图 7-2 采用 LMH13000 的发送路径原理图

根据所需的光功率和上升时间，V105Q121A-940 被视为用于发射路径的激光。LMH13000 的 IOUT 连接至激光阴极，因为该器件是一个灌电流驱动器。激光器的阳极连接到偏置电压 VLD。所需光功率为 1.5W；使用激光二极管数据表中的光输出功率图，可计算出 I_OUT 为 2A。MODE 引脚连接到 AVDD，因为高电流模式支持 2A I_OUT。PD 引脚连接到 AGND。

使用以下公式将 VSET 设置为 0.8V，以将 I_OUT 设置为 2A。使用 DAC 通过 20kΩ 串联电阻来施加 VSET 电压。

所需的 VLD 电压与所需的最小 V_IOUT、V_F 和 IOUT 路径电感成函数关系。可使用电气特性表推断最小 V_IOUT。

其中 V_F = 激光二极管的正向偏置电压，L = L_LRASER + L_TRACE，dI_OUT = 2A 且 dt = 1ns。

有关特定 I_OUT 所需的 MINV_IOUT，请参阅图 5-27。依据图 5-27，对于 2A 的 I_OUT，MINV_IOUT ≅ 1V。对于 2A 脉冲，V_F = 1.85V（来自激光数据表）。电感 L 是激光器和电路板迹线电感之和，测得的值约为 1.5nH。将这些值相加后，所需的最小 VLD ≅ 6V（假定 R_DAMP = 0Ω）。对于直流、缓慢上升时间、电流输出应用，可以在前面的公式中使 L × dI_OUT / dt 分量为 0。

为了实现 2ns 的脉冲持续时间，会在 LVDS 引脚上施加大于 250mV 且持续时间为 2ns 的 LVDS 信号。将 LVDS 共模和差分电压设计成完全处于电气特性 中指定的最大限值范围内。

该设置为生成 2A、导通时间为 2ns 的电流脉冲提供了初步指南。要实现不同频率和占空比的脉冲序列，只需将所需的逻辑信号 (LVDS/CMOS/TTL) 应用到 EP 和 EN 引脚即可。

图 7-3 I_OUT 路径的二阶 RLC 电路

观察电域或光域中的 IOUT 脉冲响应可以得到调整电路以实现所需电流输出响应所需的一般方向。

• 由于可用于在电路板和激光电感上建立电流的更高电压，增加的 VLD 电压使上升时间变短。但是，VLD 越高，过冲就会成比例增加。
• 为了在 IOUT 脉冲中实现关键响应，设计的目标是对于图 7-3 中所示的二阶系统使 zeta (ζ) = 1。通过添加明显大于 C_IOUT 的 C_SNUB，二阶电路行为主要由 C_SNUB 值决定。
• 方程式 8. ${\mathrm{C}}_{\mathrm{S}\mathrm{N}\mathrm{U}\mathrm{B}}\mathrm{ }=\mathrm{ }5\mathrm{ }\times \mathrm{ }{\mathrm{C}}_{\mathrm{I}\mathrm{O}\mathrm{U}\mathrm{T}}$

  最小 V_IOUT 的 C_IOUT 可在图 5-12 中找到。

• C_SNUB 的计算结果约为 300pF（当 V_IOUT 为 6V 时，C_IOUT ≅ 62pF）。
• 将 C_SNUB、L_LASER+TRACE 和 R_LASER 的值代入以下公式：
  方程式 9. $\mathrm{\zeta }\mathrm{ }=\mathrm{ }\frac{{\mathrm{R}}_{\mathrm{L}\mathrm{A}\mathrm{S}\mathrm{E}\mathrm{R}}\mathrm{ }+\mathrm{ }{\mathrm{R}}_{\mathrm{D}\mathrm{A}\mathrm{M}\mathrm{P}}+\mathrm{ }{\mathrm{R}}_{\mathrm{S}\mathrm{N}\mathrm{U}\mathrm{B}}}{2}\mathrm{ }\mathrm{ }\times \mathrm{ }\surd \frac{{\mathrm{C}}_{\mathrm{S}\mathrm{N}\mathrm{U}\mathrm{B}}}{{\mathrm{L}}_{\mathrm{L}\mathrm{A}\mathrm{S}\mathrm{E}\mathrm{R}}+{\mathrm{L}}_{\mathrm{T}\mathrm{R}\mathrm{A}\mathrm{C}\mathrm{E}}}\mathrm{ }$
  对 R_SNUB 进行微调，从而在上升时间和过冲之间实现正确的平衡。在 IOUT 两侧添加缓冲器（请参阅图 7-6和图 7-7），使缓冲器最有效。
• 如果过冲和上升时间平衡不能令人满意，那么添加一个小型串联阻尼电阻器 R_DAMP 可降低过冲电流输出响应。添加阻尼串联电阻器将 ζ 推向或超过 1，以将 RLC 电路调谐到临界阻尼响应。

电气特性表指出，MODE = 1 时 2A 输出电流在室温下的精度约为 5%。因此，当设置为2A 时，I_OUT 可能不会精确到 2A，但实际上设置为 2A±5%。这种不准确性要求调整 V_SET，使其略大于或小于 0.8V，从而使 I_OUT 恰好为 2A。进行此调整后，整个温度范围内的 I_OUT 精确到 2A±1.3%，可另外参见节 5.6中 I_OUT 随温度的变化。

对于小于 I_OUT 稳定时间的输出脉冲，峰值振幅主要经由过冲值设置。在这种情况下，请调整 VSET 以调整峰值过冲值。