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Pin Configurations appear at end of data sheet.Functional Diagrams continued at end of data sheet.UCSP is a trademark of Maxim Integrated Products, Inc.

参考设计:

HFRD-30.1 Rev. 2; 11/08

参考设计 SFP+主板

参考设计：SFP+主板

目录 1. 概述 ............................................................ 22. 获取更多信息 ............................................ 23. 参考设计详细数据 .................................... 34. 应用信息 .................................................... 45. 快速评估 .................................................... 5 6. I/O 和控制说明 .......................................... 87. 信号定义 .................................................... 98. 元件列表 .................................................... 109. 原理图 ........................................................ 11 10. 电路板尺寸/布局 ..................................... 1211. 板层剖面 .................................................. 13

1 概述

高频参考设计(HFRD-30.1)是一个高速 SFP+主板，用于评估工作速率高达 12Gbps 的 SFP和 SFP+模块。此主板可以用于测试多种不同

的模块，并对 Maxim SFP+参考设计板具有额

外的测试、监控和编程功能。

1.1 特性 • SFP+ MSA 兼容 • 提供图形用户接口和 USB 接口 • 低损耗 PCB 材料和 SMA 连接器 • 板载电压和电流监控 • 提供原理图和元件列表 • 提供 Gerber 文件

2 获取更多信息 SFP+主板供货数量有限，如需了解本参考设

计的更多信息或索取SFP+主板，请发送电子

邮件至：https://support.maxim-ic.com/cn。

参考设计 HFRD-30.1 (Rev. 2; 11/08) Maxim Integrated Page 2 of 13

3 参考设计详细说明 HFRD-30.1 通过微带传输线和 SMA 连接器发

送和接收数据。通过图形用户接口 GUI (图 1)提供工作电流监测、电压监测和数字控制 I/O状态的监控。从主板与模块的信号连接由 20引脚 SFP 连接器实现。

HFRD-30.1 同时提供一个基于Windows®的图

形用户界面GUI，GUI通过简单的USB 接口

与电路板连接，进行通信。利用软件，用户

可以监测、更改HFRD-30.1 的所有参数，通

过I2C接口读取SFP/SFP+模块的诊断信息。

SMA

SMA

20-PinSFP

SFP+ Module

PatternGenerator/

BERT,Serializer/

Deserializeror FPGA

ComputerPower Supply

OpticalTest

Equipment

SFP Host Board(HFRD-30.1)

Fiber

Fiber

SFP+ TEST SETUPBLOCK DIAGRAM

USB Link

Transmitt DataSMA

SMA

Multimeter/LEDIndicators

Received Data

图 1. SFP+测试装置(方框图)

参考设计 HFRD-30.1 (Rev. 2; 11/08) Maxim Integrated Page 3 of 13

参考设计 HFRD-30.1 (Rev. 2; 11/08) Maxim Integrated Page 4 of 13

4 应用信息

4.1 GUI 评估软件

GUI 评估软件可以在以下网址下载：

http://www.maxim-ic.com.cn/products/fiber/reference_designs.cfm

每块评估板附带的 CD 也包含这个软件，请

定期检查网站的更新信息。

4.1.1 软件要求

评估软件工作在 Microsoft® Windows 2000 或

Windows XP 操作系统。在 Windows 98 系统

也可以使用，但须注意在 Windows 98 系统

下，如果在终止器件在 Windows 环境下的操

作之前拔下 USB 电缆，有可能导致软件工作

不稳定。

4.1.2 软件安装

安装软件时，下载文件 (http://www.maxim-ic.com.cn/products/fiber/reference_designs.cfm)并在计算机上运行该文件，或运行随评估板

提供的CD ROM上的Setup.exe文件。这个评

估软件基于Microsoft .NET平台，如果您的计

算机没有安装这个平台的当前版本，评估软

件将连接到互联网，下载相应的组件以完成

安装。

Windows 和 Microsoft 是 Microsoft Corporation 在美国及其它国家的注册商标。

4.1.3 软件使用

图 2 和图 3 是图形用户界面 GUI，显示了各

种参考设计的功能。图的下方列出了简要说

明。

4.2 布板考虑

HFRD-30.1 主板采用单端传输线设计，改变

PCB 设计(见第 11 节)会影响这些传输线的阻

抗和参考设计的性能。如果需要更改板层设

计，需重新计算传输线尺寸。

参考设计 HFRD-30.1 (Rev. 2; 11/08) Maxim Integrated Page 5 of 13

5 快速评估

5.1 评估注意事项

参考设计 HFRD-30.1 采用直流耦合 I/O (模块

内部提供交流耦合)，应确保模块正确连接到

主板，并且所有信号(差分摆幅、输入和输出

光功率等)电平都在所要求的范围内，否则可

能损坏测试设备或模块。

采用带激光二极管的器件时，需要采取适当

的预防措施，保证安全操作。激光可能导致

眼睛损伤。Maxim 不对使用此参考设计过程

中造成的人身伤害和设备损坏负责。

5.2 评估设置

根 据 下 面 步 骤 用 HFRD-30.1 主 板 评 估

SFP/SFP+ 模块：

1. 用户程序安装请参考4.1.2节。

2. 用提供的 USB 电缆将 HFRD-30.1 主板连接到电脑。插入电缆后，板上的

D2 (USB_PWR)应该被点亮。然后等

待以下第 8 步启动软件。所有操作过

程假设激光二极管正常发光。谨慎操

作光纤和模块，以避免眼睛、设备受

到损伤。

3. 将 SFP/SFP+模块插入 HFRD-30.1 主

板，确保模块正确定位。

4. 首先清理并检查 LC 光纤接头，然后

插入对应模块的 Tx 和 Rx 接口。

5. 将 Tx 光纤连接到光衰减器和/或光电

转换器。必要时，可通过光衰减器确

保光功率在测试设备要求的安全范围

以内。

6. 将 Rx 光纤连接到合适的光源(功率、

波长、数据速率等)。

7. 将+3.3V 电源连接到 J11 (+3.3V)和J16 (GND)，电流限制在 300mA，然

后打开电源。

8. 在 Windows 的开始菜单运行 HFRD-30.1 软件：

→ start

→ All Programs

→ Maxim Integrated Products

→ HFRD-30.1 SFP+…

9. 启动软件后，点击 图 2 的 Initialize按钮。如果一切连接正常，屏幕上将

弹出图 3 所示界面，其余连接完成后

使能驱动器。 10. 为了完成设置，请仔细阅读模块的相

关资料，检查测试设备的所有连接。

确保没有直流电压出现在SMA连接器

的中心位置(J20、J19、J18 或J17)，否则会损坏设备。按照模块的推荐工

作条件进行操作，确保测试设备正确

连接。如需帮助，请发送电子邮件

至：https://support.maxim-ic.com/cn。

1

图 2. 初始化界面

1. 初始化测试通信：点击此按钮复位

GUI界面和初始化测试程序，以判定

HFRD-30.1 板是否已经连接到计算

机。然后，软件扫描I2C总线，以确定

是否有I2C可寻址模块连接到HFRD-30.1 主板。

参考设计 HFRD-30.1 (Rev. 2; 11/08) Maxim Integrated Page 6 of 13

3

1

2

图 3. GUI 界面

1. 状态指示 LED 和控制：点击“TX Enabled”或“TX Disable”可以打开

或关闭发送器。点击“RS0…”或 “RS1…”将触发输出为高电平或低

电平。注意：RS1 只有在评估 SFP+时才能触发，对于普通的 SFP 模块将始

终保持低电平。

2. 电源监控：这一部分显示 SFP/SFP+模块发送器和接收器电源的工作电压和

工作电流。

3. 控制寄存器：这一部分允许用户读/写挂接在I2C总线上的模块内部器件。

参考设计 HFRD-30.1 (Rev. 2; 11/08) Maxim Integrated Page 7 of 13

参考设计 HFRD-30.1 (Rev. 2; 11/08) Maxim Integrated Page 8 of 13

6 I/O 和控制说明 Component Name Function

J1

ISP connector used only for specific Maxim SFP+ reference designs: Pin 1 → MISO Pin 2 → VCC (+3.3V) Pin 3 → SCK Pin 4 → MOSI Pin 5 → RESET Pin 6 → GND

J11 +3.3V Power supply, +3.3V input

J13 SFP Module Connector (See Section 7.)

J16 GND Power-supply ground input

J17 TD- Transmitted data inverted input, DC-coupled from SMA to SFP connector

J18 TD+ Transmitted data noninverted input, DC-coupled from SMA to SFP connector

J19 RD+ Received data noninverted output, DC-coupled from SMA to SFP connector

J20 RD- Received data inverted output, DC-coupled from SMA to SFP connector

J21 VCCR SMA connector provided for external power-supply noise injection into the receiver power supply. Can also be used for external VCCR supply monitoring.

J22 VCCT SMA connector provided for external power-supply noise injection into the transmitter power supply. Can also be used for external VCCT supply monitoring.

D1 TX_FAULT LED illuminates when a transmitter fault condition has occurred.

D2 USB_PWR LED illuminates when the host board (HFRD-30.1) is connected to a computer through a USB cable.

D8 MOD_ABS LED illuminates when the SFP/SFP+ module is absent.

D14 PROG_MODE LED illuminates when the host board is in normal operational mode. The LED is not illuminated when it is in ISP programming mode.

D15 TX_DISABLE LED illuminates when the transmitter is disabled.

D16 TX_ENABLE LED illuminates when the transmitter is enabled.

D19 LOS LED illuminates when the received signal power drops below a defined threshold.

TP1 VCCR Test point for monitoring receiver supply voltage

TP2 VCCT Test point for monitoring transmitter supply voltage

TP13 SCL Test point for monitoring I2C serial clock

TP14 SDA Test point for monitoring I2C serial data

TP15 TX_FAULT Test point for monitoring transmitter fault

TP16 TX_DISABLE Test point for monitoring transmitter disable

TP17, TP23 GND Ground test points

TP18 RATESEL0 Test point for monitoring rate select 0

TP19 LOS Test point for monitoring receiver loss-of-signal (LOS)

TP20 RATESEL1 Test point for monitoring rate select 1

参考设计 HFRD-30.1 (Rev. 2; 11/08) Maxim Integrated Page 9 of 13

7 信号定义(20 引脚连接器，J13) I/O 方向参考 SFP 模块。

Connector Pin (J13) I/O Type NAME Definition

1, 17, 20 VEET Module transmitter ground. This pin can be connected to VEER inside the SFP module.

2 LVTTL OUTPUT TX_FAULT Transmitter fault output (Note 1). The transmitter is disabled when TX_FAULT

is asserted. 3 LVTTL

INPUT TX_DISABLE Transmitter disable input. The transmitter is disabled when TX_DISABLE is asserted.

4 LVTTL INPUT / OUTPUT

MOD-DEF2 2-wire serial interface, bidirectional data line (Note 1)

5 LVTTL INPUT MOD-DEF1

2-wire serial interface clock line (Note 1)

6 LVTTL OUTPUT MOD-DEF0

Pin is pulled low by the SFP module to indicate to the host controller that a module is present (Note 1).

7 LVTTL INPUT RATE SEL0 Optional receiver bandwidth selection input (0)

8 LVTTL OUTPUT LOS Receiver loss-of-signal output (Note 1). Output is high when receiver input

signal is below the set threshold.

9 LVTTL INPUT RATE SEL0 Receiver bandwidth selection input (1) for SFP+ modules. This pin is

internally grounded in standard SFP modules.

10, 11, 14 VEER Module receiver ground. This pin can be connected to VEET inside the SFP module.

12 OUTPUT RD- Inverted received data output, AC-coupled inside the SFP module 13 OUTPUT RD+ Noninverted received data output, AC-coupled inside the SFP module

15 VCCR +3.3V receiver power-supply connection. Can be internally connected to VCCT in the SFP Module.

16 VCCT +3.3V transmitter power-supply connection. Can be internally connected to VCCR in the SFP Module.

18 INPUT TD+ Inverted transmit data input, AC-coupled inside the SFP module 19 INPUT TD- Noninverted transmit data input, AC-coupled inside the SFP module

注 1：开漏输出， 主板提供这些引脚的上拉。

8 元件列表 Designation Qty Description

C1, C84 2 10μF ± 10% ceramic capacitor (0805)

C2, C3, C28, C29, C58, C85 6 0.1μF ± 10% ceramic capacitor

(0603)

C5, C30 2 22μF ± 10% ceramic capacitor (0805)

C17, C19, C20, C34, C51, C55,

C57 7 1μF ± 10% ceramic capacitor

(0603)

C18, C22 2 33pF ± 10% ceramic capacitor (0402)

C21, C23, C37 3 4.7μF ± 10% ceramic capacitor (0805)

C24-C27, C49, C50, C52, C59, C63, C64, C90,

C91

12 0.1μF ± 10% ceramic capacitor (0402)

C76-C78 3 0.01μF ± 10% ceramic capacitor (0402)

D1, D8, D14, D15, D19 5 Red LED

D2, D16 2 Green LED J1 1 2x3 header, 0.1in spacing

J12 1 USB connector, Tyco 440247-1

J13 1 SFP connector, AMP 1367073-1

J17-J20 4 Side-mount SMA connector, Rosenberger 32k243-40M

J21, J22 2 PCB-mount SMA connector, Johnson 142-701-231

L1, L3 2 22μH inductor, Taiyo-Yuden CBC3225T220M

参考设计 HFRD-30.1 (Rev. 2; 11/08) Maxim Integrated Page 10 of 13

Designation Qty Description

L5, L18 2 4.7μH inductor, Taiyo-Yuden CBC3225T4R7M

L6 1 1.0μH inductor, Taiyo-Yuden CBC3225T1R0M

R1, R3, R4, R48, R89, R94,

R97, R98 8 Open (0402)

R2, R52, R55, R62, R66, R73,

R86 7 49.9Ω ±1% resistor (0402)

R9, R25, R37, R41, R49-R51,

R92, R107 7 10kΩ ±1% resistor (0402)

R24 1 1.5kΩ ±1% resistor (0402) R67-R72 6 470Ω ±5% resistor (0402) R87, R88 2 24.9kΩ ±1% resistor (0402) R90, R93 2 0Ω ±5% resistor (0402)

R91 1 681Ω ±5% resistor (0402) R95, R96 2 0.1Ω ±1% resistor (1206) TP1, TP2,

TP13-TP20, TP23, J11, J16

13 Test points

U10 1 Microcontroller, Microchip PIC16C745-I/SO

U13, U16, U17 3 Dual inverter, Fairchild NC7WZ04P6X

U14, U19 2 ADC, Max1362EUB

U20, U22 2 High-side current-sense amp, MAX4070AUA

U21 1 Bidirectional level translator, MAX3373EXK

Y1 1 Crystal, ECS Inc. XC679CT

9 原理图

图 4. HFRD-30.1 SFP+主板原理

参考设计 HFRD-30.1 (Rev. 2; 11/08) Maxim Integrated Page 11 of 13

10 电路板尺寸/布局

图 5. HFRD-30.1 应用电路，第 1 层

图 6. PCB 布局—元件层，第 1 层 图 7. PCB 布局—地层，第 2 层

参考设计 HFRD-30.1 (Rev. 2; 11/08) Maxim Integrated Page 12 of 13

图 8. PCB 布局—电源层，第 3 层 图 9. PCB 布局—焊接层，第 4 层

11 板层剖面 HFRD-30.1 SFP+主板采用阻抗受控的传输线

(图 10)， 板层剖面基于以下假设：

1. 介质材料采用介电常数为 3.48 的Rodgers 4350

2. 采用 0.5oz 铜箔

单端 耦合 A 20mil N.A. B > 60mil N.A. C 10mil N.A. D 根据需要 根据需要

参考设计 HFRD-30.1 (Rev. 2; 11/08) Maxim Integrated Page 13 of 13

图 10. 板层剖面

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