摘要: 文章展示了如何提供预校准,称为内部校准的SFF-8472标准,用于监测光信号。校准技术使用激光驱动器和温控电阻,满足SFF-8472分辨率和精度目标。
本应用说明展示了如何提供预校准,SFF-8472标准称为内部校准,用于监测光信号。校准技术使用一个激光驱动器MAX3996和一个温控电阻和监测IC DS1858,以满足SFF-8472的分辨率和精度目标。
一些标准,如SFF-8472,要求对光纤信号进行监控。有两种校准方法可供设计人员使用。预校准,由SFF-8472标准称为内部校准,要求调节信号以符合规定的刻度。后校准,被SFF-8472标准称为外部校准,是一种调整数字输出以符合规定刻度的计算技术。应用说明174“光纤应用中的监视器校准”解释了两种类型的校准。本应用说明是如何在使用给定固定设计的DS1858时提供预校准,并满足SFF-8472分辨率和精度目标的示例。对于设计人员谁打算他们的模块服务于广泛的应用,更灵活的解决方案,内置内部校准是更适合的。
SFF-8472标准规定了内部校准部分中五个通道的缩放。在DS1858中,温度和V(CC)经过工厂校准以符合各自的刻度。对于其余三个通道,在标准中称为Tx偏置,Tx功率和Rx功率,DS1858上的三个输入是MON1, MON2和MON3。所有三个单声道都是相同的。因此,赋值是任意的。所有三个通道都经过工厂校准,以读取2.5V的FFFF。我们将展示如何调节进入MON1和MON2的信号,以提供符合SFF-8472的刻度。
图1显示了在满足SFF-8472内部校准要求的设计中使用激光驱动器MAX3996和DS1858。为了简单起见,省略了电源旁路和引脚。
图1所示。
Tx功率源自MAX3996引脚MD,作为后监视器二极管电流的电压代表。该电压为1.12V(±8%),独立于Tx功率设置(反向监视器二极管电流设置)。根据设计选择R1和R2,使产生到DS1858的电压符合Tx Power dBm标准。例如,根据SFF-8472, 0dBm预计产生2710h的数字输出。产生2710h的DS1858(9)电压为0.38 v(因为2.5V产生FFFFh)。这将设置R2 (62k欧姆)和R1 (100k欧姆)的标称值。该标准要求3dB精度。误差小于13.5%或约0.5dB (MD电压为8%,DS1858为0.5% FS或3.5%,电阻为2%)。
Rx功率来源于平均接收功率。差分电压是对检测器电流的测量。它被转换成单端电压。例如,根据SFF-8472, -10dBm预计会产生3E8h的数字输出。产生3E8h的DS1858(10)电压为0.038V(因为2.5V产生FFFFh)。如果进入R4的平均检测器电流为100 μ A标称电流,则仪表放大器将检测100mV(DC)。将100mV转换为38mV的分压网络由R5 = 10k欧姆和R6 = 6.2k欧姆组成。该标准要求3dB精度。除光电探测器转换外,误差小于36%或2dB (DS1858为0.5% FS或33%,电阻和放大器偏置误差为3%)。值得注意的是,为了避免显着的共模误差,10k欧姆电阻必须在低温co (50ppm/°C或更低)下为0.1%。这在误差预算中留下了1dB(+25%, -21%)的空间,以覆盖光电探测器的变化。如果这对于所使用的特定光电探测器来说是不够的,那么应该用一个锅来代替R4。
Tx偏置起源于MAX3996(引脚MON2)内,作为与偏置电流成正比的电压。例如,60mA时的电压为0.66V(±15%)。通过设计选择R3和R7,使产生到DS1858的电压符合偏置电流标度。例如,根据SFF-8472, 60mA的偏置电流预计将产生7530h的数字输出。产生7530h的DS1858(11)电压为1.14(因为2.5V产生FFFFh)。这将设置R3 (10k欧姆)和R7 (7.15k欧姆)的标称值。然而,由于标准要求优于10%的精度,因此建议为R3使用可变电阻或电位器,例如DS1804。
前面的工作表明,对于给定的设计,在SFF-8472标准的允许误差预算范围内,可以合理地实现内部校准要求的离散实现。考虑了零件间的差异。通过预处理进入DS1858的信号,不会发生分辨率损失。
使用其他激光驱动器的其他实现将仅在细节上有所不同,但将获得类似的结果。通常,两个或三个运算放大器和少量分立元件就足以达到类似的结果。
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