개요: MAX3740A 레이저 드라이버의 정확한 레이저 전력 제어를 위한 3가지의 회로 접근 방식을 설명 및 분석하였다. 회로 체계 및 시뮬레이션 결과를 각 접근 방식의 장단점과 함께 제시하였다. MAX3740A 레이저 드라이버의 동작 전압 레벨은 소프트웨어 제어를 통해 설정 가능하다. 이는 DS1859 디지털 포텐쇼미터를 사용하여 가능하지만 보기보다 어렵다. 본고에서는 문제점을 파악하고 DS1859 및 이산형 저항이 구성되어 동작 전압 제어하는 두 가지 방법을 예시한다(솔루션 #1 및 솔루션 #2). 그리고 이산형 솔루션의 모든 단점을 해결하는 op 앰프를 갖춘 신형 회로를 제시한다(솔루션 #3). 시뮬레이션 결과는 각 옵션에 대한 광다이오드 전류와 포텐쇼미터 전압 사이의 상관을 보여주고 있다. 마지막으로 각 옵션의 장단점을 요약하였다. 특정 애플리케이션에 대한 최선의 회로는 디자이너의 조건에 따라 달라진다. 고려 되어야 할 사항에는 원하는 레이저 전력 레벨을 얻기 위한 광다이오드 전류, 조정 범위, 그리고 필요한 분해능 등이 포함된다. 본고의 정보를 사용하여 디자이너는 특정 애플리케이션을 위한 최선의 옵션을 결정할 수 있을 것이다. 문제점 MAX3740A 데이터 시트에는 기준전압 핀 (REF)과 전원 모니터 광다이오드 (MD) 사이에 저항을 사용하여 광다이오드 전류를 설정하도록 되어 있다. 전력 제어 루프는 이 광다이오드 전류를 발생시킬 만큼의 휘도, 즉, 평균 동작 전압 레벨로 레이저 다이오드를 구동한다. 문제는 MD의 공칭 전압이 1.6V이고 REF의 공칭 전압이 1.8V라는 점이다. 단 0.2V만이 저항에 주어져 광다이오드 전류를 설정한다. DS1859에 있는 디지털 포텐쇼미터는 최소 1K까지의 저항을 가질 수 있는데 이는 단 200µA의 최대 전류를 제공한다. 고정 저항을 사용하여 이 전류 레벨을 증가시킬 수는 있으나 제한된 가변 범위, 선형성 및 고전류에서의 취약한 분해능을 변경할 수는 없다. DS1859 사용상의 또 다른 문제점으로는 MAX3740A 상의 MD 및 REF에서 전압이 편차가 크다는 점이다. 이 두 점의 델타는 0.2V로 매우 안정적이지만 공통 모드는 ±0.5V로 등락할 수 있다. 접지와 관련하여 이렇게 큰 MD의 편차는 이 노드와 접지 사이의 저항에 의해 정의된 전류 역시 동일한 크기의 편차를 갖는 다는 것을 의미한다. 솔루션 #1 I이 솔루션에서는 DS1859 가변 저항 및 806Ω의 고정 저항이 REF와 MD 사이에 배치된다(그림 1 참조). 고정 저항은 0.2V / 806 = 248µA를 전달한다. 가변 저항은 0.2V / 50K (DS1859 최대 값) = 4µA ~ 0.2V / 1K (DS1859 최소 값) = 200µA를 전달한다. 고정 및 가변 저항을 통한 전류의 합은 광다이오드를 통한 총 전류를 결정한다. 이 기법은 낮은 전류에서 양호한 분해능을 갖는 비선형 반응을 제공한다. 이는 MD에서의 전압 편차에 의한 영향을 받지 않는다. 그림 1. 솔루션 #1 도면 그림 2. 솔루션 #1 시뮬레이션 결과 (X 축 DS1859 Ω으로 표시되는 저항) 그림 3. 솔루션 #1 요약 솔루션 #2 이 솔루션에서는 DS1859 가변 저항이 MD와 접지 사이에 배치되며 243Ω의 고정저항이 REF와 MD 사이에 배치된다(그림 4 참조). 고정 저항 내의 전류는 0.2V / 243 = 823µA이며 가변 저항 내의 전류는 1.6V (MD 공칭) / 50K (DS1859 최대) = 32µA ~ 1.6V (MD 공칭) / 1K (DS1859 최소) = 1600µA이다. 광다이오드를 통한 총 전류는 고정 저항을 통한 전류에서 가변 저항을 통한 전류를 공제한 값이다. 이 기법은 고전류에서 양호한 분해능을 제공한다. 전류값은 MD에서의 전압 편차에 따라 크게 달라진다. 광다이오드 전류는 저항값이 낮을 경우 (-)값이 될 수도 있다. 그림 5는 ±5V 범위에서 변하는 MD 및 REF를 갖는 광다이오드 편차를 예시하고 있다. 그림 4. 솔루션 #2 도면 그림 5. ±0.5V 범위에서 변하는 MD 및 REF를 갖는 솔루션 #2 시뮬레이션 결과 (X 축 DS1859 저항; Ω) 그림 6. 솔루션 #2 요약 솔루션 #3 이 솔루션에서는 소형 폼 팩터 (SC70 패키지) op 앰프인 MAX4245가 REF와 MD 사이의 회로에 추가되었다 (그림 7 참조). DS1859 및 MAX3740A와 동일한 전원을 사용하여 op 앰프는 MD 값, REF-MD, 그리고 DS1859 저항 값에 비례하는 전압, VO를 발생시킨다. 이는 R2를 통해 VO와 MD 사이의 전압 차에 비례하는 전류를 발생시킨다. MD 핀의 전압 변화의 효과가 사라지므로 R2를 통한 전류는 REF-MD, 즉 안정적인 0.2V와 DS1859의 저항에 의해서만 달라진다. 광다이오드를 통한 전류는 R1 (803µA)를 통한전류 + R2를 통한 전류와 동일하다. 광다이오드를 통한 전류는 포텐쇼미터 값의 선형 함수이다. 이 회로는 모든 값의 포텐쇼미터와 함께 사용 가능하며 모든 범위의 전류를 제공한다. 유일한 제한은 MAX4245 op 앰프의 전류 구동 능력이다. Op 앰프 출력(VO)의 전압은 다음과 같이 산출 및 계산된다. VO의 전압은 op 앰프의 최대 출력 스윙을 초과하지 않는다. VO = REF × - (DS1859/R3) + MD × (1 + DS1859/R3) VO = -REF × DS1859/R3 + MD + MD × DS1859/R3 VO = MD + (MD - REF) × DS1859/R3 VO = MD - 0.2V × DS1859/R3 VO = 1.0V (min) - 0.2V × 1K (DS1859 min)/10K = 0.98V VO = 1.0V (min) - 0.2V × 50K (DS1859 max)/10K = 0V VO = 2.0V (max) - 0.2V × 1K (DS1859 min)/10K = 1.98V VO = 2.0V (max) - 0.2V × 50K (DS1859 max)/10K = 1.0V R2를 통한 전류는 다음과 같이 산출 및 계산된다. I(R2) = (VO - MD)/R2 I(R2) = VO/R2 - MD/R2 I(R2) = (MD - 0.2V × DS1859/R3)/R2 - MD/R2 I(R2) = MD/R2 - 0.2V × DS1859/R2 × R3 - MD/R2 I(R2) = -0.2V × DS1859/R2 × R3 I(R2) = -DS1859/62,000,000 I(R2) = -1K(DS1859 min)/62,000,000 = -16µA I(R2) = -50K(DS1859 max)/62,000,000 = -806µA 그림 7. 솔루션 #3 도면 그림 8. 솔루션 #3 시뮬레이션 결과 (X 축 DS1859 저항값; Ω) 그림 9. 솔루션 #3 요약 요약 MAX3740A 레이저 드라이버의 전압 레벨 제어용 솔루션 3 가지를 제시했다. 솔루션 #1과 #2는 매우 단순하며, 그로인해 성능이 약간 떨어질 수도 있다. 솔루션 #3은 op 앰프를 추가하여 매우 양호한 선형 제어를 얻었으며 부품 편차에 영향을 받지 않았다. 각 디자이너는 필요에 따라 최적의 솔루션 선택이 가능하다. 관련 부품   APP 3080: Apr 07, 2005 DS1859 내부적으로 캘리브레이션된 모니터가 내장된 듀얼 온도 제어 저항기 전체 데이터 시트 (PDF, 812kB) 무료 샘플 MAX3740A 진단 모니터가 내장된 3.2Gbps SFP VCSEL 드라이버 전체 데이터 시트 (PDF, 428kB) 무료 샘플 자동 업데이트 관심 분야의 애플리케이션 노트가 나올 때 자동으로 업데이트를 원하십니까? 그렇다면 EE-Mail™을 신청하십시오. We Want Your Feedback! 의견을 보내주세요! 위 내용이 도움이 되셨나요? 여러분의 의견을 기다립니다 — Maxim은 보내주신 정정이나 제안사항을 반영하고 있습니다. 이 페이지를 평가하고 의견을 보내주십시오.   다운로드, PDF 형식 (170kB)  AN3080, AN 3080, APP3080, Appnote3080, Appnote 3080