带调制补偿的激光驱动器MAX3863及其应用
MD(23):监控光二极管反馈输入端;
MDMON(24):监控反馈电流监视输出端;
MODMON(25):调制电流监视输出端;
BIASMON(26):偏置电流监控输出端;
MODCOMP(28):偏置电流与调制电流的耦合量设置端;
MODSET(29):固定调制电流设置端;
BIASMAX(30):激光管偏置电流设置端,可通过外接电阻来设置激光管偏置电流的最大值;
EN(31):输出控制端,低电平有效;
RTEN(32):数据重定时控制端,低电平有效。
3 应用设计
MAX3863是MAXIM公司的第二代激光驱动器产品,由于集成度高,因此应用时需要用户设计的电路比较少。但由于MAX3863传输速率高达2.7Gbps,电路布局对性能影响很大,因此设计时也具有一定的难度。设计工作主要是选择激光管和设计各种相关电流。MAX3863在应用时,外接激光管一般应采用交流耦合方式,图3所示是MAX3863的交流耦合典型应用电路,图中,激光管与MAX3863采用交流耦合方式;MAX3892是串行数据生成器,主要作用是将多路数据合并,并使之串行化,图中未标注的外围元器件参数可由用户在实际应用中确定。下面介绍MAX3863作为光发射机的应用设计过程。
3.1 激光管的选择
在利用MAX3863设计发射机时,第一步工作是根据实际需求选择合适的激光管。一般情况下,用户首先应根据所需光输出平均功率来确定所需激光管的输出平均功率和消光化,而且在满足输出功率的前提下尽量使消光比大一些;输出功率和消光比确定后,可根据表1中功率与调制电流的关系来确定激光管的其它参数,然后再根据这些参数来选择满足条件的激光管;此外,在选择激光管时,激光管的偏置电流不应超过MAX3863的偏置电流设定范围。
表1 光功率关系表
3.2 相关电流的设计
MAX3863的相关电流可由外接元器件来确定,因此,相关电流设计的实质是确定MAX3863的外接电阻值。
a. 调制电流IMOD的设计
当激光管选定后,可按下式确定调制电流IMOD:
IMOD=2Pavg(rs-1)/η(re+1)
式中,各参数的物理意义见表1所列。此外,调制电流IMOD除应满足MAX3863的调制电流设定范围外,还应满足以下条件:
Vcc-IMOD(RD+RL)/2≥1.8V
式中,RL为激光二极管偏置端电阻(典型值为5Ω);RD为串联匹配电阻(典型值为20Ω).若上述关系式不能满足,可适当调整RL和RD的值;一般情况下,RL和RD用典型值即可。
由于耦合电容和输出上拉电感可能会引起系统性抖动,从而造成信号低频成分的丢失,因此,耦合电容CD应满足下列条件
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