom verwendeten Kabel und der Betriebstemperatur abhängt. Die typische Länge der auf VL-Komponenten basierenden Kommunikationsleitung beträgt zehn bis hundert Meter, was die meisten industriellen Anwendungen erfüllt.


    Als nächstes werden die Eigenschaften der Sender und Empfänger detaillierter betrachtet.


    Sender


    VL-Sender verwenden als Emitter eine LED (LED) mit einer Strahlungswellenlänge von 650 (660) nm. Bei dieser Wellenlänge ist die Dämpfung der Kunststofffaser minimal. Darüber hinaus sind solche LEDs kostengünstig. Am Senderausgang ist eine Linse installiert, die die LED-Strahlung in den Lichtwellenleiter fokussiert.


    Die meisten Sender senden LEDs aus und haben keinen integrierten Treiber, was zur Flexibilität des Designs beiträgt. Die Ausnahme bilden 50-Megabyte-Sender, die einen Treiber mit TTL-Eingang haben. Einige Modelle haben einen nicht invertierten Eingang (ein hoher Pegel eines elektrischen Signals entspricht dem Einschalten der LED), während andere einen invertierten Eingang haben (ein niedriger Pegel eines elektrischen Signals dem Einschalten der LED).


    Empfänger


    Das Empfangsmodul enthält einen Fotodetektor und eine Signalverarbeitungsschaltung unterschiedlicher Komplexität. Die meisten Empfänger haben einen Ausgang, der mit Standardlogiktypen kompatibel ist. 50-Megabit-Empfänger haben einen TTL-Ausgang (nicht invertiert oder invertiert). TTL-Ausgang ist auch für einige 5-Megabit-Empfänger verfügbar. 160-Megabit-Empfänger haben einen analogen Ausgang.


    Transceiver


    Broadcom stellt auch optische Transceiver (Transceiver) mit einem VL-Anschluss her, der für die Verwendung mit optischen Kunststofffasern ausgelegt ist. Sie unterscheiden sich jedoch strukturell stark von den oben beschriebenen Modulen.



    Anschlüsse


    Optische VL-Steckverbinder bestehen aus Kunststoff und haben ein spezielles Design, das mit dem Steckverbinder des optischen Moduls kompatibel ist.


    Broadcom stellt VL-Steckverbinder für POF 980/1000 Mikrometer und HCS 200/230 Mikrometer her, und Steckverbinder für POF weisen verschiedene Modifikationen auf. Die Anschlüsse unterscheiden sich in der Art und Weise, wie sie am Ende des optischen Kabels angebracht sind. Einige der Steckverbinder sind mit einem Crimpring aus Metall befestigt, es gibt jedoch auch Modelle, die nicht mit einem Spezialwerkzeug gecrimpt werden müssen. Im letzteren Fall wird die Faser durch den Verbinderkörper selbst sicher fixiert. Einige VL-Steckverbinder haben auch eine Verriegelung, die in einer speziellen Aussparung im Modulgehäuse befestigt ist und der Verbindung zusätzliche Festigkeit verleiht. Das Unternehmen stellt Simplex- (Einfach-) und Duplex-VL-Steckverbinder (Dual-VL) her.



    Einer der Hauptvorteile von VL-Steckverbindern ist die einfache Installation. Die Herstellung eines optischen Patchkabels (Cord) ist vor Ort möglich, erfordert keine großen Kenntnisse und dauert einige Minuten. Wichtig ist, dass bei der Installation von VL-Steckverbindern kein Epoxidkleber verwendet wird. Die notwendigen Geräte (Hackmesser, Polierzubehör und ggf. Crimpzangen) sind deutlich kostengünstiger als bei Quarzfasern. Im Folgenden finden Sie als Beispiel die Videoanweisung zum Installieren eines Broadcom VL-Anschlusses (für das Video wird ein Anschluss verwendet, der nur für Transceiver mit einem VL-Anschluss geeignet ist).




    Broadcom fertigt auch Simplex- und Duplex-Adapter (Buchsen) mit VL-Steckverbindern, um Leitungsabschnitte miteinander zu verbinden.



    Kabel


    Bei VL-Bauteilen werden hauptsächlich POF 980/1000 μm und HCS 200/230 μm eingesetzt. Broadcom bietet verschiedene Modifikationen des POF-Kabels an. Hierbei handelt es sich um Simplexkabel in einem schwarzen Polyethylenmantel mit einem Durchmesser von 2,2 mm sowie um Duplexkabel mit Reißverschluss (zwei Kabel, die über eine Brücke verbunden sind). Je nach den Eigenschaften der verwendeten Faser gibt es drei Arten von Kabeln:


    • POF-Kabel mit Standarddämpfung (0,22 dB / m);
    • POF-Kabel mit reduzierter Dämpfung (0,19 dB / m);
    • halogenfreies POF-Kabel mit reduzierter Dämpfung (0,19 dB / m).


    Für den optischen Lichtbogensensor und ähnliche Anwendungen ist auch ein transparentes POF-Kabel mit Ummantelung erhältlich.


    Es ist auch möglich, fertige POF-Patchkabel zu erwerben. Kabel und Patchkabel mit HCS-Faser sind von anderen Herstellern erhältlich.


    Debug-Boards


    Um die Funktionen von Versatile Link-Komponenten und Prototypen von Geräten zu testen, veröffentlicht Broadcom auch praktische Demo-Kits, die aus einer Debug-Karte, Sende- und Empfangsmodulen sowie einem optischen Patchkabel bestehen.



    Universalverbindung


    Die Versatile Link-Linie trägt zu Recht ihren Namen („Universal Connection“). Die optischen Eigenschaften und Konstruktionsmerkmale der VL-Komponenten ermöglichen zusammen mit ihren geringen Kosten und ihrem breiten Sortiment den Einsatz in unzähligen verschiedenen industriellen Kommunikationsleitungen, was durch die mehr als zwanzigjährige Erfahrung von Entwicklern auf der ganzen Welt belegt wird.


    Bei der Firma EFO können Sie die Komponenten dieser Linie erwerben und sich bei der Frage ihrer Anwendung in industriellen Netzen von qualifizierten Fachleuten beraten lassen. Sie können sich auf unserer Website mit dem Angebot an VL-Komponenten vertraut machen:



    Verwendete Materialien:


    1. Vielseitige Linkfamilie. Application Note 1035 (Broadcom-Dokument AV02-0730DE vom 27.08.2015 )
    2. Broadcom Limited Website: http://www.avagotech.com/products/industrial-fiber-optics

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