ZHCAAV7 March 2021 AMC60804 , DAC53608 , TPS61372 , TPS61390 , TPS62088 , TPS62480 , TPS62800 , TPS62801 , TPS62802 , TPS62806 , TPS62807 , TPS62808 , TPS62821 , TPS62822 , TPS62823 , TPS62824A , TPS62825 , TPS62825A , TPS62826 , TPS62826A , TPS62827 , TPS62827A , TPS62864 , TPS62865 , TPS62866 , TPS62867 , TPS62868 , TPS62869 , TPS63810 , TPS82084 , TPS82085 , TPS82130 , TPS82140 , TPS82150 , TPSM82480 , TPSM82821 , TPSM82822 , TPSM82823 , TPSM82864A , TPSM82866A
5 為接收電路供電：TIA、光電二極管或 APD
接收電路包括一個(gè)光電二極管或雪崩光電二極管 (APD)，它將光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流脈沖，并發(fā)送到跨阻放大器 (TIA)，后者將信號(hào)輸出為電壓供 DSP 進(jìn)行解密。這些元件可能需要比 3.3V 輸入所提供的電壓更高的電壓才能正確偏置。因此，工程師需要使用降壓/升壓或升壓直流/直流轉(zhuǎn)換器。
接收光電二極管通常偏置在 3.0V 至 5.0V 之間。利用新的制造工藝，光電二極管可在 3.5V 時(shí)具有優(yōu)化的線(xiàn)性范圍，正向電流介于 1mA 至 50mA 范圍內(nèi)。TIA 可能需要類(lèi)似范圍內(nèi)的電源來(lái)適應(yīng)光電二極管并確保內(nèi)部電路充分偏置。
通過(guò) 3.3V 輸入電壓調(diào)節(jié) 3.5V 電源軌需要使用降壓/升壓轉(zhuǎn)換器。使用降壓/升壓轉(zhuǎn)換器，即使輸入電壓非常接近輸出電壓，并且輸入電壓因線(xiàn)路或負(fù)載瞬變而變化，也能適當(dāng)調(diào)節(jié)輸出電壓。降壓/升壓轉(zhuǎn)換器可根據(jù)運(yùn)行條件在降壓、升壓和降壓/升壓運(yùn)行模式之間自動(dòng)切換。
若要為光電二極管供電，請(qǐng)選擇解決方案尺寸較小的降壓/升壓電源。TPS63810 采用小型 WCSP 封裝并使用 I2C 接口設(shè)置輸出電壓，將電阻器減少了兩個(gè)，從而減少了元件數(shù)。
此外，輸出電壓可能需要適應(yīng)系統(tǒng)中的溫度或功耗。I2C 接口為動(dòng)態(tài)更改輸出電壓提供了一種簡(jiǎn)單方法，并允許使用強(qiáng)制 PWM 模式以在低正向電流時(shí)保持低紋波。
圖 5-1 所示為 TPS63810 的應(yīng)用原理圖及其小巧簡(jiǎn)單的設(shè)計(jì)。
圖 5-1 TPS63810 調(diào)節(jié)接近 VIN 的 VOUT圖 5-2 顯示了解決方案尺寸僅為 22mm2 且厚度僅為 1.2mm 的 PCB 布局。表 5-1 列出了使用的元件。
圖 5-2 TPS63810 的 PCB 布局，解決方案尺寸僅為 22mm2| 參考資料 | 說(shuō)明 | x、y、z 尺寸 | 制造商 |
|---|---|---|---|
| U1 | 采用 WCSP 封裝且具有 I2C 接口的 TPS63810 6A 降壓/升壓轉(zhuǎn)換器 | 2.3 × 1.4mm 高 0.625mm | 德州儀器 (TI) |
| L1 | DFE201612E-R47M 電感器 0.47μH 20% 5.5A 26m? | 2.0 × 1.6mm 高 1.2mm | Murata（村田） |
| C1 | GRM188R60J106ME84 電容器 10μF 6.3V X5R 0603 | 1.6 × 0.8mm 高 0.8mm | Murata（村田） |
| C2、C3 | GRM188R60J476ME15D 電容器 47μF 6.3V X5R 0603 | 1.6 × 0.8mm 高 0.8mm | Murata（村田） |
如果光電二極管需要更高的電壓，請(qǐng)考慮使用 TPS61372 同步升壓轉(zhuǎn)換器來(lái)提供介于 5V 和 16V 之間的輸出電壓。它可以強(qiáng)制進(jìn)入 PWM 模式，從而提供最低的紋波。
系統(tǒng)工程師可以使用 TPS61390 為 APD 或需要 20V 至 85V 電壓的任何光學(xué)元件供電。它不僅在小型封裝中提供高壓升壓，而且還具有許多集成特性，可通過(guò)分立式解決方案減小所需的面積。集成特性包括用于報(bào)告光強(qiáng)度的電流監(jiān)控和用于在高光功率下保護(hù) APD 的快速響應(yīng)時(shí)間電流限制。