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MAX3867激光二级管驱动电路及其应用

2015-01-05 浏览量 2804

1.概述　　MAX3867是单电源、高速激光二极管驱动电路，传输速率可达2.5Gbps，特别适用于SDH/SONET系统、双工器、数字交换及2.5Gbps光传输系统。
MAX3867内部的自动功率控制(APC)闭环电路，用于补偿温度变化及芯片老化引起的光输出功率的变化，维持激光二极管输出功率恒定；另外，还有其它辅助功能，如：使能控制、软启动、APC失效监测等，因此应用非常灵活方便。2.主要性能指标2.1极限参数
电源电压：－0.5V～＋7.0V。
偏置电流：－20mA～＋150mA。
输出电流：－20mA～＋100mA。
连续功耗：1354mW(TA=＋85℃)。
存贮温度范围：－65℃～＋165℃。
工作结温范围：－55℃～＋150℃。
引脚焊接温度：＋300℃(10秒)
2.2电气性能参数
MAX3867的主要电气性能参数如表1所列。3.封装形式及引脚功能　　MAX3867采用48脚方形贴片式(TQFP)塑料封装，其引脚功能如表2所列。4.基本工作原理　　MAX3867激光二极管驱动电路由高速调制驱动电路和自动功率控制(APC)电路两大部分组成，如图1所示。高速调制驱动电路由高速差分级和可预置调制电流源组成，采用直流耦合时，寄生电感会产生瞬间高电压冲击，因此MAX3867的调制输出通过交流耦合至激光二极管LD的负极；同时外接上拉电感保证激光二极管LD的直流偏置，这样把激光二极管正向压降与输出电路有效地隔离，以实现大摆幅输出。在自动功率控制(APC)电路中，用监测光电管FD将激光二极管LD的光输出转换为相应的光电流，经APC环路反馈控制激光二极管LD的偏置电流，从而维持光输出功率恒定。恒定功率值由外接电阻RAPCSET设定，APC环路的时间常数则由外接电容CAPC确定。5.其他辅助功能5.1APC开环工作
此时APC不起作用，激光二极管LD的工作电流由外接电阻RMODSET和RBIASMAX设定。
5.2数据输入锁定
为提高数据传输的可靠稳定性，数据输入锁定电路采用了不同形式的时钟信号，由LATCH端电平来选择，该端为高电平时，输入数据与时钟CLK＋的上升沿同步；该端为低电平时，输入数据直接送至输出级。若不需锁定功能，可将时CLK＋接到电源端，CLK－悬空即可。
5.3使能控制
使能控制(ENABLE)端为低电平时，偏置电流和调制电流均被关断，激光二极管LD无输出，使能端为高电平时，MAX3867正常驱动激光二极管LD。
5.4软启动
软启动电路的作用是设置激光二极管LD的导通延迟时间，避免激光二极管LD因受瞬间冲击而损坏。延迟时间由外接电容CSLWSTRT确定。
5.5APC失效监测
当APC环路失效时，失效检测电路可输出一个提示信号FALT。
5.6短路保护
当调制、偏置和内部控制电流源出现短路时，短路保护电路立刻关断偏置和调制输出电路，从而避免激光二极管LD因过流而烧毁。6.应用设计6.1设计依据
设计激光发射器时，光输出均用平均功率来表示，其他相关量的关系式如下：
平均功率PAVE=(P0＋P1)／2
熄灭率re=P1/P0
光功率幅值PP-P=2PAVE(re－1)/(rE＋1)
激光效率η=PP-P/IMOD
激光监测电流变化ρMON=IMD/PAVE
式中，P1、P0分别为光输出功率的峰值和谷值，IMOD为调制电流。IMD为监测光电管电流。
6.2参考预置
(1)调制电流IMOD、偏置电流IBIASMAX的预置
根据IMOD与RMODSET，IBIASMAX与RBIASMAX关系曲线(分别如图2、图3所示)，按所需的IMOD，IBIASMAX值查出RMODSET，RBIASMAX即可。
(2)APC恒定功率值预置
根据自动恒定功率(用监测光电管FD的监测光电流IMD来反映)与自动恒定功

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