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| Datasheet File OCR Text: |
| MAX3740A The MAX3740A is available in a compact 4mm 4mm, 24-pin thin QFN package and operates over the -40C to +85C temperature range. The MAX3740A operates up to 3.2Gbps. It can switch up to 15mA of laser modulation current and source up to 15mA of bias current. Adjustable temperature compensation is provided to keep the optical extinction ratio within specifications over the operating temperature range. The MAX3740A interfaces with the Dallas DS1858 to meet SFF-8472 timing and diagnostic requirements. The MAX3740A accommodates various VCSEL packages, including low-cost TO-46 headers. The MAX3740A safety circuit detects faults that could cause hazardous light levels and disables the VCSEL output. The safety circuits are compliant with SFF and SFP multisource agreements (MSA). The MAX3740A is a high-speed VCSEL driver for smallform-factor (SFF) and small-form-factor pluggable (SFP) fiber optic LAN transmitters. It contains a bias generator, a laser modulator, and comprehensive safety features. The automatic power control (APC) adjusts the laser bias current to maintain average optical power over changes in temperature and laser properties. The driver accommodates common cathode and differential configurations. For pricing, delivery, and ordering information, please contact Maxim/Dallas Direct! at 1-888-629-4642, or visit Maxim's website at www.maxim-ic.com. 19-3118; Rev 1; 6/04 Infiniband Optical Transmitters Fibre Channel Optical Transmitters Gigabit Ethernet Optical Transmitters Multirate (1Gbps to 3.2Gbps) SFP/SFF Modules 3.2Gbps SFP VCSEL Driver with Diagnostic Monitors ________________________________________________________________ Maxim Integrated Products General Description Applications 4mm 4mm 24-Pin Thin QFN Package Safety Circuits Compliant with SFF and SFP MSAs Automatic Power Control Supports Common Cathode and Differential Configuration Optional Peaking Current to Improve VCSEL Edge Speed 1mA to 15mA Bias Current 2mA to 15mA Modulation Current Supports all SFF-8472 Digital Diagnostics +Denotes lead-free package. MAX3740AETG MAX3740AETG+ RBIASSET PART RTC OPTIONAL COMPONENT *FERRITE BEAD 0.1F 0.1F TC2 TC1 IN- IN+ SQUELCH TX_DISABLE BIASSET GND PEAKSET Typical Application Circuit MAX3740A -40C to +85C 24 Thin QFN (4mm x 4mm) -40C to +85C 24 Thin QFN (4mm x 4mm) TEMP RANGE PIN-PACKAGE RPEAKSET +3.3V VCC Ordering Information BIASMON FAULT PWRMON MODSET COMP OUT+ OUT- BIAS REF MD RBIASMON 0.01F 0.01F 0.047F 4.7k RMODSET 50 CF RF Features RPWRSET L1* 1 ? ?@@@@@@@@ehY@@@@@@@@@ehY0@@@@@@@@@@&?@@@@@@@@e@@@@@@@@@@@4V?hY0@@@@@@@@@@e@@@@@@@@@@@@&?fY0@@@@@@@@@@&?@@@@@@@@eh(@@@@@@@@@h?Y(@@@@@@@@@@@7? @@@@@@eh ?@@@@@@@@h?Y(0@@@@@@@@hYY(@@@@@@@@@@&W?@@@@@@@@e1@@@@@@@@@@@'Vg?Y(@@@@@@@@@@7e@@@@@@@@@@@&W?e?Y(@@@@@@@@@@&W?@@@@@@@@h?YY0@@@@@@@@h Y0@@@@@@@@@@@? @@h? ?@@@@@@@@hY(@@@@@@@@@@g?Y((@@@@@@@@@@&We@@@@@@@@eX)@@@@@@@@@@@'V?fY(@@@@@@@@@@&We@@@@@@@@@@@JfY(@@@@@@@@@@&We@@@@@@@@hY(@@@@@@@@@@g?YY(@@@@@@@@@@@&W? ?@@@@@@@@g?Y(@@@@@@@@@ @@@@@@@@@@&W?e@@@@@@@@e?X6@@@@@@@@@@@'Ve?M(@@@@@@@@@@&W?e@@@@@@@@@@7?e?Y(@@@@@@@@@@&W?e@@@@@@@@g?Y(@@@@@ (@@@@@@@@@@@&W ?@@@@@@@@gY(@@@@@@@@@@@@gY(@@@@@@@@@@&Wf@@@@@@@@f?K)@@@@@@@@@@'IM0@@@@@@@@@@@&Wf@@@@@@@@@&W?eY(@@@@@@@@@@&Wf@@@@@@@@gY(@@@@@@@@@@@@gY(@@@@@@@@@@@&W? 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Typical values are at VCC = +3.3V, TC1 and TC2 are shorted, PEAKSET open, TA = +25C, unless otherwise noted.) ELECTRICAL CHARACTERISTICS 3.2Gbps SFP VCSEL Driver with Diagnostic Monitors 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. 2 Accuracy of Programmed Bias Current Bias Current BIAS GENERATOR (Note 4) Time to Resume from Squelch Time to Squelch Data Squelch Hysteresis Squelch Threshold SQUELCH Power-Down Time Input Low Voltage Input High Voltage Input Impedance TX_DISABLE INPUT Output Low Voltage Output High Voltage FAULT OUTPUT Supply Current _______________________________________________________________________________________ PARAMETER SYMBOL ICC-SHDN BIAS IBIAS VOH VOL ICC VIH VIL (Note 3) (Note 3) The time for ICC to reach ICC-SHDN when TX_DISABLE transitions high 1mA IBIAS 5mA 5mA IBIAS 15mA Maximum Minimum RLOAD = 4.7k to 3.63V RLOAD = 10k to 2.97V Total current when TX_DISABLE is high Additional current when SQUELCH is high Additional current when peaking is used (Note 2) SQUELCH set low, IMOD = 2mAP-P TX_DISABLE set low, peaking is not used IMOD = 15mAP-P (Note 1) CONDITIONS 0.02 0.02 MIN -12 2.0 4.7 2.4 10 25 15 TYP 3.9 50 15 55 32 5 -8 Continuous Power Dissipation (TA = +85C) 24-Lead Thin QFN (derate 20.8mW/C above +85C).................................1354mW Operating Temperature Range ...........................-40C to +85C Storage Temperature Range .............................-55C to +150C Lead Temperature (soldering, 10s) .................................+300C MAX 10.0 5.00 5.00 +12 0.8 0.4 +8 10 20 68 85 1 5 UNITS mVP-P mVP-P mA mA k s s s V V V V % MAX3740A (VCC = +2.97V to +3.63V, TA = -40C to +85C. Typical values are at VCC = +3.3V, TC1 and TC2 are shorted, PEAKSET open, TA = +25C, unless otherwise noted.) ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued) Input Bias Voltage Input Resistance Laser Modulation During Fault or while Squelch is Active Random Jitter Deterministic Jitter Modulation Transition Time Maximum Programmable Temperature Coefficient Minimum Programmable Temperature Coefficient Tolerance of Programmed Modulation Current Peaking Current Duration Maximum Peaking Current Range Minimum Peaking Current Range Modulation Current Output Resistance Data Input Voltage Swing LASER MODULATOR (Note 7) PWRMON Nominal Gain APC Time Constant MD Input Current MD Voltage During Fault Voltage at REF MD Nominal Voltage AUTOMATIC POWER CONTROL (APC) BIASMON Stability BIASMON Gain Bias Current During Fault PARAMETER 3.2Gbps SFP VCSEL Driver with Diagnostic Monitors _______________________________________________________________________________________ IMOD_OFF SYMBOL IBIAS_OFF IMOD tR, tF VREF VMD VID VIN DJ RJ Temperature range 0C to +70C TC1 is shorted to TC2 Single-ended resistance at OUT3mA IBIAS 15mA 5mA IMOD 15mA, 3.2Gbps (Notes 6, 8) 5mA IMOD 15mA, 20% to 80% (Note 6) Maximum Minimum Single-ended resistance at OUT+ Maximum Minimum APC loop is closed 1mA < IBIAS < 3mA Current out of the BIAS pin CCOMP = 0.047F (Note 6) (Note 6) Normal operation (FAULT = low) Differential resistance (Notes 5,6) VPWRMON / (VREF - VMD) CONDITIONS 0.0875 0.085 2200 1.85 MIN -10 -10 1.2 85 15 -2 5 1 +5000 VREF 0.2 0.105 VCC 0.3 0.105 TYP 2.15 100 0.2 1.8 1.3 1.5 0.7 72 20 80 15 12 65 80 0 0 2 0.1375 0.125 MAX 2.45 +10 +10 100 105 250 115 2.2 +2 50 20 95 10 2 4 2 AP-P psP-P mA V/V mA A A s ps ps % % V V V V ppm/C ppm/C mA/mA UNITS psRMS mAP-P mVP-P 3 ? 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ELECTRICAL CHARACTERISTICS (continued) 3.2Gbps SFP VCSEL Driver with Diagnostic Monitors 4 Note 1: Supply current measurements exclude IBIAS from the total current. Note 2: Tested with RPEAK = 1.18k. Note 3: Measured by applying a pattern that contains 20s of K28.5, followed by 5s of zeros, then 20s of K28.5, followed by 5s of ones. Data rate is equal to 2.5Gbps, with inputs filtered using 1.8GHz Bessel filters. Note 4: VBIAS < VCC - 0.7V. Note 5: Variation of bias monitor gain for any single part over the range of VCC, temperature, 3mA < IBIAS < 15mA. Note 6: Guaranteed by design and characterization. Note 7: Measured electrically with a 50 load AC-coupled to OUT+. Note 8: Deterministic jitter is the peak-to-peak deviation from the ideal time crossings measured with a K28.5 bit pattern at 3.2Gbps TX_DISABLE Reset Fault Delay Time Fault Assert Time Power-On Time Fault Reset Time TX Disable Negate Time TX Disable Time Power-Monitor Fault Threshold VBIAS Fault Threshold High-Current Fault Threshold SAFETY FEATURES (see the Typical Operating Characteristics section) _______________________________________________________________________________________ PARAMETER SYMBOL t_FLTDLY t_FAULT VBMTH VPMTH t_INIT2 t_INIT1 t_OFF VBTH t_ON t_RESET Time from fault occurrence to VFAULT = high; CFAULT < 20pF, RFAULT = 4.7k (Note 6) Time after power-on to transmitter-on with TX_DISABLE low (Note 6) Time to set VFAULT = low after power-on or after rising edge of TX_DISABLE (Note 6) Time TX_DISABLE must be held high to reset FAULT (Note 6) Time from fault to IBIAS = IBIAS_OFF and IMOD = IMOD_OFF (Note 6) Time from rising edge of TX_DISABLE to IBIAS and IMOD at 99% of steady state (Note 6) Time from rising edge of TX_DISABLE to IBIAS = IBIAS_OFF and IMOD = IMOD_OFF (Note 6) VPWRMON > VPMTH causes a fault VBIAS referenced to VCC VBIASMON > VBMTH causes a fault CONDITIONS -0.250 MIN 0.7 0.7 TYP -0.2 1.4 1.8 0.8 0.8 60 60 55 1 -0.150 MAX 200 200 500 0.9 0.9 50 5 5 1 UNITS ms ms s s s s V V V s DETERMINISTIC JITTER (psP-P) MAX3740A 73mV/div (VCC = +3.3V, RTC = 0, PEAKSET open, measured electrically with a 50 load AC-coupled to OUT+, TA = +25C, unless otherwise noted.) 10 30 RANDOM JITTER (psRMS) TRANSITION TIME (ps) 15 20 25 MAX3740A toc08 MAX3740A toc07 40 DETERMINISTIC JITTER vs. MODULATION CURRENT EMCORE SC-TOSA-8585-3420 VCSEL 3.2Gbps SFP VCSEL Driver with Diagnostic Monitors 3.2Gbps, K28.5, 10mA MODULATION, PEAKING OFF ELECTRICAL EYE OPTICAL EYE 50ps/div MAX3740A toc01 MAX3740A toc04 73mV/div ELECTRICAL EYE WITH PEAKING 3.2Gbps, K28.5, 10mA MODULATION, RPEAKSET = 2.4k OPTICAL EYE 50ps/div Typical Operating Characteristics MAX3740A toc05 MAX3740A toc02 73mV/div 1.8 ELECTRICAL EYE WITH MAX PEAKING IBIASMON vs. BIAS CURRENT 3.2Gbps, K28.5, 10mA MODULATION, RPEAKSET = 500 50ps/div MAX3740A toc03 MAX3740A toc06 ER = 8.2dB, 2.125Gbps, K28.5, 850nm VCSEL, WITH 2.3GHz O-TO-E CONVERTER 68ps/div 7 RANDOM JITTER vs. MODULATION CURRENT EMCORE SC-TOSA-8585-3420 VCSEL ER = 8.2dB, 2.5Gbps, K28.5, 850nm VCSEL SONET MASK WITH +20% MARGIN 58ps/div 100 0.2 0.4 0.6 IBIASMON (mA) 0.8 1.0 1.2 1.4 1.6 0 0 TRANSITION TIME vs. MODULATION CURRENT 4 BIAS CURRENT (mA) 8 12 16 MAX3740A toc09 35 5 0 0 5 IMOD (mAP-P) _______________________________________________________________________________________ 10 15 0 1 2 3 4 5 6 0 5 IMOD (mAP-P) 10 15 50 60 70 80 90 40 2 4 6 IMOD (mAP-P) 8 RISE FALL 10 12 14 16 5 ? ? ?@@@@@@@@ehY@@@@@@@@@ehY0@@@@@@@@@@&?@@@@@@@@e@@@@@@@@@@@4V?hY0@@@@@@@@@@e@@@@@@@@@@@@&?fY0@@@@@@@@@@&?@@@@@@@@ehY0@@@@@@@@ehY0@@@@@@@@@@@? ?@@@@@@@@h?Y(0@@@@@@@@hYY(@@@@@@@@@@&W?@@@@@@@@e1@@@@@@@@@@@'Vg?Y(@@@@@@@@@@7e@@@@@@@@@@@&W?e?Y(@@@@@@@@@@&W?@@@@@@@@h?Y(@@@@@@@@@h?Y(@@@@@@@@@@@7? @@h? @@@@h ?@@@@@@@@hY(@@@@@@@@@@g?Y((@@@@@@@@@@&We@@@@@@@@eX)@@@@@@@@@@@'V?fY(@@@@@@@@@@&We@@@@@@@@@@@JfY(@@@@@@@@@@&We@@@@@@@@hY(@@@@@@@@@@g?YY(@@@@@@@@@@@&W? ?@@@@@@@@g?Y(@@@@@@@@@ @@@@@@@@@@&W?e@@@@@@@@e?X6@@@@@@@@@@@'Ve?M(@@@@@@@@@@&W?e@@@@@@@@@@7?e?Y(@@@@@@@@@@&W?e ?@@@@@@@@gY(@@@@@@@@@@@@g(@@@@@@@@@@&W?f@@@@@@@@g)@@@@@@@@@@'IM0@@@@@@@@@@@&Wf@@@@@@@@@&W?eY(@@@@@@@@@@&Wf@@@@@@@@g?Y(@@@@@@@@@@@gY((@@@@@@@@@@@&W @@@@@@@@@@@&W? ?@@@@@@@@f?Y(@@@@@@ @f?YY(@@@@@@@@@@&Wf@@@@@@@@f?KX)@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@2W?f@@@@@@@@&We?Y(@@@@@@@@@@&W?f@@@@@@@@gY(@@@@@@@@ ?@@@@@@@@fY(@@@@@@@@@@@@@@f(@@@@@@@@@@&W?g@@@@@@@@h)@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@&O?g@@@@@@@&W?eY(@@@@@@@@@@&Wg@@@@@@@@f?Y(@@@@@@@@@@@@@f?Y(@@@@@@@@@@@&W ?@@@@@@@@e?Y(@@@@@@@@@@@@@@@e?YY(@@@@@@@@@@&Wg@@@@@@@@g?XX)@@@@@@@@@@@@@@@@@@&Wh@@@@@@@Je?Y(@@@@@@@@@@&W?g@@@@@@@@fY(@@@@@@@@@@@@@@fY(@@@@@@@@@@@&W? 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FAULT VCC LOW LOW OV HOT PLUG WITH TX_DISABLE LOW TX_DISABLE TX_DISABLE VPWRMON LASER OUTPUT 3.2Gbps SFP VCSEL Driver with Diagnostic Monitors LASER OUTPUT FAULT FAULT VCC t_INIT = 60ms 20ms/div _______________________________________________________________________________________ LOW LOW HIGH LOW 3.3V TRANSMITTER DISABLE FAULT RECOVERY TIME MAX3740A toc19 EXTERNAL FAULT REMOVED 1s/div 40s/div t_OFF = 1.86s TX_DISABLE 3.3V HIGH t_INIT = 54s LASER OUTPUT FAULT HIGH MAX3740A toc22 LOW VCC LOW MAX3740A toc24 Typical Operating Characteristics (continued) STARTUP WITH SLOW RAMPING SUPPLY OV LOW LOW 20ms/div t_INIT = 62ms 3.3V TX_DISABLE TX_DISABLE MAX3740A toc20 VPWRMON EXTERNALLY FORCED VPWRMON FAULT LASER OUTPUT LASER OUTPUT FAULT FAULT FREQUENT ASSERTION OF TX_DISABLE LOW LOW TX_DISABLE EXTERNALLY FORCED FAULT LASER OUTPUT RESPONSE TO FAULT FAULT t_FAULT = 245ns VCC 200s/div 200ns/div HIGH LOW TX_DISABLE NEGATE TIME t_ON = 54s HIGH MAX3740A toc25 MAX3740A toc23 20s/div 3.3V LOW MAX3740A toc21 7 ? 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A resistor placed between TC1 and TC2 (RTC) programs the temperature coefficient of the modulation current. Temperature Compensation Set Pin 1. A resistor placed between TC1 and TC2 (RTC) programs the temperature coefficient of the modulation current. Fault Indicator. Open-drain output with ESD protection. FAULT is asserted high during a fault condition. Average Power Monitor. The pin is used to monitor the transmit optical power. For open-loop configuration, connect PWRMON to GND. Reference Pin. Reference monitor used for APC. A resistor between REF and MD (RPWRSET) sets the photo monitor current when the APC loop is closed. Compensation Pin. A capacitor between COMP and MD compensates the APC. A typical value of 0.047F is recommended. For open-loop configuration, short the COMP pin to GND to deactivate the APC. Bias Current Monitor. The output of BIASMON is a sourced current proportional to the bias current. A resistor connected between BIASMON and ground (RBIASMON) can be used to form a groundreferenced bias monitor. Bias Current Set. When a closed-loop configuration is used, connect a 1.7k resistor between ground and BIASSET to set the maximum bias current. When an open configuration is used, connect a resistor between BIASSET and ground (RBIASSET) to program the VCSEL bias current. Peaking Current Set. A resistor connected between PEAKSET and ground (RPEAKSET) programs the peaking current amplitude. To disable peaking, leave PEAKSET open. Modulation Set. A resistor connected from MODSET to ground (RMODSET) sets the desired modulation current amplitude. Squelch Enable. Squelch is enabled when the pin is set high. Squelch is disabled when the pin is set low or left open. Transmit Disable. Driver output is disabled when TX_DISABLE is high or left unconnected. The driver output is enabled when the pin is asserted low. Ground. Must be soldered to the circuit board ground for proper thermal and electrical performance. See the Layout Considerations section. Pin Description MAX3740A Figure 1 shows the bias generator circuitry that contains a power-control amplifier and smooth-start circuitry. An internal PNP transistor provides DC laser current to bias the laser in a light-emitting state. The APC circuitry adjusts the laser-bias current to maintain average power over temperature and changing laser properties. The smooth-start circuitry prevents current spikes to the laser during power-up or enable, ensuring compliance with safety requirements and extending the life of the laser. The MD input is connected to the cathode of a monitor diode, which is used to sense laser power. The BIAS output is connected to the anode of the laser through an inductor or ferrite bead. The power-control amplifier drives a current amplifier to control the laser's bias current. During a fault condition, the bias current is disabled. The PWRMON output provides a voltage proportional to average laser power given by: VPWRMON = 2 IPD RPWRSET The MAX3740A contains a bias generator with automatic power control (APC), safety circuit, and a laser modulator with optional peaking compensation. Figure 1. Bias Generator RPWRSET IPD 3.2Gbps SFP VCSEL Driver with Diagnostic Monitors _______________________________________________________________________________________ REF MD Detailed Description SMOOTHSTART CCOMP 1.8V 1.6V (2VBE) Bias Generator 2X POWERCONTROL AMPLIFIER PWRMON COMP MAX3740A BIAS GENERATOR 1.2V The safety circuit contains an input disable (TX_DISABLE), a latched fault output (FAULT), and fault detectors (Figure 2). This circuit monitors the operation of the laser driver and forces a shutdown (disables laser) if a fault is detected (Table 1). Table 2 contains the circuit's response to various single-point failures. The transmit fault condition is latched until reset by a toggle of TX_DISABLE or VCC. The FAULT pin should be pulled high with a 4.7k to 10k resistor. IBIASMON = IBIAS / 9 When APC is not used (no monitor diode, open-loop configuration) connect the COMP and PWRMON pins to GND. In this mode, the bias current is set by the resistor RBIASSET. When a closed-loop configuration is used, connect a 1.7k resistor between ground and BIASSET to set the maximum bias current. The BIASMON output provides a current proportional to the laser bias current given by: Table 1. Fault Conditions PWRMON BIASMON BIAS IBIAS 34 PIN CURRENT AMPLIFIER BIASSET RBIASSET 200 IBIAS 9 ENABLE VBIASMON > 0.8V VBIAS > VCC - 0.2V VPWRMON > 0.8V BIASMON BIAS FAULT CONDITION RBIASMON Safety Circuit FERRITE BEAD 9 ? ?@@@@@@@@ehY@@@@@@@@@ehY0@@@@@@@@@@&?@@@@@@@@e@@@@@@@@@@@4V?hY0@@@@@@@@@@e@@@@@@@@@@@@&?fY0@@@@@@@@@@&?@@@@@@@@ehY0@@@@@@@@ehY0@@@@@@@@@@@? ?@@@@@@@@h?Y(0@@@@@@@@hYY(@@@@@@@@@@&W?@@@@@@@@e1@@@@@@@@@@@'Vg?Y(@@@@@@@@@@7e@@@@@@@@@@@&W?e?Y(@@@@@@@@@@&W?@@@@@@@@h?Y(@@@@@@@@@h?Y(@@@@@@@@@@@7? @@h? @@@@h ?@@@@@@@@hY(@@@@@@@@@@g?Y((@@@@@@@@@@&We@@@@@@@@eX)@@@@@@@@@@@'V?fY(@@@@@@@@@@&We@@@@@@@@@@@JfY(@@@@@@@@@@&We@@@@@@@@hY(@@@@@@@@@@g?YY(@@@@@@@@@@@&W? ?@@@@@@@@g?Y(@@@@@@@@@ @@@@@@@@@@&W?e@@@@@@@@e?X6@@@@@@@@@@@'Ve?M(@@@@@@@@@@&W?e@@@@@@@@@@7?e?Y(@@@@@@@@@@&W?e@@@@@@@@g?Y(@@@@@@@ (@@@@@@@@@@@&W ?@@@@@@@@gY(@@@@@@@@@@@@gY(@@@@@@@@@@&Wf@@@@@@@@f?K)@@@@@@@@@@'IM0@@@@@@@@@@@&Wf@@@@@@@@@&W?eY(@@@@@@@@@@&Wf@@@@@@@@gY(@@@@@@@@@@@@gY(@@@@@@@@@@@&W? ?@@@@@@@@f?Y(@@@@@@ @f?Y(@@@@@@@@@@&W?f@@@@@@@@gX)@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@2W?f@@@@@@@@&We?Y(@@@@@@@@@@&W?f ?@@@@@@@@fY(@@@@@@@@@@@@@@f(@@@@@@@@@@&W?g@@@@@@@@h)@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@&O?g@@@@@@@&W?eY(@@@@@@@@@@&Wg@@@@@@@@f?Y(@@@@@@@@@@@@@f?Y(@@@@@@@@@@@&W ?@@@@@@@@e?Y(@@@@@@@@@@@@@@@e?YY(@@@@@@@@@@&Wg@@@@@@@@g?XX)@@@@@@@@@@@@@@@@@@&Wh@@@@@@@Je?Y(@@@@@@@@@@&W?g@@@@@@@@fY(@@@@@@@@@@@@@@fY(@@@@@@@@@@@&W? @@@@@@ @@@@@@@@e?Y(@@@@@@@@@@@@@@@e?Y(@@@@@@@@@@@&W ?@@@@@@@@eY(@@@@@@@@@@@@@@@@eY(@@@@@@@@@@&Wh@@@@@@@@h?X)@@@@@@@@@@@@@@@@&W?h@@@@@@@?eY(@@@@@@@@@@&Wh@@@@@@@@eY(@@@@@@@@@@@@@@@@eY(@@@@@@@@@@@&W? ?@@@@@ ?@@@@@@@@?Y(@@@@@@@@@@@@@@@@@Y(@@@@@@@@@@&Weh@@@@@@@@eh?X)@@@@@@@@@@@@&W?eh@@@@@@@?M(@@@@@@@@@@&Weh@@@@@@@@Y(@@@@@@@@@@@@@@@@@@Y(@@@@@@@@@@@&&W @@@@@@@@@@@@@?Y(@@@@@@@@@@&W?h@@@@@@@@ehX)@@@@@@@@@@@@@@&Weh@@@@@@@??Y(@@@@@@@@@@&W?h@@@@@@@@?Y(@@@@@@@@@@@@@@@@@?Y(@@@@@@@@@@@ ?@@@@@@@@Y(@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@&W?eh@@@@@@@@fhL@@@@@@@@@@@@?fh@@@@@@@@@@@@@@@@@@@&W?eh@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@&WW? ?@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@&Wfh@@@@@@@@fhH@@@@@@@@@@@@3fh@@@@@@@@@@@@@@@@@@&Wfh@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@&W? @@ @@@@@@ ?@@@@@@@@@@@@@@@@@@&W@@@@@@@@@@@@@@@@@&W?fh@@@@@@@@eh?Y(@@@@@@@@@@@@@N?eh@@@@@@@@@@@@@@@@@2W?fh@@@@@@@@@@@@@@@@@&W?@@@@@@@@@@@@@@@@@&W? @@@@@@@@@@@@@@@@@@&W@@@@@@@@@@@@@@@@@@&W ?@@@@@@@@@@@@@@@@@&W?@@@@@@@@@@@@@@ @@ @@@@@@@@ehY(@@@@@@@@@@@@@@'Veh@@@@@@@@@@@@ ?@@@@@@@@@@@@@@@@&We@@@@@@@@@@@@@@@@&W @@@@@@@@h?Y(@@@@@@@@@@@@@@@@'V?h@@@@@@@@@@@@@@@&O? @@@@@@@@@@@@@@@@&We ?@@@@@@@@@@@@@@@&W?e@@@@@@@@@@@@@@@&W? @@@@@@@@hY(@@@@@@@@@@@@@@@@@@'Vh@@@@@@@@@@@@@@&W @@@@@@@@@@@@@@@&W?e@@@@@@@@@@@@@@@@&W ?@@@@@@@@@@@@@@&Wf@@@@@@@@@@@@@@@J @@@@@@@@g?Y(@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@'V?g@@@@@@@@@@@@@&W? @@@@@@@@@@@@@@&Wf@@@@@@@@@@@@@@@&W? ?@@@@@@@@@@@@@&W?f@@@@@@@@@@@@@&7? @@@@@@@@gY(@@@@@@@@@&OK)@@@@@@@@@'Vg@@@@@@@@@@@&&W @@@@@@@@@@@@@&W?f@@@@@@@@@@@@@@&W ?@@@@@@@@@@@@&Wg@@@@@@@@@@@@&WW? @@@@@@@@f?Y(@@@@@@@@@&WeX)@@@@@@@@@'V?f@@@@@@@@@@&WW? @@@@@@@@@@@@&Wg@@@@@@@@@@@@@&W? @@@@@@@@@@@@&W ?@@@@@@@@@@@&W?g@@@@@@@@@@@&W? @@@@@@@@fY(@@@@@@@@@&W?e?X)@@@@@@@@@'Vf@@@@@@@@@&W? @@@@@@@@@@@&W?g@@@@@@@@@@@&W? ? @@@@@@@@f5@@@@@@@@@&WgX)@@@@@@@@@3f@@@@@@@@&W @@@@@@@@@@&Wh@@@@@@@@@@&W ?@@@@@@@@@@&Wh@@@@@@@@@@&W @@@@@@@@f@@@@@@@@@2W?g?X6@@@@@@@@@f@@@@@@@2W? @@@@@@@@@2W?h@@@@@@@@@2W? ?@@@@@@@@@2W?h@@@@@@@@@2W? 3.2Gbps SFP VCSEL Driver with Diagnostic Monitors MAX3740A Table 2. Circuit Response to Various Single-Point Faults (Closed-Loop APC Configuration) PIN NAME FAULT TX_DISABLE IN+ INSQUELCH TC1 TC2 MODSET PEAKSET OUT+ OUTBIASSET BIAS BIASMON COMP CIRCUIT RESPONSE TO VCC SHORT Does not affect laser power. Modulation and bias current are disabled. Does not affect laser power. Does not affect laser power. Does not affect laser power. Does not affect laser power. The laser modulation is increased, but average power is not affected. Modulation current is disabled. Does not affect laser power. Modulation current is disabled. Does not affect laser power. Laser bias is disabled. Fault state* occurs. Note that VCSEL emissions may continue; care must be taken to prevent this condition. Fault state* occurs. The bias current is reduced, and the average power of the laser output is reduced. IBIAS increases to the value determined by RBIASSET; if the bias-monitor fault threshold is exceeded, a fault is signaled. IBIAS increases to the value determined by RBIASSET; if the bias-monitor fault threshold is exceeded, a fault is signaled. Fault state* occurs. CIRCUIT RESPONSE TO GND SHORT Does not affect laser power. Normal condition for circuit operation. Does not affect laser power. Does not affect laser power. Does not affect laser power. Does not affect laser power. Modulation current is disabled. The laser modulation is increased, but average power is not affected. Does not affect laser power. Modulation current is disabled. Does not affect laser power. Fault state* occurs. Disables VCSEL. Does not affect laser power. IBIAS increases to the value determined by RBIASSET; if the bias monitor fault threshold is exceeded, a fault is signaled. The bias current is reduced, and the average power of the laser output is reduced. MD REF PWRMON The bias current is reduced, and the average power of the laser output is reduced. Does not affect laser power. *A fault state asserts the FAULT pin, disables the modulator output, and disables the bias output. Modulation Circuit The modulation circuitry consists of an input buffer, a current mirror, and a high-speed current switch (Figure 3). The modulator drives up to 15mA of modulation into a 50 VCSEL load. The amplitude of the modulation current is set with resistors at MODSET and temperature coefficient (TC1, TC2) pins. The resistor at MODSET (R MODSET) programs the temperature-stable portion of the modulation current, and the resistor between TC1 and TC2 (RTC) programs the temperature coefficient of the modulation current. For appropriate RTC and RMODSET values, see the Typical Operating Characteristics section. Design Procedure Select Laser Select a communications-grade laser with a rise time of 260ps or better for 1.25Gbps, or 130ps or better for 2.5Gbps applications. Use a high-efficiency laser that requires low modulation current and generates a lowvoltage swing. Trim the leads to reduce laser package inductance. The typical package leads have inductance of 25nH per inch (1nH/mm). This inductance causes a large voltage swing across the laser. A compensation filter network can also be used to reduce ringing, edge speed, and voltage swing (see the Designing the Compensation Filter Network section). ? ?@@@@@@@@ehY@@@@@@@@@h?Y(@@@@@@@@@@&W?@@@@@@@@e1@@@@@@@@@@@'Vg?Y(@@@@@@@@@@7e@@@@@@@@@@@&W?e?Y(@@@@@@@@@@&W?@@@@@@@@h?Y(@@@@@@@@@h?Y(@@@@@@@@@@@7? ?@@@@@@@@ehY0@@@@@@@@ehY0@@@@@@@@@@&?@@@@@@@@e@@@@@@@@@@@4V?hY0@@@@@@@@@@e@@@@@@@@@@@@&?fY0@@@@@@@@@@&?@@@@@@@@ehY0@@@@@@@@ehY0@@@@@@@@@@@? 0@@@@@@@@ehY0@@@@@@@@@@&?@@@@@@@@e@@@@@@@@@@@4V?hY0@@@@@@@@@@e@@@@@@@@@@@@&?fY0@@@@@@@@@@&?@@@@@@@@ehY0@@@@@@@@ehY0@@@@@@@@@@ ?@@@@@@@@h?Y(@@@@@@@@@hY(@@@@@@@@@@&We@@@@@@@@eX)@@@@@@@@@@@'V?fY(@@@@@@@@@@&We@@@@@@@@@@@JfY(@@@@@@@@@@&We@@@@@@@@hY(@@@@@@@@@@hY(@@@@@@@@@@@&@? ?@@@@@@@@hY(@ ?@@@@@@@@g?Y(@@@@@@@@@@@gY(@@@@@@@@@@&Wf@@@@@@@@f?K)@@@@@@@@@@'IM0@@@@@@@@@@@&Wf@@@@@@@@@&W?eY(@@@@@@@@@@&Wf@@@@@@@@g?Y(@@@@@@@@@@@g?Y(@@@@@@@@@@@&WW? ?@@@@@@@@gY(@@@@@@@@@@@@g?Y(@@@@@@@@@@&W?e@@@@@@@@e?X6@@@@@@@@@@@'Ve?M(@@@@@@@@@@&W?e@@@@@@@@@@7?e?Y(@@@@@@@@@@&W?e@@@@@@@@gY(@@@@@@@@@@@@gY(@@@@@@@@@@@&W? ?@@@@@@@@f?Y(@@@@@@@@@@@@@f @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@2W?f@@@@@@@@&We?Y(@@@@@@@@@@&W?f@@@@@@@@f?Y(@@@@@@@@@@@@@f ?@@@@@@@@fY(@@@@@@@@@@@@@@f?Y(@@@@@@@@@@&W?f@@@@@@@@gX))@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@&O?g@@@@@@@&W?eY(@@@@@@@@@@&Wg@@@@@@@@fY(@@@@@@@@@@@@@@f?Y(@@@@@@@@@@@&W ?@@@@@@@@e?Y(@@@@@@@@@@@@@@@e?YY(@@@@@@@@@@&Wg@@@@@@@@g?XX)@@@@@@@@@@@@@@@@@@&Wh@@@@@@@Je?Y(@@@@@@@@@@&W?g@@@@@@@@eY(@@@@@@@@@@@@@@@@eY(Y(@@@@@@@@@@@&W? 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Safety Circuit SQUELCH TX_DISABLE TX_DISABLE PWRMON BIASMON IN+ IN- BIAS 3.2Gbps SFP VCSEL Driver with Diagnostic Monitors MAX3740A 100 INPUT BUFFER ______________________________________________________________________________________ VCC - 0.2V 0.8V 0.8V TC1 TEMPERATURE COMPENSATION RTC SIGNAL DETECT ENABLE POR HIGH-CURRENT FAULT HIGH-POWER FAULT TC2 VBIAS FAULT CURRENT SWITCH ROUT- CURRENT AMPLIFIER 30x VCC 200 MODSET RMODSET ROUT+ S R R-S LATCH SAFETY CIRCUIT Q MODULATION CURRENT GENERATOR PEAKING CONTROL MAX3740A 1V FAULT OUTPUT OUT+ OUT- PEAKSET ENABLE FAULT RPEAKSET 11 ? ?@@@@@@@@ehY@@@@@@@@@ehY0@@@@@@@@@@&?@@@@@@@@e@@@@@@@@@@@4V?hY0@@@@@@@@@@e@@@@@@@@@@@@&?fY0@@@@@@@@@@&?@@@@@@@@ehY0@@@@@@@@ehY0@@@@@@@@@@@? ?@@@@@@@@h?Y(0@@@@@@@@hYY(@@@@@@@@@@&W?@@@@@@@@e1@@@@@@@@@@@'Vg?Y(@@@@@@@@@@7e@@@@@@@@@@@&W?e?Y(@@@@@@@@@@&W?@@@@@@@@h?Y(@@@@@@@@@h?Y(@@@@@@@@@@@7? @@h? @@@@h ?@@@@@@@@hY(@@@@@@@@@@g?Y((@@@@@@@@@@&We@@@@@@@@eX)@@@@@@@@@@@'V?fY(@@@@@@@@@@&We@@@@@@@@@@@JfY(@@@@@@@@@@&We@@@@@@@@hY(@@@@@@@@@@g?YY(@@@@@@@@@@@&W? ?@@@@@@@@g?Y(@@@@@@@@@ @@@@@@@@@@&W?e@@@@@@@@e?X6@@@@@@@@@@@'Ve?M(@@@@@@@@@@&W?e@@@@@@@@@@7?e?Y(@@@@@@@@@@&W?e@@@@@@@@g?Y(@@@@@@@ (@@@@@@@@@@@&W ?@@@@@@@@gY(@@@@@@@@@@@@gY(@@@@@@@@@@&Wf@@@@@@@@f?K)@@@@@@@@@@'IM0@@@@@@@@@@@&Wf@@@@@@@@@&W?eY(@@@@@@@@@@&Wf@@@@@@@@gY(@@@@@@@@@@@@gY(@@@@@@@@@@@&W? ?@@@@@@@@f?Y(@@@@@@ @f?Y(@@@@@@@@@@&W?f@@@@@@@@gX)@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@2W?f@@@@@@@@&We?Y(@@@@@@@@@@&W?f ?@@@@@@@@fY(@@@@@@@@@@@@@@f(@@@@@@@@@@&W?g@@@@@@@@h)@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@&O?g@@@@@@@&W?eY(@@@@@@@@@@&Wg@@@@@@@@f?Y(@@@@@@@@@@@@@f?Y(@@@@@@@@@@@&W ?@@@@@@@@e?Y(@@@@@@@@@@@@@@@e?YY(@@@@@@@@@@&Wg@@@@@@@@g?XX)@@@@@@@@@@@@@@@@@@&Wh@@@@@@@Je?Y(@@@@@@@@@@&W?g@@@@@@@@fY(@@@@@@@@@@@@@@fY(@@@@@@@@@@@&W? @@@@@@ @@@@@@@@e?Y(@@@@@@@@@@@@@@@e?Y(@@@@@@@@@@@&W ?@@@@@@@@eY(@@@@@@@@@@@@@@@@eY(@@@@@@@@@@&Wh@@@@@@@@h?X)@@@@@@@@@@@@@@@@&W?h@@@@@@@?eY(@@@@@@@@@@&Wh@@@@@@@@eY(@@@@@@@@@@@@@@@@eY(@@@@@@@@@@@&W? ?@@@@@ ?@@@@@@@@?Y(@@@@@@@@@@@@@@@@@Y(@@@@@@@@@@&Weh@@@@@@@@eh?X)@@@@@@@@@@@@&W?eh@@@@@@@?M(@@@@@@@@@@&Weh@@@@@@@@Y(@@@@@@@@@@@@@@@@@@Y(@@@@@@@@@@@&&W @@@@@@@@@@@@@?Y(@@@@@@@@@@&W?h@@@@@@@@ehX)@@@@@@@@@@@@@@&Weh@@@@@@@??Y(@@@@@@@@@@&W?h@@@@@@@@?Y(@@@@@@@@@@@@@@@@@?Y(@@@@@@@@@@@ ?@@@@@@@@Y(@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@&W?eh@@@@@@@@fhL@@@@@@@@@@@@?fh@@@@@@@@@@@@@@@@@@@&W?eh@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@&WW? ?@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@&Wfh@@@@@@@@fhH@@@@@@@@@@@@3fh@@@@@@@@@@@@@@@@@@&Wfh@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@&W? @@ @@@@@@ ?@@@@@@@@@@@@@@@@@@&W@@@@@@@@@@@@@@@@@&W?fh@@@@@@@@eh?Y(@@@@@@@@@@@@@N?eh@@@@@@@@@@@@@@@@@2W?fh@@@@@@@@@@@@@@@@@&W?@@@@@@@@@@@@@@@@@&W? @@@@@@@@@@@@@@@@@@&W@@@@@@@@@@@@@@@@@@&W ?@@@@@@@@@@@@@@@@@&W?@@@@@@@@@@@@@@ @@ @@@@@@@@ehY(@@@@@@@@@@@@@@'Veh@@@@@@@@@@@@ ?@@@@@@@@@@@@@@@@&We@@@@@@@@@@@@@@@@&W @@@@@@@@h?Y(@@@@@@@@@@@@@@@@'V?h@@@@@@@@@@@@@@@&O? @@@@@@@@@@@@@@@@&We ?@@@@@@@@@@@@@@@&W?e@@@@@@@@@@@@@@@&W? @@@@@@@@hY(@@@@@@@@@@@@@@@@@@'Vh@@@@@@@@@@@@@@&W @@@@@@@@@@@@@@@&W?e@@@@@@@@@@@@@@@@&W ?@@@@@@@@@@@@@@&Wf@@@@@@@@@@@@@@@J @@@@@@@@g?Y(@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@'V?g@@@@@@@@@@@@@&W? @@@@@@@@@@@@@@&Wf@@@@@@@@@@@@@@@&W? ?@@@@@@@@@@@@@&W?f@@@@@@@@@@@@@&7? @@@@@@@@gY(@@@@@@@@@&OK)@@@@@@@@@'Vg@@@@@@@@@@@&&W @@@@@@@@@@@@@&W?f@@@@@@@@@@@@@@&W ?@@@@@@@@@@@@&Wg@@@@@@@@@@@@&WW? @@@@@@@@f?Y(@@@@@@@@@&WeX)@@@@@@@@@'V?f@@@@@@@@@@&WW? @@@@@@@@@@@@&Wg@@@@@@@@@@@@@&W? @@@@@@@@@@@@&W ?@@@@@@@@@@@&W?g@@@@@@@@@@@&W? @@@@@@@@fY(@@@@@@@@@&W?e?X)@@@@@@@@@'Vf@@@@@@@@@&W? @@@@@@@@@@@&W?g@@@@@@@@@@@&W? ? @@@@@@@@f5@@@@@@@@@&WgX)@@@@@@@@@3f@@@@@@@@&W @@@@@@@@@@&Wh@@@@@@@@@@&W ?@@@@@@@@@@&Wh@@@@@@@@@@&W @@@@@@@@f@@@@@@@@@2W?g?X6@@@@@@@@@f@@@@@@@2W? @@@@@@@@@2W?h@@@@@@@@@2W? ?@@@@@@@@@2W?h@@@@@@@@@2W? ? ?@@@@@@@@ehY@@@@@@@@@h?Y(@@@@@@@@@@&W?@@@@@@@@e1@@@@@@@@@@@'Vg?Y(@@@@@@@@@@7e@@@@@@@@@@@&W?e?Y(@@@@@@@@@@&W?@@@@@@@@h?Y(@@@@@@@@@h?Y(@@@@@@@@@@@7? ?@@@@@@@@ehY0@@@@@@@@ehY0@@@@@@@@@@&?@@@@@@@@e@@@@@@@@@@@4V?hY0@@@@@@@@@@e@@@@@@@@@@@@&?fY0@@@@@@@@@@&?@@@@@@@@ehY0@@@@@@@@ehY0@@@@@@@@@@@? 0@@@@@@@@ehY0@@@@@@@@@@&?@@@@@@@@e@@@@@@@@@@@4V?hY0@@@@@@@@@@e@@@@@@@@@@@@&?fY0@@@@@@@@@@&?@@@@@@@@ehY0@@@@@@@@ehY0@@@@@@@@@@ ?@@@@@@@@h?Y(@@@@@@@@@hY(@@@@@@@@@@&We@@@@@@@@eX)@@@@@@@@@@@'V?fY(@@@@@@@@@@&We@@@@@@@@@@@JfY(@@@@@@@@@@&We@@@@@@@@hY(@@@@@@@@@@hY(@@@@@@@@@@@&@? ?@@@@@@@@hY(@ ?@@@@@@@@g?Y(@@@@@@@@@@@gY(@@@@@@@@@@&Wf@@@@@@@@f?K)@@@@@@@@@@'IM0@@@@@@@@@@@&Wf@@@@@@@@@&W?eY(@@@@@@@@@@&Wf@@@@@@@@g?Y(@@@@@@@@@@@g?Y(@@@@@@@@@@@&WW? ?@@@@@@@@gY(@@@@@@@@@@@@g?Y(@@@@@@@@@@&W?e@@@@@@@@e?X6@@@@@@@@@@@'Ve?M(@@@@@@@@@@&W?e@@@@@@@@@@7?e?Y(@@@@@@@@@@&W?e@@@@@@@@gY(@@@@@@@@@@@@gY(@@@@@@@@@@@&W? ?@@@@@@@@f?Y(@@@@@@@@@@@@@f @@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@2W?f@@@@@@@@&We?Y(@@@@@@@@@@&W?f@@@@@@@@f?Y(@@@@@@@@@@@@@f ?@@@@@@@@fY(@@@@@@@@@@@@@@f?Y(@@@@@@@@@@&W?f@@@@@@@@gX))@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@&O?g@@@@@@@&W?eY(@@@@@@@@@@&Wg@@@@@@@@fY(@@@@@@@@@@@@@@f?Y(@@@@@@@@@@@&W ?@@@@@@@@e?Y(@@@@@@@@@@@@@@@e?YY(@@@@@@@@@@&Wg@@@@@@@@g?XX)@@@@@@@@@@@@@@@@@@&Wh@@@@@@@Je?Y(@@@@@@@@@@&W?g@@@@@@@@eY(@@@@@@@@@@@@@@@@eY(Y(@@@@@@@@@@@&W? 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In open-loop operation the RBIASSET controls the bias current level of the VCSEL. In closed-loop operation the RBIASSET controls the maximum bias current provided by the APC. The bias current is given by the following: For typical IPD = 400A, RPWRSET = 500, select a photodiode with capacitance less than 500pF. MAX3740A The modulation current output of the MAX3740A is controlled by a resistor (R MODSET ) placed between MODSET and ground. The RMODSET resistor controls the amount of current being sourced to the VCSEL. The modulation current is given by the following: It is important to note that the modulation current being sourced by the MAX3740A is affected by the load impedance of the VCSEL. The Modulation Current vs. RMODSET graph in the Typical Operating Characteristics shows the current into a 50 electrical load. Compute the required modulation tempco from the slope efficiency of the laser at TA = +25C and at a higher temperature. Then select the value of RTC from the Typical Operating Characteristics. For example, suppose a laser has a slope efficiency (SE) of To ensure stable operation of the APC circuit, the time constant of the MD node should be shorter than the APC time constant. (tAPC = 5s if CAPC = 0.047F). ROUT+ IMOD = (IMODSET ) x 30 x ROUT+ + RLOAD ROUT+ 1 IMOD = x 30 x R 200 + RMODSET OUT+ + RLOAD 3.2Gbps SFP VCSEL Driver with Diagnostic Monitors 12 Programming Modulation-Current Tempco ______________________________________________________________________________________ 5s t MD , RMD x CMD = 250ns 20 20 [ 1.2 IBIAS = x 34 200 + RBIASSET IBIAS = (IBIASSET ) x 34 t APC Programming Modulation Current Programming Bias Current ] Photodiode Selection From the Typical Operating Characteristics, the value of RTC, which offsets the tempco of the laser, is 9k. If modulation temperature compensation is not desired, short TC1 and TC2. 0.021mW/mA at +25C, which reduces to 0.018mW/mA at +85C. The temperature coefficient is given by the following: The MAX3740A data inputs are SFP MSA compatible. On-chip 100 differential input impedance is provided for optimal termination (Figure 4). Because of the on-chip biasing network, the MAX3740A inputs self-bias to the proper operating point to accommodate AC-coupling. Program the average optical power by adjusting R PWRSET . To select the resistance, determine the desired monitor current to be maintained over temperature and lifetime. See the Monitor Diode Current vs. RPWRSET graph in the Typical Operating Characteristics section, and select the value of RPWRSET that corresponds to the required current. Figure 4. Simplified Input Structure Laser tempco = IN+ IN- PACKAGE MAX3740A 1nH 1nH 0.5pF 0.5pF Input Termination Requirements (SE85 - SE25 ) x 1E6 SE25 x (85 - 25) = -2380ppm / C Programming the APC Loop VCC VCC 50 50 16k 24k VCC MAX3740A Laser package inductance causes the laser impedance to increase at high frequencies, leading to ringing, overshoot, and degradation of the laser output. A laser compensation filter network can be used to reduce the laser impedance at high frequencies, thereby reducing output ringing and overshoot. To minimize inductance, keep the connections between the MAX3740A output pins and laser diode as short as possible. Use good high-frequency layout techniques and multilayer boards with uninterrupted ground planes to minimize EMI and crosstalk. Figures 4 and 5 show simplified input and output circuits for the MAX3740A laser driver. Figure 6 shows the fault circuit interface. Figure 6. Fault Circuit Interface Figure 5. Simplified Output Structure ROUT- MAX3740A 3.2Gbps SFP VCSEL Driver with Diagnostic Monitors Designing the Compensation Filter Network ROUT+ Applications Information ______________________________________________________________________________________ VCC Layout Considerations VCC Interface Models PACKAGE MAX3740A 0.5pF 1nH OUT- POWER 0.5pF FAULT 1nH OUT+ The International Electrotechnical Commission (IEC) determines standards for hazardous light emissions from fiber optic transmitters. IEC 825 defines the maximum light output for various hazard levels. The MAX3740A provides features that facilitate compliance with IEC 825. A common safety precaution is single-point fault tolerance, whereby one unplanned short, open, or resistive connection does not cause excess light output. Using this laser driver alone does not ensure that a transmitter design is compliant with IEC 825. The entire transmitter circuit and component selections must be considered. Customers must determine the level of fault tolerance required by their applications, recognizing that Maxim products are not designed or authorized for use as components in systems intended for surgical implant into the body, for applications intended to support or sustain life, or for any other application where the failure of a Maxim product could create a situation where personal injury or death may occur. The exposed pad on the 24-pin thin QFN provides a very low thermal resistance path for heat removal from the IC. The pad is also electrical ground on the MAX3740A and must be soldered to the circuit board ground for proper thermal and electrical performance. Refer to Maxim Application Note HFAN-08.1: Thermal Considerations for QFN and Other Exposed-Pad Packages for additional information. The compensation components (RF and CF) are most easily determined by experimentation. Begin with RF = 50 and CF = 1pF. Increase CF until the desired transmitter response is obtained (Figure 7). Refer to Application Note HFAN-2-0: Interfacing Maxim Laser Drives with Laser Diodes for more information. Figure 7. Laser Compensation Exposed-Pad (EP) Package Laser Safety and IEC 825 CORRECTLY COMPENSATED UNCOMPENSATED OVERCOMPENSATED TIME 13 ? ?@@@@@@@@ehY@@@@@@@@@ehY0@@@@@@@@@@&?@@@@@@@@e@@@@@@@@@@@4V?hY0@@@@@@@@@@e@@@@@@@@@@@@&?fY0@@@@@@@@@@&?@@@@@@@@ehY0@@@@@@@@ehY0@@@@@@@@@@@? ?@@@@@@@@h?Y(0@@@@@@@@hYY(@@@@@@@@@@&W?@@@@@@@@e1@@@@@@@@@@@'Vg?Y(@@@@@@@@@@7e@@@@@@@@@@@&W?e?Y(@@@@@@@@@@&W?@@@@@@@@h?Y(@@@@@@@@@h?Y(@@@@@@@@@@@7? @@h? @@@@h ?@@@@@@@@hY(@@@@@@@@@@g?Y((@@@@@@@@@@&We@@@@@@@@eX)@@@@@@@@@@@'V?fY(@@@@@@@@@@&We@@@@@@@@@@@JfY(@@@@@@@@@@&We@@@@@@@@hY(@@@@@@@@@@g?YY(@@@@@@@@@@@&W? ?@@@@@@@@g?Y(@@@@@@@@@ @@@@@@@@@@&W?e@@@@@@@@e?X6@@@@@@@@@@@'Ve?M(@@@@@@@@@@&W?e@@@@@@@@@@7?e?Y(@@@@@@@@@@&W?e@@@@@@@@g?Y(@@@@@@@ (@@@@@@@@@@@&W ?@@@@@@@@gY(@@@@@@@@@@@@gY(@@@@@@@@@@&Wf@@@@@@@@f?K)@@@@@@@@@@'IM0@@@@@@@@@@@&Wf@@@@@@@@@&W?eY(@@@@@@@@@@&Wf@@@@@@@@gY(@@@@@@@@@@@@gY(@@@@@@@@@@@&W? ?@@@@@@@@f?Y(@@@@@@ @f?Y(@@@@@@@@@@&W?f@@@@@@@@gX)@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@2W?f@@@@@@@@&We?Y(@@@@@@@@@@&W?f ?@@@@@@@@fY(@@@@@@@@@@@@@@f(@@@@@@@@@@&W?g@@@@@@@@h)@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@&O?g@@@@@@@&W?eY(@@@@@@@@@@&Wg@@@@@@@@f?Y(@@@@@@@@@@@@@f?Y(@@@@@@@@@@@&W ?@@@@@@@@e?Y(@@@@@@@@@@@@@@@e?YY(@@@@@@@@@@&Wg@@@@@@@@g?XX)@@@@@@@@@@@@@@@@@@&Wh@@@@@@@Je?Y(@@@@@@@@@@&W?g@@@@@@@@fY(@@@@@@@@@@@@@@fY(@@@@@@@@@@@&W? @@@@@@ @@@@@@@@e?Y(@@@@@@@@@@@@@@@e?Y(@@@@@@@@@@@&W ?@@@@@@@@eY(@@@@@@@@@@@@@@@@eY(@@@@@@@@@@&Wh@@@@@@@@h?X)@@@@@@@@@@@@@@@@&W?h@@@@@@@?eY(@@@@@@@@@@&Wh@@@@@@@@eY(@@@@@@@@@@@@@@@@eY(@@@@@@@@@@@&W? ?@@@@@ ?@@@@@@@@?Y(@@@@@@@@@@@@@@@@@Y(@@@@@@@@@@&Weh@@@@@@@@eh?X)@@@@@@@@@@@@&W?eh@@@@@@@?M(@@@@@@@@@@&Weh@@@@@@@@Y(@@@@@@@@@@@@@@@@@@Y(@@@@@@@@@@@&&W @@@@@@@@@@@@@?Y(@@@@@@@@@@&W?h@@@@@@@@ehX)@@@@@@@@@@@@@@&Weh@@@@@@@??Y(@@@@@@@@@@&W?h@@@@@@@@?Y(@@@@@@@@@@@@@@@@@?Y(@@@@@@@@@@@ ?@@@@@@@@Y(@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@&W?eh@@@@@@@@fhL@@@@@@@@@@@@?fh@@@@@@@@@@@@@@@@@@@&W?eh@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@&WW? ?@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@&Wfh@@@@@@@@fhH@@@@@@@@@@@@3fh@@@@@@@@@@@@@@@@@@&Wfh@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@&W? @@ @@@@@@ ?@@@@@@@@@@@@@@@@@@&W@@@@@@@@@@@@@@@@@&W?fh@@@@@@@@eh?Y(@@@@@@@@@@@@@N?eh@@@@@@@@@@@@@@@@@2W?fh@@@@@@@@@@@@@@@@@&W?@@@@@@@@@@@@@@@@@&W? @@@@@@@@@@@@@@@@@@&W@@@@@@@@@@@@@@@@@@&W ?@@@@@@@@@@@@@@@@@&W?@@@@@@@@@@@@@@ @@ @@@@@@@@ehY(@@@@@@@@@@@@@@'Veh@@@@@@@@@@@@ ?@@@@@@@@@@@@@@@@&We@@@@@@@@@@@@@@@@&W @@@@@@@@h?Y(@@@@@@@@@@@@@@@@'V?h@@@@@@@@@@@@@@@&O? @@@@@@@@@@@@@@@@&We ?@@@@@@@@@@@@@@@&W?e@@@@@@@@@@@@@@@&W? @@@@@@@@hY(@@@@@@@@@@@@@@@@@@'Vh@@@@@@@@@@@@@@&W @@@@@@@@@@@@@@@&W?e@@@@@@@@@@@@@@@@&W ?@@@@@@@@@@@@@@&Wf@@@@@@@@@@@@@@@J @@@@@@@@g?Y(@@@@@@@@@@@@@@@@@@@@'V?g@@@@@@@@@@@@@&W? @@@@@@@@@@@@@@&Wf@@@@@@@@@@@@@@@&W? ?@@@@@@@@@@@@@&W?f@@@@@@@@@@@@@&7? @@@@@@@@gY(@@@@@@@@@&OK)@@@@@@@@@'Vg@@@@@@@@@@@&&W @@@@@@@@@@@@@&W?f@@@@@@@@@@@@@@&W ?@@@@@@@@@@@@&Wg@@@@@@@@@@@@&WW? @@@@@@@@f?Y(@@@@@@@@@&WeX)@@@@@@@@@'V?f@@@@@@@@@@&WW? @@@@@@@@@@@@&Wg@@@@@@@@@@@@@&W? @@@@@@@@@@@@&W ?@@@@@@@@@@@&W?g@@@@@@@@@@@&W? @@@@@@@@fY(@@@@@@@@@&W?e?X)@@@@@@@@@'Vf@@@@@@@@@&W? @@@@@@@@@@@&W?g@@@@@@@@@@@&W? ? @@@@@@@@f5@@@@@@@@@&WgX)@@@@@@@@@3f@@@@@@@@&W @@@@@@@@@@&Wh@@@@@@@@@@&W ?@@@@@@@@@@&Wh@@@@@@@@@@&W @@@@@@@@f@@@@@@@@@2W?g?X6@@@@@@@@@f@@@@@@@2W? @@@@@@@@@2W?h@@@@@@@@@2W? ?@@@@@@@@@2W?h@@@@@@@@@2W? (c) 2004 Maxim Integrated Products 14 ____________________Maxim Integrated Products, 120 San Gabriel Drive, Sunnyvale, CA 94086 408-737-7600 Maxim cannot assume responsibility for use of any circuitry other than circuitry entirely embodied in a Maxim product. No circuit patent licenses are implied. Maxim reserves the right to change the circuitry and specifications without notice at any time. For the latest package outline information, go to www.maxim-ic.com/packages. 3.2Gbps SFP VCSEL Driver with Diagnostic Monitors TRANSISTOR COUNT: 3806 PROCESS: SiGe BIPOLAR MAX3740AETG PART 24 Thin QFN (4mm x 4mm x 0.8mm) PACKAGE TYPE MAX3740A TX_DISABLE SQUELCH Package Information IN+ IN- Chip Information 100 FAULT SAFETY CIRCUITRY MAX3740A Printed USA PACKAGE CODE T2444-1 ENABLE SIGNAL DETECT e@@@@@@g?Y0@@@@@@?gY0@@@@@@&?@@@@@@?)@@@@@@4Vf?Y0@@@@@@??@@@@@@@@@f@@@@@@&W?@@@@@@?f?Y e@@@@@@gY(@@@@@@@?f?Y(@@@@@@&W?@@@@@@?X)@@@@@@'V?eY(@@@@@@7??@@@@@@@@7e?H@@@@@@@&?@@@@@@?gY0@@@@@@@?gY0@@@@@& e@@@@@@f?Y(@@@@@@@@?fY(@@@@@@&We@@@@@@eX)@@@@@@'V?Y(@@@@@@&W??@@@@@@@&WeY(@@@@@@J??@@@@@@?fY((@@@@@@@@?f?Y(@@@@@&W @@@@@@@@@?f(@@@@@@7 e@@@@@@fY(@@@@@@@@@?e?Y(@@@@@@&W?e@@@@@@e?XL@@@@@@@@@@@@@@&W?e?@@@@@@JeY(@@@@@@&We?@@@@@@?eY(@@@@@@@@@@@?eY(Y(@@@@@@J? ?@@@@@@&W??Y(@@@@@@7e?@@@@@@?e?Y(@@@@@@@@@@?e?Y@@@@@@&W e@@@@@@e?Y(@@@@@@@@@@?eY(@@@@@@&Wf@@@@@@f)@@@@@@'?(@@@@@@&We?@@@@@@??Y(@@@@@@&W?e?@@@@@@??Y(@@@@@@@@@@@@??Y(@@@@@@&W? e@@@@@@eY(@@@@@@@@@@@?e5@@@@@@&W?f@@@@@@f?1@@@@@@@@@@@@&Wf?@@@@@@?Y(@@@@@@&Wf e@@@@@@?Y(@@@@@@@@@@@@??H@@@@@@&Wg@@@@@@f?X)@@@@@@@@@@&W?f ?@@@@@@?Y(@@@@@@@@@@@@@?Y(@@@@@@&W e@@@@@@Y(@@@@@@@@@@@@@?Y(@@@@@@J?g@@@@@@gL@@@@@@@@@@Jg?@@@@@@Y(@@@@@@&W?f?@@@@@@?5@@@@@@&W@@@@@@Y(@@@@@@&W? e@@@@@@@@@@@@@&W@@@@@@Y(@@@@@@7h@@@@@@gH@@@@@@@@@@Ng?@@@@@@@@@@@@@&Wg?@@@@@@?@@@@@@&W?@@@@@@@@@@@@@&W e@@@@@@@@@@@@&W?@@@@@@@@@@@@@&Wh@@@@@@f?Y(@@@@@@@@@@'V?f?@@@@@@@@@@@@&W?g?@@@@@@@@@@@@@J??@@@@@@@@@@@@&W? e@@@@@@@@@@@&W??@@@@@@@@@@@@&W?h@@@@@@f?5@@@@@@@@@@@@'Vf?@@@@@@@@@@@&Wh?@@@@@@@@@@@@7e?@@@@@@@@@@@&W e@@@@@@@@@@&We?@@@@@@@@@@@&Weh@@@@@@fH@@@@@@@@@@@@@@'V?e?@@@@@@@@@@&W?h?@@@@@@@@@@@&We?@@@@@@@@@@&W? e@@@@@@@@@@J?e?@@@@@@@@@@&W?eh@@@@@@e?Y(@@@@@@&?)@@@@@@'Ve?@@@@@@@@@&Weh?@@@@@@@@@@&W?e?@@@@@@@@&W? e@@@@@@@@@7f?@@@@@@@@@&Wfh@@@@@@eY(@@@@@@&W?X)@@@@@@'V??@@@@@@@@&W?eh?@@@@@@@@@&Wf?@@@@@@@@@&W e@@@@@@@@&Wf?@@@@@@@@&W?fh@@@@@@?Y(@@@@@@&W?e?X6@@@@@@??@@@@@@@@?fh?@@@@@@@2Wg?@@@@@@2W? e@@@@@@@2W?f?@@@@@@@2W @@@@@@?(@@@@@@2WfX)@@@@@@3??@@@@@@@@Jfh?@@@@@@@@&W?f?@@@@@@@&W COMP TC1 ENABLE MODULATION CURRENT GENERATOR MD TC2 VCC REF TX_DISABLE is a registered trademark of Maxim Integrated Products. SQUELCH *EXPOSED PAD IS CONNECTED TO GND PWRMON PWRMON MODSET BIAS GENERATOR WITH APC LASER MODULATOR BIASMON PEAKING CONTROL PEAKSET Functional Diagram Pin Configuration OUTOUT+ BIASSET BIAS BIASMON TOP VIEW FAULT GND IN+ IN- 6 5 4 3 2 1 24 THIN QFN (4mm x 4mm) PEAKSET MODSET 11 GND TC2 9 TC1 8 VCC 7 12 10 MAX3740A 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 REF MD VCC GND OUTOUT+ VCC BIASSET BIAS COMP |
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