带调制补偿的激光驱动器MAX3863及其应用解析

1、带调制补偿的激光驱动器MAX386及其应用摘要：MAX386是 MAXIMA司推出 的一种带有调制补偿的激光驱动器，适用于传输速率为 2.7Gbps 的光纤网络 中，可用作WDM口 SONET/SD传输系统中的光发射机。该产品上为传输速率 高、功耗低和输出功率恒定等特点。文中介绍了 MAX3863勺引脚定义、内部结 构和工作原理以及应用设计过程，给出了典型应用电路。关键词：MAX3863 APC调制补偿激光驱动器1概述MAX3863是美国MAXIM公司生产的带有调制补偿的激光驱动器，适用于在传输 速率为2.7Gbps的光纤网络中，可用作WDM口 SONET/SD传输系统中的光发射 机。该产品的

2、输出光平均功率和消光比不随温度变化，而且在激光管的使用寿 命期间能始终保持消光比恒定。MAX3863的主要特性如下：*采用 3.3V 的单电源工作；*仅需58mA的供给电流；*具有高达2.7Gbps的传输速率；*内含带调制补偿的自动功率控制（APC电路；*偏置电流带有设置（可达100mA端和电流调制（可达80mA端；*仅有低至50ps的上升沿时间/下降沿时间；*具有电路工作失效警告和ESD保护功能。图1 MAX3863内部原理框图2内部结构及引脚功能2.1 内部结构MAX3863勺内部结构如图1所示，它主要由高速调制电路、电流监视电路和带 调制补偿的APC电路组成。其中高速调制电路包括输入级电

3、路和输出级电路， 主要功能是对输入信号进行调制，并为外部激光管提供所需的激励电流信号； 电流监视电路主要是为用户提供驱动器的工作失效信息；APC电路能自动调整激光管的偏置电流和调制电流，以维持光输出平均功率稳定和激光管的消光比 恒定。当MAX3863E常工作时，数据从DATA端和DATA端输入并经数据转换器重新定 时同步后，控制高速差分调制器输出以实现调制，调制后的信号将从皿0酹和MOD端输出，云驱动外接激光管；当电路发生故障或其它意外情况发生时，输 出关闭，同时 FAIL 端输出低电平以示警告；当输出功率变化或激光管的消光比 发生变化时，APC电路使监控反馈电流信号从 MD端输入，并经比较器

4、比较放大 后控制外接激光器的偏置电流和内部差分调制器的调制电流，从而达到自动稳 定输出功率和消光比之目的。2.2引脚功能MAX3863勺引脚排列图如图2所示，现将各引脚的功能描述如下：Vcc(1,4,5,8,14,19,22,27) ：电源供给端；DATA-(2)、DATA+( 3):分别为数据反、正向输入端；CLK+(6)，CLK-(7):分别为用于数据重定时的时钟正向、反向输入端；APCSET(9：) 监控二极管反馈电流参考设置端；APCFILT1(10),APCFILT2(11):外接APC环路滤波电容端。净 APCFILT1短路接 地时可使通过监控二极管的调整电路失效。在设计时， AP

5、CFILT1和 APCFILT2 通过电容相连(电容典型值为 0.01卩F)可延长监控反馈电流的作用时间；PWC+(12),PWC-(13)输入调制脉冲信号宽度调整端，应用时可通过调整电阻(RPW)接地；MK+(15)， M K-( 1 6) ：监视输入脉冲信号强度正向、反向输出端；FALL(17): 驱动器电路失效警告端，当驱动器电路失效时，该脚输出低电平；BIAS(18) ：偏置电流输出入端，一般通过电感线圈与激光管连接；MOD(20)， MODE(21) 调制信号输出端；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):制电流监视输出端；

6、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。MAX386在

7、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勺交流耦合典型应用电路，图中，激光管与 MAX386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乍为光发射机的应用设计过程。3.1 激光管的选择在利用MAX386：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；