a
特点
低成本,高带宽,低噪声
带宽: 240 MHz的
脉冲宽度调制: 500 PS
上升时间/下降时间: 1.5纳秒
输入电流噪声: 3.0 PA / √Hz的@ 100 MHz的
总的输入RMS噪声: 26.5 nA至100兆赫
宽动态范围
光灵敏度: -36 dBm的@ 155.52 Mbps的
峰值输入电流: 350一
差分输出
低功耗: 5 V @ 25毫安
宽工作温度范围: -40°C至+ 85°C
应用
光纤接收器: SONET / SDH , FDDI ,光纤通道
稳定运行的高电容探测器
低噪声前置放大器
单端至差分转换
I至V转换器
宽带/差分输出
跨阻放大器器
AD8015
功能框图
AD8015
NC 1
I
IN
2
G = 30
G=3
NC 3
+1
V
BYP
4
– +
1.7V
NC =无连接
+V
S
5 –V
S
50
6 -OUTPUT
8 +V
S
10k
50
+1
7 +输出
25.0E+3
迪FF erential
20.0E+3
X -性 -
15.0E+3
单端
10.0E+3
产品说明
5.0E+3
该AD8015是一种高带宽,单电源互
放大器,用于在一个光纤接收器电路使用进行了优化。它是一个
用于将光电二极管电流完整的单芯片解决方案
成差分电压输出。在240 MHz的带宽可以实现
在FDDI接收器和SONET / SDH AD8015应用
接收器与数据传输速率高达155 Mbps的。这种高带宽
支持超过300 Mbps的数据传输速率。差分输出
直接驱动ECL ,或者可以驱动一个比较器/光纤后
放大器。
除了光纤应用中,这种低成本,硅AL-
ternative以砷化镓为基础的跨阻放大器非常适合
需要宽动态范围的前置放大器或单系统
端至差分转换。该IC可以与使用
标准的ECL电源( -5.2 V)或一个PECL ( + 5V)电源
供应;在输出端的共模是ECL兼容。
该AD8015提供裸片形式提供,或8引脚SOIC
封装。
000.E+0
10.0E+6
100.0E+6
频率 - 赫兹
1.0E+9
图1.差分/单端阻与
频率
5.0
等效输入电流噪声 - pA的
√
Hz
4.5
2.0pF
4.0
1.5pF
3.5
3.0pF
3.0
2.5
0.5pF
2.0
000.0E+0
20.0E+6
40.0E+6
60.0E+6
1.0pF
80.0E+6
100.0E+6
频率 - 赫兹
REV 。一
信息ADI公司提供的被认为是准确和
可靠的。但是,没有责任承担由Analog Devices其
使用,也不对第三方专利或其他权利的任何侵犯
这可能是由于它的使用。没有获发牌照以暗示或
否则,在ADI公司的任何专利或专利权。
图2.噪声与频率( SO - 8封装用
附加电容)
ADI公司, 1996年
一个技术的方式, P.O. 9106箱,诺伍德, 02062-9106 , U.S.A.
联系电话: 617 / 329-4700
传真: 617 / 326-8703
AD8015–SPECIFICATIONS
( SO封装@ T = 25 ℃, V
A
S
= + 5V,除非另有说明)
AD8015AR
典型值
240
500
1.5
3
±
30
±
350
–36
0.2
0.4
1.8
参数
动态性能
带宽
脉冲宽度调制
上升和下降时间
建立时间
1
输入
线性输入电流范围
最大输入电流范围
光灵敏度
输入的杂散电容
输入偏置电压
噪音
输入电流噪声
总的输入RMS噪声
传输特性
互阻
电源
抑制比
产量
差分偏移
输出共模电压
电压摆幅(差分)
输出阻抗
电源
工作范围
当前
条件
3分贝
10
A
200
A
PEAK
10 %至90%
至3 % , 0.5 V diff的输出步骤
±
2.5 % ,非线性
饱和
155 Mbps的平均功耗
死了,被设计
SOIC ,由设计
+V
S
到我
IN
和V
BYP
死亡,单在P端
OUT
,
或差分(P
OUT
–N
OUT
),
C
杂散
= 0.3 pF的
F = 100 MHz的
直流到100MHz
单端
迪FF erential
单端
迪FF erential
民
180
最大
单位
兆赫
ps
ns
ns
A
A
DBM
pF
pF
V
±
25
±
200
1.6
2.0
3.0
26.5
8
16
10
20
37.0
40
6
–1.3
1.0
600
50
+5
25
12
24
PA / ÷赫兹
nA
k
k
dB
dB
mV
V
V P-P
mV的P-P
V
V
mA
从正电源
积极的输入电流,R
L
=
∞
积极的输入电流,R
L
= 50
T
民
给T
最大
单电源
双电源
–1.5
40
+4.5
±
2.25
20
–1.1
60
+11
±
5.5
26
笔记
1
沉降时间被定义为从一个完美的阶跃输入的时间的应用程序所经过的时间,当输出已经进入并保持一个指定的误差范围内
波段对称的最终值。该参数包括传输延迟,转换时间,过载恢复和线性稳定时间。
特定网络阳离子如有更改,恕不另行通知。
绝对最大额定值
1
电源电压( + V
S
为±V
S
). . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 12 V
内部功耗
2
小外形。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 0.9瓦
输出短路持续时间。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。不定
最大输入电流。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 10毫安
存储温度范围。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 -65 ° C至+ 125°C
工作温度范围(T
民
给T
最大
)
AD8015ACHIP / AR 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 -40 ° C至+ 85°C
最高结温。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 。 + 165℃
铅温度范围(焊接10秒) 。 。 。 。 。 。 。 。 + 300℃
笔记
1
条件超过上述“绝对最大额定值”,可能会导致
永久损坏设备。这是一个额定值只和功能
该设备在这些或以上的任何其它条件的操作指示的
本规范的操作部分是不是暗示。暴露在绝对
最大额定值条件下工作会影响器件的可靠性。
2
规范是设备在自由空气中: 8引脚SOIC封装:
θ
JA
= 155 ° C / W 。
订购指南
温度
范围
包
描述
包
选项
模型
AD8015AR
-40 ° C至+ 85°C 8引脚塑料SOIC SO- 8
AD8015ACHIPS -40 ° C至+ 85°C模具佛
rm
小心
ESD (静电放电)敏感器件。静电荷高达4000 V容易
积聚在人体和测试设备,可排出而不被发现。
虽然AD8015具有专用ESD保护电路,可能永久的损坏
发生在受到高能静电放电设备。因此,适当的ESD
预防措施建议,以避免性能下降或功能丧失。
警告!
ESD敏感器件
–2–
REV 。一
AD8015
引脚配置
AD8015
NC 1
I
IN
2
G = 30
G=3
NC 3
+1
V
BYP
4
– +
1.7V
C1
+V
S
+V
S
1.7V
AD8015
8 +V
S
1
10k
50
2
G = 30
3
G=3
50
+1
4
– +
1.7V
+V
S
5
6
+1
8
LPF :
R
3dB@
0.7架F
LPF :
3dB@
0.7架F
V1
R
时钟
恢复
QUANTIZER
> 40Ω
C1 >100pF
4.5V < V
S
< 11V
CLK
数据
10k
50
+1
7 +输出
7
50
+V
S
6 -OUTPUT
.
5 –V
S
NC =无连接
金属化PHOTOGRAPH
尺寸在微米所示。未按比例绘制。
可选
+V
S
连接
+V
S
图3.光纤接收器应用:光电二极管
提到正电源
光电二极管提及的负电源
I
IN
+输出
838
998
产量
图4示出了在电路中使用的AD8015 ,其中光致
二极管被称作负电源。这导致一个较大的
反偏压电压参考光电二极管的情况相比
正电源。在光电二极管的较大的反偏压电压
减小了光电二极管的电容,从而增加了其
带宽。在图4所示的R2,C2网络被添加到
分离该光电二极管与正电源。这提高
PSRR 。
+V
S
+V
S
AD8015
1
10k
C2
2
+V
S
1.7V
3
R2
G = 30
G=3
50
+1
4
– +
1.7V
C1
+V
S
5
6
+1
50
7
8
LPF :
3dB@
0.7架F
LPF :
3dB@
0.7架F
V1
R
R
时钟
恢复
QUANTIZER
CLK
数据
V
BYP
813
973
–V
S
> 40Ω
C1 >100pF
4.5V < V
S
< 11V
R 2和C 2可选
为了提高PSRR
注意:
为了获得最佳性能ATTACH包装
基材+ V
S
.
材料AT背模是硅。利用
+V
S
或-v
S
FOR芯片粘接是可接受的。
图4.光纤接收器应用:光电二极管
被称为负电源
光纤系统的噪声性能
光纤接收器的应用
在一个光纤接收器,光电二极管可以被放置在
I
IN
销向正或负电源。在AD8015
来自光电二极管的电流转换为差分电压
年龄在这些应用。在V的电压
BYP
引脚
≈1.8
V
下面的正电源。此节点必须具有一个被旁路
电容器(C1在图3和图4所示)的信号地。如果
大级别电源噪声的存在,然后连接到C1
+V
S
建议以提高抗噪声能力。为了获得最佳
妈妈的表现,选择C1 ,使得C1 > 1 / ( 2
π ×
1000
×
f
民
) ;其中f
民
是最小有用
频率(Hz) 。
光电二极管提及的正电源
在AD8015保持26.5 nA的折合到输入端( RTI)为100
兆赫。下面的计算将这一规格为迷你
妈妈功率水平和误码率指标为SONET
和FDDI系统。噪音的主要来源是: 10千欧
反馈电阻的电流噪声,输入双极型晶体管的基
电流噪声和低输入电压噪声。
在AD8015已介质隔离器件和焊点
这在我最大限度地减少寄生电容
IN
引脚。输入电压
噪声可忽略不计,在较低的频率,但可以成为
主要噪声源在高频率下,由于我
IN
流浪脚
电容。最小化寄生电容在我
IN
引脚
临界保持低噪声水平在高频处。该
销周围的我
IN
引脚(引脚1和3 )没有内部
连接应该在应用程序中被悬空。
这最大限度地减少我
IN
引脚封装电容。最好是不
接地平面或金属跑近引脚1,2 ,和3 ,并于微型
程度降低电容在我
IN
引脚。
该AD8015AR ( 8引脚SOIC )I
IN
销的总寄生电容
0.4 pF的无光电二极管。用于SONET光电二极管
或FDDI系统通常添加0.3 pF的,造成大约
0.7 pF的总寄生电容。
–3–
图3示出了在电路中使用的AD8015 ,其中光致
二极管被称为正电源。上的反偏压电压
光电二极管是
≈1.8
五,参照所述光致这种方法
二极管提供了更大的电源噪声抑制能力( PSRR )
比指光电二极管到负电源。信号
径称为正电源轨,并且所述光电二极管电容
距离受到不被可能存在的高频噪声调制
在负电压轨。
REV 。一
AD8015
SONET OC -3的敏感性分析
OC-3
最小带宽
= 0.7
×
155
兆赫
≈
110
兆赫
总电流噪声
= (π/2)
×
26.5
nA
= 42
nA
(假设
单极响应)
灵敏度(最小功率电平)
= 492/0.85
nW
= 579
纳瓦(峰值)
= –32.4
dBm的(峰值)
= –35.4
dBm的(平均)
在FDDI规范允许的最小功率电平
-28 dBm的峰值,或-31 dBm的平均水平。利用AD8015亲
国际志愿组织4.4分贝保证金。
工作原理
为了保持BER < 1
×
10
–10
(每10十亿位1个错误) :
最小电流必须是
> 13
×
总电流噪声
= 541
nA
(峰值)
假设一个典型的光电二极管电流/功率转换率
= 0.85
/ W
灵敏度(最小功率电平)
= 541/0.85
nW
= 637
纳瓦(峰值)
= –32.0
dBm的(峰值)
= –35.0
dBm的(平均)
在SONET OC- 3规范允许的最小功率
-31 dBm的峰值,或-34 dBm的平均水平。利用AD8015
提供1个dB的余量。
FDDI敏感性分析
FDDI最小带宽
= 0.7
×
125
兆赫
≈
88
兆赫
总电流噪声
=
(π /
2)
×
88兆赫
100兆赫
×
26.5 nA的
的简化示意图示于图5。 Q1和Q3化妆
向上的输入级,通过以300 Q3运行
A
和Q1运行
在2.7毫安。 Q3实质上被视为一个发射极接地。大
电容( 0.01
F)
放置在V
BYP
到正电源
短裤出R17, R21和Q16的噪声。的第一阶段
放大器( Q3, R 2, Q 4和C 1 )用作一个积分器,英特
光栅电流进入我
IN
引脚。积分驱动differen-
TiAl金属级( Q5,Q6 ,R 5 ,R 3和R 4)为+3和-3的收获。
差分级然后驱动射极跟随器( Q41 , Q42 ,
Q60和Q61 ) 。差动级亲的正输出
通过驱动国际志愿组织的反馈
FB
。差分输出是
使用Q7和Q8缓冲。
在AD8015的带宽被设置为+ 20 %的
标称值, 240兆赫,由工厂微调R5 60
.
该
下面的公式描述了AD8015的带宽:
带宽
= 1/(2
π
×
C1
×
R
FB
×
(R5 + 2
re)/R4)
哪里
re
( Q5和Q6的) = 9:1
每个,恒定的温度,
和R
FB
/ R4 = 43.5 ,恒定的温度。
带宽方程简化,并且带宽取决于
仅在C1的值:
带宽= 1 /( 2
π
×
3393
×
C1).
= 39
nA
(假设
单极响应)
为了保持BER < 2.5
×
10
–10
(每4个十亿位1个错误) :
最小电流必须是
> 12.6
×
总电流噪声
= 492
nA
(峰值)
假设一个典型的光电二极管电流/功率转换率
= 0.85
/ W
+V
S
R17
635
R21
1.8k
V
BYP
R1
300
R2
3k
Q4
Q16
Q1 Q3
输入
夹钳
I
IN
Q5
C1 0.2pF
+V
S
I10
0.75MA
Q56
R5 60
Q61
Q6
330
产量
R43 50
Q41
Q8
Q7
R44 50
Q60
R3
230
R4
230
Q42
330
+输出
RFB
10k
I1
1.5MA
I2
3MA
I3
1MA
I4
3MA
I5
3MA
I6
1MA
I7
1MA
I8
1MA
I9
1MA
–V
S
图5. AD8015简化Schematiic
–4–
REV 。一