專利名稱：光接收機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光接收機(jī)，具體地說，涉及一種具有前饋?zhàn)?動(dòng)增益控制電路的光接收機(jī)。
背景技術(shù)：
在基于以太網(wǎng)的無源光網(wǎng)絡(luò)(EP0N)中，要求光接收機(jī)在輸入光 功率為-7dBm -ldBm的動(dòng)態(tài)范圍(輸入光功率變化為6dB，經(jīng)光電轉(zhuǎn) 換后得到的電信號(hào)變化就是12 dB)內(nèi)，光接收機(jī)的輸出信號(hào)電平變 化不大于2 dB，因此要求光接收機(jī)具有足夠?qū)挼脑鲆婵刂品秶?br> 中國(guó)發(fā)明專利申請(qǐng)公開說明書CN1744473A中公開了一種前饋?zhàn)?動(dòng)增益控制的光接收機(jī)，它包括光電轉(zhuǎn)換器、射頻信號(hào)放大器(共有 二級(jí))、射頻信號(hào)衰減器、光功率電平檢測(cè)電路和衰減電平發(fā)生器，光 電轉(zhuǎn)換器、第一級(jí)射頻信號(hào)放大器、射頻信號(hào)衰減器、第二級(jí)射頻信 號(hào)放大器依次電連接，光電轉(zhuǎn)換器與光功率電平檢測(cè)電路連接，衰減 電平發(fā)生器連接在光功率電平檢測(cè)電路與射頻信號(hào)衰減器之間。
光電轉(zhuǎn)換器將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，該電信號(hào)依次經(jīng)第 一級(jí)射頻信號(hào)放大器放大、射頻信號(hào)衰減器衰減、第二級(jí)射頻信號(hào)放 大器放大后，從第二級(jí)射頻信號(hào)放大器的輸出端輸出；光功率電平檢 測(cè)電路和衰減電平發(fā)生器組成自動(dòng)增益控制電路，光功率電平檢測(cè)電 路從光電轉(zhuǎn)換器處獲得入射光功率電平，然后由衰減電平發(fā)生器對(duì)入 射光功率電平進(jìn)行變換，得到與入射光功率電平成比例的控制電平， 用該控制電平驅(qū)動(dòng)射頻信號(hào)衰減器，使射頻信號(hào)衰減器衰減，射頻信 號(hào)衰減器的衰減量隨控制電平的高低而作相應(yīng)變化，從而使光接收機(jī) 的增益作相應(yīng)調(diào)整，因而在不同的入射光功率下，光接收機(jī)的射頻輸 出信號(hào)電平能夠穩(wěn)定在所要求的范圍內(nèi)。
但上述光接收機(jī)還存在不足之處，射頻信號(hào)經(jīng)由第一級(jí)射頻信號(hào)
放大器、射頻信號(hào)衰減器、第二級(jí)射頻信號(hào)放大器進(jìn)行放大，其中射 頻信號(hào)衰減器的控制范圍不能太大，因此光接收機(jī)的增益控制范圍受 到限制。當(dāng)接收到的光功率較低時(shí)，第二級(jí)射頻信號(hào)放大器的輸入電 平過低，載噪比(C/N)變差；當(dāng)接收到的光功率較高時(shí)，第一級(jí)射頻 信號(hào)放大器的輸出信號(hào)會(huì)有較大的失真，因此很難兼顧載噪比好和失 真小兩方面的要求。
上述說明書(CN1744473A)還披露射頻信號(hào)放大器的級(jí)數(shù)和射頻 信號(hào)衰減器的級(jí)數(shù)可視整個(gè)電路的要求而定，即光接收機(jī)可以有三級(jí) 以上射頻信號(hào)放大器，在這種情況下，光電轉(zhuǎn)換器與第一級(jí)射頻信號(hào) 放大器電連接，相鄰兩級(jí)射頻信號(hào)放大器之間設(shè)有一個(gè)射頻信號(hào)衰減 器，光接收機(jī)的最終信號(hào)從最后一級(jí)射頻信號(hào)放大器的輸出端輸出， 自動(dòng)增益控制電路(由光功率電平檢測(cè)電路和衰減電平發(fā)生器組成) 的輸出端直接連接各級(jí)電調(diào)衰減器的控制端，各級(jí)電調(diào)衰減器同時(shí)起 控。這種也很難兼顧載噪比好和失真小兩方面的要求。
發(fā)明內(nèi)容
本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種增益控制范圍寬且輸 出信號(hào)載噪比好、失真小的光接收機(jī)。采用的技術(shù)方案如下
一種光接收機(jī)，包括光電轉(zhuǎn)換器、放大器組、電調(diào)衰減器組和自 動(dòng)增益控制電路，自動(dòng)增益控制電路的輸入端連接光電轉(zhuǎn)換器，自動(dòng) 增益控制電路的輸出端連接各級(jí)電調(diào)衰減器的控制端，其特征是所
述自動(dòng)增益控制電路的輸出端與第一級(jí)電調(diào)衰減器的控制端之間設(shè)有 延遲電路。
上述光電轉(zhuǎn)換器與第一級(jí)放大器電連接，相鄰兩級(jí)放大器之間設(shè) 有一個(gè)電調(diào)衰減器，光接收機(jī)的最終信號(hào)從最后一級(jí)放大器的輸出端 輸出。放大器組包含三級(jí)以上放大器，電調(diào)衰減器組相應(yīng)地包含有二 級(jí)以上電調(diào)衰減器。
在一實(shí)施例中，上述放大器組包括初級(jí)放大器、中間級(jí)放大器和 末級(jí)放大器，所述電調(diào)衰減器組包括第一級(jí)電調(diào)衰減器和第二級(jí)電調(diào) 衰減器，光電轉(zhuǎn)換器、初級(jí)放大器、第一級(jí)電調(diào)衰減器、中間級(jí)放大 器、第二級(jí)電調(diào)衰減器和末級(jí)放大器依次電連接，自動(dòng)增益控制電路 的輸入端連接光電轉(zhuǎn)換器，自動(dòng)增益控制電路的輸出端直接連接第二 級(jí)電調(diào)衰減器的控制端，自動(dòng)增益控制電路的輸出端與第一級(jí)電調(diào)衰 減器的控制端之間設(shè)有延遲電路。
各級(jí)電調(diào)衰減器均由電壓驅(qū)動(dòng)而產(chǎn)生衰減；自動(dòng)增益控制電路由 光功率電平檢測(cè)電路和衰減電平發(fā)生器組成，光功率電平檢測(cè)電路從 光電轉(zhuǎn)換器處獲得入射光功率電平，然后由衰減電平發(fā)生器對(duì)入射光 功率電平進(jìn)行變換，得到與入射光功率電平成比例的控制電壓，用該 控制電壓驅(qū)動(dòng)各級(jí)電調(diào)衰減器，使其衰減。應(yīng)當(dāng)使由衰減電平發(fā)生器 變換后得到的控制電壓與電調(diào)衰減器(特別是第二級(jí)及第二級(jí)以后的 電調(diào)衰減器)的率減規(guī)律盡可能一致。優(yōu)選各級(jí)電調(diào)衰減器均為衰減 量呈線性變化的電調(diào)衰減器，此時(shí)應(yīng)當(dāng)使衰減電平發(fā)生器變換后得到 的控制電壓與入射光功率之間的關(guān)系近似線性。
上述延遲電路是一降壓電路，自動(dòng)增益控制電路的輸出端連接降 壓電路的輸入端，降壓電路的輸出端連接第一級(jí)電調(diào)衰減器，降壓電 路的輸出端輸出的電壓比其輸入端輸入的電壓低一定值。在一優(yōu)選實(shí) 施例中，延遲電路由一穩(wěn)壓二極管和一電阻串聯(lián)組成，穩(wěn)壓二極管的 正極連接電阻的一端，電阻的另一端接地；穩(wěn)壓二極管的負(fù)極為輸入 端，其正極為輸出端。自動(dòng)增益控制電路產(chǎn)生的控制電壓經(jīng)穩(wěn)壓二極 管降壓后去控制第一級(jí)電調(diào)衰減器，在控制電壓沒超過穩(wěn)壓二極管的 擊穿電壓的情況下，延遲電路沒有電壓輸出，第一級(jí)電調(diào)衰減器的衰 減處于最小狀態(tài)；在這期間第二級(jí)及第二級(jí)以后的電調(diào)衰減器已經(jīng)起 控，其衰減量隨控制電壓的增大而增大。在控制電壓超過穩(wěn)壓二極管 的擊穿電壓的情況下，延遲電路才有電壓輸出，第一級(jí)電調(diào)衰減器才 開始起控，延遲電路的輸出電壓隨控制電壓的增大而增大，第一級(jí)電 調(diào)衰減器的衰減量隨延遲電路的輸出電壓的增大而增大；這時(shí)第二級(jí) 及第二級(jí)以后的電調(diào)衰減器己經(jīng)有了一定的衰減量，其衰減量比第一 級(jí)電調(diào)衰減器的衰減量大一定的值，第二級(jí)及第二級(jí)以后的電調(diào)衰減
器與第一級(jí)電調(diào)衰減器的衰減量之差即為延遲量。也就是說，第一級(jí) 電調(diào)衰減器比第二級(jí)及第二級(jí)以后的電調(diào)衰減器延遲起控，延遲量的 大小由穩(wěn)壓二極管的擊穿電壓決定。
本實(shí)用新型由于使用了延遲控制，位于第二級(jí)放大器輸入處的第 一級(jí)電調(diào)衰減器的起控點(diǎn)較第二級(jí)及第二級(jí)以后的電調(diào)衰減器的起控 點(diǎn)滯后，在接收光功率不是太大時(shí)，第一級(jí)放大器的輸出信號(hào)不衰減，
這樣保證了第二級(jí)放大器輸入信號(hào)的幅度，使載噪比(C/N)不受影響， 同時(shí)第二級(jí)放大器的輸出信號(hào)先衰減，使輸入第三級(jí)放大器的信號(hào)幅 度不太高，不會(huì)產(chǎn)生較大的失真；當(dāng)接收光功率較大時(shí)，第一級(jí)電調(diào) 衰減器開始衰減信號(hào)，使輸入第二級(jí)放大器的信號(hào)幅度不太高，確保 第二放大級(jí)不會(huì)產(chǎn)生較大的失真，同時(shí)輸入第二級(jí)放大器的信號(hào)幅度 又不過低，使載噪比不受影響，因此本實(shí)用新型能有效保證在輸入不 同光功率時(shí)，各級(jí)放大器的輸入電平較高，且不超過一定的限度，因 此能保證載噪比不受影響，而且信號(hào)不失真。本實(shí)用新型由于使用了 兩個(gè)以上電調(diào)衰減器，因此增益控制范圍寬；而且可使每個(gè)衰減器的 衰減量變化范圍不是很大，線性更好，控制更精確。

圖1是本實(shí)用新型一優(yōu)選實(shí)施例的電路原理框圖； 圖2是圖1中延遲電路的電路原理圖3是優(yōu)選實(shí)施例中采用的一種電調(diào)衰減器的電路原理圖。
具體實(shí)施方式

如圖1所示，這種光接收機(jī)包括光電轉(zhuǎn)換器1、初級(jí)放大器2、第 一級(jí)電調(diào)衰減器3、中間級(jí)放大器4、第二級(jí)電調(diào)衰減器5、末級(jí)放大 器6和自動(dòng)增益控制電路7，光電轉(zhuǎn)換器l、初級(jí)放大器2、第一級(jí)電 調(diào)衰減器3、中間級(jí)放大器4、第二級(jí)電調(diào)衰減器5和末級(jí)放大器6 依次電連接，自動(dòng)增益控制電路7的輸入端連接光電轉(zhuǎn)換器1，自動(dòng) 增益控制電路7的輸出端經(jīng)延遲電路8連接第一級(jí)電調(diào)衰減器3的控 制端，自動(dòng)增益控制電路7的輸出端直接連接第二級(jí)電調(diào)衰減器5的 控制端。
第一級(jí)電調(diào)衰減器3和第二級(jí)電調(diào)衰減器5均由電壓驅(qū)動(dòng)而產(chǎn)生 衰減；自動(dòng)增益控制電路7由光功率電平檢測(cè)電路和衰減電平發(fā)生器 組成，光功率電平檢測(cè)電路從光電轉(zhuǎn)換器處獲得入射光功率電平，然 后由衰減電平發(fā)生器對(duì)入射光功率電平進(jìn)行變換，得到與入射光功率 電平成比例的控制電壓，用該控制電壓驅(qū)動(dòng)第一級(jí)電調(diào)衰減器3和第 二級(jí)電調(diào)衰減器5，使其衰減。第一級(jí)電調(diào)衰減器3和第二級(jí)電調(diào)衰 減器5均為衰減量呈線性變化的電調(diào)衰減器，此時(shí)應(yīng)當(dāng)使衰減電平發(fā) 生器變換后得到的控制電壓與入射光功率之間的關(guān)系呈線性。
光電轉(zhuǎn)換器1、各級(jí)放大器(初級(jí)放大器2、中間級(jí)放大器4和末 級(jí)放大器6)、電調(diào)衰減器(第一級(jí)電調(diào)衰減器3和第二級(jí)電調(diào)衰減器 5)和自動(dòng)增益控制電路7均為現(xiàn)有技術(shù)中常用的，在此不作詳細(xì)描述。 本實(shí)施例中光電轉(zhuǎn)換器1采用PIN管(光電二極管)。圖3示出一種電 調(diào)衰減器，其中Vcl或Vc2為從電調(diào)衰減器的控制端輸入的控制電壓 (Vcl用于控制第一級(jí)電調(diào)衰減器3， Vc2用于控制第二級(jí)電調(diào)衰減器 5)， in為輸入端，out為輸出端；D1和D2均為PIN管；Vcl或Vc2 升高時(shí)電調(diào)衰減器的衰減量增大，第一級(jí)電調(diào)衰減器3和第二級(jí)電調(diào) 衰減器5均可采用這種電調(diào)衰減器。
延遲電路8是一降壓電路，自動(dòng)增益控制電路7的輸出端連接降 壓電路的輸入端，降壓電路的輸出端連接第一級(jí)電調(diào)衰減器3，降壓 電路的輸出端輸出的電壓比其輸入端輸入的電壓低一定值。如圖2所 示，延遲電路8由穩(wěn)壓二極管D和電阻R串聯(lián)組成，穩(wěn)壓二極管D的 正極連接電阻R的一端，電阻R的另一端接地；穩(wěn)壓二極管D的負(fù)極 為輸入端(輸入電壓為Vc)，其正極為輸出端(輸出電壓為Vcl)，輸 出電壓為Vcl比輸入電壓Vc低，Vcl與Vc的差值為穩(wěn)壓二極管D的 反向擊穿電壓。自動(dòng)增益控制電路7的輸出端直接連接第二級(jí)電調(diào)衰 減器5，因此用于控制第二級(jí)電調(diào)衰減器5的電壓Vc2等于延遲電路 8的輸入電壓Vc。
下面簡(jiǎn)述一下本光接收機(jī)的工作原理
光電轉(zhuǎn)換器1接收到光功率后轉(zhuǎn)換成射頻電壓，經(jīng)初級(jí)放大器2 放大后進(jìn)入第一級(jí)電調(diào)衰減器3,進(jìn)行延遲增益控制后，送入中間級(jí) 放大器4，由中間級(jí)放大器4放大后，再進(jìn)入第二級(jí)電調(diào)衰減器5進(jìn) 行增益控制，然后送入末級(jí)放大器6，由末級(jí)放大器6輸出。
自動(dòng)增益控制電路7產(chǎn)生的控制電壓Vc經(jīng)穩(wěn)壓二極管D降壓后去 控制第一級(jí)電調(diào)衰減器3,在控制電壓Vc沒超過穩(wěn)壓二極管D的擊穿 電壓的情況下，延遲電路8沒有電壓輸出(即Vcl為零)，第一級(jí)電調(diào) 衰減器3的衰減處于最小狀態(tài)；在這期間第二級(jí)電調(diào)衰減器5已經(jīng)起 控，其衰減量隨控制電壓Vc (即Vc2)的增大而增大。在控制電壓Vc 超過穩(wěn)壓二極管D的擊穿電壓的情況下，延遲電路8才有電壓Vcl輸 出，第一級(jí)電調(diào)衰減器3才開始起控，延遲電路8的輸出電壓Vcl隨 控制電壓Vc的增大而增大，第一級(jí)電調(diào)衰減器3的衰減量隨延遲電路 8的輸出電壓Vcl的增大而增大；這時(shí)第二級(jí)電調(diào)衰減器5已經(jīng)有了 一定的衰減量。也就是說，第一級(jí)電調(diào)衰減器3比第二級(jí)電調(diào)衰減器 5延遲起控，延遲量的大小由穩(wěn)壓二極管D的擊穿電壓決定。
權(quán)利要求1、一種光接收機(jī)，包括光電轉(zhuǎn)換器、放大器組、電調(diào)衰減器組和自動(dòng)增益控制電路，自動(dòng)增益控制電路的輸入端連接光電轉(zhuǎn)換器，自動(dòng)增益控制電路的輸出端連接各級(jí)電調(diào)衰減器的控制端，其特征是所述自動(dòng)增益控制電路的輸出端與第一級(jí)電調(diào)衰減器的控制端之間設(shè)有延遲電路。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的光接收機(jī)，其特征是所述放大器組包 括初級(jí)放大器、中間級(jí)放大器和末級(jí)放大器，所述電調(diào)衰減器組包括 第一級(jí)電調(diào)衰減器和第二級(jí)電調(diào)衰減器，光電轉(zhuǎn)換器、初級(jí)放大器、 第一級(jí)電調(diào)衰減器、中間級(jí)放大器、第二級(jí)電調(diào)衰減器和末級(jí)放大器 依次電連接，自動(dòng)增益控制電路的輸入端連接光電轉(zhuǎn)換器，自動(dòng)增益 控制電路的輸出端直接連接第二級(jí)電調(diào)衰減器的控制端，自動(dòng)增益控 制電路的輸出端與第一級(jí)電調(diào)衰減器的控制端之間設(shè)有延遲電路。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的光接收機(jī)，其特征是所述延遲電 路是一降壓電路，自動(dòng)增益控制電路的輸出端連接降壓電路的輸入端， 降壓電路的輸出端連接第一電調(diào)衰減器。
4、 根據(jù)權(quán)利要求3所述的光接收機(jī)，其特征是所述延遲電路由 一穩(wěn)壓二極管和一電阻串聯(lián)組成，穩(wěn)壓二極管的正極連接電阻的一端， 電阻的另一端接地；穩(wěn)壓二極管的負(fù)極為輸入端，其正極為輸出端。
專利摘要一種光接收機(jī)，包括光電轉(zhuǎn)換器、放大器組、電調(diào)衰減器組和自動(dòng)增益控制電路，自動(dòng)增益控制電路的輸入端連接光電轉(zhuǎn)換器，自動(dòng)增益控制電路的輸出端連接各級(jí)電調(diào)衰減器的控制端，其特征是所述自動(dòng)增益控制電路的輸出端與第一級(jí)電調(diào)衰減器的控制端之間設(shè)有延遲電路。本實(shí)用新型能有效保證在輸入不同光功率時(shí)，各級(jí)放大器的輸入電平較高，且不超過一定的限度，因此能保證載噪比不受影響，而且信號(hào)不失真。
文檔編號(hào)H04B10/06GK201063634SQ20072005088
公開日2008年5月21日 申請(qǐng)日期2007年4月28日 優(yōu)先權(quán)日2007年4月28日
發(fā)明者湯小秋, 楠 鄭, 治 黃 申請(qǐng)人:汕頭高新區(qū)亞威科技有限公司