3PEAK 新品 硅光AFE：TPAFEA003A（3.5mm² 集成 12个 DAC）

我也是土狗，DAC 这个词，我平时都是拆开三个字母D，A，C，但是听他们说这东西叫 （dan 壳）emmmmm，吃了没文化的亏了，现在光通讯这么🔥，大厂都在发相关器件，里面驱动激光器的就是这个 DAC 了，当然是电流输出型，先看 3PEAK 最近的新品。

往这个光模块里面塞的

往这个光模块里面塞的

全网也没有找到特别合适的拆机图，感谢[阿昆谈DFM]，好心人！

有两个头，有发有收

有两个头，有发有收

光纤就是这样的，一组

光纤就是这样的，一组

一个是收，一个发

一个是收，一个发

可以看到空间很小，需要极其高的器件集成度。

不管了，反正就是需要 DAC 输出电流的：

但这东西也没有写所有的细节，就是一个简单的参数表：

范围还挺广

范围还挺广

另外封装非常小。

啊这

啊这

总之这是一颗面向 800G / 1.6T 硅光模块 的高度集成 Silicon Photonic AFE / 控制监测芯片；把硅光模块里常见的 激光器偏置电流、MZM/加热器偏置、电流/电压监测、LOS 比较器、温度/报警、I2C/SPI 控制 集成在一个很小的 WLCSP 封装里。

硅光模块里通常有几类模拟控制对象： 激光器 Laser → 需要稳定偏置电流 IBIAS MZM / 光调制器 / 热调谐器 → 需要多个电压偏置或加热器电压 监测光电二极管 mPD → 需要测微小电流，判断光功率 RSSI / 接收信号强度 → 需要多路电压/电流监测 LOS loss of signal → 需要快速比较器判断是否丢光/丢信号

TPAFEA003A 正是为这些功能设计的，集成了：

IBIAS：4 路大电流激光器偏置 DAC

这是它最重要的功能之一，有 4-channel 12-bit current output DACs，IBIAS，支持：

这个 IBIAS 是干什么的？

IBIAS 是给激光器提供直流偏置电流的，硅光模块中激光器需要一个稳定电流，让光源工作在合适功率点；MCU 可以通过寄存器写入 DAC 码值，调整每路激光器偏置电流。

如果选择 350 mA 满量程，12 bit 分辨率对应理想电流码重：

如果选择 245 mA 满量程：

这说明它不太精密电流源，而是面向激光器偏置的大电流 DAC，分辨率在几十微安每码的量级。

低 headroom

文档强调：

在 350 mA 输出时仍然低于 150 mV；这个指标很重要，因为它意味着内部电流源压降很低，功耗小、效率高。

如果每路 350 mA，headroom 150 mV，则芯片内部这部分压降功耗约：

如果 headroom 很大，比如 1 V，那每路就是 350 mW，热会很严重，所以这个低压差设计非常适合高密度光模块。

Heater Bias：12 路大电流电压 DAC

第二个核心功能是 12-channel 12-bit voltage output DACs，Heater Bias。

文档描述中写到 Heater Bias 可用于 Mach-Zehnder modulators, MZM 的 DC bias，并且每通道最大 ±60 mA；因为硅光模块中会有很多需要调谐的结构，例如：MZM 偏置点调节，相位调制器偏置，微环/干涉结构热调谐，光路相位补偿，通道间匹配等。

这些结构往往需要很多路模拟电压，而且每一路不只是轻载电压输出，有时还要驱动 heater，所以需要一定的源/灌电流能力。

电压分辨率

如果输出范围是 0~5 V：

如果输出范围是 0~2.5 V：

这对 heater / bias 调谐通常是够用的。

普通 DAC 往往只能输出几 mA，后面还要加运放或驱动器；而TPAFEA003A 的 Heater Bias 每路能 source/sink 60 mA，说明它可以直接驱动一定功耗的片上 heater 或偏置网络。

如果 5 V、60 mA，单通道外部负载功率最高量级为：

当然实际热设计要看通道同时开启数量、负载、电源和封装散热。

GDAC：4 路通用电压 DAC

还有 4 路 12-bit general purpose voltage output DACs，GDAC。

这 4 路 GDAC 比 Heater Bias 输出能力小，适合一般偏置、参考电平、阈值设置等。第 1 页还说明，这些 GDAC 可以被复用为比较器负输入端的 DAC 阈值。

内部 12-bit、500 kSPS SAR ADC 主要用于系统监测，如果按 12 bit 理想分辨率估算：

如果某个监测电流满量程是 50 µA：

如果满量程是 10 mA：

但这只是理想码重，不等于实际精度；这个简版 datasheet 没有给出 ADC 的 INL、DNL、噪声、采样保持、输入阻抗、参考误差等详细规格，所以不能据此推导真实测量精度。（操）

总之

我其实不是很熟悉这个信号链，就是看见DAC输出这么大电流有点好玩；如果要做硅光模块或类似多路光电控制系统，它非常有针对性。