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F0100209B

器件型号:F0100209B
厂商名称:EUDYNA
厂商官网:http://www.eudyna.com/
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器件描述

3.3 V /5V 622 Mb/s receiver transimpedance amplifier

F0100209B器件文档内容

                                                      ADVANCE

                                                      01.08.28

♦  Features                                           F0100209B

                                                      3.3 V /5V 622 Mb/s Receiver

   • Low voltage of +3.3 V or +5.0V single  power

   supply                                             Transimpedance Amplifier

   • 10 kΩ high transimpedance

   • 35 dB high gain

   • 0 dBm large optical input

   • Over 32 dB wide dynamic range

   • Differential output

♦ Applications

   • Preamplifier of an optical receiver circuit for

   OC-12/STM-4 (622 Mb/s)

♦ Functional Description

   The F0100209B is a stable GaAs integrated transimpedance amplifier capable of 35 dB

gain at a typical 200 MHz 3 dB-cutoff-frequency, making it ideally suited for a 622 Mb/s

optical receiver circuit, for example, OC-12/STM-4, instrumentation, and measurement ap-

plications. The integrated feedback loop design provides broad bandwidth and stable opera-

tion. The F0100209B typically specifies a high transimpedance of 10 kΩ(Rs=RL=50 Ω) with

a wide dynamic range of over 32 dB. It also provides a large optical input overload of more

than 0dBm. Furthermore, it can operate with a low supply voltage of single +3.3 V or +5.0V.

It features a typical dissipation current of 36 mA.

   Only chip-shipment is available for all product lineups of GaAs transimpedance amplifi-

ers, because the packaged preamplifier can not operate with the maximum performance

owing to parasitic capacitance of the package.
3.3 V / 5V 622 Mb/s Transimpedance Amplifier                                              F0100209B

♦ Absolute Maximum Ratings

                                                                        Ta=25     °C,  unless specified

               Parameter                Symbol                    Value                      Units

Supply Voltage                          VDD5.0              VSS-0.5 to VSS+7.0                 V

Supply Voltage                          VDD3.3              VSS-0.5 to VSS+5.0                 V

Supply Current                          IDD                       60                         mA

Input Current                           IIN                          3                       mA

Ambient Operating Temperature           Ta                     -40 to +90                    °C

Storage Temperature                     Tstg                -50 to +125                      °C

♦ Recommended Operating                 Conditions

                                                         Ta=25    °C, VSS=GND,         unless  specified

                                                                     Value

               Parameter                Symbol                                                 Units

                                                            min.            max.

Supply Voltage                          VDD5.0              4.75            5.25                  V

Supply Voltage                          VDD3.3              3.1                 3.6               V

Ambient Operating Temperature           Ta                  0                   85             °C

Input Capacitance                       CPD                                     0.5               pF

♦ Electrical Characteristics

                                        Ta=25 °C, VDD=3.3 V,            VSS= GND, unless       specified

                                                                           Value

    Parameter                  Symbol   Test Conditions                                           Units

                                                                  Min.      Typ.       Max.

Supply Current                     IDD          DC                -         43         -          mA

Gain(Positive)                 S21P     PIN=-50dBm f=1MHz,        -         TBD        -          dB

                                             RL=50Ω

Gain(negative)                 S21N     PIN=-50dBm f=1MHz,        -         TBD        -          dB

                                             RL=50Ω

-3dB High Frequency                FCP  PIN=-50dBm RL=50Ω         -         TBD        -          MHz

Cut-off (positive)

-3dB High Frequency                FCN  PIN=-50dBm  RL=50Ω        -         TBD        -          MHz

Cut-off (negative)

Input Impedance                    RI         f=1MHz              -         280        -            Ω

Trans-Impedance(positive)      ZTP *    f=1MHz  RL=50Ω            -         11         -          KΩ

Trans-Impedance(negative)      ZTN *    f=1MHz  RL=50Ω            -         11         -          KΩ

Output Voltage(positive)           VOP          DC                -         TBD        -             V

Output Voltage(negative)       VON              DC                -         TBD        -             V

Input Voltage                      VI           DC                -         0.95       -             V

AGC time constant              tagc     Cout=2200pF               -         100        -          µsec

             (R I + 50)       S21P,N

*1  ZTP, N=              ×10   20

                2
3.3 V / 5V 622 Mb/s Transimpedance Amplifier         F0100209B

♦ Block Diagram

                          VDD

                                                     OUT

   IN

                                                     OUT

                 Rf                                  CAP

                                              AGC

                                                          Cout

                          VSS

♦  Die  Pad  Assignments

                 VDD      Supply Voltage

                 VSS      Supply Voltage

                 IN       Input

                 OUT      Output

                 OUT      Output

                 CAP      Connect outer Capasitance
3.3 V / 5V 622 Mb/s Transimpedance    Amplifier                         F0100209B

♦ Test Circuits

             (12)          (11)             (10)        (9)     (8)

             (13)                                               (7)

             (14)

                                                                (6)

                                                                (5)

             (1)

                                            (2)         (3)     (4)

No.  Symbol        Center  Coordinates(µm)        No.   Symbol  Center  Coordinates(µm)

(1)  VDD3.3                (75,140 )              (10)  VSS             (395,715)

(2)  VDD5.0                (395,75)               (11)  VDD3.3          (235,715)

(3)  OUT                   (555,75)               (12)  CAP             (75,715)

(4)  VSS                   (715,75)               (13)  VSS             (75,555)

(5)  OUT                   (715,235)              (14)  IN              (75,395)

(6)  VSS                   (715,395)

(7)  OUT                   (715,555)

(8)  VSS                   (715,715)              O                     (0,0)

(9)  OUT                   (555,715)              A                     (790,790)
3.3 V / 5V 622 Mb/s Transimpedance Amplifier                                  F0100209B

♦ General Description

A transimpedance amplifier is applied as a pre-amplifier which is an amplifier for a faint

photo-current from a PIN photo diode (PD).    The performance in terms of sensitivity, band-

width, and so on, obtained by this transimpedance amplifier strongly depend on the capaci-

tance brought at the input terminal; therefore, “typical”, “minimum”, or “maximum” parameter

descriptions can not always be achieved according to the employed PD and package, the

assembling design, and other technical experts.    This is the major reason that there is no

product lineup of packaged transimpedance amplifiers.

Thus, for optimum performance of the transimpedance amplifier, it is essential for cus-

tomers to design the input capacitance carefully.

Hardness to electro-magnetic interference and fluctuation of a power supply voltage is

also an important point of the design, because very faint photo-current flows into the

transimpedance amplifier.   Therefore, in the assembly design of the interconnection be-

tween a PD and a transimpedance, noise should be taken into consideration.

♦ Low Voltage Operation

The F0100209B features a single 3.3 V supply operation, which is in great demand re-

cently, because most of logic IC’s operate with the supply voltage of 3.3 V.  The analog IC’s

with a single 3.3 V supply for use in fiber optic communication systems are offered by only

SEI.

♦ Recommendation

SEI basically recommends the F08 series PINAMP modules for customers of the

transimpedance amplifiers.  In this module, a transimpedance amplifier, a PD, and a noise

filter circuit are mounted on a TO-18-can package hermetically sealed by a lens cap, having

typically a fiber pigtail. The F08 series lineups are the best choice for customers to using the

F01 series transimpedance amplifiers.  SEI’s F08 series allows the customers to resolve

troublesome design issues and to shorten the development lead time.

♦ Noise Performance

The F0100209B based on GaAs FET’s shows excellent low-noise characteristics com-

pared with IC’s based on the silicon bipolar process.  Many transmission systems often

demand superior signal-to-noise ratio, that is, high sensitivity; the F0100209B is the best
3.3 V / 5V 622 Mb/s Transimpedance Amplifier                               F0100209B

choice for such applications.

The differential circuit configuration in the output enable a complete differential operation

to reduce common mode noise: simple single ended output operation is also available.

♦ Die-Chip Description

The F0100209B is shipped like the  die-chip described above.               The die thickness is

typically 280 µm ± 20 µm with the available pad size uncovered by a passivation film of 95

µm square.  The material of the pads is TiW/Pt/Au and the backside is metalized by Ti/Au.

♦ Assembling Condition

SEI recommends the assembling process as shown below and affirms sufficient wire-

pull and die-shear strength.   The heating time of one minute at the temperature of 310 °C

gave satisfactory results for die-bonding with AuSn performs.  The heating and ultrasonic

wire-bonding at the temperature of 150 °C by a ball-bonding machine is effective.

♦ Quality Assurance

For the F01 series products, there is only one technically inevitable drawback in terms of

quality assurance which is to be impossible of the burn-in test for screening owing to die-

shipment. SEI will not ship them if customers do not agree on this point. On the other hand,

the lot assurance test is performed completely without any problems according to SEI’s au-

thorized rules.  A microscope inspection is conducted in conformance with the MIL-STD-

883C Method 2010.7.

♦ Precautions

Owing to their small dimensions, the GaAs FET’s from which the F0100209B is designed

are easily damaged or destroyed if subjected to large transient voltages.  Such transients

can be generated by power supplies when switched on if not properly decoupled.        It is also

possible to induce spikes from static-electricity-charged operations or ungrounded equip-

ment.

                                                                           Electron Device Department
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