概述

max3941是美国maxim公司生产的带有集成偏置网络的eam(电吸收调制器)驱动器，其工作速率高达10gbps，可用在dwdm和sonet oc-192/sdh stm-64等传输系统中。该产品与以往同类产品相比，主要特点是传输速率高，性能安全稳定且调制电压和偏置电压可灵活设计。max3941主要特性有：(1) 采用-5.2v的单电源工作模式；(2) 内含集成偏置网络；(3) 其输出信号具有低至23ps的上升沿时间/下降沿时间；(4) 带有可设置的调制电压端和偏置电压端；(5)提供可选择的数据重定时功能；(6)带有脉冲宽度调整电路；(7)具有数据极性控制功能和esd保护功能。max3941采用24脚qfn封装形式，引脚排列如图1所示。

内部结构及引脚功能

max3941内部结构如图2所示，内部电路主要由高速调制电路和eam负载偏置电路组成。高速调制电路包括输入级电路、脉宽调整电路、极性控制电路和输出级调制电路，主要功能是对输入信号进行重定时、转换复用、波形调整和高速调制等处理后，为外部eam负载提供所需的激励电流信号；eam负载偏置电路是为外部负载提供合适的偏置电压，以保证其正常工作。工作过程描述如下：当电路正常工作时，数据从data-端和data+端输入，首先经数据转换器重新定时同步后，进入脉宽调整电路和极性控制电路进行波形调整处理，然后控制驱动器max3941内部的高速差分对调制器的输出实现调制，调制后的信号从out端输出，驱动外接的eam负载。

max3941各引脚功能描述如下：

data+(1)， data-(2)：数据正向、反向输入端，内带50 的端 电阻；

gnd(3，4，14)：接地端，应用时须与接地板连接；

clk+(5)， clk-(6)：用于数据重定时的时钟正向、反向输入 端，内带50 的端电阻；

vee(7，11，12，13，18，19，24)：负电源供给端；

pwc+(8), pwc-(9)：调制脉冲信号宽度调整端；

modset(10)：调制电流设置端，通过外接一电压来设置驱 动器输出的调制电流；

gnd1(15)：接地端；

out(16)：驱动器输出端，直流耦合接eam负载，为其同时 提供调制电流和偏置电流；

gnd2(17)：接地端；

plrt(20)：差动数据极性交换控制端，当接高电平或悬空 时，极性与输入时一致，当接低电平时，改变数据极性，与输 入时相反；

biasset(21)：偏置电流设置端，通过外接一电压来设置驱 动器输出的偏置电流；

moden(22)：ttl/cmos调制控制端，当接低电平或悬空 时，驱动器为正常工作模式；当接高电平时，eam负载处于吸收(逻辑0)状态；

rte(23)：数据重定时控制端，接vee有效，接地时失效。

应用设计

max3941是maxim公司生产的新一代高速驱动器产品，其集成度高，应用时需要用户设计的电路比较少。但由于max3941 传输速率高达10gbps，电路布局对性能影响很大，因而也有一定 的困难。设计工作主要包括：(1)调制电压和偏置电压的设计； (2)脉冲宽度调整电路的设计。max3941在应用时，外接eam负载应采用直流耦合方式，下面介绍max3941的应用设计过程。

调制电压和偏置电压的设计

在实际应用中，用户首先根据性能要求选择合适的eam负载，max3941若要对eam负载进行正常驱动，须为其提供满足要求的调制电压和偏置电压。

(1)调制电压vmod的设计

eam负载上的调制电压vmod由调制电流imod产生，调制电流imod流经eam负载和max3941内部out端的50 端电阻所组成的并联网络(由图2可知)，则调制电压vmod可近似为：
{v_{mod}}≈{i_{mod}} {{z_{l} {r_{out}}}\over{z_{l}+{r_{out}}

当eam负载选定后，可确定所需要的调制电压vmod和zl值，rout也已知，这样即可确定所需要的调制电流；而调制电流imod由max3941的modset端电压vmodset所决定，因此，调制电压vmod的设计的实质是确定modset端电压值vmodset。由于max3941内部的独立电流源能提供约37ma的固定电流给调制电路，故调制电流imod与modset端电压vmodset的关系式为：

{i_{mod}≈{{v_{modset}}}\over{11.1 }+{37_{ma}

用户根据上式即可确定modset端电压vmodset值。

(2)偏置电压vbias的设计

偏置电压vbias的设计与调制电压vmod设计相类似。
eam负载上的偏置电压vbias由偏置电流ibias产生，与调制电流imod一样，偏置电流ibias也流经eam负载和max3941内部out端的50 端电阻所组成的并联网络(由图2可知)，则偏置电压vbias可近似为：

{v_{bias}≈{i_{bias} {{z_{l} {r_{out}}}\over{z_{l}+{r_{out}}

和调制电压vmod设计一样，当eam负载选定后，根据上式即可确定所需要的偏置电流ibias；而偏置电流ibias由max3941的biasset端电压vbiasset所决定，因此，偏置电压vbias的设计的实质是确定biasset端电压值vbiasset。偏置电流ibias与biasset端电压vbiasset的关系式为：

{v_{bias}≈{{v_{biasset}}}\over{36.4{ }

用户根据上式即可确定biasset端电压vbiasset值。

用户在设计调制电压和偏置电压时，应注意max3941的