專(zhuān)利名稱(chēng)：一種光電流監(jiān)控裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光電流監(jiān)控裝置。
背景技術(shù)：
在現(xiàn)代的光纖通信應(yīng)用中，需要對(duì)光纖傳輸?shù)墓饷}沖功率進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，以實(shí)現(xiàn)對(duì)通信故障的智能診斷。實(shí)現(xiàn)對(duì)接收光功率的監(jiān)控，可以通過(guò)對(duì)光電二極管的光電流進(jìn)行監(jiān)控，進(jìn)而倒推換算光功率大小。這個(gè)領(lǐng)域，對(duì)接收組件中光電二極管的光電流進(jìn)行監(jiān)控具有以下難點(diǎn)首先，監(jiān)控光電流小精確監(jiān)控到接收光功率通常需要靈敏度很高的電路。以 1.25(ibpS應(yīng)用為例，這樣的傳輸率需要監(jiān)控到-30dBm以下光功率，換算下來(lái)為光電流為 1 μ A級(jí)，要實(shí)現(xiàn)對(duì)μ A級(jí)電流的精確監(jiān)控，是設(shè)計(jì)監(jiān)控電路的難點(diǎn)之一。其次，監(jiān)控光電流動(dòng)態(tài)范圍寬監(jiān)控電路需要監(jiān)控的光功率從-30daii至Ocffim左右，變化達(dá)30dB，對(duì)應(yīng)光電流為1 μ A-ImA左右，變化達(dá)1000倍。確保在這么寬的范圍內(nèi)都能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)光電流的精確監(jiān)控是設(shè)計(jì)監(jiān)控電路的難點(diǎn)之一，用通常的電流鏡或者電阻取樣的方式往往做不到如此寬的范圍。再者，監(jiān)控?fù)p耗問(wèn)題光電二極管后級(jí)需要接入TIA(跨阻放大器)由于TIA是高速、低噪聲的電路，因此引入的光電流監(jiān)控裝置不能影響到TIA的帶寬、低噪聲特性，必須有足夠好的隔離狀態(tài)，這也是監(jiān)控電路設(shè)計(jì)的難點(diǎn)之一。因此，就有一種需求，使得光電流監(jiān)控裝置從以上提及的靈敏度、范圍和噪聲的角度滿足高速光纖傳輸?shù)沫h(huán)境。

發(fā)明內(nèi)容
針對(duì)以上高速光纖傳輸?shù)男枨?，本發(fā)明提出一種光電流監(jiān)控裝置，其技術(shù)方案如下一種光電流監(jiān)控裝置，它包括一鏡像電路，該鏡像電路包括兩條并聯(lián)的完全一致的第一和第二支路；所述第一支路順次包括一第一調(diào)整管(MO)的源極、漏極和兩個(gè)串聯(lián)電阻(R0和似)所述第二支路順次包括一第二調(diào)整管(Ml)的源極、漏極和兩個(gè)串聯(lián)電阻(Rl和R3)；所述第一、第二調(diào)整管的源極相連接Vdd ；串聯(lián)末端的兩個(gè)電阻(R2和舊)在末端相連并接地；該鏡像電路還包括一個(gè)調(diào)整模塊(P)，所述調(diào)整模塊具有一接固定參考電壓的參考輸入端、一鉗位端和一調(diào)整端，其中所述鉗位端接所述第一調(diào)整管支路的串聯(lián)電阻(R0、R2)之間，所述調(diào)整端接所述第一、第二調(diào)整管柵極；以及一鉗位模塊(Q)，該鉗位模塊具有一輸入端、一參考端和一輸出端；其中所述輸入端接第二調(diào)整管的漏極，所述參考端接所述第一調(diào)整管漏極；其中所述鉗位模塊的參考端與光電二極管負(fù)極連接；所述鉗位模塊的輸出端作為監(jiān)控輸出端。
作為本技術(shù)方案的優(yōu)選者，可以作以下改進(jìn)和增補(bǔ)一較佳實(shí)施例的所述調(diào)整模塊包括一第一誤差放大器(Al)；對(duì)于該第一誤差放大器，其負(fù)輸入端接所述調(diào)整模塊的輸入端，其正輸入端接所述調(diào)整模塊的鉗位端，其輸出端接所述調(diào)整模塊的調(diào)整端。一較佳實(shí)施例的所述鉗位模塊包括一第二誤差放大器m和一第三調(diào)整管 (M2)；對(duì)于所述第二誤差放大器，其負(fù)輸入端接所述鉗位模塊的輸入端，其正輸入端接所述鉗位模塊的參考端；對(duì)于所述第三調(diào)整管，其柵極接所述第二誤差放大器的輸出端，其源極接所述鉗位模塊的輸入端，其漏極接所述鉗位模塊的輸出端。一較佳實(shí)施例的所述光電流監(jiān)控裝置全部位于同一芯片(111)上。一較佳實(shí)施例的所述芯片與配套的跨阻放大器、光電二極管(113)整合于一接收頭(110)之內(nèi)。一較佳實(shí)施例的所述接收頭與一配套的發(fā)射頭(120)、限幅放大器模塊(101)安裝于同一塊印刷電路板(100)上。本發(fā)明帶來(lái)的有益效果是1.調(diào)整管與調(diào)整模塊、鉗位模塊的電路結(jié)合，達(dá)成了穩(wěn)壓偏置與鏡像監(jiān)控一體化， 一方面提供了光電二極管的穩(wěn)壓電路和電流源，保證光電二極管的工作狀態(tài)；另一方面輸出了不影響光電二極管的監(jiān)控電流，使其監(jiān)控精度和鏡像電路一致性及穩(wěn)定性得到保證， 可以實(shí)現(xiàn)對(duì)μ A級(jí)的電流監(jiān)控。2.調(diào)整管的柵極、源極電壓一致，同時(shí)鉗位模塊使調(diào)整管的漏極電壓也保持一致， 使光電流檢測(cè)輸出在全范圍也可以保證足夠的精度。3.監(jiān)控輸出端對(duì)跨阻放大器噪聲及帶寬影響小。
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步說(shuō)明

圖1是本發(fā)明實(shí)施例一線路示意圖；圖2是本發(fā)明實(shí)施例二線路示意圖；圖3是實(shí)施例二封裝于一接收頭內(nèi)的俯視圖；圖4是圖3所示接收頭所在的一印刷電路板布局示意圖。
具體實(shí)施例方式如圖所示，本發(fā)明實(shí)施例一線路示意圖。鏡像監(jiān)控電路包括調(diào)整模塊P、第一調(diào)整
管Μ0、第二調(diào)整管Ml以及RO至R3四個(gè)電阻；調(diào)整模塊P具有一個(gè)參考輸入端Ρ1，鉗位端
Ρ3和調(diào)整端Ρ2。鉗位端Ρ2維持R2兩端電壓穩(wěn)定等于參考輸入端Pl的電壓Vref，因此，X
節(jié)點(diǎn)的電壓Vx等于
權(quán)利要求
1.一種光電流監(jiān)控裝置，其特征在于它包括一鏡像電路，該鏡像電路包括兩條并聯(lián)的完全一致的第一和第二支路；所述第一支路順次包括一第一調(diào)整管(MO)的源極、漏極和兩個(gè)串聯(lián)電阻(R0和似)所述第二支路順次包括一第二調(diào)整管(Ml)的源極、漏極和兩個(gè)串聯(lián)電阻(Rl和R3)；所述第一、第二調(diào)整管的源極相連接Vdd ；串聯(lián)末端的兩個(gè)電阻(R2和舊)在末端相連并接地；該鏡像電路還包括一個(gè)調(diào)整模塊(P)，所述調(diào)整模塊具有一接固定參考電壓的參考輸入端、一鉗位端和一調(diào)整端，其中所述鉗位端接所述第一調(diào)整管支路的串聯(lián)電阻(R0、R2)之間，所述調(diào)整端接所述第一、第二調(diào)整管柵極；以及一鉗位模塊⑴)，該鉗位模塊具有一輸入端、一參考端和一輸出端；其中所述輸入端接第二調(diào)整管的漏極，所述參考端接所述第一調(diào)整管漏極；其中所述鉗位模塊的參考端與光電二極管負(fù)極連接；所述鉗位模塊的輸出端作為監(jiān)控輸出端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種光電流監(jiān)控裝置，其特征在于所述調(diào)整模塊包括一第一誤差放大器(Al)；對(duì)于該第一誤差放大器，其負(fù)輸入端接所述調(diào)整模塊的輸入端，其正輸入端接所述調(diào)整模塊的鉗位端，其輸出端接所述調(diào)整模塊的調(diào)整端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2任一項(xiàng)所述的一種光電流監(jiān)控裝置，其特征在于所述鉗位模塊包括一第二誤差放大器m和一第三調(diào)整管(μ》；對(duì)于所述第二誤差放大器，其負(fù)輸入端接所述鉗位模塊的輸入端，其正輸入端接所述鉗位模塊的參考端；對(duì)于所述第三調(diào)整管，其柵極接所述第二誤差放大器的輸出端，其源極接所述鉗位模塊的輸入端，其漏極接所述鉗位模塊的輸出端。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種光電流監(jiān)控裝置，其特征在于所述光電流監(jiān)控裝置全部位于同一芯片(111)上。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一種光電流監(jiān)控裝置，其特征在于所述芯片與配套的跨阻放大器、光電二極管(11 整合于一接收頭(110)之內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種光電監(jiān)控電路，其特征在于所述接收頭與一配套的發(fā)射頭(120)、限幅放大器模塊(101)安裝于同一塊印刷電路板(100)上。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種用于高速光纖通信中的光電流監(jiān)控裝置，其特征在于它包括一鏡像電路和一鉗位模塊。其中鏡像電路包括兩條并聯(lián)的完全一致的支路；該支路各自順次包括一個(gè)調(diào)整管的源極和漏極和兩個(gè)串聯(lián)電阻。該鏡像電路還包括一個(gè)調(diào)整模塊和一鉗位模塊，調(diào)整模塊用于與調(diào)整管組成穩(wěn)壓電路。鉗位模塊用于鉗制鏡像電路的兩端電壓。電路達(dá)成了穩(wěn)壓偏置與鏡像監(jiān)控一體化，一方面提供了光電二極管的穩(wěn)壓電路和電流源，保證光電二極管的工作狀態(tài)；另一方面輸出了不影響光電二極管的監(jiān)控電流，使其監(jiān)控精度和鏡像電路一致性及穩(wěn)定性得到保證，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)μA級(jí)的電流監(jiān)控，同時(shí)使光電流檢測(cè)在寬范圍也可以保證足夠的精度，并且監(jiān)控輸出端對(duì)跨阻放大器噪聲及帶寬影響小。
文檔編號(hào)H04B10/08GK102185647SQ201110050429
公開(kāi)日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月2日
發(fā)明者林少衡 申請(qǐng)人:廈門(mén)優(yōu)迅高速芯片有限公司