一、产品描述
FTGA-12TR8525G-02I 是一款高性能压接式 LGA 封装 12 路并行光收发一体模块，面向短程多通道并行数据通信和超级计算机机柜间及机柜内的互连应用。模块的发射端/接收端均为 25.78125Gbps，发射端/接收端均为多模 850nm。采用 3.30V 单电源供电，工作温度范围 -55℃～85℃（高温壳温），高速信号引脚采用交流 CML 电平。
本光模块尾纤 MT 光口采用斜 8 度角（APC）研磨，提高对插机械寿命。要求同其对接的 MT 光口也采用同样制作工艺。
二、产品特性
- 发射/接收均为 12×25.78125Gbps 多模 850nm
- 24芯 MT/APC，8° 研磨工艺
- 200pin LGA 弹片压接式电连接器
- 封装尺寸为 38mm × 24mm × 5.5mm
- 传输距离 70m@OM3，100m@OM4
- 工作环境温度 -55℃～85℃（高温壳温）
三、产品性能指标
3.1 绝对最大额定值
| 参数 | 符号 | 最小值 | 最大值 | 单位 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|
| 供电电压 | Vcc | 0 | 3.6 | V | |
| 存储温度 | Tstg | -55 | +100 | ℃ | |
| ESD防护值1 | – | 1000 | V | 差分信号引脚除外 | |
| ESD防护值2 | – | 500 | V | 差分信号引脚 |
3.2 推荐工作条件
| 描述 | 符号 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 工作电压 | Vcc | 3.14 | 3.30 | 3.46 | V | |
| 工作温度 | Tcase | -55 | 25 | 85 | ℃ | 高温壳温 |
| 差分输入匹配阻抗 | Zin | – | 100 | – | Ω | |
| 差分输出匹配阻抗 | Zout | – | 100 | – | Ω | |
| 差分信号输入电压 | Vdiff-in | 300 | – | 900 | mV | 峰峰值 |
| 单通道速率 | S | – | 25.78125 | – | Gbps | |
| 传输距离(OM3) | D1 | 0.5 | – | 70 | m | OM3 |
| 传输距离(OM4) | D2 | 0.5 | – | 100 | m | OM4 |
3.3 产品光电性能
| 描述 | 符号 | 最小值 | 典型值 | 最大值 | 单位 | 备注 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| 功耗 | P | – | – | 9 | W | @3.3V |
| 工作电流 | Icc | – | 2800 | mA | @3.3V | |
| 平均发射光功率 | Po | -3 | – | 3 | dBm | 单通道 |
| 中心波长 | λ | 840 | 850 | 860 | nm | |
| 消光比 | ER | 3 | – | – | dB | |
| 接收灵敏度 | Pin | – | – | -9 | dBm | |
| 饱和光功率 | Pin(SAT) | 3 | – | – | dBm | |
| 差分信号输出电压 | Vdiff-out | 300 | 500 | 900 | mV |
DDMI 监控
| 项目 | 符号 | 监控范围 | 监控精度 | 备注 |
|---|---|---|---|---|
| 温度 | △T | -55℃～85℃ | ±3℃ | 高温壳温 |
| 电压 | △V | 3V～3.6V | ±0.1V | |
| 接收光功率 | △Px | -9dBm～3dBm | ±3dB |
备注：1) 单通道；2) 测试光源: ER>3dB, MARGIN>20%, WAVEFORMS=1000: BER of 5E-5；3) 850nm光源
四、接口定义
光模块尾纤接口采用标准 24芯 MT/APC 光连接器，斜 8° 研磨加凹面镀膜，长边与窗口同侧。
引脚定义
| 名称 | 电平类型 | I/O | 引脚定义 | 备注 |
|---|---|---|---|---|
| GNDT | 电源 | 地 | ||
| GNDR | 电源 | 地 | ||
| VCCT | 电源 | 3.3V | ||
| VCCR | 电源 | 3.3V | ||
| DI[1:12]P | CML | 输入 | 发射通道差分信号同相输入端 | |
| DI[1:12]N | CML | 输入 | 发射通道差分信号反相输入端 | |
| DO[1:12]P | CML | 输出 | 接收通道差分信号同相输出端 | |
| DO[1:12]N | CML | 输出 | 接收通道差分信号反相输出端 | |
| TXEN | LVTTL | 输入 | 发射使能，高电平正常工作，低电平关断 | 内部上拉10KΩ |
| RXEN | LVTTL | 输入 | 接收使能，高电平正常工作，低电平关断 | 内部上拉10KΩ |
| ALERTN | LVTTL | 输出 | 告警指示，低电平表示故障 | |
| RESETN | LVTTL | 输入 | 低电平有效复位信号 | 内部上拉10KΩ |
| SD | LVTTL | 输出 | 信号检测，高=正常，低=光功率低于阈值 | |
| SCL | LVTTL | 输入 | 串行时钟接口 | 内部上拉10KΩ |
| SDA | LVTTL | 输入/输出 | 串行数据接口 | 内部上拉10KΩ |
| CDR EN | LVTTL | 输入 | CDR使能，高=25.78Gbps，低=8.5~10.3Gbps | 内部上拉10KΩ |
CDR 功能
该型号光模块可通过 CDR_EN 引脚切换不同传输速率：
- 模块上电时，CDR_EN 引脚默认为高电平，CDR 开启，传输速率仅支持 25.78125Gbps
- CDR_EN 为高电平时，可通过 I2C 改变单通道 CDR 状态，关闭 CDR 的通道传输速率支持 8.5Gbps～10.3125Gbps
- CDR_EN 为低电平时，CDR 关闭，传输速率仅支持 8.5Gbps～10.3125Gbps
五、设计结构尺寸
5.1 结构设计尺寸
产品封装尺寸 38mm × 24mm × 5.5mm，采用 200pin LGA 弹片压接式电连接器。
5.2 PCB Layout 设计推荐尺寸
用户主板 PCB 设计基础要求
| 内容 | 具体要求 | 备注 |
|---|---|---|
| 阻抗要求 | 差分100±10Ω | |
| 过孔要求 | 压接式焊盘中的过孔，要求树脂塞孔，电镀填平 | |
| 焊盘平整度要求 | 压接式焊盘，要求保证焊盘平整，焊盘最大共面度最大为0.05mm | |
| 阻焊要求 | 压接焊盘整个焊盘区域不允许敷绿油 | |
| 等长要求 | 差分信号线长度尽量等长，差异控制在5mil以内 | |
| PCB板材 | 25G以上产品选择Ultra Low Loss级别材料（Df＜0.004），如Rogers3003 | |
| 表面处理 | LGA器件焊盘镀硬金（硬金金厚≥0.762μm） |
图：压接式焊盘示意图
布局布线要求
- 高速差分信号走线建议盘中孔设计（通孔直径建议 8mil/16mil），盘中孔用树脂塞孔后电镀填平
- 不适合盘中孔时可用扇出过孔形式出差分对
- 地焊盘和电源焊盘周围建议铺与管脚相连的铜区，增强载流能力
- 高速差分线换层过孔尽量少，必须换层时加伴地孔差分过孔，非信号层做无环设计
- 差分对间距保证在 3W 以上，最小不小于 2W
- 低速信号线（尤其 I2C）远离差分走线，最小间距 3W
- 差分回流路径完整（相邻参考平面为地平面且完整）
六、I2C 使用说明
6.1 实施方案
通信方式：标准 I2C，通信引脚 SDA、SCL 参考电接口引脚定义。通信地址：0xA0（写）/ 0xA1（读），通信速率 ≤100Kbit/s。
图：多只模块 I2C 操作方案
6.2 数字监控功能
模块通过 I2C 接口可监控电压、温度等信息。主机需在程序中检测并等待从机的时钟延展。
6.3 寄存器地址映射表 (Memory Map)
| Byte | Type | 通信地址 0b1010000X |
|---|---|---|
| 0x04~0x05 | RO | 接收通道SD寄存器 |
| 0x06 | RO | 温度告警寄存器 |
| 0x07 | RO | 电压告警寄存器 |
| 0x16~0x17 | RO | 模块温度监控量 |
| 0x1A~0x1B | RO | 模块电压监控量 |
| 0x1C~0x1E | RW | 通道开关使能控制寄存器 |
| 0x1F~0x21 | RW | 通道CDR使能控制寄存器 |
| 0x22~0x39 | RO | 接收通道光功率监控量 |
七、应用指导
7.1 外围推荐电路
设计注意事项：
- 电接口高速电信号采用交流耦合设计，模块内部已集成交流耦合电容，外部无需再加
- 高速信号路径中，LGA 连接器、过孔是影响阻抗的关键点，Layout 时着重关注
- 建议将光模块金属外壳与系统信号地相连，确保电磁兼容和静电防护
- 按 IEEE802.3 对 25G 电链路衰减要求，信号源到光模块端衰减不超过 7.3dB
- 输入差分摆幅 300～900mV，输出典型 500mV，差分阻抗 100Ω
- 主板数据交换芯片或 FPGA 应与光模块尽量靠近，布局紧凑
- 电信号抖动在 10ps 左右，眼图模板余量在 45% 左右
7.2 电源适配性
- 主板供电电源模块负载能力要充足，每个光模块需就近放置滤波电路
- 模块只能在极限供电电压范围内（0~3.6V）使用，超过可能产生不可逆损坏
7.3 光链路设计要求
- 采用 OM3 光纤可传输最长 70m，光连接器插损要求 ≤1.8dB
- 采用 OM4 光纤可传输最长 100m，光连接器插损要求 ≤1.9dB
- 建议减少多模 25G 光连接器转接次数，选用插损和回损指标更优的多模光连接器
八、模块安装使用
8.1 人眼安全防护
禁止用眼睛直视光纤带出口，以防止激光对人眼造成损伤。
8.2 螺钉及垫片选用
8.3 模块的安装
安装步骤：
- 确认模块型号，确保防呆柱位置与主板对应无误
- 确认用户主板连接器贴合焊盘清洁
- 去掉产品底部保护盖，对模块底部 LGA 连接器进行检查，确保弹片正常且清洁
- 模块垂直主板面向下安装，使导针竖直插入定位孔内
- 按顺序背面加装平垫圈、弹簧垫圈和螺钉固定，每个螺钉每次顺时针旋进 1/3 圆周，按 1→2→3→4 顺序循环紧固
- 最终螺钉紧固扭矩值 0.12N·m，建议使用扭矩扳手操作
严禁直接将模块某一端或某一角一次锁死，会导致模块偏移、受力不均匀。
8.4 模块的防护
8.4.1 光接口防护
- 不用或安装过程中，光接口要求佩戴防尘帽
- 测试前用无尘棉棒蘸取酒精沿一个方向擦拭，每只棉签不超过 3 次
- 严禁用手或尖锐物品碰触光端面
- 如需喷涂三防漆，建议采用无挥发性三防漆，喷涂前用 3M 高温胶带密封光口
8.4.2 电接口防护
- 安装固定时可拆除保护盖，其余时间要加保护盖保护连接器
- 需拆除保护盖时，推荐模块顶面面朝下放置以保护弹片
- 背面朝下放置时勿放在泡棉、无尘纸等易钩连弹片的衬底上
- 严禁连接器在无保护盖保护的情况下拖动模块
- 请勿用镊子、螺丝刀或手直接触碰弹片
- 推荐在模块最后安装前重新对连接器进行显微镜下目检
8.4.3 尾纤防护
- 连接尾纤时使尾纤自然伸出，不可随意扭绞
- 低温时尾纤较脆，不可随意上下摇动
- 高温时尾纤会软化，不可挤压、拉拽
- 严防挤压及硬器、锐器损伤
- 弯曲半径不小于 30mm，避免直角折弯
8.4.4 静电防护
光模块是 ESD 敏感器件，操作者要求佩戴防静电腕带、指套，腕带接地良好，禁止裸手直接接触模块。
九、产品订购信息
| 产品型号 | 封装形式 | 光/电接口 | 单路速率 | 工作温度 | 传输距离 | 工作波长 |
|---|---|---|---|---|---|---|
| FTGA-12TR8525G-02I | LGA封装 | 24芯MPO / 200pin电连接器 | Tx/Rx: 25.78125Gbps | -55℃~85℃ | 70m@OM3 / 100m@OM4 | Tx/Rx: 850nm |
本产品为并行光收发模块产品线，详细信息，请联系我们的销售人员，谢谢！
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