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光通讯收发模块设计方案作者：Calvin发表日期：2003-3-16关键字：方案 光通讯 光模块 MAXIM 简述光模块是光纤通讯收发端光电转换器和电路控制器的组合，其作用是实现光/电信号的转换。通用光通讯模块大多数符合MSA(Multi-Source Agreement)的要求。在光通讯应用中，光模块和后续的通讯接口的结构通常有如图1，图中光模块左端是光网络，右端为电网络。图1、光纤网络端结构示意图光模块设计以2.5G SDH/SONET光模块为例，本文重点描述如何利用MAXIM(美信)的半导体器件设计出光模块收发模块。图2、光纤收/发模块组成如图2，为2.5G光纤收发模块的组成，上下部分分别为接收器/发送器。接收器模块中包含：激光信号探测器(PIN)，跨阻放大器(TIA)，主放大器(PA/LA)。根据项目要求，可再增加时钟-数据恢复(CDR)和解复用器/解串行器(Demux/Deserialize)发送器模块中包含：激光驱动器(LD)。根据项目要求，可再增加复用器/串行化器(Mux/Serialize)激光驱动器选择用于激光管驱动器(LD)，MAXIM提供客户多种应用领域的选择。如表1所示。表1、MAXIM部分激光驱动器选择表LD速率(MAX.)调制电流(mA)偏置(mA)Vcc(V)工作电流(mA)封装特点MAX3263155M30605SSOP24低成本MAX37661.25G60805QSOP20性能最好MAX3669622M75803.3/5TQFP,QFN适应ATM SDH/SONETMAX32861.25G30-3.3/5TQFP,QFN低成本，使用VCSELMAX38502.5/2.7G801003.3QFPMAX38692.5G601005TQFP激光管驱动器(LD)设计要求遵从以下原则光发送器要求驱动器需要考虑的因数输出功率要求偏置电流幅度、精度、工作电压、自动功率控制能力等消光比率调制输出电流的幅度和精度，激光器调制电流的温度补偿能力眼图输出偶合方式及与激光管配合时，补偿电路是否容易实现抖动插入低抖动、低噪声、减少驱动器与发光源之间的距离 跨阻放大器(TIA)的选择跨阻放大器是放大来自探测器微弱的电信号，所以需要很好的过载能力和较高的灵敏度。MAXIM提供的跨阻放大器如表2。表2、MAXIM部分跨阻放大器选择表 TIA速率带宽(MHz)噪声(nA)过载(mA)供电流(mA)Vcc(V)封装MAX3665622M470550.45253.3/5uMAX,DiceMAX32661.25G9202001263.3/5SO,DiceMAX32672.5G19004851263.3/5SO,DiceMAX38662.5G18004332.5503.3/5DiceMAX397010G900011002463.3Dice 主放大器(PA/LA)的选择主放大器分为限幅放大器和AGC放大器。其中限幅放大器较为通用。MAXIM提供的限幅放大器如表3所示。 表3、部分限幅放大器选择表 LA速率灵敏度(mV)最大沿 速度(ps)I/O类型Vcc(V)封装MAX3748155M-3.2G586CML3.3QFNMAX3761622M4250PECL5QSOPMAX32681.25G5300PECL3.3/5uMAXMAX32692.5G10150PECL3.3/5uMAXMAX397110G9.530CML3.3QFN 时钟-数据恢复电路(CDR)选择表4、MAXIM部分时钟-数据恢复电路(CDR)选择表 CDR速率功耗(mA)连0/1I/O类型Vcc(V)封装其他MAX38752.5G1222500CML3.3/5TQFPLoss-of-Lock IndicatorMAX38762.5G1352500CML3.3/5TQFPLoss-of-Lock IndicatorMAX38732.5/2.7G79200