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带消光比控制的多速率激光驱动器MAX3737

时间:2007-1-20栏目:电子通信论文

  摘要:MAX3737是MAXIM公司生产的一种带有消光比控制的激光驱动器。该器件的传输速率为155Mbps~2.7Gbps,可用作光纤网络中的光发射机。该产品具有功耗低、工作电流小和消光比恒定等特点。文中介绍了MAX3737的主要性能、引脚功能、内部结构及工作原理;同时结合其典型应用电路介绍了MAX3737的应用设计过程。
  关键词:MAX3737;ERC;APC;激光二极管
  
  1引言
  
  MAX3737是美国MAXIM公司生产的带有消光比控制的激光驱动器,它的工作速率为155Mbps~2.7Gbps,可用作多速率OC-3至OC-48FEC等光纤系统中的光发射机。该产品与以往同类产品相比,不仅具有传输速率高、供电电流小和输出平均功率恒定等特点,而且在激光管的使用寿命和温度变化范围内能始终保持消光比恒定。MAX3737的主要特性如下:
  
  ●采用+3.3V单电源工作模式;
  
  ●仅需47mA的电源供给电流;
  
  ●能提供高达85mA的调制电流和高达100mA的偏置电流;
  
  ●内含自动功率控制(APC)、自动调制控制(AMC)和温度补偿电路;
  
  ●带有以地为参考点的电流监控设置端;
  
  ●具有安全控制和失效警告指示电路。
  
  2引脚功能、内部结构及工作原理
  
  2.1引脚功能
  
  MAX3737采用32-pinQFN封装形式,它的引脚排列如图1所示。各引脚功能如下:
  
  GND(1,10,15,16):接地端;
  
  TXDISABLE(2):激光管输出控制端电压输入,低电平有效;
  
  VCC(3,6,11,18,23):+3.3V电源端口;
  
  IN+(4),IN-(5):分别为数据信号的正、反向输入端;
  
  PCMON(7):监控反馈光二极管电流监控端。该端通过外接电阻可产生与反馈光二极管电流成正比、并以地为参考点的参考电压;
  
  BCMON(8):激光管偏置电流监控端,可通过外接电阻产生与偏置电流成正比、并以地为参考点的参考电压;
  
  MCMON(9):调制电流监控端,可通过外接电阻产生与调制电流成正比、并以地为参考点的参考电压;
  
  TXFAULT(12):传输失效指示端;
  
  SHUTDOWN(13):关闭驱动器输出端;
  
  VBS(14):激光管偏置电压指示端;
  
  BIAS(17):激光管偏置电流输出端;
  
  OUT-(19,20):反向输出端,应用时应将这两脚互连;
  
  OUT+(21,22):正向输出端,应用时应将这两脚互连;
  
  MD(24):监控反馈光二极管电流输入端,应用时与监控(反馈)光二极管的正极连接;
  
  VMD(25):监控反馈光二极管电压指示端;
  
  APCFILT1(26),APCFILT2(27):APC环路主极点设置端,应用时应在这两脚之间接一个电容器(CAPC);
  
  APCSET(28):平均光功率设置端;
  
  MODSET(29):调制电流部分设置端;
  
  MODBCOMP(30):偏置电流对调制电流补偿系数设置端;
  
  THTEMP(31):温度补偿电路阈值设置端;
  
  MODTCOMP(32):温度补偿系数设置端。
  
  图2
  
  2.2内部结构及工作过程
  
  MAX3737内部结构如图2所示,内部电路主要包括高速调制电路、消光比控制电路及安全逻辑控制和指示电路。其中,高速调制电路包括输入级和输出级两部分,主
  
  
  
  要由输入缓冲、数据通道和高速差分对电路组成,其功能是对输入信号进行调制,并为外部激光管提供所需的激励信号。消光比控制电路包括三部分:自动功率控制APC电路、自动调制控制AMC电路和温度补偿电路,其主要作用是与监控光二极管形成反馈控制电路,同时通过对偏置电流和调制电流的动态控制调节来维持消光比恒定;安全逻辑控制和指示电路主要是为驱动器正常工作提供安全保障,对驱动器工作状态进行监控,同时提供驱动器的各种工作状态和失效信息。
  
  MAX3737采用APC工作模式,当MAX3737正常工作时,数据从IN-端和IN+端输入,经输入缓冲电路和数据通道处理,然后通过控制差分对调制器输出以实现调制,调制后的信号从OUT-端和OUT+端输出以驱动外接激光管;当输出功率变化时,反馈信号将从MD端输入,然后通过消光比控制电路来调节调制电流和偏置电流的变化以自动维持输出功率的稳定;当温度变化超过阈值时,温度补偿电路会自动调节调制电流以维持功率稳定;当电路发生故障和其它意外情况发生时,安全逻辑控制和指示电路将通过SHUTDOWN端输出控制信号以关闭激光管输出,同时由TXFAULT端输出警告信号。
  
  3应用设计
  
  MAX3737在应用时要求用户自行设计的电路非常少,用户的主要设计工作是选择合适的激光管以及各种相

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