MAX3265限幅放大器及其應(yīng)用

摘要：面265是美國(guó)MAXIM公司推出的一種限幅放大器，適用于工作在傳輸速率為2.5Gbps的光纖局域網(wǎng)中，可用作千兆以太網(wǎng)、光纖通信以及ATM局域網(wǎng)中的光接收器，也可用作光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的內(nèi)連設(shè)備。該產(chǎn)品具有傳輸速率高，增益大，性能安全穩(wěn)定等特點(diǎn)。文中詳細(xì)介紹了MAX3265的性能特點(diǎn)、內(nèi)部結(jié)構(gòu)、引腳定義以及具體應(yīng)用過(guò)程，最后給出了典型的應(yīng)用電路。

關(guān)鍵詞：MAX3265 門(mén)限值 限幅放大 漂移補(bǔ)償

1 概述

MAX3265是美國(guó)MAXIM公司推出的一種限幅放大器。它可以在光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中對(duì)接收到的信號(hào)進(jìn)行限幅放大。MAX3265工作頻率高，能夠在很寬的輸入幅度范圍內(nèi)保持恒定的輸出電壓幅度，且輸入信號(hào)的門(mén)限值可以靈活設(shè)計(jì)，同時(shí)，它還具有可選擇的靜噪功能。其主要特性如下：

●+3.0～+5.5V的工作電源；

●具有信號(hào)檢測(cè)功能；

●系統(tǒng)性抖動(dòng)僅11ps；

●具有電流模式邏輯（CML）的數(shù)據(jù)輸出；

●內(nèi)含漂移補(bǔ)償反饋電路；

●最大上升沿時(shí)間為150ps；

●采用10-Pin或16-Pin TSSOP封裝形式。

2 內(nèi)部結(jié)構(gòu)與引腳功能描述

MAX3265的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖如圖1所示。它包括輸入和輸出緩沖電路、放大電路、漂移補(bǔ)償電路、功率比較檢測(cè)電路等。其中輸入、輸出緩沖電路主要是為放大電路提供適合的輸入、輸出阻抗，同時(shí)起隔離作用；放大電路的主要功能是放大信號(hào)，獲得較高增益；漂移補(bǔ)償電路的主要功能是抑制直流漂移對(duì)信號(hào)的影響；功率比較檢測(cè)電路主要用于檢測(cè)輸入信號(hào)幅度是否滿(mǎn)足所設(shè)定的輸入信號(hào)的門(mén)限值。

MAX3265正常工作時(shí)，信號(hào)從IN+端和IN-端輸入，經(jīng)輸入緩沖放大、三級(jí)增益放大和輸出緩沖放大后從OUT+端和OUT-端輸出；當(dāng)輸入信號(hào)幅度小于門(mén)限值時(shí)，功率檢測(cè)電路將起作用，此時(shí)LOS端、LOS端分別輸出高電平和低點(diǎn)平，如果SQUELCH端接高電平，那么OUT+端和OUT-端的信號(hào)輸出將關(guān)閉；當(dāng)漂移現(xiàn)象發(fā)生時(shí)，漂移補(bǔ)償電路可控制輸入緩沖放大器，并通過(guò)調(diào)節(jié)輸入緩沖放大器的增益來(lái)達(dá)到抑制漂移的目的。

MAX3265的引腳排列如圖2所示。各引腳的功說(shuō)明下：

CAZ1（1腳）、CAZ2（2腳）：漂移補(bǔ)償電路外接電容端。在CAZ1端和CAZ2端串接一電容可延長(zhǎng)漂移補(bǔ)償電路的時(shí)間常數(shù)；

GNF（3腳，6腳）：接地；

IN+（4腳），IN-（5腳）：正、反向數(shù)據(jù)輸入端；

LEBEL（7腳）：輸出電流大小設(shè)置端。懸空時(shí)，輸出電流約16mA；接地時(shí)，輸出電流紅20mA；

TH（8腳）：輸入信號(hào)門(mén)限值設(shè)置端?？衫猛饨与娮鑱?lái)確定輸入信號(hào)的門(mén)限值，輸入信號(hào)幅度必須大于門(mén)限值，否則將使信號(hào)丟失；

LOS（10腳），LOS（9腳）：正向、反向輸入信號(hào)丟失指示輸出端。只要輸入信號(hào)大于門(mén)限值，信號(hào)就不會(huì)丟失，這時(shí)LOS端、LOS端分別輸出低電平和高電平；而當(dāng)輸入信號(hào)小于門(mén)限值時(shí)，信號(hào)將會(huì)丟失，LOS端和LOS端將分別輸出高電平和低電平；

VCC（11腳，14腳）：工作電源端；

OUT+，OUT-（12、13腳）：正、反向輸出端；

SQUELCH（15腳）：靜噪功能選擇端。當(dāng)該腳懸空或接低電平時(shí)，靜噪功能失效；而該端為高電平且LOS端亦為高電平時(shí)，靜噪功能有效；

NC.（16腳）：無(wú)連接；

EP：外露引線，應(yīng)用時(shí)接地。

3 應(yīng)用設(shè)計(jì)

3.1 輸入信號(hào)門(mén)限值的設(shè)計(jì)

MAX3265的輸入信號(hào)門(mén)限值是由TH端外接電阻RTH決定的，因此，輸入信號(hào)門(mén)限值的設(shè)計(jì)實(shí)際上是確定RTH的電阻值。一般情況下，當(dāng)輸入信號(hào)幅度變化范圍確定后，即可根據(jù)圖3的曲線圖來(lái)確定RTH的電阻值。在圖3中，RTH為T(mén)H端外接的門(mén)限值電阻，VTH則為RTH所確定的輸入信號(hào)的門(mén)限值。

3.2 耦合電容的選擇

輸入耦合電容CIN和輸出耦合電容COUT的選取，應(yīng)遵循使接收器個(gè)有最小的系統(tǒng)抖動(dòng)為原則，當(dāng)信號(hào)的低頻截止頻率fIN很低時(shí)，系統(tǒng)抖動(dòng)很小。因此，應(yīng)合理選擇耦合電容的值，以盡量降低fIN的值。FIN的計(jì)算公式為：fIN=1/(100πC)。一般情況下，對(duì)于千兆以太網(wǎng)、光纖信道或其它使用8B/10B數(shù)據(jù)編碼的應(yīng)用系統(tǒng)，應(yīng)選擇耦合電容（CIN、COUT）大于0.01μF，這樣可使fIN小于320kHz；而對(duì)于ATM/SONET或其它使用不歸零編碼數(shù)據(jù)的應(yīng)用系統(tǒng)，則應(yīng)選擇耦合電容（CIN、COUT）大于0.1μF的電容器，這樣命名fIN小于32kHz。

3.3 漂移補(bǔ)償電路電容的選擇

為維持系統(tǒng)的穩(wěn)定性，輸入信號(hào)的低頻截止頻率fIN和漂移補(bǔ)償電路低通濾波器的截止頻率fOC的比值至少應(yīng)為1：10或10：1，foc計(jì)算公式如下：

foc=(2×10 -4)/(CAZ+100pF)

其中CAZ為在CAZ1端和CAZ2端串接的電容，適當(dāng)選擇CAZ的值可得到適合的foc值。一般情況下，對(duì)于千兆以太網(wǎng)、光纖信道或其它使用8B/10B數(shù)據(jù)編碼的應(yīng)用系統(tǒng)，可使CAZ1端、CAZ2端懸空，這樣可使foc為2MHz；而對(duì)于ATM/SONET或其它使用不歸零編碼數(shù)據(jù)的應(yīng)用系統(tǒng)，則應(yīng)使CAZ太于0.1μF，這樣可使foc為2kHz。

3.4 典型應(yīng)用電路

MAZ3265的典型應(yīng)用電路如圖4所示。電路中所標(biāo)注的外圍元件參數(shù)均為典型值，未標(biāo)注的外圍元器件參數(shù)應(yīng)在實(shí)際應(yīng)用中通過(guò)試驗(yàn)來(lái)確定。該電路中采用MAX3265作為前置放大器，它具有噪聲低、性能穩(wěn)定等特點(diǎn)，在傳輸速率為2.5Gbps的光纖局域網(wǎng)中有廣泛應(yīng)用。限幅放大器MAX3265由于其傳輸速率高，工作頻帶寬，輸入信號(hào)幅度變化范圍大，性能安全穩(wěn)定，并且體積小、應(yīng)用靈活，簡(jiǎn)單方便而在同類(lèi)產(chǎn)品中具有很大的優(yōu)越性，同時(shí)該產(chǎn)品在高速光纖局域網(wǎng)中也具有廣泛的應(yīng)用前景。