摘要：本文提出千兆sfp光纤收发器中控制电路参数的设计方案，就千兆sfp光纤收发器中的控制电路展开了探讨，并对接收部分spice模型的i/o口进行了仿真分析。
序言
小型封装可热插拔式光纤收发模块(small form-factor pluggable optical transceiver,简称sfp)又称mini-gbic模块，是继标准化的可热插拔光接口模块gbic之后的第二代产品，具有小型化、可热插拔和自诊断功能。本文就千兆sfp光纤收发器中控制电路参数设计及利用cadence软件仿真进行了讨论。
发射模块主要电路设计
光发射模块原理
模块的发送部分包括ld、max3735a芯片和外围电路。激光器(1310nm)组件由一个专用的集成电路驱动，该集成电路接收差分逻辑信号，并将其转变成激光器驱动电流。max3735为+3.3v激光驱动器，接收差分输入数据并提供驱动激光器需要的偏置电流和调制电流。自动功率控制(apc)反馈环路使平均光功率在整个温度范围及工作寿命期间保持恒定。
发送机部分参数设计
max3735激光器驱动芯片包括三个部分：高速调制驱动部分、带apc环路的激光器偏置功能块和安全监测电路。输出部分由高速差分线和调制电流源构成。max3735芯片已经优化，驱动15w的负载，out+处所需的最小瞬时电压是0.6v。本设计中采用的是交流耦合方式，调制电流最大可达85ma，并提供1ma~100ma的偏置电流。
apc控制电路的
参数设计及性能改进
为了克服温度及老化造成的输出功率的下降，在驱动电路中要采取稳定补偿措施，apc可通过两个途径实现：
1、自动跟踪阈值的变化，使ld偏置在最佳状态。
2、控制调制脉冲电流幅度，自动跟踪微分外量子效率的变化，由于随温度的变化不是很大，因此，简单的方法是通过检测直流光功率控制偏置电流。
自动功率控制电路是发射机中的一个很重要的组成部分，不论温度和使用年限导致激光器的阈值如何变化，由apc电路进行控制，可保证带有检测光电二极管的激光器获得恒定的功率值。
接收模块主要电路设计
发射机发射的光信号经光纤传输后，不仅幅度衰减了，而且脉冲波形也展宽了，光接收机的作用就是把经过传输后的微弱光信号转变为电信号，并放大、整形，再生成原输入信号。它的主要器件是利用光电效应把光信号转变为电信号的光电检测器。
在数字接收模块中，还要增加判决、时钟提取和自动增益控制(agc)等电路。在光接收模块中，首先由光电检测器(光电二极管或雪崩光电二极管)对光信号解调，将光信号转换为电信号。光电检测器的输出电流信号很小，必须由低噪声前置放大器进行放大。光电检测器和前置放大器构成光接收模块的前端，其性能是决定接收灵敏度的主要因素，主放大器与均衡器构成接收模块的线性通道，对信号进行高增益放大与整形，提高信噪比，降低误码率。判决器和时钟恢复电路对信号进行再生。光接收模块性能优劣的主要技术指标是接收灵敏度、误码率或信噪比、带宽和动态范围。
max3748的组成
max3748芯片通常放置在光电探测器和前置放大器之后，限制处理放大器给逻辑输出提供必需的增益，由输入缓冲器、多级放大器、失调校准电路、输出缓冲器、功率检测电路及信号检测电路组成。
1、输入缓冲器：输入缓冲器为每一个输入信号in+和in-提供50ω的终端电阻。max3748与tia可以直流耦合或交流耦合。对于max3748的tia，cml输入缓冲器处于最优化。高带宽的增益范围大约是53db。
2、cml输出缓冲：max3748限幅放大器的cml输出为阻抗失配和感性连接器提供了较高的容限。输出电流大约是18ma。当disable端接vcc时可禁止输出。当los端与disable端相连时，只要输入信号电平低于los阈值，输出端out+和out-仍处于静态电压状态(静噪)。
3、失调校准环路：由于其高增益的特性，在信道传输中，max3748易受到信号通路直流失调的影响。在使用占空比为50%nrz码型的通信系统中，信号的脉宽失真或互阻放大器产生的脉宽失真表现为输入失调，需要靠失调校准环路抑制。在千兆以太网和光纤通信系统中，电容是不需要的。对于sonet应用，推荐值caz=0.1µf。
4、功率监测和los显示：max3748有一个los电路，指示输入信号是否低于设置门限，门限值由th引脚的外接rth设置。平均峰值功率监测器将输入幅值和阈值进行比较，将比较信息反馈给集电极开路输出的los。两路控制电压vassert和vdeassert定义了los的报警和解除报警门限。为了防止los在设定阈值附近抖动，在los的报警/解除报警电路中引入了大约2db的滞回。一旦报警产生，los将在输入信号幅度恢复到所需要的电平vdeassert后解除报警。
spice模型的i/o仿真
spice 的i/o宏
