摘要: DS3902是对光模块中低成本解决方案的市场需求的响应,这些解决方案对某些激光特性的精确温度跟踪没有严格的要求;如调制电流和消光比。此外,具有两个闭环控制的激光驱动器需要一种设置APC和调制电流设定点的方法。传统上,这是首先使用机械电位器完成的,然后这些机械锅被选择具有相等值的固定电阻器取代。
DS3902是对市场对光模块低成本解决方案的需求的回应,这些解决方案对某些激光特性(如调制电流和消光比)的精确温度跟踪没有严格要求。
此外,具有两个闭环控制的激光驱动器需要一种设置APC和调制电流设定点的方法。传统上,这是首先使用机械电位器完成的,然后这些机械锅被选择具有相等值的固定电阻器取代。
这一过程依赖于固定值电阻接近锅的测量值。在实际操作中,固定电阻与锅值不匹配,最终结果是光输出功率与所需设置不同。因此,它引入了一个误差,在功率预算中转化为更大的光输出功率变化。
图1描绘了一个典型的低成本光模块。组成该模块的组件有:
光学器件、激光器和PD
激光/VCSEL驱动
蒂雅
限幅放大器
DS3902
可选串行EEPROM
电源管理和浪涌控制
EEPROM可用于某些模块所需的串行ID信息。模块占用空间可以是SFF或SFP兼容的。
图1所示。典型的光模块框图。
DS3902中的两个可变电阻用于设置偏置和调制电流。设置通过I(2)C接口完成。一些模块可能需要额外的EEPROM。这通常用于串行ID信息,新模块可能需要包含此功能。DS3902具有可编程地址,因此无需任何额外组件即可将其连接到单个I(2)C总线(与其他设备)。
图2显示了在通用I(2)C接口上使用DS3902和串行EEPROM (ATmel at24co2)的连接细节。图2还说明了与激光驱动器的连接。
图2。LD、DS3902和at24co2的原理图。
DS3902的默认地址是A2h (Add_sel = 0),如果需要一个不同于A2h的地址,Add_sel将被拉高。寄存器00h内容为Add_sel = 1时的设备地址。在上述原理图中,at24co2配置为A0h地址,(A0 = A1 = A2 = 0)。
WP(写保护)引脚使用链路连接到地,允许R/W访问存储器位置。一旦对存储器进行编程,可以通过LK1将WP引脚拉高,以防止意外写入。DS3902具有S/W保护方案,因此只能使用密码访问内存。
激光驱动器的选择取决于具体的应用,有许多设备激光驱动器可供选择。
在高比特率系统中通常需要RX光学子组件(ROSA)和TOSA。在较低的比特率下,小于或等于2.5Gbps,驱动器ic被使用在接近激光器的地方,并获得良好的性能。相反,为了实现合理的灵敏度,在622Mbps以上的比特率下需要rosa (PIN tia)。
激光驱动器包含许多功能,包括:
平均功率控制(APC)
在一些激光驱动器中实现了消光比控制
激光安全功能
TX_Disable函数
TX_Fault函数
一些激光驱动器结合输入信号流的脉宽控制以及时钟输入,以获得更好的抖动性能。
TIA之后的信号放大是使用限制放大器实现的。这通常是一个高增益级,以便为主板提供合理的恒定幅度(200mV)。它还必须能够驱动低阻抗传输线。
此外,信号损耗检测通常在限制放大器级完成,并以逻辑高电平标记到主机板。阈值和采样时间调整也可以纳入这一阶段。
为了允许热插拔到主机板,用于GBICs的SFF MSA需要对模块的电源进行浪涌控制。这通常是额定电流消耗的10%。对于GBIC,它是30mA。此外,根据详细设计和使用的单个ic,可能需要进行一些排序。定时要求通常施加特定的慢启动定时。
这里描述了一个典型的慢启动电路。这是一个低成本的设计与最小的组件计数。
图3。原理图为低成本、慢启动、电源设计。
所有的组件都是贴片和可用的小足迹。M1是PMOS,在提供全电流时,应选择足够的额定电流和最小的压降。如果需要,可以调整组件值。这里给出的值提供了一个实际的慢启动时间。
下图RL = 9欧姆是一个360mA的负载,C3的三个值给出了时序延迟。
以上是对0V到3.3V阶跃输入电压的响应。电流浪涌远低于360mA的最大电流输出与原理图中给出的组件值。
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