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高速激光驱动器MAX3296及其应用

作者:时间:2006-05-07来源:网络收藏

摘要:MAX3296是美国MAXIM公司生产的高速激光驱动器,在传输速率为2.5Gbps的局域网中可作千兆以太网、光纤信道以及ATM局域网中的光发射机。该产品具有传输速率高、调制电流小、性能安全稳定等特点。文中详细介绍了MAX3296的结构、引脚定义以及具体应用,并给出了典型的应用电路。

本文引用地址:http://www.amcfsurvey.com/article/225745.htm

关键词:MAX3296 高速激光驱动器 激光调制电流 APC

1 主要特性

MAX3296是美国MAXIM公司生产的高速激光驱动器,其主要特性如下:

●采用3.0~5.5V的工作电源;

●具有可选的激光管工作模式(共阴或共阳);

●仅有30mA的激光调制电流;

●仅有低至7ps的系统性抖动;

●内含电流调制温度补偿电路;

●带有自动光功率控制电路(APC);

●具有集成化的安全电路;

●具有电源自动复位功能(POR);

●采用32-pin TQFP封装形式。

2 引脚功能与内部结构

2.1 引脚功能

图1所示为MAX3296引脚排列。MAX3296的各引脚功能描述如下:

●FUALT(1脚),FUALT(3脚):分别为反向、正向默认指示端;

●N.C.(2脚,16脚):无连接;

●POR(4脚):电源复位端;

●GND(5脚,14脚,22脚,30脚):接地端;

●EN(6脚),EN(7脚):控制端。只有当EN端接高电平,EN端接低电平时,MAX3296才能正常工作,否则无效。

●PORDLY(8脚):电源复位延时端,外接一电容可延长电源复位时间。

●FLTDLY(9脚):默认延时输入端。用于FAULT端和FAULT端的延时输出,利用外接电容可提供一个合适的延时脉冲宽度。若将FLTDLY端接地,那么,FAULT端将为低电平,FAULT端为高电平;但FLTDLY端接地时,即使将EN端接高电平,EN端接低电平,且低电电源在工作范围人,MAX3296的安全电路也不能正常工作;

●LV(10脚):低电压工作模式端。若接地,则工作电压范围为4.5V~5.5V;若悬空,则工作电压范围为3.0V~5.5V;

●Vcc(11脚),25脚,26脚,29脚):工作电源端。若将LV端悬空,则Vcc的值将在2.65~3V范围内;若LV端接地,那么,Vcc将位于3.9V~4.5V范围内;

●IN+(12脚),IN-(13脚):数据正向、反向输入端;

●REF(15脚):参考电压端。当APC电压作用于共阴激光管时,在REF端和MD端之间应连接一电阻,以确定激光管的功率;

●POL(17脚),POL(18脚):激光管工作模式选择端。当POL接Vcc,POL接地时,为共阴工作模式;而当POL接,POL接Vcc时,为共阳工作模式;

●I.C.(19脚):内部连接。应用时不连接;

●MD(20脚):连接监控光二极管端;

●MDN(21脚):激光偏差电流监控端;

●SHDNDRV(23脚):关闭驱动器输出端;

●BIASDRV(24脚):偏差信号控制外部晶体管驱动器端。外接PNP或NPN晶体管;

●OUT+(27脚),OUT-(28脚):调制信号输出端;

●MODSET(31脚):调制电流设置端。可用外接电阻来设置常温时的调制电路;

●TC(32脚):调制电流温度补偿设置端。可用外接电阻来补偿温度变化对调制电流的影响。

2.2 内部结构

MAX3296内部主要包括电源复位电路、安全电路、偏差信号发生器电路和激光调制电路。其内部原理框图2所示。

3 典型应用

MAX3296适合于在传输速率为2.5Gbps的局域网中工作。根据传输速率的要求,应选择上升时间为130ps(或更少)的激光管作为输出端的光驱动器。为满足MAX3296的交流特性,输出端输出的瞬时电压幅度应当在-1V(Vcc)以上。此外,在选择激光管时,这应选择具有低调电流和输出端电压晃动较小的激光管。

3.1 调制电流的设计

在利用MAX3296进行设计时,调制电流的设计是极其重要的。其值由MODSET端和TC端的外接电阻决定。其中MODSET端的外接电阻(RMOD)决定温度恒定不变时的调制电流值(IMOD),当激光管选定后,IMOD一般就确定了。而TC端的外接电阻(RTC)可用于决定温度变化时的补偿电流值。因此,设计调制电流的实质是确定RMOD和RTC的阻值。

当激光管选定后,根据下式可计算出它的温度系数LT:

LT=[(α70-α25)/α25(70℃-25℃)] ×10 6ppm/℃

这里:α是激光管输出功率与激光管电流所确定的直线的斜率,α25、α70分别表示温度为25℃和70℃时的α值。

当LT求出后,根据下面两个公式即可计算出RTC和RMOD的值:

RTC=0.21/Tempco(iMOD)-25Ω

RMOD=[52Tempco(RTC+250Ω)]/(0.19-48Tempco)-250Ω

这里:Tempco=LT

另外,当激光管选定后,也可根据表1来确定RMOD和RTC的值。

表1 不同Tempco下的RMOD和RTC值

Tempco(ppm/℃)iMOD=30mAiMOD=15mAiMOD=5mA
RMOD(kΩ)RTC(kΩ)RMOD(kΩ)RTC(kΩ)RMOD(kΩ)RTC(kΩ)
350026.71.6953.63.6516211.5
30009.532.018.74.3257.613.3
25005.762.4911.35.2334.816.2
20004.123.168.066.4924.920.0
15003.244.326.198.8719.126.7
10002.679.495.1113.315.840.2
5002.2613.34.2226.713.380.6

3.2 典型应用电路

MAX3296是一种高速的激光驱动器。它具有传输速率高、调制电流小、性能安全可靠等优点。因而可广泛应用于光纤通信以及ATM局域网中作为光反射器。

MAX3296可应用于三种电路模式,分别是带光电管的共阴极激光管电路、未带光电管的共阴激光管电路和带光电管的共阳激光管电路,图3和图4分别为 带有光电管的共阴和共阳极激光管电路。其激光管的工作模式由MAX3296的POL端和POL端的连接方式来确定。



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