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。
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| | 5. 其他辅助功能
5.1 apc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。
5.5 apc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)与自动恒定功率设定电阻rapcset的关系曲线(图4)，按所需的恒定功率值，可查出rapcset。
6.3 注意事项
(1) rf，cf补偿网络
为减少分布电感引起的光输出波形失真，建议采用图1中的rf、cf补偿网络，rf、cf可通过实验的方法来确定，即可用调rf、cf的方法使光输出波形失真最小即可。
(2) 长线传输衰减
长线传输nrz数据时，低频衰减比较严重，max3867采用了相应的补偿措施，即外接三个无源元件：决定自动恒功率控制环路时间常数的电容cape、交流耦合电容cd和上拉电感lp。
(3) 输入信号
max3867的数据和时钟输入与pecl是兼容的，若用非标准pecl输入信号，只要其共模电压和差分电压的摆幅满足max3867的要求，亦可正常工作。
(4) 功耗计算
max3867的结温不允许超过＋150℃，总功耗p可用下式计算：
p=vccicc＋(vcc－vf)ibias＋imod(vcc－rlimod/2)
式中，rl为激光二极管ld的正向电阻，vf为激光二极管ld的正向压降，其他符合定义同前。
验算结温tj符合下式要求即可：
tj=p·θr≤tjmax
式中：θr为热阻系数(典型值为48℃/w)
tjmax为max3867允许的最高结温。 |
