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(多图) 基于DS1875 SFP控制器的APD非线性响应补偿

2012年02月07日 ?? 收藏0
激光模块需对雪崩光电二极管(APD)的非线性响应进行补偿。本应用笔记以DS1875 SFP控制器为例,探讨如何使用Maxim的光控制器完成非线性补偿

APD特性

光模块采用基于雪崩光电二极管(APD)的光接收器支持高灵敏度设计。

从APD接收到的反馈呈非线性(平均接收功率),这一非线性特性为优化控制激光器模块带来一定困难,典型的APD非线性特性如图1所示。

典型的APD响应显示了非线性特性
图1. 典型的APD响应显示了非线性特性

为了保证精准操作,需要对APD的非线性进行补偿。补偿后可以为SFP控制器模块提供线性反馈,提高系统稳定性。补偿后的APD响应如图2所示。

典型响应
图2. 该平均曲线显示了所期望的典型响应,生产过程中对响应中微小变化的补偿是不可行的。

使用RSSI修正非线性

Maxim的光控制器,如DS1875,能够补偿APD的非线性。

DS1875的一个输入通道(MON3)有两个工作区(细调和粗调)配置,每个区域都有其独立的量程和偏置,用于校准接收到的功率信号的非线性。校准通过对APD二极管的非线性响应进行分段线性近似,拟合完成。

除了提供两个独立的工作区,DS1875也可在细调区域对ADC转换结果进行右移操作。即使输入信号不能完全覆盖输入范围,通过右移操作也可提高转换精度。

滞回的重要性

在给定的交叉点,DS1875根据输入信号的幅度自动地在两个工作区之间切换。在交叉点提供滞回,当从粗调切换到细调时,切换点会发生变动。这能保证器件不会在两个工作区间来回触发,造成不稳定。

交叉点会根据针对细调范围的右移位设定的不同而改变,表1列出了不同的右移设置下交叉点的改变。需要注意的是,DEC栏到滞回(Hysteresis)栏对应的变化值。

右移时的交叉点设置
表1. 右移时的交叉点设置

校准DS1875

DS1875输入端MON3的两个工作区必须进行校准,这样才能准确拟合所要求的APD响应。按照下面过程进行校准,可以得到两个不同工作区的量程和偏置值。

对细调和粗调工作区进行配置,以保证每个工作区的实际响应为线性。写入工厂预设值,使响应为线性特性,同时将精调范围的右移位设为3。


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激光? Maxim? 非线性补偿?

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