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MAX3941 的PDF資料 下載 ,327073K

MAX3941 的貨源和報(bào)價 MAX3941 的相關(guān)技術(shù)信息

其他型號

10Gbps EAM驅(qū)動器MAX3941及其應(yīng)用

概述

MAX3941是美國MAXIM公司生產(chǎn)的帶有集成偏置網(wǎng)絡(luò)的EAM(電吸收調(diào)制器)驅(qū)動器，其工作速率高達(dá)10Gbps，可用在DWDM和SONET OC-192/SDH STM-64等傳輸系統(tǒng)中。該產(chǎn)品與以往同類產(chǎn)品相比，主要特點(diǎn)是傳輸速率高，性能安全穩(wěn)定且調(diào)制電壓和偏置電壓可靈活設(shè)計(jì)。MAX3941主要特性有：(1) 采用-5.2V的單電源工作模式；(2) 內(nèi)含集成偏置網(wǎng)絡(luò)；(3) 其輸出信號具有低至23ps的上升沿時間/下降沿時間；(4) 帶有可設(shè)置的調(diào)制電壓端和偏置電壓端；(5)提供可選擇的數(shù)據(jù)重定時功能；(6)帶有脈沖寬度調(diào)整電路；(7)具有數(shù)據(jù)極性控制功能和ESD保護(hù)功能。MAX3941采用24腳QFN封裝形式，引腳排列如圖1所示。

內(nèi)部結(jié)構(gòu)及引腳功能

MAX3941內(nèi)部結(jié)構(gòu)如圖2所示，內(nèi)部電路主要由高速調(diào)制電路和EAM負(fù)載偏置電路組成。高速調(diào)制電路包括輸入級電路、脈寬調(diào)整電路、極性控制電路和輸出級調(diào)制電路，主要功能是對輸入信號進(jìn)行重定時、轉(zhuǎn)換復(fù)用、波形調(diào)整和高速調(diào)制等處理后，為外部EAM負(fù)載提供所需的激勵電流信號；EAM負(fù)載偏置電路是為外部負(fù)載提供合適的偏置電壓，以保證其正常工作。工作過程描述如下：當(dāng)電路正常工作時，數(shù)據(jù)從DATA-端和DATA+端輸入，首先經(jīng)數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換器重新定時同步后，進(jìn)入脈寬調(diào)整電路和極性控制電路進(jìn)行波形調(diào)整處理，然后控制驅(qū)動器MAX3941內(nèi)部的高速差分對調(diào)制器的輸出實(shí)現(xiàn)調(diào)制，調(diào)制后的信號從OUT端輸出，驅(qū)動外接的EAM負(fù)載。

MAX3941各引腳功能描述如下：

DATA+(1)， DATA-(2)：數(shù)據(jù)正向、反向輸入端，內(nèi)帶50 的端 電阻；

GND(3，4，14)：接地端，應(yīng)用時須與接地板連接；

CLK+(5)， CLK-(6)：用于數(shù)據(jù)重定時的時鐘正向、反向輸入 端，內(nèi)帶50 的端電阻；

VEE(7，11，12，13，18，19，24)：負(fù)電源供給端；

PWC+(8), PWC-(9)：調(diào)制脈沖信號寬度調(diào)整端；

MODSET(10)：調(diào)制電流設(shè)置端，通過外接一電壓來設(shè)置驅(qū) 動器輸出的調(diào)制電流；

GND1(15)：接地端；

OUT(16)：驅(qū)動器輸出端，直流耦合接EAM負(fù)載，為其同時 提供調(diào)制電流和偏置電流；

GND2(17)：接地端；

PLRT(20)：差動數(shù)據(jù)極性交換控制端，當(dāng)接高電平或懸空 時，極性與輸入時一致，當(dāng)接低電平時，改變數(shù)據(jù)極性，與輸 入時相反；

BIASSET(21)：偏置電流設(shè)置端，通過外接一電壓來設(shè)置驅(qū) 動器輸出的偏置電流；

MODEN(22)：TTL/CMOS調(diào)制控制端，當(dāng)接低電平或懸空 時，驅(qū)動器為正常工作模式；當(dāng)接高電平時，EAM負(fù)載處于吸收(邏輯0)狀態(tài)；

RTE(23)：數(shù)據(jù)重定時控制端，接VEE有效，接地時失效。

應(yīng)用設(shè)計(jì)

MAX3941是MAXIM公司生產(chǎn)的新一代高速驅(qū)動器產(chǎn)品，其集成度高，應(yīng)用時需要用戶設(shè)計(jì)的電路比較少。但由于MAX3941 傳輸速率高達(dá)10Gbps，電路布局對性能影響很大，因而也有一定 的困難。設(shè)計(jì)工作主要包括：(1)調(diào)制電壓和偏置電壓的設(shè)計(jì)； (2)脈沖寬度調(diào)整電路的設(shè)計(jì)。MAX3941在應(yīng)用時，外接EAM負(fù)載應(yīng)采用直流耦合方式，下面介紹MAX3941的應(yīng)用設(shè)計(jì)過程。

調(diào)制電壓和偏置電壓的設(shè)計(jì)

在實(shí)際應(yīng)用中，用戶首先根據(jù)性能要求選擇合適的EAM負(fù)載，MAX3941若要對EAM負(fù)載進(jìn)行正常驅(qū)動，須為其提供滿足要求的調(diào)制電壓和偏置電壓。

(1)調(diào)制電壓VMOD的設(shè)計(jì)

EAM負(fù)載上的調(diào)制電壓VMOD由調(diào)制電流IMOD產(chǎn)生，調(diào)制電流IMOD流經(jīng)EAM負(fù)載和MAX3941內(nèi)部OUT端的50 端電阻所組成的并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)(由圖2可知)，則調(diào)制電壓VMOD可近似為：
{V_{MOD}}≈{I_{MOD}} {{Z_{L} {R_{OUT}}}\over{Z_{L}+{R_{OUT}}

當(dāng)EAM負(fù)載選定后，可確定所需要的調(diào)制電壓VMOD和ZL值，ROUT也已知，這樣即可確定所需要的調(diào)制電流；而調(diào)制電流IMOD由MAX3941的MODSET端電壓VMODSET所決定，因此，調(diào)制電壓VMOD的設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)是確定MODSET端電壓值VMODSET。由于MAX3941內(nèi)部的獨(dú)立電流源能提供約37mA的固定電流給調(diào)制電路，故調(diào)制電流IMOD與MODSET端電壓VMODSET的關(guān)系式為：

{I_{MOD}≈{{V_{MODSET}}}\over{11.1 }+{37_{mA}

用戶根據(jù)上式即可確定MODSET端電壓VMODSET值。

(2)偏置電壓VBIAS的設(shè)計(jì)

偏置電壓VBIAS的設(shè)計(jì)與調(diào)制電壓VMOD設(shè)計(jì)相類似。
EAM負(fù)載上的偏置電壓VBIAS由偏置電流IBIAS產(chǎn)生，與調(diào)制電流IMOD一樣，偏置電流IBIAS也流經(jīng)EAM負(fù)載和MAX3941內(nèi)部OUT端的50 端電阻所組成的并聯(lián)網(wǎng)絡(luò)(由圖2可知)，則偏置電壓VBIAS可近似為：

{V_{BIAS}≈{I_{BIAS} {{Z_{L} {R_{OUT}}}\over{Z_{L}+{R_{out}}

和調(diào)制電壓VMOD設(shè)計(jì)一樣，當(dāng)EAM負(fù)載選定后，根據(jù)上式即可確定所需要的偏置電流IBIAS；而偏置電流IBIAS由MAX3941的BIASSET端電壓VBIASSET所決定，因此，偏置電壓VBIAS的設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)是確定BIASSET端電壓值VBIASSET。偏置電流IBIAS與BIASSET端電壓VBIASSET的關(guān)系式為：

{V_{BIAS}≈{{V_{BIASSET}}}\over{36.4{ }

用戶根據(jù)上式即可確定BIASSET端電壓VBIASSET值。

用戶在設(shè)計(jì)調(diào)制電壓和偏置電壓時，應(yīng)注意MAX3941的OUT端輸出最小電

壓不低于VEE+1.9V(VEE為負(fù)電源值，小于0)。

脈沖寬度調(diào)整電路的設(shè)計(jì)

為使輸出信號波形失真最小，MAX3941提供了脈沖寬度調(diào)整控制電路，用戶可采用三種方法：(1)在PWC+端和PWC-端串接一2K 的電位器，其中點(diǎn)抽頭接負(fù)電源VEE，在應(yīng)用中，用戶通過調(diào)節(jié)抽頭位置，即可改變PWC+端和PWC-端的電壓值，從而實(shí)現(xiàn)對脈沖寬度的調(diào)整，如圖3所示；(2)通過在PWC+端施加一電壓，以實(shí)現(xiàn)對信號脈沖寬度的調(diào)整控制；(3)PWC+在PWC-端和 端接一差動電壓，以實(shí)現(xiàn)對信號脈沖寬度的調(diào)整控制。三種方法相比較而言，第一種方法靈活使用，采用該方法，用戶可根據(jù)實(shí)際情況，實(shí)現(xiàn)對信號的靈活調(diào)整。脈沖寬度調(diào)整相關(guān)參數(shù)變化如表1所示

表1中參數(shù)說明如下：脈沖寬度的定義為：脈沖寬度=正脈沖寬度/((正脈沖寬度+負(fù)脈沖寬度)/2)；RPWC+為PWC+端到電位器抽頭的電阻值，RPWC-為RPWC-端到電位器抽頭的電阻值，且有：RPWC++RPWC-=2K ；VPWC+為PWC+端電壓；VPWC-為PWC-端電壓。
值得一提的是，當(dāng)用戶電路設(shè)計(jì)完成后，應(yīng)對脈沖寬度調(diào)制電路進(jìn)行認(rèn)真調(diào)試，找出使電路正常工作，同時信號波形失真最小的抽頭位置。

應(yīng)注意的問題

MAX3941的數(shù)據(jù)輸入和時鐘輸入兼容CML電平，但在驅(qū)動MAX3941時，無需采用標(biāo)準(zhǔn)CML電平，只要輸入信號的電壓幅值變化滿足要求即可。
由于MAX3941是高頻產(chǎn)品，電路布局對其影響很大。在電路設(shè)計(jì)時，應(yīng)采用性能優(yōu)越的高頻布局技術(shù)和具有公共接地層的多層電路板，以降低電磁干擾和交調(diào)失真，電路板應(yīng)采用低損耗的介質(zhì)材料，以減少能量損耗；EAM負(fù)載與MAX3941之間的連接線應(yīng)盡量短一些，以減少能量消耗和交調(diào)失真；此外，數(shù)據(jù)輸入端引線、時鐘輸入端引線和調(diào)制輸出端引線應(yīng)采用阻抗可控的傳輸線，便于調(diào)整電路，減少能量損耗和降低干擾。

典型應(yīng)用

MAX3941的典型應(yīng)用如圖3所示，在圖3中，EAM負(fù)載與MAX3941采用直流耦合方式。圖中MAX3952是串行數(shù)據(jù)生成器，主要作用是將多路數(shù)據(jù)合并后，并串行化，電路中的外圍元器件參數(shù)為典型值。

結(jié)束語

MAX3941驅(qū)動器與其它同類產(chǎn)品相比，主要特點(diǎn)是傳輸速率高，帶有脈寬調(diào)整控制電路，其所接負(fù)載為EAM負(fù)載，輸出采用單端方式，輸出驅(qū)動電壓較大；此外，其應(yīng)用電路設(shè)計(jì)相對較為容易。該產(chǎn)品在通信網(wǎng)絡(luò)中有一定的應(yīng)用前景。