DS3902是對市場對光學模塊低成本解決方案要求的回應,這些模塊對某些激光特性的精確溫度跟蹤沒有嚴格的要求;如調制電流和消光比。此外,具有兩個閉環控制的激光驅動器需要一種設置APC和調制電流設定點的方法。傳統上,首先使用機械電位器完成此操作,然后將這些機械電位器替換為選擇具有相同值的固定電阻器。
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DS3902是對市場對光學模塊低成本解決方案要求的回應,這些模塊對某些激光特性(如調制電流和消光比)的精確溫度跟蹤沒有嚴格的要求。
此外,具有兩個閉環控制的激光驅動器需要一種設置APC和調制電流設定點的方法。傳統上,首先使用機械電位器完成此操作,然后將這些機械電位器替換為選擇具有相同值的固定電阻器。
該過程依賴于固定值電阻接近電位器的測量值。實際上,固定電阻與電位器值不匹配,最終結果是光輸出功率與所需設置不同。因此,它引入了一個誤差,轉化為功率預算中更大的光輸出功率變化。
光模塊
圖1描述了一個典型的低成本光學模塊。組成該模塊的組件包括:
光學器件、激光和局部放電
激光/VCSEL驅動器
蒂亞
限幅放大器
DS3902
可選串行EEPROM
電源管理和浪涌控制
EEPROM可用于某些模塊所需的串行ID信息。模塊占用空間可以符合 SFF 或 SFP 標準。
圖1.典型光模塊框圖。
DS3902和串行EEPROM
DS3902中的兩個可變電阻用于設置偏置和調制電流。設置是通過 I 完成的2C 接口。某些模塊可能需要額外的EEPROM。這通常用于序列號信息,新模塊可能需要包含此功能。DS3902具有可編程地址,因此可將其連接到單個I2C 總線(與其他設備一起),無需任何其他組件。
圖2所示為在公共電源上使用DS3902和串行EEPROM (ATmel AT24C02)的連接細節2C 接口。圖2還說明了與激光驅動器的連接。
圖2.LD、DS3902 和 AT24C02 原理圖。
DS3902的默認地址為A2h (Add_sel = 0)。如果需要與 A2h 不同的地址,Add_sel將被拉高。寄存器 00h 內容是 Add_sel = 1 時的設備地址。在上面的原理圖中,AT24C02配置為A0h地址,(A0 = A1 = A2 = 0)。
WP(寫保護)引腳使用鏈路接地,允許 R/W 訪問存儲器位置。一旦存儲器被編程,WP引腳就可以通過LK1拉高,以防止意外寫入。DS3902具有軟件保護方案,只需使用密碼即可訪問存儲器。
激光驅動器的選擇取決于具體應用,ADI公司有多種激光驅動器可供選擇。
羅莎和托薩
RX光學子組件(ROSA)和TOSA通常需要在更高的比特率系統中使用。在較低的比特率(小于或等于2.5Gbps)下,驅動器IC在靠近激光器的地方使用,并實現良好的性能。相反,對于高于 622Mbps 的比特率,需要 ROSA(PIN TIA),以實現合理的靈敏度。
激光驅動器具有許多功能,包括:
平均功率控制
消光比(ER)控制在某些激光驅動器中實現
激光安全功能
TX_Disable功能
TX_Fault功能
一些激光驅動器集成了輸入信號流的脈寬控制以及時鐘輸入,以獲得更好的抖動性能。
限幅放大器
TIA 之后的信號放大是使用限幅放大器實現的。這通常是一個高增益級,以便為主機板提供合理的恒定幅度(>200mV)。它還必須能夠驅動低阻抗傳輸線。
此外,信號丟失檢測通常在限幅放大器級完成,并以邏輯高電平標記到主機板。閾值和采樣時間調整也可以納入此階段。
電源管理和浪涌控制
為了允許熱插拔到主機板,用于 GBIC 的 SFF MSA 需要對模塊的電源進行浪涌控制。這通常是標稱電流消耗的10%。對于GBIC,它是30mA。此外,根據詳細設計和所使用的單個IC,可能需要進行一些排序。時序要求通常會施加特定的慢啟動時序。
這里描述了一個典型的慢啟動電路。這是一種低成本設計,元件數量最少。
圖3.低成本、慢啟動電源設計原理圖。
所有組件均為 SMD,尺寸小。M1 是 PMOS,應選擇足夠的 提供全電流時,額定電流和最小壓降在其兩端。組件值可以是 如果需要,請進行調整。此處給出的值提供了一個實用的慢啟動時序。
下圖為RL = 9Ω,為360mA負載,給出了C3的三個值的時序延遲。
以上是對0V至3.3V階躍輸入電壓的響應。電流浪涌遠低于原理圖中給出的元件值的360mA最大電流輸出。
審核編輯:郭婷
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