模块电路：驱动器、TIA/LA、DSP、控制器与电源

两个光学子组件背后是一小块电路板，完成其余的全部工作：把主机的电信号转换成激光电流，把光电流还原成干净的数据，让激光器在不同温度和使用年限下保持恒定功率，进行测量和上报，响应低速引脚，并在严格的功耗预算内运行。本文逐个模块讲解这块电路板，并把每个模块与你从外部能看到的内容对应起来——引脚、存储字节和 DDM 数值。

结构框图

                    ┌─────────────── module PCB ───────────────┐
host Tx lanes ──►  CDR / DSP ──► laser DRIVER ──► TOSA (laser + MPD)  ──► fibre
                    (retime,       (bias +           │
                     equalise,      modulation)      │ monitor current
                     gearbox)                        ▼
                                              ┌── MCU ───┐  ◄── I²C (SCL/SDA)
                                              │ APC loop │  ◄── TX_DISABLE, RS0/1, LPMode…
                                              │ ADC/DDM  │  ──► TX_FAULT, RX_LOS, IntL
                                              │ memory   │
                                              └──────────┘
host Rx lanes ◄──  CDR / DSP ◄── LA / linear amp ◄── TIA ◄── ROSA (PD)  ◄── fibre
                                                                 │
power 3.3 V ──► inrush limiter ──► LDO / DC-DC (1.8 V, 1.2 V, 0.9 V …) ──► every block

光学部分：TOSA、ROSA、BOSA；时钟模块： CDR；DSP 详解： 调制与 DSP。

激光驱动器

接收链路：TIA 与 LA

光电二极管本身的作用：接收机。

重定时与信号处理

• CDR/重定时器：在一侧或两侧恢复时钟并重新定时数据；SFP+（仅主机侧）、SFP28/QSFP28 （两侧）都会用到，也可选择旁路（CDR）。
• DSP：在 PAM4 模块中，DSP 取代 LA/CDR 组合，实现 ADC → 均衡器 → 判决 → DAC 的链路；还负责齿轮箱功能（8 条 50G 主机侧通道 ↔ 4 条 100G 媒质侧通道），在相干模块中还承担 FEC。这是板上功耗最高的芯片（400G 模块中约 3–6 W）（调制与 DSP）。
• 线性（LPO）方案去掉 DSP，由主机侧 SerDes 完成均衡；模块只剩驱动器和 TIA。

微控制器

MCU 负责运行整个模块：通过 ADC 采集温度、Vcc、偏置电流、Tx 和 Rx 监测值，并按出厂校准数据进行换算；运行 APC 环路，如果配备的话还运行 TEC 控制环路；将数值与阈值比较并置位标志和 IntL；应答两线制总线，用分页和分组模拟存储器映射；执行密码校验和存储器保护；在 CMIS 模块上还运行状态机和 CDB。详细内容，以及这一切对编程意味着什么： 控制器与固件。

电源分配

DDM 中的 Vcc 是在输入滤波之后测得的，通常比主机电源轨低 50–150 mV （温度与电压）。

低速引脚及其处理者

各系列的引脚定义：SFP 硬件、 QSFP 硬件。

散热路径

电子器件和光学器件产生的热量都散入金属外壳，外壳本身就是模块的散热片；笼子上配套的散热片和机箱内的气流负责把热量带走。导热垫把 DSP 和激光驱动器与外壳连接起来。一个壳体温度额定为 70 °C 的模块，其 DSP 结温可能比壳体高 20–30 °C——这正是气流状况而不是 “房间是否凉快”决定模块寿命的原因。

板上故障

在 CodingBox 中

电子部分测量和控制的一切内容，都会显示在检测台上：DDM 界面上的 DDM 数值和标志位，Tx disable 和速率选择状态，CMIS 模块状态，以及 EEPROM editor 中声明功耗等级和 CDR 是否存在的身份信息。如果一个模块的偏置已经顶到驱动器上限，而 Tx 功率却在下降，这块板卡就是在告诉你：它的激光器已经报废。