PHY1097高灵敏度跨阻放大器技术手册

概述
PHY1097是一款跨阻放大器，设计用于吉比特无源光网络(GPON)的小外形光模块。PHY1097采用3.3V供电，集成低噪声互阻放大器，具有25kΩ典型差分互阻、AGC和输出级。一路输出用于实现信号强度监测，可吸收或源出与光电二极管电流大小相等的电流，方便连接。使用具有0.5pF电容的光电二极管，器件在2.5Gbps时具有-29dBm灵敏度，波长为1490nm时可提供0.9A/W响应。

PHY1097可提供裸片，便于安装在探头内，配合适当的光模块和光探测器二极管构成ROSA。
数据表：*附件：PHY1097高灵敏度跨阻放大器技术手册.pdf

应用

• 千兆位以太网
• GPON光纤网络单元(ONU)
• OC48电信基础架构

特性

• -29dBm灵敏度
• 数据速率高达2.5Gbps (NRZ)
• 150nA RMS典型输入参考噪声
• 对满量程输入范围提供输出自动增益控制
• 灵活的键合焊盘布局和反相输出信号，简化ROSA布局
• 接收信号强度指示输出
• -40°C至+85°C工作温度范围
• 

图2:器件焊盘布局

图1:外形框图

器件描述

PHY1097实现了完整的模拟前端功能，将由来自光纤的光调制的光电探测器电流，转换为差分模拟电压信号。

PHY1097还为光电探测器提供经过滤波的偏置电流，以提高组件集成度以及信号处理功能。
光电二极管连接

如图3所示，光电二极管引脚应连接到PHY1097，利用内部电压基准为光电二极管提供偏置。内部基准提供低噪声输出，具有高达4MHz的高电源抑制比。

光电二极管两端的电压等于电源电压Vpdc减去PHY1097输入晶体管的基极 - 发射极电压，即Vpda 。阳极电压Vpda对温度敏感，典型值为0.8V。

采用外部偏置电源将PIN光电二极管单端连接到PDA输入，可能会导致灵敏度和带宽工作不稳定。

如果要使用雪崩光电二极管（APD），可按图4所示进行连接。必须从外部对PHY1097的偏置电压进行滤波，以避免损坏器件。施加到PDA引脚且Vcc关闭（<3.0V）的输入电流不得超过3.1节最大额定值表中给出的值，否则可能会损坏PDA输入。RSSI感应来自PDC引脚的MPD电流，在APD等单端应用中不使用该引脚。在这种情况下，应在APD偏置中加入一个电流镜，以提供RSSI电流。

直流消除

去除输入信号的直流分量对于减少占空比为50%的信号的脉宽失真至关重要。

直流消除模块使用内部补偿放大器提供低频反馈，无需外部补偿电容。
跨阻放大器（TIA）

跨阻（电流 - 电压转换）级是一个低噪声放大器，通过反馈电阻设置增益。该级具有自动增益控制功能，跨阻值取决于输出信号电平，可确保输出不会使信号路径中的后续级过载。

内部电压调节器为前端跨阻放大器供电，以增强对电源噪声的抑制能力。
输出数据极性

数据极性引脚内部有一个8kΩ上拉电阻。在正常同相工作模式下（无外部连接），该引脚拉高至VDD。在此模式下，光信号“1”对应最大输入电流，正输出引脚Rx+上的电压为“1”。将引脚接地则选择反相输出。
输出增益级

输出增益级包含一个电压放大器、一个单端转差分转换器和一个电源基准差分输出缓冲器。

PHY1097具有50Ω单端输出阻抗，适用于大多数应用。为实现最佳电源噪声抑制，PHY1097应采用差分端接。