内容与X2和XFPLRM模块相比，SFP+模块更具挑战性。为了与X2和XFP实现类似的性能，SFP+LRM模块必须是预加权线性接收功能，传输距离可达300米外部电色散补偿（EDC）。Vitesse半导体公司的AhmetBalcioglu近10年来，10Gbps光收发模块的标准经历了数代300pin多源协议（MSA），XENPAK，XPAK，X2到XFP的发展，并演变了当今的小型可插拔SFP+模块。该模块通过取消内置定时器来增加端口密度。实际上，如图1所示，定时器和时钟恢复电路（CDR）和电子色散补偿器（EDC）仅集成在主板ASIC中。在接收路径中分离SFP+模块和电路板的方式将增加物理连接和传输距离，从而大大损害信号质量，因此SFP+对EDC的性能提出了更高的要求。目前，10GbpsCDR的媒体访问控制（MAC）和切换功能已经出现。高速串行I/O集成在ASIC中可以减少引脚数量，降低安装成本。根据具体的电路板设计，使用FR4印刷电路板连接长度甚至超过8英寸，也符合SFF-8431行业标准。本标准规定了SFP+短距离（SR），远程（LR）和远程多模（LRM）模块，直接连接和主板的电气特性。由于这些设备不能与10GbpsI/O标准完全兼容，因此需要使用专用信号调节器增加SFP+模块中的ASIC电路。本文将讨论在10G（10GbE）LRM，SR和LR应用中开发SFP+系统所遇到的技术问题，以及设计人员为了满足实际的系统链路冗余而必须考虑的关键因素。本文所涉及的数据来源于SFP+评估系统的实际测试。Vitesse半导体公司的AhmetBalciogluSFP+/EDC主板实例。SFP+/EDC要求SFP+设计用于支持10GbESR，LR，LRM和电缆直接数据通信服务。SR和LR的SFP+模块属于受限的接收路径，LRM和铜直接模块属于线性接收路径。SFP+LRM模块根据IEEE802.3aq10GBase-LRM协议在FDDI多模光纤（MMF）上传传输，传输距离可达220米。目前，99％的光纤是这种类型的，所以有必要均衡模式的分散。除此之外，还必须解决由SFP+连接器产生的信号衰减和反射以及FR4中最长的8英寸铜连接线。具有高级EDC功能的CDR设备可以解决上述问题。EDC可以用不同的均衡技术实现。将前馈均衡和判决反馈均衡（FFE/DFE）与最大似然序列估计（MLSE）组合是最常用的方法。除均衡算法外，设计具有高重复性和稳定性的新型EDC算法是非常重要的，这比误码率测试（BERT）更为重要。在系统设计人员看来，成功的EDC自适应算法必须能够覆盖-10dBm到+2dBm的输入光功率，而且不能减少链路冗余。
内容在当今的网络，电信甚至工业系统中传输高速信号的最佳方法是使用光纤模块和光纤电缆。设计工程师正在开发可以高速传输数据的铜互连电缆和背板解决方案。当速度超过Gbps或传输距离超过5米时，设计工程师必须解决光纤模块工程师面临的设计问题。在本文中，我们将讨论光纤模块的电路设计，并讨论如何将其应用于高速电缆互连和背板的设计。图1是典型的小尺寸可插拔（SFP）光纤模块。在该模块中，通过发送光子设备（TOSA）来发送信号。TOSA由激光二极管驱动器芯片驱动，激光二极管驱动器芯片需要在TOSA上保持偏置电流，并驱动激光二极管传输表示数据的光脉冲。接收端是由接收PIN二极管和跨阻放大器（TIA）组成的接收光学装置（ROSA）。TIA将光能转换为电信号。当光链路或较长激光器的输出功率低时，ROSATIA输出将在TIA放大后出现小信号摆幅，通过限制后置放大器基于TIA信号，可以在需要时预测，而不考虑输入幅度。 图1：（a）典型的SFP模块内部电路;（b）光模块电路结构图。后置放大器的主要功能是放大具有最低噪声的信号，并向输出提供标准逻辑电平。后置放大器可以将差分信号的峰值电压（以下称为峰值电压为峰值）低至5mV，并将其放大至标准CML或LVPECL逻辑电平。光模块后面的高速串行芯片可以可靠地解码ROSA输入信号。当需要通过铜线连接两个或更多个帧时，信号幅度将衰减。衰减取决于铜线，信号速度和电缆长度。例如，RG-174同轴电缆衰减1.3dB/m@1.5GHz。因此，10米电缆将产生13dB的衰减。如果400mV的差分信号由10MHz的RG178电缆以1.5MHz的频率发送，则输出为90mV。LVDS，CML和LVPECL器件难以解码低于100mV的信号。例如，10米的RG-174电缆将难以解码（即使可能）。当信号频率由电缆增加时，电缆长度会缩短。因此，随着信号频率的增加，传输前400m的差分信号将迅速下降到100mV。即使输入电平仅为5mV，限幅后置放大器可以将输入信号放大到适当的CML或LVPECL电平。使用后置放大器的缺点是使用信号检测（SD）或信号丢失（LOS）引脚。该引脚在信号丢失或接收到有效信号时发出警告。该引脚可以调整以设置峰峰值电平，给出SD或LOS指示，以将诊断功能增加到高速系统。图2显示了后置放大器框图的结构和功能的实现。
