圣邦微SGM41290：高集成硅光AFE芯片技术详解 附应用框图

SGM41290 是圣邦微电子一款面向硅光控制应用的高集成模拟前端（AFE）芯片，集成了多路高精度DAC、大电流激光驱动、灵活监测接口及完备保护机制，显著简化系统设计。

核心功能模块解析

1. 多模式加热器驱动（HEATER DAC）SGM41290提供 12路12位可配置DAC（HEATER0–11），每路支持 电压型或电流型输出，最大输出电流达 40mA。通过寄存器 HEATER_MODE[2:0] 可将三组通道（0–3、4–7、8–11）独立配置为VDAC或IDAC模式。

电压型模式：输出0–2.5V/5V（±0.6%精度），建议外接0.1–0.5μF输出电容以抑制纹波；

电流型模式：输出0–30mA（±2%精度），支持并联使用，推荐0.1–10μF输出电容提升稳定性。

2. 高电流激光偏置驱动（IBIAS DAC）

集成 4路12位IDAC（IBIAS0–3），单路最大输出 300mA（需配置寄存器0x1D中的IBIAS_GAIN_CTRL位）。关键特性包括：

最小压差（Headroom）：200mA时约100mV，300mA时约160mV（典型值）；

多路并联：最多4路并联可实现 1.2A总电流，满足高功率DFB/EML激光器需求；

双使能控制：支持硬件EN（快速关断，<1μs）与软件EN，确保多通道同步启停，避免残压风险。

3. 灵活监测与IO复用（MULTI_IO）

12路 MULTI_IO 引脚可软件配置为：

MPD电流监测：支持Type A（共阳极）、Type B（共阴极）等四种模式，内部增益可选1×或32×；

电压监测：用于读取加热器或偏置电压；

通用GPIO：支持高低电平输入/输出。

监测信号通过 MON0/MON1 模拟输出至外部ADC，支持轮询切换，有效缓解MCU资源压力。建议在MONx对地接 500Ω电阻 以形成稳定电压信号，并注意各模式下的端口电压范围限制（如Type B增益32时需0.42–1.23V）。

4. 通信与保护机制

高速接口：支持 1MHz I²C 与 10MHz SPI，便于快速配置与状态读取；

多重保护：集成过温告警（135℃阈值）、HEATER/IBIAS开路/短路检测，并通过推挽 LOS引脚 输出中断信号，提升系统可靠性。

SGM41290 应用框图

典型应用场景

SGM41290特别适用于 硅光收发模块、相干光引擎、可调谐激光器 等场景。例如，在多通道MPD监测中，可将MON0配置为轮询HEATER0与IBIAS0电压，MON1轮询MULTI_IO8/9的MPD电流，仅用两路ADC即可完成多参数采集。

封装与工作条件

采用 WLCSP-56B（3.98×3.89mm）绿色封装，工作温度 –40℃ 至 +105℃，电源分三域：

VDD（2.7–5.5V）：数字与模拟核心；

VDRIVE（2.7–5.5V）：HEATER DAC供电；

PVDDx（1.5V–VDD）：IBIAS DAC供电。

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