CN102257749A - 跨阻抗放大器及pon系统 - Google Patents

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Abstract

为了提供一种在增益切换型跨阻抗放大器中能够防止在接收到噪声的情况下发生的不需要的增益切换，并能够防止在接收到输入电平较大的噪声之后接收到输入电平较小的突发信号的情况下发生的灵敏度下降的技术，在跨阻抗放大器(5)中，具备被输入突发信号的前置放大器(200)、将前置放大器(200)的输出与第一阈值电压进行比较的平均检测开始判断部(300)、从前置放大器(200)的输出超过第一阈值电压的时间点起检测并输出前置放大器(200)的输出在指定时间的平均值的平均检测电路(400)和基于平均检测电路(400)的输出来决定是否切换前置放大器(200)的增益的增益切换控制部(500)。

Description

跨阻抗放大器及PON系统
技术领域
本发明涉及具有OLT(Optical Line Termination：加入者收容装置)和多个ONU(Optical Network Unit：光加入者终端装置)的PON(PassiveOptical Network：无源光网络)系统，特别涉及有效适用于突发信号接收机内的跨阻抗放大器的增益切换技术的技术。
背景技术
PON系统是由多个ONU来共有光纤传输路径及OLT的高速/大容量的光接入系统，而且作为能够抑制每一个用户的成本的技术而备受关注。在该PON系统中，从OLT到ONU的光信号(下行信号)是连续信号，而从ONU到OLT的光信号(上行信号)为了防止冲突而由OLT进行发送控制，从而成为突发信号，进而，由于ONU与OLT的距离根据用户而不同，所以OLT接收不同电平的光信号。因而，OLT需要具有高接收灵敏性且能够实现宽动态范围的接收机。
作为宽动态范围的实现方法，广泛地采用使用跨阻抗放大器的方法，该跨阻抗放大器根据突发信号的输入电平进行增益的切换。在专利文献1中，公开了一种跨阻抗放大器，该跨阻抗放大器将输出电压的瞬时值与阈值电压进行比较，并根据其结果控制增益切换电路。根据该方法，示出了以下结构：通过使增益切换判断电路具有滞后特性，由此在基于通过第一滞后特性进行比较判定而得到的结果进行增益的切换动作之后，基于通过电压检测水平低于第一滞后特性的第二滞后特性进行比较判定而得到的结果来停止增益切换动作，并将增益固定。
先行技术文献
专利文献
专利文献1：日本特开2006-311033号公报
发明内容
发明的概要
发明要解决的课题
但是，在上述以往技术中有如下的问题。在PON系统中，因各种各样的原因而产生噪声。例如列举出OLT发送的下行信号的反射、来自其他ONU的漏光以及OLT内的复位信号等。在现有技术中，在因诸如这些原因而产生的噪声以大于增益切换阈值的电平被输入到接收机中的情况下，通过增益判断切换电路的动作，将跨阻抗放大器的增益设定得较小。在该切换之后接收的突发信号或处于接收当中的突发信号是实际上不会减小增益且输入电平较小的信号的情况下，该切换后接收的突发信号或处于接收当中的突发信号未被充分放大，结果是接收灵敏度下降。
因而，在PON系统的OLT具有的突发信号接收机中的增益切换型跨阻抗放大器中，需要以下功能：在接收到噪声的情况下不进行增益的切换，而对于突发信号能够切换为恰当的增益。
所以，本发明的目的是提供一种技术，在PON系统的OLT所具有的突发信号接收机中的增益切换型跨阻抗放大器中，能够防止在接收到噪声的情况下发生的不需要的增益切换，并且能够防止在接收到输入电平较大的噪声之后接收到输入电平较小的突发信号的情况下发生的灵敏度下降。
本发明的上述及其他目的和新的特征根据本说明书的记述及附图而变得清楚。
解决课题的手段
如果简单地说明本申请所公开的发明中的代表性的技术方案的概要，则为以下这样。
即，代表性的技术方案的概要是，一种跨阻抗放大器，在被输入了光输入电平较大的突发信号的情况下将增益切换为较小，该跨阻抗放大器具备：前置放大器，被输入突发信号；平均检测开始判断部，将前置放大器的输出与第一阈值电压进行比较；平均检测电路，从前置放大器的输出超过第一阈值电压的时间点起，检测并输出前置放大器的输出在指定时间的平均值；以及增益切换控制部，基于平均检测电路的输出，决定是否切换前置放大器的增益。通过该结构，将来自前置放大器的输出电压与第一阈值电压进行比较，在输出电压超过了第一阈值电压的情况下，检测指定时间的输出电压的平均值，进而在平均值超过第二阈值电压的情况下减小增益，由此能够对应输入电平较大的突发信号，并得到适当的输出波形。
发明效果
如果简单地说明通过本申请所公开的发明中的代表性的技术方案得到的效果，则为以下这样。
即，通过代表性的技术方案得到的效果是，在增益切换型跨阻抗放大器中，能够防止在接收到由OLT发送的下行信号的反射、来自其他ONU的漏光、OLT内的复位信号等引起的噪声的情况下发生的不需要的增益切换，能够防止在接收到输入电平较大的噪声之后接收到输入电平较小的突发信号的情况下的灵敏度下降。
附图说明
图1是表示采用本发明的实施方式的PON系统的结构例的框图。
图2是表示本发明的第一实施例的跨阻抗放大器的结构例的图。
图3是表示本发明的第一实施例的跨阻抗放大器的动作定时例的图。
图4是表示本发明的第一实施例的跨阻抗放大器的动作例的流程图。
图5是表示本发明的第一实施例的跨阻抗放大器中的平均检测电路的结构例的图。
图6是表示本发明的第一实施例的跨阻抗放大器中的平均检测电路中的积分电路的另一结构例的图。
图7是表示本发明的第一实施例的跨阻抗放大器中的平均检测电路的动作定时例的图。
图8是表示本发明的第二实施例的跨阻抗放大器的动作定时例的图。
图9是表示本发明的第三实施例的跨阻抗放大器的结构例的图。
图10是表示本发明的第三实施例的跨阻抗放大器的动作定时例的图。
图11是表示本发明的第四实施例的跨阻抗放大器的结构例的图。
图12是表示本发明的第四实施例的跨阻抗放大器的动作定时例的图。
具体实施方式
以下，基于附图详细地说明本发明的实施方式及实施例。另外，在用来说明实施方式及实施例的全部附图中，原则上对于相同的部件赋予相同的附图标记，并省略其重复的说明。
〔本发明的实施方式〕
在图1中示出了采用本发明的实施方式的PON系统的结构例的框图。如图1所示，本实施方式的PON系统整体包括OLTl、多个ONU2(在图1中是包括三个ONU的例子：2(a)、2(b)、2(c))、设置在OLT1及多个ONU2之间的光纤3和光分路器4。OLT1的内部结构包括：与来自ONU2的上行光信号的接收相关的部分、对帧进行处理的部分。
与上行光信号的接收相关的部分包括：受光元件100，将光信号变换为光电流；跨阻抗放大器5，将光电流变换为电压信号；以及后置放大器600，将上述电压信号放大为指定振幅。此外，关于对帧进行处理的部分包括：PHY700，对PON帧进行编解码；以及MAC帧处理部800，对MAC帧进行处理，与外部的网络连接。
这里，作为本发明的跨阻抗放大器5包括：前置放大器200，将光电流变换为电压信号；平均检测开始判断部300，将上述前置放大器200的输出与第一阈值电压进行比较；平均检测电路400，从上述前置放大器200的输出超过上述第一阈值电压的时间点起，检测并输出上述前置放大器200的输出在一定时间的平均值；以及增益切换控制部500，基于上述平均检测电路400的输出，决定是否切换上述前置放大器200的增益。
以下，举出实施例对本发明的实施方式进行详细地说明。
〔第一实施例〕
以下，首先参照图2对本发明的第一实施例的跨阻抗放大器的结构进行说明。本实施例的跨阻抗放大器5包括：前置放大器200，将从受光元件100发送的光电流10变换为电压信号Vout20；平均检测开始判断部300，判断上述前置放大器200的输出电压的平均检测的开始，并发送平均检测信号30；平均检测电路400，基于来自上述平均检测开始判断部300的平均检测信号30，检测上述前置放大器200的输出电压的平均值Vave40；以及增益切换控制部500，基于平均值Vave40进行上述前置放大器200的增益的切换。
(前置放大器200的说明)
前置放大器200具备反相放大器210、并联连接在上述反相放大器210上的第一反馈电阻220、也同样并联连接在上述反相放大器210上的第二反馈电阻230和串联连接在上述第二反馈电阻230上的开关240。如果通过上述受光元件100将光电流10输入到前置放大器200中，则该光电流10变换为电压信号，并输出该电压信号Vout20。
(反馈电阻220、230的说明)
前置放大器200的增益通过开关240的开闭来控制。初始状态是在反相放大器210上并联连接有第一反馈电阻220的状态，将开关240闭合后，进一步并联连接第二反馈电阻230，从而增益得以减小。
(开关240的说明)
开关240的开闭按照从增益切换控制部500发送的增益切换信号60来进行。开关240只要是MOS晶体管等具有开关功能的元件就可以，也可以使用继电器等。
(平均检测开始判断部300的说明)
平均检测开始判断部300具备比较器310和平均检测信号发送电路320。
(比较器310的说明)
在比较器310的正侧输入阈值电压1，在负侧输入从上述前置放大器200输出的电压信号Vout20。在Vout20超过阈值电压1的情况下，上述比较器310的输出成为高(High)电平，并被输入到平均检测信号发送电路320中。
(平均检测信号发送电路320的说明)
平均检测信号发送电路320是在从上述比较器310有高电平的信号输入的情况下，在规定时间T期间，对平均检测电路400持续发送平均检测信号30的电路，例如可以由具备SR-FF(Set Reset-Flip Flop：SR触发器)的电路等实现。
(平均检测电路400的说明)
平均检测电路400在接收到来自平均检测开始判断部300的平均检测信号30后，检测出电压信号Vout20在从该时点起持续至时间T的平均值Vave40，并将该平均值Vave40对增益切换控制部500输出一定时间。平均检测电路400的结构例在后面说明。
(增益切换控制部500的说明)
增益切换控制部500具备比较器510和增益切换信号发送电路520。
(比较器510的说明)
在比较器510的正侧输入阈值电压2，在负侧从上述平均检测电路400输入平均值Vave40。在Vave40超过阈值电压2的情况下，上述比较器510的输出成为高电平，并被输入到增益切换信号发送电路520中。
(增益切换信号发送电路520的说明)
如果高电平信号从上述比较器510输入到增益切换信号发送电路520中，则通过发送增益切换信号60来将上述前置放大器200所具备的开关240闭合从而减小上述前置放大器200的增益，由此即使在被输入了输入电平较大的突发信号的情况下，也能够得到恰当的输出波形。此外，通过上述平均检测电路400将上述前置放大器200的输出的平均值用于增益的切换判断中，由此能够防止因噪声而发生的不需要的增益的切换。
(第一实施例的动作说明)
这里，按照图3的动作定时例来说明第一实施例的动作例。图3中的(A)～(F)分别与图2中的相同附图标记的信号相对应。此外，在图4中示出了本动作例的流程图。
本实施例的跨阻抗放大器5在初始状态(S1)下打开开关240，从而成为增益相对较大的状态。首先，在时刻T1，如果来自ONU2的光信号被输入到受光元件100中，则光电流10作为突发信号11而输出。该光电流10被输入到前置放大器200中，Vout20被输出到平均检测开始判断部300中。然后，假设在时刻T2，在上述平均检测开始判断部300中判断为Vout20超过了阈值电压1(S2)。于是，通过上述平均检测开始判断部300具备的平均检测信号发送电路320，在规定的时间T期间(T3-T2)，对平均检测电路400发送平均检测信号30。接收到平均检测信号30的平均检测电路400检测出Vout20在接收到上述平均检测信号30的T期间内的平均值，并使将Vave40作为结果输出一定时间(S3)。Vave40在时刻T3被输入到增益切换控制部500中，并在比较器510中与阈值电压2进行比较。在该例子中，在检测出平均值的T期间中，始终有电平较大的输入，所以判断为Vave40已超过阈值电压2(S4)，比较器510的输出成为高电平，并被输入到增益切换信号发送电路520中。于是，增益切换信号发送电路520将增益切换信号60设定为高电平，由此将前置放大器200的开关240闭合，从而减小增益(S5)。由此，对于输入电平较大的信号，能够输出畸变较小的恰当的信号。此外，发送该增益切换信号60，直到例如来自MAC层等的通知突发信号11的接收结束的外部复位50的信号在时刻T4被输入到增益切换信号发送电路520中为止(S6)。
(平均检测电路400的说明)
平均检测电路400是从接收到平均检测信号30的时间点起，检测出时间T期间的平均值，并将该平均值作为结果输出一定时间的电路。通过图5说明平均检测电路400的结构例。本平均检测电路400具备：定时信号发生电路410，根据从上述平均检测开始判断部300发送的平均检测信号30，生成电阻值切换定时信号Ssw411和平均值输出定时信号Ssh412；积分电路420，根据上述电阻值切换定时信号Ssw411使时间常数变化，同时对前置放大器200的输出Vout20进行积分；采样保持电路430，将上述积分电路420的输出信号与上述平均值输出定时信号Ssh412同步，并将上述积分电路420的输出信号采样为平均值Vave40后保持并输出；以及开关440，在平均检测信号30为高电平的情况下被闭合，并对积分电路420输入Vout20。
(积分电路420的说明)
积分电路420例如是电阻电路421与一端接地的电容器422的另一端连接，并将该连接点作为输出，将电阻电路421的开放侧作为输入的电路。电阻电路421是构成为能够根据电阻值切换定时信号Ssw411的电平而以大小两级来切换电阻值的电路，只要是当Ssw411为低(Low)电平时电阻值小且当Ssw411为高电平时电阻值变大的电路就可以。通过使用这样的电阻电路421，来使积分电路420的时间常数以大小两级变化。在该积分电路420中，也可以如图6所示那样使用具备运算放大器423的积分电路。
(平均检测电路400的动作说明)
这里，按照图7所示的动作定时例来说明图5所示的平均检测电路400的动作例。图7中的(I)～(IV)分别与图5中的相同附图标记的信号相对应。
在初始状态下，使电阻值切换定时信号Ssw411和平均值输出定时信号Ssh412为低电平，并使积分电路420的时间常数固定为较小的值。如果在时刻T1对平均检测电路400输入平均检测信号30，则首先开关440被闭合，上述前置放大器200的输出Vout20被输入到积分电路420中。此外，在从检测到平均检测信号30的时间点起经过了规定的时间(T2-T1)之后，定时信号发生电路410使Ssw411为高电平，并增大积分电路420的时间常数。然后，如果在时刻T3平均检测信号30返回到低电平，则在规定的时间(T4-T3)，Ssh412被输出到采样保持电路430中，与此同时，接收到Ssh412的上述采样保持电路430输出平均值Vave40。然后，在Ssh412成为低电平的同时，使Ssw411为低电平，并返回到初始状态的时间常数较小的状态。这样，通过在开始检测平均值之后首先减小积分电路420的时间常数，由此能够迅速地达到平均值，通过在Vout20超过阈值电压1后经过了时间T的时间点增大时间常数，由此能够得到稳定的输出。但是，只要能够得到这样稳定的平均值，即使是其他的电路结构也没有间题。
(第一实施例的效果)
根据以上说明的第一实施例，具备前置放大器200、平均检测开始判断部300、平均检测电路400、增益切换控制部500等，将来自前置放大器200的输出电压信号Vout20与阈值电压1进行比较，在该Vout20超过了阈值电压1的情况下检测出Vout20在一定时间的平均值Vave40，并在该Vave40超过阈值电压2的情况下减小增益，由此能够对应输入电平较大的突发信号，能够得到恰当的输出波形。其结果，在跨阻抗放大器5中，能够防止在接收到由OLT1发送的下行信号的反射、来自其他ONU2的漏光以及OLT1内的复位信号等引起的噪声的情况下发生的不需要的增益切换，能够防止在接收到输入电平较大的噪声后接收到输入电平较小的突发信号的情况下的灵敏度下降。
〔第二实施例〕
以与上述第一实施例不同的部分为主说明本发明的第二实施例的跨阻抗放大器。
(第二实施例的动作说明)作为本发明的第二实施例，按照图8的动作时刻例，对在与图2所示的第一实施例等同的电路中接收到噪声的情况下的动作进行说明。图8中的(A)～(F)分别与图2中的相同附图标记的信号相对应。
首先，如果在时刻T1噪声被输入到上述受光元件100中，则作为噪声12而产生光电流10。然后，将上述前置放大器200的输出Vout20在上述平均检测开始判断部300的比较器310中与阈值电压1进行比较，并假设在时刻T2判断为Vout20超过了阈值电压1。于是，与第一实施例的情况同样地，检测出Vout20在时间T期间的平均值，使Vave40输出一定时间，并在增益切换控制部500具备的比较器510中与阈值电压2比较。这里，由于Vave40未超过阈值电压2，所以不执行前置放大器200的增益的切换，增益维持初始状态。
这样，在第二实施例中，即使在瞬间输入了输入电平较大的噪声12的情况下，通过将前置放大器200的输出在一定时间的平均值用于增益切换的判断，也能够避免不需要的切换。
在上述前置放大器200接收到噪声12后，在时刻T4接收到突发信号11的情况下，与第一实施例的动作同样地，根据输入电平来执行增益的切换。
〔第三实施例〕
以与上述第一实施例及第二实施例不同的部分为主说明本发明的第三实施例的跨阻抗放大器。
(电路结构的说明)
以下，参照图9说明本发明的第三实施例的跨阻抗放大器。与第一实施例及第二实施例的电路形态的差异在于前置放大器200和增益切换控制部500的结构。
首先，在第一实施例及第二实施例中，前置放大器200并联连接有两个反馈电阻，但在本实施例中，并联连接有四个反馈电阻。具体而言，包括：反相放大器210、并联连接在反相放大器210上的反馈电阻220、230、250、270以及串联连接在反馈电阻230、250、270上的开关240、260、280。此外，在第一及第二实施例中，增益切换控制部500具备一个比较器，进行平均值Vave40与阈值电压2的比较，但在本实施例中，增益切换控制部500具备三个比较器510、530、550，并进行三个阈值电压2、3、4与平均值Vave40的比较。这里，各个阈值电压的大小关系是：阈值电压2＜阈值电压3＜阈值电压4，增益切换信号发送电路520、540、560在各自对应的比较器510、530、550的输出成为高电平的情况下，将增益切换信号60、70、80发送给上述前置放大器200，将开关240、260、280闭合。由此，能够与初始状态相适应地使用四个增益值。
(第三实施例的动作说明)
这里，使用图9及图10对第三实施例的跨阻抗放大器的动作进行说明。另外，图10的(A)～(H)分别与图9中的相同附图标记的信号相对应。首先，关于在时刻T1将噪声12输入到上述前置放大器200中的情况，与第二实施例是同样的，由于Vave40一个阈值电压都未超过，所以不会发生不需要的增益切换。
接着，假设在时刻T4突发信号11被输入到上述前置放大器200中、在时刻T5平均检测开始判断部300判断为Vout20超过了阈值电压1。于是，与第一实施例及第二实施例的动作同样地，由平均检测电路400检测Vout20在时间T期间的平均值，并将该平均值作为Vave40输出到增益切换控制部500中。这里，Vave40在上述增益切换控制部500具备的比较器510、530、550中分别与阈值电压2、3、4进行比较。在该例子中，由于Vave40超过阈值电压2和3且未超过阈值电压4(阈值电压2＜阈值电压3＜Vave40＜阈值电压4)，所以比较器510和530的输出均为高电平。随之，增益切换信号发送电路520及540将增益切换信号60及70设定为高电平，并将前置放大器200内的开关240、260闭合。这里，由于Vave40未超过阈值电压4，所以不发送增益切换信号80。通过闭合开关240、260，前置放大器200成为并联连接有反馈电阻220、230、250的状态，增益变小。在时刻T7，如果增益切换信号发送电路520及540接收到外部复位50的信号，则再次回到低电平，并打开开关240、260。
这样，在第三实施例中，通过具备三个与平均值Vave40进行比较的阈值电压，能够增加可设定的增益值，能够确保动态范围更宽。
〔第四实施例〕
以与上述第一到第三实施例不同的部分为主说明本发明的第四实施例的跨阻抗放大器。
(电路结构的说明)
以下，参照图11对本发明的第四实施例的跨阻抗放大器进行说明。本实施例与上述第三实施例同样地，在前置放大器200中具备四个反馈电阻，但增益切换控制部500的结构不同。本实施例的增益切换控制部500具备比较器510和增益切换信号发送电路580，在上述增益切换信号发送电路580中，使用发送检测到比较器510的输出从低电平向高电平的上升的次数数量的增益切换信号的电路。上述增益切换信号发生电路580例如可以通过使用计数器电路等来实现。此外，本实施例的平均检测电路450在输出平均值Vave40的期间对平均检测信号发送电路330发送复位信号90，上述平均检测信号发送电路330在该期间不发送平均检测信号30。通过采用这样的结构，能够对应输入电平，阶段性地切换四个增益值。
(第四实施例的动作说明)
这里，使用图11及图12，对第四实施例的跨阻抗放大器的动作进行说明。另外，图12的(A)～(I)分别与图11中的相同附图标记的信号相对应。首先，关于在时刻T1对上述前置放大器200输入噪声12的情况，与第二实施例是同样的，由于Vave40一个阈值电压都未超过，所以不会发生不需要的增益的切换。
接着，假设在时刻T4突发信号11被输入到上述前置放大器200中，在时刻T5上述平均检测开始判断部300判断为Vout20超过了阈值电压1。于是，与第一实施例～第三实施例的动作同样地，由上述平均检测电路450检测出Vout20在时间T期间的平均值，并将该平均值作为Vave40输出到上述增益切换控制部500中。这里，将Vave40在上述增益切换控制部500具备的比较器510中与阈值电压2进行比较，并被判断为Vave40超过了阈值电压2，所以上述比较器510的输出成为高电平。于是，增益切换信号发送电路580检测出上述比较器510输出的第一次上升，由此将增益切换信号60设定为高电平，并将前置放大器200内的开关240闭合。此外，在直到上述平均检测电路450将Vave40输出给上述增益切换控制部500的时刻T7为止的期间，将复位信号90发送给上述平均检测信号发送电路330，并进行控制，以使得平均检测信号发送电路330在此期间不发送平均检测信号30。
如果第一次增益切换动作结束并且上述平均检测电路450输出的Vave40及复位信号90返回到低电平，则在时刻T7，在上述平均检测开始判断部300中将Vout20与阈值电压1比较的结果为Vout20再次超过了阈值电压1的情况下，将平均检测信号30发送给上述平均检测电路450，并进行平均值的检测。这里，在Vave40再次超过了阈值电压2的情况下，上述增益切换信号发送电路580检测出比较器510的输出的第二次上升，并通过使增益切换信号70为高电平来将开关260闭合，进一步减小增益。
同样地，在第二次增益切换动作结束并且在时刻T9再次将Vout20与阈值电压1进行比较的结果为开始进行平均值的检测并且Vave40超过阈值电压2的情况下，通过上述增益切换信号发送电路580检测出比较器510的第三次信号上升，由此通过发送增益切换信号80来将开关280闭合，从而达到增益最小的状态。如果突发信号11的接收结束并且上述增益切换信号发送电路580在时刻T11接收到外部复位50的信号，则全部的增益切换信号返回到低电平，打开开关240、260、280。
通过这样的动作，在第四实施例中，能够根据对跨阻抗放大器的输入电平来阶段性地减小增益。
〔其他〕
另外，上述各实施例是本发明的优选的实施例，本发明并不限定于上述实施例，在不脱离该主旨的范围内能够进行各种各样地变更实施。例如，在第三、第四实施例中，连接有四个反馈电阻，但反馈电阻的数量也可以是三个或五个以上。
产业上的可利用性
本发明涉及具有OLT和多个ONU的PON系统，特别是能够用于突发信号接收机内的跨阻抗放大器的增益切换技术。
符号说明
1 OLT
2 ONU
3 光纤
4 光分路器
5 跨阻抗放大器
10 光电流
11 突发信号
12 噪声
20 电压信号Vout
30 平均检测信号
40 平均值Vave
50 外部复位
60、70、80 增益切换信号
90 复位信号
100 受光元件
200 前置放大器
210 反相放大器
220、230、250、270 反馈电阻
240、 260、280开关
300 平均检测开始判断部
310 比较器
320、 330平均检测信号发送电路
400 平均检测电路
410 定时信号发生电路
411 电阻值切换定时信号Ssw
412 平均值输出定时信号Ssh
420 积分电路
421 电阻电路
422 电容器
423 运算放大器
430 采样保持电路
440 开关
450 平均检测电路
500 增益切换控制部
510、530、550 比较器
520、540、560、580 增益切换信号发送电路
600 后置放大器
700 PHY
800 MAC帧处理部

Claims (20)

1.一种跨阻抗放大器，是PON系统的OLT具有的突发信号接收机中的增益切换型跨阻抗放大器，其特征在于，具备：
前置放大器，被输入突发信号；
平均检测开始判断部，将上述前置放大器的输出与第一阈值电压进行比较；
平均检测电路，从上述前置放大器的输出超过上述第一阈值电压的时间点起，检测并输出上述前置放大器的输出在一定时间的平均值；以及
增益切换控制部，基于上述平均检测电路的输出，决定是否切换上述前置放大器的增益。
2.如权利要求1所述的跨阻抗放大器，其特征在于，
上述前置放大器具备反相放大器、并联连接在上述反相放大器上的反馈电阻和并联连接在上述反馈电阻上的反馈电路；
上述反馈电路具备电阻和开关；
通过上述开关的开闭来控制增益。
3.如权利要求1或2所述的跨阻抗放大器，其特征在于，
在上述前置放大器的输出超过了上述第一阈值电压的情况下，上述平均检测开始判断部将平均检测信号发送规定的时间。
4.如权利要求1～3中任一项所述的跨阻抗放大器，其特征在于，
上述平均检测电路检测出上述前置放大器的输出在任意时间的平均值，并使该平均值输出一定时间，其中，上述任意时间是指，接收上述平均检测开始判断部输出的平均检测信号的任意时间。
5.如权利要求1～4中任一项所述的跨阻抗放大器，其特征在于，
上述增益切换控制部将第二阈值电压与上述平均检测电路的输出进行比较，通过将增益切换信号发送给上述前置放大器的反馈电路来将上述反馈电路的开关闭合从而控制增益，并持续发送上述增益切换信号，直到接收到外部复位信号为止。
6.如权利要求1所述的跨阻抗放大器，其特征在于，
上述前置放大器具备反相放大器、并联连接在上述反相放大器上的反馈电阻和并联连接在上述反馈电阻上的m个反馈电路，其中，m为1以上；
上述反馈电路具备电阻和开关；
通过上述开关的开闭来控制增益。
7.如权利要求1、3、4、6中的任一项所述的跨阻抗放大器，其特征在于，
上述增益切换控制部将第二阈值电压～第(m+1)阈值电压与上述平均检测电路的输出进行比较，通过将与上述第二阈值电压～第(m+1)阈值电压相对应的增益切换信号发送给上述反馈电路来将上述反馈电路的开关闭合从而控制增益，并持续发送上述增益切换信号，直到接收到外部复位信号为止，其中，上述第二阈值电压～第(m+1)阈值电压与上述前置放大器的反馈电路一一对应，且该第二阈值电压～第(m+1)阈值电压的值各不相同。
8.如权利要求1或6所述的跨阻抗放大器，其特征在于，
在上述前置放大器的输出超过上述第一阈值电压的情况下，上述平均检测开始判断部将平均检测信号发送规定的时间，在从上述平均检测电路接收复位信号期间，即使在上述前置放大器的输出超过上述第一阈值电压的情况下，也不发送上述平均检测信号。
9.如权利要求1、6、8中的任一项所述的跨阻抗放大器，其特征在于，
上述平均检测电路检测上述前置放大器的输出在规定时间的平均值，将上述平均值对上述增益切换控制部输出一定时间，同时将复位信号对上述平均检测开始判断部输出一定时间，并抑制上述平均检测信号的发送，其中，上述规定时间是指，接收上述平均检测开始判断部输出的平均检测信号的规定时间。
10.如权利要求1、6、8、9中的任一项所述的跨阻抗放大器，其特征在于，
在接收到外部复位信号之后，检测到n次上述平均检测电路的输出超过第二阈值电压时，上述增益切换控制部通过发送与上述前置放大器的反馈电路一一对应的增益切换信号中的第n个增益切换信号来将上述反馈电路的开关闭合从而控制增益，并持续发送上述增益切换信号，直到接收到上述外部复位信号，其中n≤m。
11.一种PON系统，具有OLT和多个ONU，上述OLT和上述多个ONU经由光纤而连接，该PON系统的特征在于，
上述OLT具备光接收电路，该光接收电路包括：
前置放大器，被输入突发信号；
平均检测开始判断部，将上述前置放大器的输出与第一阈值电压进行比较；
平均检测电路，从上述前置放大器的输出超过上述第一阈值电压的时间点起，检测并输出上述前置放大器的输出在一定时间的平均值；以及
增益切换控制部，基于上述平均检测电路的输出，决定是否切换上述前置放大器的增益。
12.如权利要求11所述的PON系统，其特征在于，
上述OLT所具备的上述前置放大器具备：反相放大器、并联连接在上述反相放大器上的反馈电阻和并联连接在上述反馈电阻上的反馈电路；
上述反馈电路具备电阻和开关；
通过上述开关的开闭来控制增益。
13.如权利要求11或12所述的PON系统，其特征在于，
在上述前置放大器的输出超过了上述第一阈值电压的情况下，上述OLT具备的上述平均检测开始判断部将平均检测信号发送规定的时间。
14.如权利要求11～13中任一项所述的PON系统，其特征在于，
上述OLT具备的上述平均检测电路检测上述前置放大器的输出在任意时间的的平均值，并使该平均值输出一定时间，其中，上述任意时间是指，接收上述平均检测开始判断部输出的平均检测信号的任意时间。
15.如权利要求11～14中任一项所述的PON系统，其特征在于，
上述OLT具备的上述增益切换控制部将第二阈值电压与上述平均检测电路的输出进行比较，通过将增益切换信号发送给上述前置放大器的反馈电路来将上述反馈电路的开关闭合从而控制增益，并持续发送上述增益切换信号，直到接收到外部复位信号为止。
16.如权利要求11所述的PON系统，其特征在于，
上述OLT所具备的上述前置放大器具备反相放大器、并联连接在上述反相放大器上的反馈电阻和并联连接在上述反馈电阻上的m个反馈电路，其中，m为1以上；
上述反馈电路具备电阻和开关；
通过上述开关的开闭来控制增益。
17.如权利要求11、13、14、16中的任一项所述的PON系统，其特征在于，
上述OLT具备的上述增益切换控制部将第二阈值电压～第(m+1)阈值电压与上述平均检测电路的输出进行比较，通过将与上述第二阈值电压～第(m+1)阈值电压相对应的增益切换信号发送给上述反馈电路来将上述反馈电路的开关闭合从而控制增益，并持续发送上述增益切换信号，直到接收到外部复位信号为止，其中，上述第二阈值电压～第(m+1)阈值电压与上述前置放大器的反馈电路一一对应，且该第二阈值电压～第(m+1)阈值电压的值各不相同。
18.如权利要求11或16所述的PON系统，其特征在于，
在上述前置放大器的输出超过上述第一阈值电压的情况下，上述OLT具备的上述平均检测开始判断部将平均检测信号发送规定的时间，在从上述平均检测电路接收复位信号的期间，即使在上述前置放大器的输出超过上述第一阈值电压的情况下，上述OLT具备的上述平均检测开始判断部也不发送上述平均检测信号。
19.如权利要求11、16、18中的任一项所述的PON系统，其特征在于，
上述OLT具备的上述平均检测电路检测上述前置放大器的输出在规定时间中的平均值，将上述平均值对上述增益切换控制部输出一定时间，同时将复位信号对上述平均检测开始判断部输出一定时间，并抑制上述平均检测信号的发送，其中，上述规定时间是指，接收上述平均检测开始判断部输出的平均检测信号的规定时间。
20.如权利要求11、16、18、19中的任一项所述的PON系统，其特征在于，
在接收到外部复位信号之后，检测到n次上述平均检测电路的输出超过第二阈值电压时，上述OLT具备的上述增益切换控制部通过发送与上述前置放大器的反馈电路一一对应的增益切换信号中的第n个增益切换信号来将上述反馈电路的开关闭合从而控制增益，并持续发送上述增益切换信号，直到接收到上述外部复位信号为止，其中n≤m。
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