CN102045104A

CN102045104A - 一种可调式光衰减器驱动电路

Info

Publication number: CN102045104A
Application number: CN2009101102143A
Authority: CN
Inventors: 罗科; 虞爱华
Original assignee: O Net Communications Shenzhen Ltd
Current assignee: O Net Technologies Shenzhen Group Co Ltd
Priority date: 2009-10-23
Filing date: 2009-10-23
Publication date: 2011-05-04
Anticipated expiration: 2029-10-23
Also published as: CN102045104B

Abstract

一种可调式光衰减器(VOA)驱动电路，用于改善VOA随环境温度的变化而导致的温度相关损耗(TDL)参数恶化。所述VOA驱动电路包括控制电路、电源电路、调节电路、工作点设定电路、电压驱动电路以及VOA，其中调节电路分别与控制电路、电源电路、工作点设定电路电性连接。所述控制电路用于提供驱动电压给调节电路。所述调节电路用于改变驱动电压大小，最终用来补偿VOA的TDL。工作点设定电路用于根据不同的VOA来调整相应的工作电压。电压驱动电路用于接收调节后的驱动电压并对VOA提供工作电压。采用上述VOA驱动电路，大大改善了VOA随环境温度的变化而导致的TDL参数恶化。

Description

一种可调式光衰减器驱动电路

技术领域

本发明涉及一种VOA驱动电路，尤其涉及一种根据环境温度调整电压的VOA驱动电路。

背景技术

VOA光器件，是光通讯设备中的一种很重要的器件，主要功能是根据系统性能要求来调整光信号功率，例如在WDM网路系统上，用来均衡通道光功率或光信噪比(S/N)。

传统的VOA驱动电路，采用恒压驱动，如图1所示，传统的VOA驱动电路包括一个运放254，该运放254的输出端7电性连接节点250，该运放的负端6通过电容256与节点250电性连接，节点250还通过电阻251与场效应晶体管255的栅极相连，场效应晶体管255的源极接通恒压电源220，场效应晶体管255的漏极通过节点261与VOA260的输入端相连，节点261通过电阻252与运放254的正端5相连，运放的正端5还通过电阻253接地。

由于VOA在工作的时候易受环境温度影响，而温度的改变会引起衰减量发生变化。由于该驱动电路仅能提供一个恒定的电压，而不能根据环境温度适时调整驱动电压，从而导致VOA的衰减值随环境温度发生变化.这样在VOA开环工作时，会产生较大的衰减设置误差.

发明内容

鉴于此，有必要提供一种根据环境温度调整电压的VOA驱动电路。

一种可调式光衰减器驱动电路，所述可调式光衰减器驱动电路包括调节电路、电压驱动电路以及VOA，所述调节电路用于调节驱动电压大小并输出给电压驱动电路，电压驱动电路接收调节后的驱动电压后对VOA输出工作电压，其特征在于：所述调节电路由电压补偿电路和电压跟随电路组成，所述电压补偿电路的输入端用于接收驱动电压，所述电压补偿电路和电压跟随电路电性相连，电压跟随电路与工作点设定电路电性相连，所述电压补偿电路用于根据环境温度的变化而调整所接收的驱动电压大小，所述电压跟随电路用于使前后驱动电压保持完全一致，且使所输出的驱动电压值大小不受节点后端电路影响。

其中，较佳方案为：所述VOA驱动电路还包括控制电路，所述控制电路用于给调节电路提供驱动电压。

其中，较佳方案为：所述VOA驱动电路还包括电源电路，所述电源电路用于向电压跟随电路和电压驱动电路提供工作电压。

其中，较佳方案为：所述VOA驱动电路还包括工作点设定电路，所述工作点设定电路用于根据不同的VOA来设定相应的工作点。

其中，较佳方案为：所述电压补偿电路由第一电阻、并联电路和第五电阻串联而成，所述第五电阻的另一端接地，所述并联电路由第二电阻和热敏电阻串联后与第四电阻并联组成。

其中，较佳方案为：所述电压补偿电路由一个热敏电阻和一个电阻电性串联而成，该电阻的另一端接地。

其中，较佳方案为：所述VOA驱动电路包括场效应晶体管，所述场效应晶体管的栅极与第八电阻电性相连，所述场效应晶体管的源极与电源电路的输入端电性相连，场效应晶体管的漏极通过第六节点与VOA的输入端电性相连。

其中，较佳方案为：所述电压驱动电路包括第七电阻，所述第七电阻用于阻抗匹配。

其中，较佳方案为：所述电压驱动电路还包括一电容，该电容用于抑制高频振荡。

通过采用了上述VOA驱动电路，大大改善了VOA随环境温度的变化而导致的TDL参数恶化。

附图说明

下面接合附图对本发明的实施例进一步说明：

图1为一现有技术的VOA驱动电路的电路示意图。

图2为一较佳实施方式的VOA驱动电路的功能模块图。

图3为图2所示VOA驱动电路的具体功能模块图。

图4为图3所示VOA驱动电路的具体结构的电路示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步说明。

如图2所示，为一较佳实施方式的VOA驱动电路的功能模块图，该VOA驱动电路包括控制电路310、电源电路320、调节电路330、工作点设定电路340、电压驱动电路350以及VOA360，其中调节电路330分别与控制电路310、电源电路320、工作点设定电路340电性连接。所述控制电路310用于提供驱动电压给调节电路330。所述调节电路330用于改变驱动电压大小，最终抵消掉VOA 360的TDL变化。工作点设定电路340用于根据不同的VOA360来调整相应的工作电压。电压驱动电路350用于接收调节后的驱动电压并对VOA360提供工作电压。

如图3和图4所示，所述调节电路330由电压补偿电路331和电压跟随电路333组成，所述电压补偿电路331的输入端用于接收由控制电路310提供的驱动电压VCC2。所述电压补偿电路331分别和电压跟随电路333、控制电路310电性连接。所述电压跟随电路333分别和电压补偿电路331、工作点设定电路340、电源电路320电性连接。所述电压补偿电路331用于根据环境温度的变化而改变驱动电压大小，所述电压跟随电路333用于使节点3317处的电压和节点344处的电压保持完全一致，且使节点344处的电压不受后端电压驱动电路影响。

在上述调节电路330中，电压补偿电路331、电压跟随电路333电性相连，共同构成一个温度特性与VOA 360正好相反的调节电路330。由于所述调节电路330的存在，使电压补偿量正好抵消掉VOA360因为温度所导致的变化量，从而改善了TDL特性。

运放3331和运放354的电源以及场效应管355的电源可为不同电源，在本实施方式中，运放3331和运放354的电源以及场效应管355的电源为同一个电源320。

控制电路310的输出端通过电阻3311和节点3316电性相连，电阻3312和热敏电阻3313串联后与电阻3314并联，该并联电路的一端为节点3316，另一端为节点3317，节点3317通过电阻3315接地。第一运放3331的正端3电性连接节点3317，负端2和输出端1电性连接节点344，节点344通过一可调电阻341接地，可调电阻341的移动端3411与节点343连接，且节点343通过电阻342与第二运放354的负端6相连接，第二运放354的输出端7电性连接节点350，第二运放354的负端6通过电容356与节点350电性连接，节点350还通过电阻351与场效应晶体管355的栅极相连，场效应晶体管355的源极接通恒压电源320，场效应晶体管355的漏极通过节点361与VOA360的输入端相连，节点361通过电阻352与运放354的正端5相连，运放的正端5还通过电阻353接地。

其中第一运放3331用来使节点344处电压与节点3317处电压保持一致。电阻342是用于阻抗匹配。电容356用来抑制高频振荡。电阻351是用于防止场效应晶体管355电压饱和，使电压不容易超出场效应晶体管355的线性工作区。此外，场效应晶体管355的导通能力会随着栅极电压变化而呈反比例变化。

在本实施方式中，所述驱动电压的电压值被标示为VCC2，节点3317处电压值被标示为VA，节点344处电压值被标示为VB，节点343处电压值被标示为VC，节点361处电压值被标示为VD，电阻3311、电阻3312、电阻3312、电阻3313、电阻3314、电阻3315、电阻341、电阻352、电阻353的电阻值分别标示为R1、R2、R 3、R4、R5、R6、R9、R10。所以，节点3317的电压可以由下面公式求得：

VA＝VCC2*R5/(R1+(R2+R3)*R4/(R2+R3+R4)+R5)

其中VCC2为恒定电压，经过电压跟随电路333，节点344处电压值VB和节点3317处电压值VA保持完全一致，VB＝VA

而节点343处电压VC是由电阻341的阻值R6大小决定的，用系数k来表示

VC＝kR6*VB

节点361的电压VD可以由下面公式求得：VD＝VC*(R9+R10)/R10

综合上述所有公式可求得

VD＝kR6*VCC2*R5/(R1+(R2+R3)*R4/(R2+R3+R4)+R5)*(R9+R10)/R10

因此，节点361处电压值VD受到热敏电阻3313阻值R 3变化的影响，即使VOA360工作一段时间后，环境温度发生变化，节点361处电压的改变也能对VOA的TDL进行有效补偿。

所述驱动电路工作时，首先根据所选用的VOA360来确定调整电阻341的阻值大小，VOA360在恒定电压驱动的时候，VOA360由于环境温度的改变而使得VOA 360光学参数的TDL恶化，同时，温度的变化会使热敏电阻3313的阻值大小发生变化。在本实施例中所采用的热敏电阻3313的阻值会随着温度的上升而变小，当温度升高时，3313阻值变小，导致节点3317处电压值变小，经过电压跟随电路333的作用，节点344处电压等同与节点3317处电压也变小，这样直接导致节点343处电压变小，同时运放354的输出端电压变小，导致场效应晶体管355的导通能力变大，使节点361处电压变大，从而抵消掉由温度升高引起的TDL参数恶化，使VOA360的工作电压始终保持恒定。

通过采用了上述VOA驱动电路300，大大改善了VOA360随环境温度的变化而导致的TDL参数恶化。

本技术领域的普通技术人员应当认识到，以上的实施方式仅是用来说明本发明，而并非用作为对本发明的限定，只要在本发明的实质精神范围之内，对以上实施例所作的适当改变和变化都落在本发明要求保护的范围之内。

Claims

1.一种可调式光衰减器驱动电路，所述可调式光衰减器驱动电路包括调节电路、电压驱动电路以及VOA，所述调节电路用于调节驱动电压大小并输出给电压驱动电路，电压驱动电路接收调节后的驱动电压作为VOA输出工作电压，其特征在于：所述调节电路由电压补偿电路和电压跟随电路组成，所述电压补偿电路的输入端用于接收驱动电压，所述电压补偿电路和电压跟随电路电性相连，电压跟随电路与工作点设定电路电性相连，所述电压补偿电路用于根据环境温度的变化而调整所接收的驱动电压大小，所述电压跟随电路用于使前后驱动电压保持完全一致，且使所输出的驱动电压值大小不受节点后端电路影响。

2.如权利要求1所述的可调式光衰减器驱动电路，其特征在于：所述VOA驱动电路还包括控制电路，所述控制电路用于给调节电路提供驱动电压。

3.如权利要求2所述的可调式光衰减器驱动电路，其特征在于：所述VOA驱动电路还包括电源电路，所述电源电路用于向电压跟随电路和电压驱动电路提供工作电压。

4.如权利要求1至3中任一权利要求所述的可调式光衰减器驱动电路，其特征在于：所述VOA驱动电路还包括工作点设定电路，所述工作点设定电路用于根据不同的VOA来设定相应的工作点。

5.如权利要求1所述的可调式光衰减器驱动电路，其特征在于：所述电压补偿电路由第一电阻、并联电路和第五电阻串联而成，所述第五电阻的另一端接地，所述并联电路由第二电阻和热敏电阻串联后与第四电阻并联组成。

6.如权利要求1所述的可调式光衰减器驱动电路，其特征在于：所述电压补偿电路由一个热敏电阻和一个电阻电性串联而成，该电阻的另一端接地。

7.如权利要求1所述的可调式光衰减器驱动电路，其特征在于：所述VOA驱动电路包括场效应晶体管，所述场效应晶体管的栅极与第八电阻电性相连，所述场效应晶体管的源极与电源电路的输入端电性相连，场效应晶体管的漏极通过第六节点与VOA的输入端电性相连。

8.如权利要求1所述的可调式光衰减器驱动电路，其特征在于：所述电压驱动电路包括第七电阻，所述第七电阻用于阻抗匹配。

9.如权利要求1所述的可调式光衰减器驱动电路，其特征在于：所述电压驱动电路还包括一电容，该电容用于抑制高频振荡。