高速激光驱动器MAX3296及其应用

    摘要：MAX3296是美国MAXIM公司生产的高速激光驱动器，在传输速率为2.5Gbps的局域网中可作千兆以太网、光纤信道以及ATM局域网中的光发射机。该产品具有传输速率高、调制电流小、性能安全稳定等特点。文中详细介绍了MAX3296的结构、引脚定义以及具体应用，并给出了典型的应用电路。

    关键词：MAX3296 高速激光驱动器 激光调制电流 APC

1 主要特性

MAX3296是美国MAXIM公司生产的高速激光驱动器，其主要特性如下：

●采用3.0～5.5V的工作电源；

●具有可选的激光管工作模式（共阴或共阳）；

●仅有30mA的激光调制电流；

●仅有低至7ps的系统性抖动；

●内含电流调制温度补偿电路；

●带有自动光功率控制电路（APC）；

●具有集成化的安全电路；

●具有电源自动复位功能（POR）；

●采用32-pin TQFP封装形式。

2 引脚功能与内部结构

2.1 引脚功能

图1所示为MAX3296引脚排列。MAX3296的各引脚功能描述如下：

●FUALT（1脚），FUALT（3脚）：分别为反向、正向默认指示端；

●N.C.（2脚，16脚）：无连接；

●POR（4脚）：电源复位端；

●GND（5脚，14脚，22脚，30脚）：接地端；

●EN（6脚），EN（7脚）：控制端。只有当EN端接高电平，EN端接低电平时，MAX3296才能正常工作，否则无效。

●PORDLY（8脚）：电源复位延时端，外接一电容可延长电源复位时间。

    ●FLTDLY（9脚）：默认延时输入端。用于FAULT端和FAULT端的延时输出，利用外接电容可提供一个合适的延时脉冲宽度。若将FLTDLY端接地，那么，FAULT端将为低电平，FAULT端为高电平；但FLTDLY端接地时，即使将EN端接高电平，EN端接低电平，且低电电源在工作范围人，MAX3296的安全电路也不能正常工作；

●LV（10脚）：低电压工作模式端。若接地，则工作电压范围为4.5V～5.5V；若悬空，则工作电压范围为3.0V～5.5V；

●Vcc(11脚)，25脚，26脚，29脚）：工作电源端。若将LV端悬空，则Vcc的值将在2.65～3V范围内；若LV端接地，那么，Vcc将位于3.9V～4.5V范围内；

●IN+（12脚），IN-（13脚）：数据正向、反向输入端；

●REF（15脚）：参考电压端。当APC电压作用于共阴激光管时，在REF端和MD端之间应连接一电阻，以确定激光管的功率；

●POL（17脚），POL（18脚）：激光管工作模式选择端。当POL接Vcc，POL接地时，为共阴工作模式；而当POL接，POL接Vcc时，为共阳工作模式；

●MD（20脚）：连接监控光二极管端；

●MDN（21脚）：激光偏差电流监控端；

●SHDNDRV（23脚）：关闭驱动器输出端；

●BIASDRV（24脚）：偏差信号控制外部晶体管驱动器端。外接PNP或NPN晶体管；

●OUT+（27脚），OUT-（28脚）：调制信号输出端；

●MODSET（31脚）：调制电流设置端。可用外接电阻来设置常温时的调制电路；

●TC（32脚）：调制电流温度补偿设置端。可用外接电阻来补偿温度变化对调制电流的影响。

2.2 内部结构

MAX3296内部主要包括电源复位电路、安全电路、偏差信号发生器电路和激光调制电路。其内部原理框图2所示。

3 典型应用

在利用MAX3296进行设计时，调制电流的设计是极其重要的。其值由MODSET端和TC端的外接电阻决定。其中MODSET端的外接电阻（RMOD）决定温度恒定不变时的调制电流值（IMOD），当激光管选定后，IMOD一般就确定了。而TC端的外接电阻（RTC）可用于决定温度变化时的补偿电流值。因此，设计调制电流的实质是确定RMOD和RTC的阻值。

当激光管选定后，根据下式可计算出它的温度系数LT：

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

这里：α是激光管输出功率与激光管电流所确定的直线的斜率，α25、α70分别表示温度为25℃和70℃时的α值。

当LT求出后，根据下面两个公式即可计算出RTC和RMOD的值：

RTC=0.21/Tempco(iMOD)-25Ω

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

这里：Tempco=LT

另外，当激光管选定后，也可根据表1来确定RMOD和RTC的值。

表1 不同Tempco下的RMOD和RTC值

3.2 典型应用电路

MAX3296是一种高速的激光驱动器。它具有传输速率高、调制电流小、性能安全可靠等优点。因而可广泛应用于光纤通信以及ATM局域网中作为光反射器。

MAX3296可应用于三种电路模式，分别是带光电管的共阴极激光管电路、未带光电管的共阴激光管电路和带光电管的共阳激光管电路，图3和图4分别为 带有光电管的共阴和共阳极激光管电路。其激光管的工作模式由MAX3296的POL端和POL端的连接方式来确定。