高速激光驅動器MAX3296及其應用

摘要：MAX3296是美國MAXIM公司生產的高速激光驅動器，在傳輸速率為2.5Gbps的局域網中可作千兆以太網、光纖信道以及ATM局域網中的光發射機。該產品具有傳輸速率高、調制電流小、性能安全穩定等特點。文中詳細介紹了MAX3296的結構、引腳定義以及具體應用，并給出了典型的應用電路。

關鍵詞：MAX3296 高速激光驅動器 激光調制電流 APC

1 主要特性

MAX3296是美國MAXIM公司生產的高速激光驅動器，其主要特性如下：

●采用3.0～5.5V的工作電源；

●具有可選的激光管工作模式（共陰或共陽）；

●僅有30mA的激光調制電流；

●僅有低至7ps的系統性抖動；

●內含電流調制溫度補償電路；

●帶有自動光功率控制電路（APC）；

●具有集成化的安全電路；

●具有電源自動復位功能（POR）；

●采用32-pin TQFP封裝形式。

2 引腳功能與內部結構

2.1 引腳功能

圖1所示為MAX3296引腳排列。MAX3296的各引腳功能描述如下：

●FUALT（1腳），FUALT（3腳）：分別為反向、正向默認指示端；

●N.C.（2腳，16腳）：無連接；

●POR（4腳）：電源復位端；

●GND（5腳，14腳，22腳，30腳）：接地端；

●EN（6腳），EN（7腳）：控制端。只有當EN端接高電平，EN端接低電平時，MAX3296才能正常工作，否則無效。

●PORDLY（8腳）：電源復位延時端，外接一電容可延長電源復位時間。

●FLTDLY（9腳）：默認延時輸入端。用于FAULT端和FAULT端的延時輸出，利用外接電容可提供一個合適的延時脈沖寬度。若將FLTDLY端接地，那么，FAULT端將為低電平，FAULT端為高電平；但FLTDLY端接地時，即使將EN端接高電平，EN端接低電平，且低電電源在工作范圍人，MAX3296的安全電路也不能正常工作；

●LV（10腳）：低電壓工作模式端。若接地，則工作電壓范圍為4.5V～5.5V；若懸空，則工作電壓范圍為3.0V～5.5V；

●Vcc(11腳)，25腳，26腳，29腳）：工作電源端。若將LV端懸空，則Vcc的值將在2.65～3V范圍內；若LV端接地，那么，Vcc將位于3.9V～4.5V范圍內；

●IN+（12腳），IN-（13腳）：數據正向、反向輸入端；

●REF（15腳）：參考電壓端。當APC電壓作用于共陰激光管時，在REF端和MD端之間應連接一電阻，以確定激光管的功率；

●POL（17腳），POL（18腳）：激光管工作模式選擇端。當POL接Vcc，POL接地時，為共陰工作模式；而當POL接，POL接Vcc時，為共陽工作模式；

●I.C.（19腳）：內部連接。應用時不連接；

●MD（20腳）：連接監控光二極管端；

●MDN（21腳）：激光偏差電流監控端；

●SHDNDRV（23腳）：關閉驅動器輸出端；

●BIASDRV（24腳）：偏差信號控制外部晶體管驅動器端。外接PNP或NPN晶體管；

●OUT+（27腳），OUT-（28腳）：調制信號輸出端；

●MODSET（31腳）：調制電流設置端。可用外接電阻來設置常溫時的調制電路；

●TC（32腳）：調制電流溫度補償設置端。可用外接電阻來補償溫度變化對調制電流的影響。

2.2 內部結構

MAX3296內部主要包括電源復位電路、安全電路、偏差信號發生器電路和激光調制電路。其內部原理框圖2所示。

3 典型應用

MAX3296適合于在傳輸速率為2.5Gbps的局域網中工作。根據傳輸速率的要求，應選擇上升時間為130ps(或更少)的激光管作為輸出端的光驅動器。為滿足MAX3296的交流特性，輸出端輸出的瞬時電壓幅度應當在-1V（Vcc）以上。此外，在選擇激光管時，這應選擇具有低調電流和輸出端電壓晃動較小的激光管。

3.1 調制電流的設計

在利用MAX3296進行設計時，調制電流的設計是極其重要的。其值由MODSET端和TC端的外接電阻決定。其中MODSET端的外接電阻（RMOD）決定溫度恒定不變時的調制電流值（IMOD），當激光管選定后，IMOD一般就確定了。而TC端的外接電阻（RTC）可用于決定溫度變化時的補償電流值。因此，設計調制電流的實質是確定RMOD和RTC的阻值。

當激光管選定后，根據下式可計算出它的溫度系數LT：

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

這里：α是激光管輸出功率與激光管電流所確定的直線的斜率，α25、α70分別表示溫度為25℃和70℃時的α值。

當LT求出后，根據下面兩個公式即可計算出RTC和RMOD的值：

RTC=0.21/Tempco(iMOD)-25Ω

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

這里：Tempco=LT

另外，當激光管選定后，也可根據表1來確定RMOD和RTC的值。

表1 不同Tempco下的RMOD和RTC值

3.2 典型應用電路

MAX3296是一種高速的激光驅動器。它具有傳輸速率高、調制電流小、性能安全可靠等優點。因而可廣泛應用于光纖通信以及ATM局域網中作為光反射器。

MAX3296可應用于三種電路模式，分別是帶光電管的共陰極激光管電路、未帶光電管的共陰激光管電路和帶光電管的共陽激光管電路，圖3和圖4分別為 帶有光電管的共陰和共陽極激光管電路。其激光管的工作模式由MAX3296的POL端和POL端的連接方式來確定。