MAX3668

19-4799; Rev 2; 2/00
概要 ___________________________________
特長 ___________________________________
MAX3668は、622MbpsまでのSDH/SONETアプリケー
ション用の自動パワー制御(APC)回路付完全+3.3V
レーザドライバです。差動PECL入力で、バイアス及び
変調電流を供給します。動作温度範囲は-40℃∼+85℃
です。
◆ 単一電源：+3.3V又は+5.0V
◆ 消費電流：38mA(+3.3V)
◆ 可変変調電流：5mA∼75mA
◆ 可変バイアス電流：1mA∼80mA
◆ 立上がり/立下がり時間：< 200ps
全温度範囲及び全寿命にわたって一定の平均光パワー
を維持するために、APCフィードバックループを採用
しています。変調電流範囲は5mA∼75mA、バイアス
電流範囲は1mA∼80mAと広く、しかも簡単に設定
できるため、本製品は様々なSDH/SONETアプリケー
ションに最適です。
◆ 故障モニタ付の自動平均パワー制御機能
◆ ANSI、ITU及びBellcore SDH/SONET規格に適合
◆ イネーブル制御
MAX3668は、イネーブル制御機能及びAPCループが
平均光パワーを維持できなくなったことを知らせる故障
モニタ出力も備えています。MAX3668は、5mm 32ピン
TQFPパッケージ及びダイスで提供されています。
型番 ___________________________________
アプリケーション _______________________
PART
TEMP. RANGE
PIN-PACKAGE
MAX3668EHJ
-40°C to +85°C
32 TQFP (5mm x 5mm)
MAX3668E/D
(see Note)
Dice**
Note: Dice are designed to operate over a -40°C to +140°C
junction temperature (Tj) range, but are tested and guaranteed
at TA = +25°C.
** Contact factory for availability.
622Mbps SDH/SONETアクセスノード
レーザドライバトランスミッタ
セクションリジェネレータ
ピン配置はデータシートの最後に記載されています。
標準動作回路 ______________________________________________________________________
+3.3V
+3.3V
130W
130W
FAIL
ENABLE
LASER
VCC
R6.3W
DATA+
MAX3693
RD
5W
OUT-
PECL
OUT+
DATA-
CD
1.0mF
MAX3668
BIAS
GND
CAPC
APCSET
82W
MODSET
82W
BIASMAX
4:1
SERIALIZER
WITH
CLOCK GEN
R+
20W
RFILT
20W
CFILT
5pF
FERRITE
BEAD
MD
CMD
1000pF
0.1mF
†Covered by U.S. Patent numbers 5,802,089 and 5,883,910
________________________________________________________________ Maxim Integrated Products
1
無料サンプル及び最新版データシートの入手にはマキシム社のホームページをご利用下さい。http://www.maxim-ic.com
MAX3668†
+3.3V、622Mbps SDH/SONET
レーザドライバ自動パワー制御付
MAX3668†
+3.3V、622Mbps SDH/SONET
レーザドライバ自動パワー制御付
ABSOLUTE MAXIMUM RATINGS
Supply Voltage, VCC .............................................-0.5V to +7.0V
Current into BIAS ............................................-20mA to +150mA
Current into OUT+, OUT- ............................... -20mA to +100mA
Current into MD....................................................-5mA to +5mA
Voltage at DATA+, DATA-, ENABLE,
FAIL .......................................................-0.5V to (VCC + 0.5V)
Voltage at OUT+, OUT- .............................+1.5V to (VCC + 1.5V)
Voltage at MODSET, APCSET, BIASMAX,
CAPC............................................................... -0.5V to +3.0V
Voltage at BIAS .........................................+1.0V to (VCC + 0.5V)
Continuous Power Dissipation (TA = +85°C)
TQFP (derate 14.3mW/°C above +85°C) ................... 929mW
Operating Junction Temperature Range ...........-55°C to +150°C
Processing Temperature (Die).........................................+400°C
Storage Temperature Range ........................... -65°C to +165°C
Lead Temperature (soldering, 10sec) ............................+300°C
Stresses beyond those listed under “Absolute Maximum Ratings” may cause permanent damage to the device. These are stress ratings only, and functional
operation of the device at these or any other conditions beyond those indicated in the operational sections of the specifications is not implied. Exposure to
absolute maximum rating conditions for extended periods may affect device reliability.
DC ELECTRICAL CHARACTERISTICS
(VCC = +3.14V to +5.5V, TA = -40°C to +85°C, unless otherwise noted. Typical values are at VCC = +3.3V, TA = +25°C.) (Note 1)
PARAMETER
SYMBOL
Supply Current
Bias Current Range
MIN
(Note 2)
IBIAS
Bias Off Current
VBIAS = VCC - 1.6V
APC open loop
Bias Current Absolute Accuracy
VID
Common-Mode Input Voltage
VICM
DATA+, DATA- Input Current
IIN
Monitor Diode Current Stability
MAX
UNITS
38
60
mA
80
mA
100
µA
1
IBIAS = 80mA
390
IBIAS = 1mA
920
ppm/°C
APC open loop
-15
15
%
Figure 1
200
1600
mVp-p
VCC VID/4
V
10
µA
VCC 1.49
PECL compatible
VCC 1.32
-1
(Note 4)
Monitor Diode Current
Absolute Accuracy
IMD = 1mA
-480
IMD = 18µA (Note 5)
10
480
70
ppm/°C
-15
15
%
18
1000
µA
DC Monitor Diode Current
IMD
Monitor Diode Input Voltage
(MD Pin)
VMD
TTL Input High Voltage
VIH
TTL Input Low Voltage
VIL
TTL Output High Voltage
(FAIL)
VOH
Sourcing 50µA
2.4
TTL Output Low Voltage
(FAIL)
VOL
Sinking 100µA
0.1
2
TYP
ENABLE = low (Note 3)
Bias Current Stability
Differential Input Voltage
CONDITIONS
0.8
V
2.0
V
VCC - 0.3
_______________________________________________________________________________________
0.8
V
VCC
V
0.44
V
+3.3V、622Mbps SDH/SONET
レーザドライバ自動パワー制御付
(VCC = +3.14V to +5.5V, load as shown in Figure 2, TA = -40°C to +85°C, unless otherwise noted. Typical values are at VCC = +3.3V,
TA = +25°C.) (Note 6)
PARAMETER
Modulation Current Range
SYMBOL
IMOD
Modulation Off Current
CONDITIONS
MIN
(Note 7)
ENABLE = low (Note 3)
IMOD = 75mA
Modulation Current Stability
-620
tR/tF
20% to 80%,
RL = 10Ω | | 20Ω load
(Note 8)
Pulse-Width Distortion
(peak-to-peak)
(Notes 9, 10)
Enable/Start-Up Delay
Open loop
MAX
UNITS
75
mA
200
µA
620
300
-15
Jitter Generation (peak-to-peak)
Maximum Consecutive Identical
Digits at 622Mbps
175
IMOD = 5mA (Note 5)
Modulation Current Absolute
Accuracy
Output Rise/Fall Time
TYP
5
15
IMOD = 5mA
100
200
IMOD = 75mA
230
375
100
IMOD = 5mA
70
155
IMOD = 75mA
10
135
250
CID
ppm/°C
%
ps
ps
ps
ns
80
Bits
Note 1: Characteristics at -40°C are guaranteed by design and characterization. Dice are tested at TA = +25°C only.
Note 2: Tested with RMODSET = 5.11kΩ (IMOD ≈ 38mA), RBIASMAX = 4.56kΩ (IBIAS ≈ 52mA), excluding IBIAS and IMOD.
Note 3: Both the bias and modulation currents will be disabled if any of the current set pins are shorted to ground.
Note 4: This assumes that the laser to monitor diode transfer function does not change with temperature.
Note 5: See Typical Operating Characteristics for worst-case distributions.
Note 6: AC characteristics are guaranteed by design and characterization.
Note 7: Total IMOD out of OUT+. Refer to the Design Procedure for information regarding current delivered to the laser.
Note 8: Input signal is a 622Mbps, 213- 1 PRBS with 80 inserted zeros.
Note 9: Input signal is a 622Mbps, 11110000 pattern.
Note 10:PWD = (wider pulse – narrower pulse) / 2.
VCC
DATA+
100mV MIN
DATA-
800mV MAX
(DATA+) (DATA-)
200mVp-p MIN
20W
1.0mF
OUT10W
1600mVp-p MAX
MAX3668
20W
1.0mF
OSCILLOSCOPE
OUT+
IOUT+
IMOD
BIAS
12.4W
50W
15W
VCC
図1. 必要な入力信号及び出力極性
図2. 特性測定のための出力終端処理
_______________________________________________________________________________________
3
MAX3668†
AC ELECTRICAL CHARACTERISTICS
標準動作特性 ______________________________________________________________________
(VCC = +3.3V, TA = +25°C, unless otherwise noted.)
EYE DIAGRAM
(622Mbps, 1300nm LASER
WITH 467MHz FILTER)
622Mbps
622Mbps
PATTERN = 213 - 1 + 80 CID
IMOD = 75mA
PATTERN = 213 - 1 + 80 CID
IMOD = 35mA
193ps/div
200ps/div
MONITOR DIODE CURRENT
vs. APC SET RESISTOR
BIAS CURRENT vs.
MAXIMUM BIAS SET RESISTOR
200ps/div
MODULATION CURRENT
vs. MODULATION SET RESISTOR
IMOD (mA)
MAX3688 TOC06
100
IMD (mA)
IBIAS (mA)
1
100
MAX3668 TOC05
1000
MAX3668 TOC04
10
0.1
10
10
0.01
1
1
1
10
100
0.1
1
10
0.1
100
100
10
RBIASMAX (kW)
RMODSET (kW)
RANDOM JITTER
vs. MODULATON CURRENT
PULSE-WIDTH DISTORTION
vs. MODULATION CURRENT
SUPPLY CURRENT
vs. TEMPERATURE
35
PWD (ps)
19
18
30
25
20
15
VCC = +5.0V
45
VCC = +3.3V
40
35
10
17
50
SUPPLY CURRENT (mA)
40
MAX3668 TOC09
45
IBIAS = 48mA
IMOD = 33mA
5
30
0
16
20
40
IMOD (mA)
60
80
1000
55
MAX3668 TOC08
20
50
MAX3668 TOC07
INCLUDES RANDOM JITTER
DUE TO MEASUREMENT
EQUIPMENT
0
1
RAPCSET (kW)
21
4
MAX3668 TOC03
EYE DIAGRAM
(IMOD = 75mA)
MAX3668 TOC02
MAX3668 TOC01
EYE DIAGRAM
(IMOD = 35mA)
223 - 1 PRBS
RANDOM JITTER (ps p-p)
MAX3668†
+3.3V、622Mbps SDH/SONET
レーザドライバ自動パワー制御付
0
20
40
IMOD (mA)
60
80
-40
-15
10
35
TEMPERATURE (°C)
_______________________________________________________________________________________
60
85
+3.3V、622Mbps SDH/SONET
レーザドライバ自動パワー制御付
(VCC = +3.3V, TA = +25°C, unless otherwise noted.)
DISTRIBUTION OF MODULATION CURRENT
STABILITY (WORST CASE)
20
VCC = +5V
20
15
10
5
VCC = +3.3V
1.6
1.8
2.0
2.2
2.4
2.6
10
0
-25
65
155
245
335
425
515
MODULATION DIODE CURRENT STABILITY (ppm/°C)
RBIAS (kW)
15
5
0
0.1
1.4
TA = -40°C TO +85°C
IMD = 18mA
PERCENT OF UNITS (%)
CLOSED-LOOP OPERATION
1
TA = -40°C TO +85°C
IMOD = 5mA
PERCENT OF UNITS (%)
BIAS CURRENT (mA)
100
25
MAX3668-11
VCC = +3.3V, + 5V
10
25
MAX3668 TOC10
1000
DISTRIBUTION OF MONITOR DIODE CURRENT
STABILITY (WORST CASE)
MAX3668-12
AVAILABLE BIAS CURRENT
vs. MAXIMUM BIAS SET RESISTOR
-88
-52
20
92
160
MONITOR DIODE CURRENT STABILITY (ppm/°C)
端子説明 __________________________________________________________________________
端子
名称
1, 2, 6, 15,
17, 20, 24
機 能
VCC
3
DATA+
正PECLデータ入力
4
DATA-
負PECLデータ入力
5, 7, 8, 10,
14, 21, 22, 30
GND
9
ENABLE
11
FAIL
TTL出力。ローの場合、APC故障を意味します。内部の6kΩ抵抗でハイにプルアップされています。
12, 13, 26,
27, 28
N.C.
無接続。未接続のままにして下さい。
16
BIAS
レーザバイアス電流出力。フェライトビーズでレーザから分離して下さい。
18
OUT+
正変調電流出力。入力信号がハイの時、IMODがこのパッドに流れ込みます。このパッドを
ACカップリングネットワークに接続して下さい。
19
OUT-
負変調電流出力。入力信号がローの時、IMODがこのパッドに流れ込みます。6.3Ω抵抗を通して
このパッドをVCCに接続して下さい。
23
MD
モニタフォトダイオード接続部。このパッドをモニタフォトダイオードのアノードに接続して下さい。高速
ACモニタ光電流をフィルタリングするために、コンデンサを通してグランドに接続する必要があります。
25
CAPC
29
APCSET
APC設定抵抗。このパッドと抵抗の間に接続された抵抗により、希望の平均光パワーが設定され
ます。この結果得られる電流は、希望のDCモニタダイオード電流と等しくなります。APCを
使用しない場合は、このパッドとグランドの間に100kΩ抵抗を接続して下さい。
31
MODSET
変調設定抵抗。このパッドとグランドの間の抵抗によってレーザ変調電流を制御します。
32
BIASMAX
最大バイアス設定抵抗。このパッドとグランドの間の抵抗によって最大レーザバイアス電流が
設定されます。APC機能はこの最大値から引き去ることはできても付け加えることはできません。
APCループが使用されていない時は、この抵抗がバイアス電流を制御します。
正電源電圧
グランド
TTL/CMOSイネーブル入力。ハイの時に通常動作、ローの時にレーザバイアス及び変調電流が
ディセーブルされます。内部でハイにプルアップされています。
APC補償コンデンサ。このパッドとグランドの間に接続された0.1µFコンデンサにより、
自動パワー制御(APC)フィードバックループの主ポールを制御します。
_______________________________________________________________________________________
5
MAX3668†
標準動作特性(続き) _________________________________________________________________
MAX3668†
+3.3V、622Mbps SDH/SONET
レーザドライバ自動パワー制御付
DATA+
OUT+
OUT-
DATAVCC
100k
ENABLE
IBIAS
40X
165X
MAX3668
BIAS
5X
MD
IMD
FAILURE
DETECTOR
MODSET
CAPC
BIASMAX
APCSET
FAIL
RMODSET
RBIASMAX
CAPC
RAPCSET
図3. ファンクションダイアグラム
詳細 ___________________________________
MAX3668レーザドライバは、高速変調ドライバ及び
自動パワー制御(APC)付レーザバイアスブロックの2つ
の主要な部分からなっています。本回路は、低電圧
(+3.3V)動作用に最適化されています。
出力段は高速差動ペア及び可変変調電流ソースからなって
います。230psのエッジ速度で最大電流75mAが変調
出力からレーザに流れるため、寄生インダクタンスに
起因する大きなトランジェント電圧スパイクが発生する
ことがあります。変調出力がレーザダイオードにDC
カップリングされていると、これらのトランジェント
及びレーザの順方向電圧のために、レーザドライバの
適正な動作に必要なヘッドルームが得られなくなります。
この問題を解決するために、MAX3668の変調出力は
レーザダイオードのカソードにACカップリングされる
ように設計されています。図3に、簡略化したファンク
ションダイアグラムを示します。
MAX3668の変調出力は、20Ω||10Ω負荷を駆動する
ように最適化されています。OUT + における最小必要
電圧は2.0Vです。変調電流は75mAスイングすること
6
ができます。レーザダイオードとインタフェースする
ために、インピーダンスマッチング用にダンピング抵抗
(RD)が必要です。レーザダイオードの寄生インダクタンス
に対する補償を行うためにRCシャントネットワークを
使用できます。これにより、光出力波形の変形とデュー
ティサイクルの歪み特性を改善できます。
データレート622Mbpsにおいて、レーザダイオードの
カソードに容量性負荷があると光出力性能が劣化します。
BIAS出力はレーザカソードに直接接続されているため、
インダクタを使用し、BIASピンをレーザカソードから
分離することによってこのピンに関係する寄生容量を
最小限に抑えて下さい。
自動パワー制御
一定の平均光パワーを維持するため、M A X 3 6 6 8は
APCループを使用して全温度範囲及び全寿命にわたる
レーザスレッショルド電流の変化に対する補償を行い
ます。レーザパッケージに装着された背面フォトダイ
オードを使用して、光パワーを光電流に変換します。
モニタ電流がRAPCSETによって設定されたリファレンス
電流に一致するように、APCループがレーザバイアス
_______________________________________________________________________________________
+3.3V、622Mbps SDH/SONET
レーザドライバ自動パワー制御付
最大許容バイアス電流は、ACPループが機能している時
に外部抵抗RBIASMAXによって設定されます。バイアス
電流を調節して希望の平均光パワーを得ることが不可能
になると、APC故障フラグ( FAIL )がローに設定されます。
APC閉ループ動作の場合、ユーザはグランドとBIASMAX、
MODSET及びAPCSETの間に接続された外部抵抗によっ
て3つの電流を設定する必要があります。これらの抵抗
の設定の詳細は、「設計手順」で説明されています。
短絡保護
MAX3668は変調、バイアス及びモニタ電流ソースの
短絡保護機能を備えています。BIASMAX、MODSET
又はAPCSETのうちのどれかがグランドに短絡すると、
バイアス及び変調出力はターンオフされます。
設計手順 _______________________________
レーザトランスミッタを設計する場合、光出力は通常、
平均パワー及び消滅比として表されます。光平均パワー
と変調電流の間の変換に役立つ関係式を表1に示します。
これらの関係式は、光波形の平均デューティサイクル
が50%である場合に有効です。
変調電流の設定
開ループ動作
必要に応じて、MAX3668はAPCなしでも完全に動作
可能です。この場合、レーザ電流はグランドとBIASMAX
及びMODSETの間に接続された2つの外付抵抗によって
直接設定されます。開ループ動作にするには、APCSET
とグランドの間に100kΩの抵抗を接続し、MDをオー
プンのままにして下さい。
レーザに供給される変調電流(IMODL)はRMODSETの関数
であるだけでなく、直列ダンピング抵抗(RD)、シャント
補償抵抗(RFILT)及びレーザダイオードの抵抗にも依存
します(「標準動作回路」を参照)。
レーザダイオードへの変調電流(CFILT<<CDと仮定)は、
次式で表すことができます。
é
ù
20W
IMODL = IMOD ê
ú
êë 20W + (RD + r LASER ) úû
イネーブル制御
MAX3668は、レーザドライバイネーブル機能を備え
ています。ENABLEがローの時はバイアス電流及び
変調電流のいずれもオフになります。標準レーザイネー
ブル時間は250nsです。
APC故障モニタ
MAX3668は、APCループのトラッキング故障を知ら
せるAPC故障モニタ(TTL/CMOS)を提供しています。
APCが希望のモニタ電流の維持のためにバイアス電流
を調節できなくなると、FAILがローに設定されます。
この出力は、内部で6kΩ抵抗を通してVCCにプルアップ
されています。
表1. 光パワーの定義
PARAMETER
SYMBOL
Average Power
PAVE
RELATION
PAVE = (P0 + P1) / 2
Extinction Ratio
re
re = P1 / P0
Optical Power High
P1
P1 = 2PAVE · re / (re + 1)
Optical Power Low
P0
P0 = 2PAVE / (re + 1)
Optical Amplitude
Pp-p
Pp-p = 2PAVE (re - 1) / (re + 1)
Laser Slope Efficiency
h
h = Pp-p / IMOD
Modulation Current
IMOD
IMOD = Pp-p / h
RD = 5Ω、rLASER = 5Ωと仮定すると、この式は次の
ような簡単な式になります。
IMODL = IMOD(0.67)
「標準動作
RD = 5Ωでレーザ抵抗が約5Ωである場合は、
特性」の変調電流対変調設定抵抗のグラフを参考にして、
+25℃で必要な電流に対応するRMODSETの値を選んで
下さい。
バイアス電流の設定
MAX3668を開ループ動作で使用する場合、バイアス
電流はRBIASMAX抵抗によって決まります。この抵抗を
選ぶには、まず+25℃において必要なバイアス電流を
決めて下さい。そして「標準動作特性」のバイアス電流
対最大バイアス設定抵抗のグラフを参考にして、+25℃
で必要な電流に対応するRBIASMAXの値を選んで下さい。
MAX3668を閉ループ動作で使用する場合、RBIASMAX
抵抗は全温度範囲及び全寿命にわたってレーザダイ
オードに供給可能な最大バイアス電流を設定します。
APCループは、この最大値から引くことはできても足す
ことはできません。「標準動作特性」のバイアス電流対
最大バイアス設定抵抗のグラフを参考にして、+85℃に
おける寿命末期バイアス電流に対応するRBIASMAXの値
を選んで下さい。
_______________________________________________________________________________________
7
MAX3668†
電流を調節します。APCループの時間定数は、外部コン
デンサ(CAPC)によって決まります。APCループ時間定数
に関係するパターン依存ジッタを排除し、ループ安定性
を保証するために、CAPCの値として0.1µFをお勧めし
ます。
MAX3668†
+3.3V、622Mbps SDH/SONET
レーザドライバ自動パワー制御付
APCループの設定
MAX3668のAPC機能を使用する場合は、APCSET抵抗
を調節することによって平均光パワーを設定して下さい。
この抵抗を選択するには、まず全温度範囲及び全寿命
にわたって維持するモニタ電流を決めます。そして
「標準動作特性」のモニタダイオード電流対APC設定抵抗
のグラフを参考にして、必要な電流に対応するRAPCSET
の値を選んで下さい。
t1が遷移なしの80個の連続単位間隔に等しいとすると、
DCブロッキングコンデンサに関係する時間定数は次式
よりも長くなければなりません。
τAC ≧RACCD =7.8(80ビット)(1.6ns/ビット)=1.0µs
C FILT << C D の場合R FILT は無視できるため、R AC の
見積値は次式で与えられます。
RAC = 20Ω || (RD + rLASER)
RD = 5Ω、rLASER = 5Ωと仮定すると以下が成り立ちます。
レーザダイオードとのインタフェース
レーザの寄生インダクタンスに起因する光出力波形の
変形を最小限に抑えるために、RCシャントネットワーク
を使用できます(「 標準動作回路」を参照)。RLがレーザ
ダイオードの抵抗を表すとすると、RD + RLの推奨全
抵抗値は10Ωです。同軸レーザの開始値はRFILT = 20Ω、
CFILT = 5pFです。RFILT とCFILT は出力波形を最適化
するために実験によって調節して下さい。最高の性能
を得るために、バイパスコンデンサをレーザアノード
のできるだけ近くに取り付けて下さい。
RAC = 6.7Ω
CD = 1.0µFとすると、τAC = 6.7µsとなります。
入力終端処理の必要条件
MAX3668のデータ入力は、PECLコンパチブルです。
しかし、MAX3668を標準PECL信号で駆動する必要は
ありません。同相電圧及び差動電圧スイングの仕様が
満たされていれば、MAX3668は適正に動作します。
消費電力の計算
MAX3668の電力消費は、次式で見積もることができ
ます。
パターン依存ジッタ(PDJ)
連続同一桁(CID)の長いストリングを持つNRZデータを
送信する場合、LFの落ち込みがパターン依存ジッタに
寄与します。このパターン依存ジッタを最小限に抑える
には、2つの外付部品--- APCループの時間定数を支配
するCAPC及びACカップリングコンデンサCD--を正しく
選ぶ必要があります。
P = VCC x ICC + (VCC - Vf) x IBIAS
+ IMOD(VCC - 20Ω x IMOD/2)
ここで、IBIASはRBIASMAXによって設定される最大バイ
アス電流、I MOD は変調電流、V f は標準レーザ順方向
電圧です。
ノイズの影響を排除してループ安定性を保証するため
のC APC の推奨値は、0.1µFです。これにより、APC
ループの帯域幅は20kHzになります。このため、APC
ループ時間定数に関係するパターン依存ジッタは無視
できます。
アプリケーション情報 ___________________
IMODのDCブロッキングコンデンサに関係する時間定数
は、PDJに影響を与えます。この時間定数が、長い連続
ビットストリームに対して最小の落ち込みを与えるよう
な値であることが重要です。
622Mbpsアプリケーションには、通信グレードのレーザ
を選択して下さい。レーザの出力平均パワーPAVE = 0dBm、
最小消滅比re = 6.6、動作温度範囲は-40℃∼+85℃、
そしてレーザダイオードは以下の特性を持っていると
仮定します。
以下はMAX3668のセットアップ例です。
レーザの選択
図4において、長時間にわたって遷移がない場合の落ち
込みは次式で表すことができます。
-t
(100% - DROOP) = e t
t=¥
tAC
IMODのACカップリングのため、τの放電レベルはPAVG
に等しくなります。Pp-pに対して、6%の全落ち込み
はPAVGに対して12%の落ち込みになります。落ち込み
を12%(Pp-pに対して6%)よりも小さくするには、この
式をτについて解いて次式を得ます。
-t
t=
= 7.8t
ln(1 - 0.12)
t << tAC
Pp-p
PAVG
t1
図4. 落ち込み
8
DROOP
_______________________________________________________________________________________
t
+3.3V、622Mbps SDH/SONET
レーザドライバ自動パワー制御付
λ = 1.3µm
ワイヤボンディングダイ
スレッショルド電流：
ITH = 22mA(+25℃)
スレッショルド温度係数：
βTH =1.3%/℃
MAX3668は、電流密度及び信頼性を高めるために金
メタリゼーションを行っています。チップへの接続は
金ワイヤでのみ行い、ボールボンディング法を使用して
下さい。ウェッジボンディングは推奨されていません。
チップパッドサイズは100µm(4mil)四方、チップの厚さ
は300µm(12mil)です。
レーザからモニタへの伝送： ρMON = 0.2A/W
レーザスロープ効率：
η = 0.05mW/mA
(+25℃)
RAPCSETの決定
レイアウト上の考慮
希望のモニタダイオード電流は、IMD = PAVE x ρMON
= 200µAによって見積もることができます。「標準動作
特性」のモニタダイオード電流対APC設定抵抗のグラフ
では、RAPCSETは6kΩとなります。
インダクタンスを最小限に抑えるために、MAX3668
出力ピンとLDの間の接続をできるだけ短くして下さい。
バイパスコンデンサをレーザアノードにできるだけ近く
取り付けることによって、レーザダイオードの性能を
最適化して下さい。EMIとクロストークを最小限に抑える
ため、良好な高周波レイアウト技法を採用し、とぎれの
ないグランドプレーンを持つ多層基板を使用して下さい。
RMODSETの決定
全温度範囲及び全寿命にわたって最小消滅比(re)6.6dB
を達成するには、+25℃において必要な消滅比を計算
して下さい。r e = 20と仮定すると、表1からピーク間
光パワーPp-p = 1.81mWとなります。必要な変調電流
は1.81(mW)/0.05(mW/mA) = 36.2mAです。「標準
動作特性」の変調電流対変調設定抵抗のグラフでは、
RMODSETは5kΩとなります。
RBIASMAXの決定
TA = +85℃及び寿命末期における最大スレッショルド
電流(ITH(MAX))を計算して下さい。ITH(MAX) = 50mAと
仮定すると、最大バイアス電流は次式のようになります。
IBIAS = ITH(MAX) + IMOD / 2
この例では、IBIAS = 68.1mAです。「標準動作特性」の
バイアス電流対最大バイアス設定抵抗のグラフでは、
RBIASMAXは3kΩとなります。
レーザの安全性及びIEC 825
MAX3668レーザドライバを使用するだけで、トランス
ミッタがIEC 825に適合すると保証されるわけではあり
ません。全トランスミッタ回路及び部品の選択を考慮
する必要があります。アプリケーションが必要とする
障害許容範囲のレベルは、各ユーザが決定する必要が
あります。その際、マキシム社の製品は、体内への外科
移植を目的とする機器の部品としての使用、生命維持を
目的とするアプリケーション、その他マキシム社の製品
の故障が個人の傷害又は死亡を引き起こす可能性のある
アプリケーションのために設計されておらず、そのような
認可も受けていないことを認識して下さい。
VCC
50mAを超える変調電流
3.3Vにおいて50mAを超える変調電流を駆動するには、
外付プルアップインダクタ(図5)を使用して、変調出力
にVCCのDCバイアスをかけて下さい。この構成にすると
レーザの順方向電圧が出力回路から分離され、OUT+に
おける出力を電源電圧VCCの上下にスイングできるよう
になります。
+5V電源を使用すると、MAX3668のヘッドルーム電圧
は大きく改善されます。この場合、50mAを超える変調
電流を達成することが可能になります(「標準動作回路」
に
示す抵抗プルアップを使用)。+5電源で動作している時
は、MAX3668をレーザダイオードにDCカップリング
することもできます。適正動作のためには、OUT + に
おける電圧を2.0V以上にして下さい。
10W
OUT-
FERRITE
BEADS
LD
CD
RD
1.0mF
5W
OUT+
RFILT
MAX3668
BIAS
CFILT
FERRITE BEAD
MD
1000pF
図5. 最大変調電流のための出力終端処理
_______________________________________________________________________________________
9
MAX3668†
波長：
N.C.
N.C.
N.C.
CAPC
29
28
27
26
25
VCC
1
24 VCC
VCC
2
23 MD
DATA+
3
22 GND
DATA-
4
GND
5
21 GND
MAX3668
9
10
11
12
13
14
15
16
BIAS
17 VCC
VCC
8
GND
GND
N.C.
18 OUT+
N.C.
19 OUT-
7
FAIL
6
GND
VCC
GND
TQFP
10
20 VCC
GND
ENABLE
N.C.
GND
N.C.
VCC
FAIL
GND
N.C.
N.C.
GND
VCC
BIAS
GND
APCSET
30
VCC
N.C.
VCC
GND
VCC
DATADATA+
VCC
GND
GND
31
VCC
BIASMAX
MODSET
GND
APCSET
N.C.
0.083"
GND
(2.10mm)
N.C.
GND
N.C.
CAPC
VCC
GND
VCC
N.C.
OUT+
OUTN.C.
VCC
GND
GND
MD
MODSET
32
N.C.
BIASMAX
TOP VIEW
VCC
チップ構造図 ___________________________
GND
ピン配置 _______________________________
ENABLE
MAX3668†
+3.3V、622Mbps SDH/SONET
レーザドライバ自動パワー制御付
0.070"
(1.78mm)
______________________________________________________________________________________
+3.3V、622Mbps SDH/SONET
レーザドライバ自動パワー制御付
32L,TQFP.EPS
(Package information continues on next page.)
______________________________________________________________________________________
11
MAX3668†
パッケージ ________________________________________________________________________
MAX3668†
+3.3V、622Mbps SDH/SONET
レーザドライバ自動パワー制御付
パッケージ(続き) ___________________________________________________________________
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