MAX3740/MAX3795激光驅動器平均功率監視器

max3740和max3795激光驅動器提供激光二極管平均光功率監視輸出電壓，監視輸出來自激光組件的監視二極管電流。數據通信設備的激光驅動器通常需要監視平均光功率。max3740和max3795在這方面的工作特性與其他激光驅動器采用的方法不同，在進行sff 8472數字診斷時，這可能會引起混淆。

激光組件的監視二極管電流與激光器的平均光輸出功率近似成正比。激光驅動器一般利用監視二極管調整激光二極管的平均發射功率，參見圖1、圖2。驅動器的這種功能稱為自動功率控制（apc）。

sfp模塊采用的激光驅動器通過器件的一個輸出引腳（見圖1）提供電流輸出，該輸出是監視二極管的鏡像電流。通過在引腳上放置一個電阻，控制器（如ds1856）可以檢測到與監視二極管電流成正比的電壓，該電流與平均功率成正比。控制器內部提供適當的比例縮放和偏移，以達到sff 8472的要求。

max3740和max3795利用電壓輸出pwrmon引腳（見圖2）指示平均功率，而不是采用電流鏡輸出。這些器件的不同之處在于無論監視二極管電流多大，只要激光驅動器的自動功率控制環路正常工作，pwrmon電壓將一直保持在0.4v。那么，控制器如何利用監視器輸出來監視平均光功率呢？ 下面通過兩個光模塊解釋這種特性。每個模塊設置為 4dbm的平均功率。其中模塊1對應100 a的監視二極管電流，模塊2對應于200 a監視二極管電流（平均光功率相同，而監視二極管電流卻不同，這種情況比較普遍，這是由于激光器和監視二極管之間各部分耦合不同造成的）。
對于這兩個模塊，pwrmon的指示電壓為0.4v，因為apc環路將輸出調整為該電壓。這兩個模塊的唯一不同是其設置電阻。模塊1的設置電阻約為2k （0.2v / rpwrset），而模塊2的設置電阻大約是1k （0.2v / rpwrset）。如果由于某些原因，模塊供應商需要知道并存儲實際的監視二極管電流，只要簡單地知道設置電阻，按照公式計算即可。但是，符合sff 8472要求的內部校準i2c總線上指示的數值是光功率輸出，而不是md電流。

如果各部分工作正常，沒有發生故障，pwrmon電壓將保持在0.4v。由于不管監視二極管電流設置點如何，電壓總是保持在0.4v，并且偏移量相同，只要每個模塊校準在相同的平均功率上，定標可以適用于每個模塊，從而簡化了內部校準過程。

如果apc超出了調整范圍，電壓將隨著md電流變化而改變。這是因為除設置電阻以外，md電流的所有通道為高阻抗。因此，如果功率加倍，那么電流也加倍，由于r固定不變，電壓也隨之加倍。

器件故障門限設置為0.8v，如果md電流達到了最初設置點的兩倍，將發出故障告警。如果處于中間點，將不會產生故障告警，當pwrmon對應于md電流增加相同的電壓時，可以計算出功率值。

因此，上述兩個模塊在功率均為 4dbm時，模塊1監視二極管電流為100 a，pwrmon輸出指示為0.4v。如果由于故障或其他原因，環路超出了調整范圍，功率將增至 1dbm，相對于200 a的監視二極管電流，pwrmon電壓將達到0.8v。對于150 a，電壓將達到0.6v。

模塊2的平均功率為 4dbm時，pwrmon電壓為0.4v，監視二極管電流將達到200 a。同樣，如果環路超出調整范圍，功率增至 1dbm，pwrmon電壓為0.8v，監視二極管電流將達到400 a（比例相同，監視二極管電流加倍，電壓也隨之加倍）。

優點

與傳統方法相比，監視平均功率的方法還具有其他優點。在激光驅動器中，md電流鏡在固定電阻上產生一個電壓，對于不同模塊，由于每部分監視二極管電流不相同，其故障門限可能會過高或過低。

回到最初的例子，采用傳統的電流監視方法監視max3735a（見圖1）等器件的平均功率，我們將模塊1和模塊2設置為平均功率 4dbm時，md電流分別為100 a和200 a。這種情況下的故障門限由驅動器設置為大約1.3v的固定值。

該例中，兩種情況的監視電阻均設置為3.25k 。因此，對于相同的平均光功率，模塊1將指示100 a 3.25k =0.325v，模塊2將指示200 a 3.25k =0.65v。

如果md電流加倍（大約是平均功率的一倍），那么模塊1的平均功率將為 1dbm，電壓達到200 a 3.25k =0.65v，模塊2的平均功率為： 1dbm，電壓為：400 a x 3.25k = 1.3v。注意，在本例中，盡管兩個模塊的功率都加倍了，只有模塊2產生故障報警。很多情況下，對于給定的平均功率，由于激光器各部件的md電流相差不大，因此，傳統方案能夠較好的工作。但是，從上述分析可以看出，如果出現了較大的變化，將無法設置合適的故障門限，除非在監視器中采用可調電阻，并針對每個模塊進行校準。max3740和max3795不會出現這一問題，簡化了校準過程。

max3740和max3795能夠提供一種簡單有效的方法，監視sff 8472診斷模塊中激光二極管的輸出功率，即使監視二極管組件變化較大，該方法也能提供穩定的故障電平指示。