MAX3867激光二級管驅(qū)動電路及其應(yīng)用

1、max3867激光二級管驅(qū)動電路及其應(yīng)用 max3867是單電源、高速激光二極極管驅(qū)動，傳輸速率可達2.5gbps，特殊適用于sdh/sonet系統(tǒng)、雙工器、數(shù)字交換及2.5gbps光傳輸系統(tǒng)。max3867內(nèi)部的自動功率控制(apc)閉環(huán)電路，用于補償溫度變幻及芯片老化引起的光輸出功率的變幻，維持激光輸出功率恒定；另外，還有其它輔助功能，如：使能控制、軟啟動、apc失效監(jiān)測等，因此應(yīng)用十分靈便便利。2. 主要性能指標(biāo)2.1 極限參數(shù)電源：0.5v7.0v。偏置：20ma150ma。輸出電流：20ma100ma。延續(xù)功耗：1354mw(ta=85)。存貯溫度范圍：65165。工作結(jié)溫范圍：55

2、150。引腳焊接溫度：300(10秒)2.2 電氣性能參數(shù)max3867的主要電氣性能參數(shù)如表1所列。3. 封裝形式及引腳功能max3867采納48腳方形貼片式(tqfp)塑料封裝，其引腳功能如表2所列。4. 基本工作原理max3867激光二極管驅(qū)動電路由高速調(diào)制驅(qū)動電路和自動功率控制(apc)電路兩大部分組成，1所示。高速調(diào)制驅(qū)動電路由高速差分級和可預(yù)置調(diào)制電流源組成，采納直流耦合時，寄生會產(chǎn)生眨眼高電壓沖擊，因此max3867的調(diào)制輸出通過溝通耦合至激光二極管ld的負極；同時外接上拉電感保證激光二極管ld的直流偏置，這樣把激光二極管正向壓降與輸出電路有效地隔離，以實現(xiàn)大擺幅輸出。在自動功率

3、控制(apc)電路中，用監(jiān)測光電管fd將激光二極管ld的光輸出轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的光電流，經(jīng)apc環(huán)路反饋控制激光二極管ld的偏置電流，從而維持光輸出功率恒定。恒定功率值由外接rapcset設(shè)定，apc環(huán)路的時光常數(shù)則由外接capc確定。5. 其他輔助功能5.1 apc開環(huán)工作此時apc不起作用，激光二極管ld的工作電流由外接電阻rmodset和rbiasmax設(shè)定。5.2 數(shù)據(jù)輸入鎖定為提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)睦慰糠€(wěn)定性，數(shù)據(jù)輸入鎖定電路采納了不同形式的時鐘信號，由latch端電平來挑選，該端為高電平常，輸入數(shù)據(jù)與時鐘clk的升高沿同步；該端為低電平常，輸入數(shù)據(jù)挺直送至輸出級。若不需鎖定功能，可將時clk接到

4、電源端，clk懸空即可。5.3 使能控制使能控制(enable)端為低電平常，偏置電流和調(diào)制電流均被關(guān)斷，激光二極管ld無輸出，使能端為高電平常，max3867正常驅(qū)動激光二極管ld。5.4 軟啟動軟啟動電路的作用是設(shè)置激光二極管ld的導(dǎo)通延遲時光，避開激光二極管ld因受眨眼沖擊而損壞。延遲時光由外接電容cslwstrt確定。5.5 apc失效監(jiān)測當(dāng)apc環(huán)路失效時，失效檢測電路可輸出一個提醒信號falt。5.6 短路庇護當(dāng)調(diào)制、偏置和內(nèi)部控制電流源浮現(xiàn)短路時，短路庇護電路立即關(guān)斷偏置和調(diào)制輸出電路，從而避開激光二極管ld因過流而燒毀。6. 應(yīng)用設(shè)計6.1 設(shè)計依據(jù)設(shè)計激光放射器時，光輸出均用

5、平均功率來表示，其他相關(guān)量的關(guān)系式如下：平均功率 pave=(p0p1)2熄滅率re=p1/p0光功率幅值pp-p=2pave(re1)/(re1)激光效率=pp-p/imod激光監(jiān)測電流變幻mon=imd/pave式中，p1、p0分離為光輸出功率的峰值和谷值，imod為調(diào)制電流。imd為監(jiān)測光電管電流。6.2 參考預(yù)置(1)調(diào)制電流imod、偏置電流ibiasmax的預(yù)置按照imod與rmodset，ibiasmax與rbiasmax關(guān)系曲線(分離2、圖3所示)，按所需的imod，ibiasmax值查出rmodset，rbiasmax即可。(2) apc恒定功率值預(yù)置按照自動恒定功率(用監(jiān)測

6、光電管fd的監(jiān)測光電流imd來反映)與自動恒定功率設(shè)定電阻rapcset的關(guān)系曲線(圖4)，按所需的恒定功率值，可查出rapcset。6.3 注重事項(1) rf，cf補償網(wǎng)絡(luò)為削減分布電感引起的光輸出波形失真，建議采納圖1中的rf、cf補償網(wǎng)絡(luò)，rf、cf可通過試驗的辦法來確定，即可用調(diào)rf、cf的辦法使光輸出波形失真最小即可。(2) 長線傳輸衰減長線傳輸nrz數(shù)據(jù)時，低頻衰減比較嚴峻，max3867采納了相應(yīng)的補償措施，即外接三個無源元件：打算自動恒功率控制環(huán)路時光常數(shù)的電容cape、溝通耦合電容cd和上拉電感l(wèi)p。(3) 輸入信號max3867的數(shù)據(jù)和時鐘輸入與pecl是兼容的，若用非標(biāo)準pecl輸入信號，只要其共模電壓和差分電壓的擺幅滿足max3867的要求，亦可正常工作。(4) 功耗計算max3867的結(jié)溫不允許超過150，總功耗p可用下式計算：p=vccicc(vccvf)ibiasimod(vccrlimod/2)式中，rl為激光二極管ld的正向電阻，vf為激