本發(fā)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種155m超低功耗工業(yè)級(jí)sfp光模塊。

背景技術(shù)：

隨著光纖通信技術(shù)的發(fā)展，光模塊的應(yīng)用越來越普遍，小封裝、低功耗、高可靠性的要求趨勢(shì)越來越明顯。然而，光模塊封裝越來越小，散熱就成為了最大的問題，特別是在工業(yè)控制類設(shè)備廠商，功耗要求低，溫度范圍寬，同一臺(tái)設(shè)備上開始應(yīng)用大密度高集成度的光模塊，模塊功耗高，拉高了整體設(shè)備的功耗，導(dǎo)致溫度升高，設(shè)備運(yùn)行故障，無法通信的問題發(fā)生。因此，要解決該問題，必須降低光模塊的功耗。

現(xiàn)有傳統(tǒng)降低光模塊功耗的方法大致都是選用低功耗的集成芯片和高斜向率、高耦合效率、以及發(fā)光效率高的激光器組件進(jìn)行匹配。

如圖2所示，現(xiàn)有的光模塊包括光發(fā)射器件、光接收器件、激光驅(qū)動(dòng)器、限幅放大器和mcu，均為有源器件，根據(jù)光模塊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，供電電壓為3.3v。一般是選用低功耗的集成芯片(激光驅(qū)動(dòng)器、限幅放大器和mcu)和高耦合效率的光器件(光發(fā)射器件和光接收器件)來進(jìn)行匹配。具有以下不足：

1、現(xiàn)主流應(yīng)用芯片的性能和指標(biāo)都差別不大，芯片的集成工藝和性能能完全超越別家的方案是沒有的，所以想通過選擇低功耗的芯片來實(shí)現(xiàn)超低功耗幾乎是不可能的；

2、通過增大光器件的耦合效率是能起到一定的降低功耗的要求，但是耦 合效率不能做的過大，這樣會(huì)影響光器件的使用壽命，也會(huì)增加生產(chǎn)過程中的不良率；

3、高集成芯片和高效率的光器件價(jià)格會(huì)比常規(guī)器件高很多，不利于成本控制；

4、使用高集成芯片和高效率的光器件做的光模塊，功耗大約0.6w左右，對(duì)于高密度工業(yè)控制類設(shè)備來說仍然起不了多大作用。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明旨在提供一種155m超低功耗工業(yè)級(jí)sfp光模塊，功耗低，發(fā)熱量小，可以滿足工業(yè)級(jí)溫度應(yīng)用下的高密度設(shè)備使用。

為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明公開的155m超低功耗工業(yè)級(jí)sfp光模塊，包括光接收器件、光發(fā)射器件、限幅放大器、處理器、電接口和激光驅(qū)動(dòng)器，所述光接收器件連接限幅放大器，所述限幅放大器連接處理器，所述處理器連接激光驅(qū)動(dòng)器，所述激光驅(qū)動(dòng)器連接光發(fā)射器件，還包括第一降壓電路、第二降壓電路、第三降壓電路和第四降壓電路，所述第一降壓電路與光接收器件、光發(fā)射器件均連接，所述第二降壓電路與激光驅(qū)動(dòng)器、電接口均連接，所述第三降壓電路與處理器、電接口均連接，所述第四降壓電路與限幅放大器、電接口均連接。

優(yōu)選的，所述處理器為mcu。

優(yōu)選的，所述第一降壓電路、第二降壓電路、第三降壓電路和第四降壓電路的電路結(jié)構(gòu)相同，均為dc-dc降壓電路。

優(yōu)選的，所述dc-dc降壓電路包括dc-dc芯片，所述dc-dc芯片的vin引腳和en引腳均連接輸入電壓的正極，dc-dc芯片的mode引腳、gnd引腳均 接地，dc-dc芯片的sw引腳連接電感l(wèi)1的一端，所述電感l(wèi)1的另一端為輸出電壓的正極，輸出電壓的負(fù)極、輸入電壓的負(fù)極均接地，輸出電壓的正極和負(fù)極之間連接電容c2，輸出電壓的正極和負(fù)極之間還連接由電阻r1、電阻r2構(gòu)成的電阻分壓網(wǎng)絡(luò)，所述電阻分壓網(wǎng)絡(luò)的中點(diǎn)連接dc-dc芯片的fb引腳。通過調(diào)整電阻r1、電阻r2的比值可以調(diào)整輸出電壓的大小。

進(jìn)一步的，所述輸入電壓的正極和負(fù)極之間連接電容c1。

本發(fā)明的技術(shù)要點(diǎn)在于對(duì)光模塊的所有有源光器件和芯片供電電路進(jìn)行改進(jìn)，在主電路供電3.3v的基礎(chǔ)上，將各路電源分開，然后調(diào)整各路電源電壓，滿足每顆芯片及器件正常工作的最低電壓，使各器件都達(dá)到正常工作的最低功耗，從而達(dá)到降低光模塊整體功耗的的要求。具體如下：

1、光接收器件，供電單元主要是tia跨阻放大器，一般跨阻放大器在2.3v時(shí)就能正常工作，相比較3.3v供電工作電流能降低30ma左右；

2、激光驅(qū)動(dòng)器和限幅放大器一般能在2.5v正常工作，好一點(diǎn)的可以在2.0v正常工作，如果選用好一點(diǎn)的芯片，可以靈活的選擇電源電路進(jìn)行匹配，可以節(jié)約資源，減少降壓電路；

3、mcu的正常工作電壓比較低，一般2.0v就可以；

一般降壓電路采用ldo進(jìn)行降壓，但ldo雖然能起到降壓的功能，但是ldo的效率一半只有20％左右，對(duì)于降低功耗沒有太大的作用；本發(fā)明降壓電路采用dc-dc芯片來連接完成，dc-dc芯片的效率都能達(dá)到90％以上，不會(huì)造成太大的功耗損失。

本發(fā)明的有益效果如下：

1、本發(fā)明對(duì)光模塊的功耗有大幅度的降低，而且不影響光模塊的正常工作，常規(guī)155msfp光模塊功耗一般在0.6w左右，但是本方案的光模塊全溫功 耗約0.3w，整體功耗降低了一半；

2、本發(fā)明所采用的光器件和芯片都是市場(chǎng)現(xiàn)有的主流器件和芯片，不需要特定的高效率高集成度的原材料，方便采購，對(duì)于節(jié)約成本有很大的幫助；

3、本發(fā)明功耗超低，發(fā)熱量極小，完全可以滿足工業(yè)級(jí)溫度應(yīng)用下的高密度設(shè)備使用。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的原理框圖；

圖2為現(xiàn)有技術(shù)光模塊的原理框圖；

圖3為dc-dc降壓電路的原理圖。

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。

如圖1、圖2所示，本發(fā)明公開的155m超低功耗工業(yè)級(jí)sfp光模塊，相對(duì)于現(xiàn)有光模塊增加了第一降壓電路、第二降壓電路、第三降壓電路和第四降壓電路，具體的，本發(fā)明包括光接收器件、光發(fā)射器件、限幅放大器、處理器、電接口和激光驅(qū)動(dòng)器，處理器采用mcu；光接收器件連接限幅放大器，限幅放大器連接處理器，處理器連接激光驅(qū)動(dòng)器，激光驅(qū)動(dòng)器連接光發(fā)射器件，第一降壓電路與光接收器件、光發(fā)射器件均連接，第二降壓電路與激光驅(qū)動(dòng)器、電接口均連接，第三降壓電路與處理器、電接口均連接，所述第四降壓電路與限幅放大器、電接口均連接。

第一降壓電路、第二降壓電路、第三降壓電路和第四降壓電路的電路結(jié) 構(gòu)相同，均采用dc-dc降壓電路。

dc-dc降壓電路包括dc-dc芯片，所述dc-dc芯片的vin引腳和en引腳均連接輸入電壓的正極，dc-dc芯片的mode引腳、gnd引腳均接地，dc-dc芯片的sw引腳連接電感l(wèi)1的一端，電感l(wèi)1的另一端為輸出電壓的正極，輸出電壓的負(fù)極、輸入電壓的負(fù)極均接地，輸出電壓的正極和負(fù)極之間連接電容c2，輸出電壓的正極和負(fù)極之間還連接由電阻r1、電阻r2構(gòu)成的電阻分壓網(wǎng)絡(luò)，電阻分壓網(wǎng)絡(luò)的中點(diǎn)連接dc-dc芯片的fb引腳。通過調(diào)整電阻r1、電阻r2的比值可以調(diào)整輸出電壓的大小。輸入電壓的正極和負(fù)極之間連接電容c1。

當(dāng)然，本發(fā)明還可有其它多種實(shí)施例，在不背離本發(fā)明精神及其實(shí)質(zhì)的情況下，熟悉本領(lǐng)域的技術(shù)人員可根據(jù)本發(fā)明作出各種相應(yīng)的改變和變形，但這些相應(yīng)的改變和變形都應(yīng)屬于本發(fā)明所附的權(quán)利要求的保護(hù)范圍。

技術(shù)特征：

技術(shù)總結(jié)
本發(fā)明公開一種155M超低功耗工業(yè)級(jí)SFP光模塊，包括光接收器件、光發(fā)射器件、限幅放大器、處理器、電接口和激光驅(qū)動(dòng)器，光接收器件連接限幅放大器，所述限幅放大器連接處理器，處理器連接激光驅(qū)動(dòng)器，激光驅(qū)動(dòng)器連接光發(fā)射器件，還包括第一降壓電路、第二降壓電路、第三降壓電路和第四降壓電路，第一降壓電路與光接收器件、光發(fā)射器件均連接，第二降壓電路與激光驅(qū)動(dòng)器、電接口均連接，第三降壓電路與處理器、電接口均連接，第四降壓電路與限幅放大器、電接口均連接。本發(fā)明功耗低，發(fā)熱量小，可以滿足工業(yè)級(jí)溫度應(yīng)用下的高密度設(shè)備使用。

技術(shù)研發(fā)人員：廖強(qiáng)
受保護(hù)的技術(shù)使用者：成都芯瑞科技股份有限公司
技術(shù)研發(fā)日：2016.04.20
技術(shù)公布日：2017.10.31