Общее описание

MAX3658 - это трансимпедансный предусилитель для приемников, работающих на скорости до 622 Мбит/с. Низкий уровень шума, высокий коэффициент усиления и низкая рассеиваемая мощность делают его идеальным для оптоволоконного доступа и приемопередатчиков малого форм-фактора.

MAX3658 характеризуется входным шумом 45nA, трансимпедансным усилением 18kΩ, полосой пропускания 580MHz и перегрузкой входа 2mAP-P. Работая от источника питания +3,3 В, MAX3658 потребляет всего 66 мВт. Встроенный резистор фильтра обеспечивает положительное смещение для фотодиода. Эти особенности в сочетании с малым размером корпуса позволяют легко монтировать фотодиод в коллектор TO-46. MAX3658 также включает в себя монитор среднего фототока.

Типичная оптическая чувствительность MAX3658 составляет -33 дБм (0,9 А/Вт), что превышает требования APON класса B. Типичная оптическая перегрузка составляет 1 дБм. MAX3658 выпускается в виде матрицы с обеими полярностями выхода (MAX3658A и MAX3658B). MAX3658A также доступен в 8-выводном корпусе TDFN размером 3 мм x 3 мм.

 

Приложения

Оптические приемники (работа до 622 Мбит/с)

Пассивные оптические сети

Трансиверы SFF/SFP

Приемопередатчики FTTx

 

Характеристики

45nARMSШум, -33dBm Чувствительность

18.3kΩУсиление трансимпеданса

Полоса пропускания 580 МГц

Перегрузка на входе 2mAP-P, перегрузка 1dBm

66 мВт Рассеиваемая мощность

Работа при напряжении 3,3 В

Монитор среднего фототока

 

Подробное описание

Трансимпедансный усилитель MAX3658 предназначен для волоконно-оптических приложений 622 Мбит/с. MAX3658 состоит из трансимпедансного усилителя, усилителя напряжения, выходного буфера, схемы подавления постоянного тока и монитора фототока.

 

Выходной буфер

Выходной буфер предназначен для управления дифференциальной нагрузкой 150 Ом между OUT+ и OUT-. Для оптимального подавления шума питания MAX3658 должен быть подключен к дифференциальной нагрузке. Односторонние выходы MAX3658 не работают с заземленной нагрузкой, подключенной к постоянному току. Выходы должны быть соединены по переменному току или подключены к VCC. Если требуется односторонний выход, оба используемых и неиспользуемых выхода должны быть заделаны аналогичным образом.

 

Цепь подавления постоянного тока

Схема подавления постоянного тока использует низкочастотную обратную связь для удаления постоянной составляющей входного сигнала. Эта функция центрирует входной сигнал в пределах линейного диапазона трансимпедансного усилителя, снижая тем самым широтно-импульсные искажения.

Схема подавления постоянного тока имеет внутреннюю компенсацию и не требует внешних конденсаторов. Эта схема минимизирует широтно-импульсные искажения для последовательностей данных, имеющих плотность маркировки 50%. Плотность маркировки, значительно отличающаяся от 50%, вызывает генерацию MAX3658 широтно-импульсных искажений. Заземление вывода FILT отключает схему подавления постоянного тока. Для нормальной работы схема подавления постоянного тока должна быть включена.

Постоянный ток отмены потребляется со входа и создает шум. Для низкоуровневых сигналов с малой или нулевой составляющей постоянного тока дополнительный шум незначителен. Однако при сигналах со значительной составляющей постоянного тока шум усилителя возрастает.

 

Монитор фототока

MAX3658 включает в себя монитор среднего фототока. Ток, проходящий от MON к земле, примерно равен постоянному току в IN.

 

Процедура проектирования

Выберите фотодиод

На шумовые характеристики и полосу пропускания отрицательно влияет емкость на входном узле TIA. Выберите фотодиод с малой емкостью, чтобы минимизировать общую входную емкость на этом выводе. MAX3658 оптимизирован для емкости 0,5 пФ на входе. Сборка MAX3658 в виде матрицы с использованием технологии чипов и проводов обеспечивает наименьшую входную емкость и наилучшие характеристики.

 

Выберите фильтр питания

Чувствительные оптические приемники требуют широкополосной развязки по питанию. Шунтирование источника питания должно обеспечивать низкий импеданс между VCC и землей для частот от 10 кГц до 700 МГц. Изолируйте MAX3658 от источников шума с помощью LC-фильтров питания и экранирования. Расположите фильтр питания (CVCC2) как можно ближе к MAX3658.

 

Выберите выходной фильтр

Входная чувствительность улучшается путем добавления фильтра между TIA и квантователем/ограничивающим усилителем с входной емкостью 0,5 пФ. Типичная полоса пропускания MAX3658 составляет 580 МГц; максимальная ожидаемая полоса пропускания - 730 МГц.

 

Соединение проводов

Для обеспечения высокой плотности тока и надежной работы в MAX3658 используется металлизация золотом. Для достижения наилучших результатов используйте технику скрепления шариков золотой проволокой. Будьте осторожны при клиновом соединении. Размер матрицы составляет 52 мил х 29 мил (1,32 мм х 0,736 мм), толщина матрицы - 15 мил (380 мкм). Отверстие для пассивации площадки составляет 75 мкм, а толщина металла площадки - 5 мкм. Дополнительные сведения о координатах площадки для склеивания см. в разделе "Понимание координат склеивания и физического размера матрицы".