CN105846900B - 一种高速光纤通讯电路 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种高速光纤通讯电路，包括发送电路和接收电路，所述发送电路与所述接收电路通过光纤连接；所述发送电路包括驱动电路和发送器U2，外部输入信号通过所述驱动电路的输入端接入，所述驱动电路的输出端与所述发送器U2的输入端连接，所述发送器U2的输出端通过光纤与所述接收电路的输入端连接；所述接收电路包括接收器U3，所述接收器U3的输入端通过光纤与所述发送器U2的输出端通信连接，所述接收器U3的输出端对外输出信号。本发明的一种高速光纤通讯电路，电路结构简单，数据传输速率高，传输频带宽，抗干扰性高，信号衰减小，成本低，稳定性高，失真低，非常适合推广使用。
Description
技术领域
本发明涉及光纤通讯技术领域，尤其涉及一种高速光纤通讯电路。
背景技术
光纤通信作为现代通信的主要支柱之一，已在现代电信网络中占据了举足轻重的地位。光纤通信是利用光波作载波，以光纤作为传输媒质将信息从一处传至另一处的通信方式，被称之为“有线”光通信。当今，光纤以其传输频带宽、抗干扰性高和信号衰减小，而远优于电缆、微波通信的传输。但是在应用过程存在传输不易，发送和接收成本高的问题。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供一种高速光纤通讯电路。
本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种高速光纤通讯电路，包括发送电路、接收电路和解调电路，所述发送电路与所述接收电路通过光纤连接，所述接收电路与所述解调电路电连接。
所述发送电路包括发送器U2，所述接收电路包括接收器U3；外部输入信号通过所述发送器U2的输入端接入，所述发送器U2的输出端通过光纤与所述接收电路的接收器U3的输入端连接，所述接收器U3的输出端与所述解调电路的输入端连接，所述解调电路对外输出解调后的信号。
本发明的有益效果是：本发明的一种高速光纤通讯电路，电路结构简单，数据传输速率高，传输频带宽，抗干扰性高，信号衰减小，成本低，稳定性高，失真低，非常适合推广使用。
在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进：
进一步：所述发送电路还包括驱动电路、滤波稳压电路和限流电路。外部输入信号通过所述驱动电路的输入端接入，所述驱动电路的输出端与所述发送器U2的输入端连接；所述滤波稳压电路连接在驱动电路和发送器U2之间；所述限流电路＝连接在外部电源与所述发送器U2之间。
上述进一步方案的有益效果是：通过所述驱动电路可以对输入的信号进行放大，使得放大后的输入信号可以更好的驱动发送器U2发射信号，通过所述滤波稳压电路可以对放大后的输入信号进行滤波稳压处理，提高信号的稳定性，所述限流电路用于限制电路中的电流。
进一步：所述驱动电路采用型号为SN75451B的驱动芯片U1；所述发送器U2采用型号为HFBR-1521的光纤连接器。
进一步：所述滤波稳压电路包括电容C1和稳压管D1；所述驱动芯片U1的1号引脚和8号引脚与外部电源连接，外部输入信号通过2号引脚接入，3号引脚与所述发送器U2的1号引脚连接，4号引脚接地，所述电容C1串联在所述发送器U2的1号引脚与地之间，所述稳压管D1的正极与所述发送器U2的1号引脚连接，负极接地，所述发送器U2的2号引脚接地。
上述进一步方案的有益效果是：通过所述滤波稳压电路一方面可以滤除外部噪声干扰，另一方面用于稳定外部电源提供的电压。
进一步：所述限流电路包括限流电阻R1，所述限流电阻R1串联在所述驱动芯片U1的1号引脚与所述发送器U2的1号引脚之间。
上述进一步方案的有益效果是：通过所述限流电阻R1可以限制所述驱动芯片U1的3号引脚接入所述发送器U2的1号引脚的电流，防止电流过大造成元器件烧毁导致电路无法正常工作。
进一步：所述接收器U3采用型号为HFBR-2521的光纤连接器。
进一步：所述接收电路还包括稳压管D2，且所述稳压二极管D2的正极与所述接收器U3的3号引脚连接，负极与所述接收器U3的2号引脚连接。
上述进一步方案的有益效果是：通过所述稳压管D2可以使得外部电源为所述接收电路提供稳定的电源电压，提高信号的稳定性。
进一步：还包括带通滤波电路，所述带通滤波电路连接与接收电路与解调电路之间。
上述进一步方案的有益效果是：通过所述带通滤波电路可以对所述接收器U3转换后输出的电信号进行放大滤波处理，去除干扰信号，以满足实际需求。
进一步：所述带通滤波电路包括前级滤波电路和后级滤波电路，所述前级滤波电路和后级滤波电路顺次串联在所述接收电路与所述解调电路之间。
所述前级滤波电路包括电阻R2-R4、电容C2和第一放大器U4，所述接收器U3的1号引脚和4号引脚均通过所述电阻R2与所述第一放大器U4的同相输入端连接，所述第一放大器U4的反相输入端通过所述电阻R3接地，且所述放大芯片U4的同相输入端通过所述电容C2接地，所述放大芯片U4的反相输入端与输出端之间通过所述电阻R4连接；
所述后级滤波电路包括电阻R5-R7、电容C3和第二放大器U5，所述第一放大器U4的输出端通过所述电阻R5与所述第二放大器U5的同相输入端连接，所述第二放大器U5的反相输入端通过所述电阻R6接地，且所述第二放大器U5的同相输入端通过所述电容C3接地，所述第二放大器U5的反相输入端与输出端之间通过所述电阻R7连接，且所述第二放大器U5的输出端与所述解调电路的输入端连接。
进一步：所述第一放大器U4和第二放大器U5采用型号为OPA227的运算放大器。
进一步：所述解调电路还包括解调芯片U6、电阻R8、电阻R9和电容C4-C9，所述接收电路的输出端通过所述电容C4与所述解调芯片U6的6号引脚连接，所述解调芯片U6的7号引脚通过所述电容C5接地，且6号引脚和7号引脚之间通过所述电阻R8连接，3号引脚与9号引脚连接，且二者的公共端通过所述电阻R9接地，1号引脚和10号引脚均外接电源，8号引脚接地，12号引脚与13号引脚之间通过所述电容C8连接，15号引脚通过所述电容C9接地，且15号引脚对外输出信号，5号引脚通过所述电容C7接地，4号引脚通过所述电容C6接地。
上述进一步方案的有益效果是：通过上述解调电路可以对从所述带通滤波电路输出的信号进行解调处理，过滤电路中噪声，通过改变所述电容C8的大小可以得到不同精度的解调效果。
附图说明
图1为本发明的一种高速光纤通讯电路结构示意图；
图2为本发明的一种高速光纤通讯电路中发送电路图；
图3为本发明的一种高速光纤通讯电路中接收电路图；
图4为本发明的一种高速光纤通讯电路中解调电路图；
图5为本发明的一种高速光纤通讯电路中带通滤波电路图。
附图中，各标号所代表的部件列表如下：
10、发送电路，20、接收电路，30、解调电路，40、带通滤波电路；
11、驱动电路，12、滤波稳压电路，13、限流电路，41、前级滤波电路，42、后级滤波电路。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
如图1所示，一种高速光纤通讯电路，包括发送电路10、接收电路20和解调电路30，所述发送电路10与所述接收电路20通过光纤连接，所述接收电路20与所述解调电路30电连接。
如图2所示，所述发送电路10包括发送器U2，外部输入信号通过所述发送电路10的所述发送器U2的输入端接入，所述发送器U2的输出端通过光纤与所述接收电路20的接收器U3的输入端连接。
优选地，所述发送电路10还包括驱动电路11、滤波稳压电路12和限流电路13。外部输入信号通过所述驱动电路11的输入端接入，所述驱动电路11的输出端与所述发送器U2的输入端连接；所述滤波稳压电路12连接在驱动电路11和发送器U2之间。通过所述驱动电路11可以对输入的信号进行放大，使得放大后的输入信号可以更好的驱动发送器U2发射信号，通过所述滤波稳压电路12可以对放大后的输入信号进行滤波稳压处理，提高信号的稳定性；所述限流电路13用于限制电路中的电流。
优选地，所述驱动电路11采用型号为SN75451B的驱动芯片U1；所述发送器U2采用型号为HFBR-1521的光纤连接器。
本实施例中，所述滤波稳压电路12包括电容C1和稳压管D1；所述驱动芯片U1的1号引脚和8号引脚与外部电源连接，外部输入信号通过2号引脚接入，3号引脚与所述发送器U2的1号引脚连接，4号引脚接地，所述电容C1串联在所述发送器U2的1号引脚与地之间，所述稳压管D1的正极与所述发送器U2的1号引脚连接，负极接地，所述发送器U2的2号引脚接地。通过所述滤波稳压电路2一方面可以滤除外部噪声干扰，另一方面用于稳定外部电源提供的电压。
本实施例中，所述限流电路13包括限流电阻R1，所述限流电阻R1串联在所述驱动芯片U1的1号引脚与所述发送器U2的1号引脚之间。通过所述限流电阻R1可以限制所述驱动芯片U1的3号引脚接入所述发送器U2的1号引脚的电流，防止电流过大造成元器件烧毁导致电路无法正常工作。
如图3所示，所述接收电路20包括接收器U3，所述接收器U3的输入端通过光纤与所述发送器U2的输出端通信连接，所述接收器U3的1号引脚和4号引脚均与所述解调电路的输入端连接并输出信号，2号引脚接地，3号引脚与外部电源连接。
优选地，所述接收器U3采用型号为HFBR-2521的光纤连接器。
优选地，所述接收电路20还包括稳压管D2，且所述稳压二极管D2的正极与所述接收器U3的3号引脚连接，负极与所述接收器U3的2号引脚连接。通过所述稳压管D2可以使得外部电源为所述接收电路提供稳定的电源电压，提高信号的稳定性。
所述解调电路30对外输出解调后的信号。
如图4所示，本实施例中，所述解调电路30还包括解调芯片U6、电阻R8、电阻R9和电容C4-C9，所述接收电路20的输出端通过所述电容C4与所述解调芯片U6的6号引脚连接，所述解调芯片U6的7号引脚通过所述电容C5接地，且6号引脚和7号引脚之间通过所述电阻R8连接，3号引脚与9号引脚连接，且二者的公共端通过所述电阻R9接地，1号引脚和10号引脚均外接电源，8号引脚接地，12号引脚与13号引脚之间通过所述电容C8连接，15号引脚通过所述电容C9接地，且15号引脚对外输出信号，5号引脚通过所述电容C7接地，4号引脚通过所述电容C6接地。通过上述解调电路30可以对从所述接收电路20输出的信号进行解调处理，过滤电路中噪声。
优选地，所述解调芯片U6采用NE564的芯片。
本实施例中，所述解调芯片U6的6号引脚和7号引脚是芯片内部限流器的两个引脚，所述电阻R8起到限流作用，所述电容C5、C6、C7连同GND都是用来在解调输入信号IN2时作环路滤波，C8是调节滤波效果，通过改变C8的大小可以得到不同精度的解调效果，所述电容C9接地是用来对输出的解调信号OUT进行旁路滤波。通过上述解调电路可以对从所述带通滤波电路输出的信号进行解调处理，过滤电路中噪声。
如图5所示，本发明的一种高速光纤通讯电路还包括带通滤波电路40，所述带通滤波电路40连接在所述接收电路20与解调电路30之间。通过所述带通滤波电路40可以对所述接收器U3转换后输出的电信号进行放大滤波处理，去除干扰信号，以满足实际需求。
本实施例中，所述带通滤波电路40包括前级滤波电路41和后级滤波电路42，所述前级滤波电路41和后级滤波电路42顺次串联在所述接收电路20与所述解调电路30之间。
所述前级滤波电路41包括电阻R2-R4、电容C2和第一放大器U4，所述接收器U3的1号引脚和4号引脚均通过所述电阻R2与所述第一放大器U4的同相输入端连接，所述第一放大器U4的反相输入端通过所述电阻R3接地，且所述放大芯片U4的同相输入端通过所述电容C2接地，所述放大芯片U4的反相输入端与输出端之间通过所述电阻R4连接。
所述后级滤波电路42包括电阻R5-R7、电容C3和第二放大器U5，所述第一放大器U4的输出端通过所述电阻R5与所述第二放大器U5的同相输入端连接，所述第二放大器U5的反相输入端通过所述电阻R6接地，且所述第二放大器U5的同相输入端通过所述电容C3接地，所述第二放大器U5的反相输入端与输出端之间通过所述电阻R7连接，且所述第二放大器U5的输出端与所述解调电路的输入端连接。
其中，所述电阻R2起到限流作用，C2起到滤波作用，所述电阻R3、R4组成比例放大；同理，R5也起到限流作用，C3起到滤波作用，所述电阻R6与R7组成比例放大电路，因此，整体构成了一个带通滤波电路。通过所述带通滤波电路可以对所述接收器U3转换后输出的电信号进行放大滤波处理，去除干扰信号，以满足实际需求。
优选地，所述第一放大器U4和第二放大器U5采用型号为OPA227的运算放大器。这里需要说明的是，所述第一放大器U4和第二放大器U5同在运算放大器OPA227中。
本实施例中，外部电源选用直流正负5V电源。
具体地，在发送端，外部电信号和高电平+5V经过与非逻辑运算后被放大，送到U2的1号引脚输入端，电信号进入U2后，被转换成光信号通过光纤发送出去；在接收端，所述接收器U3的引脚1内接一个三极管集电极端，在外与其4号引脚连接构成一个共基放大电路，并将放大后的信号发送至所述带通滤波电路40处理，然后由解调电路30对所述带通滤波电路40处理后的信号进行解调处理并输出。
本发明的一种高速光纤通讯电路，电路结构简单，数据传输速率高，传输频带宽，抗干扰性高，信号衰减小，成本低，稳定性高，失真低，非常适合推广使用。
以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种高速光纤通讯电路，其特征在于:包括发送电路(10)、接收电路(20)和解调电路(30)，所述发送电路(10)与所述接收电路(20)通过光纤连接，所述接收电路(20)与所述解调电路(30)电连接；
所述解调电路(30)包括解调芯片U6、电阻R8、电阻R9和电容C4-C9，所述接收电路的输出端通过所述电容C4与所述解调芯片U6的6号引脚连接，所述解调芯片U6的7号引脚通过所述电容C5接地，且6号引脚和7号引脚之间通过所述电阻R8连接，3号引脚与9号引脚连接，且二者的公共端通过所述电阻R9接地，1号引脚和10号引脚均外接电源，8号引脚接地，12号引脚与13号引脚之间通过所述电容C8连接，15号引脚通过所述电容C9接地，且15号引脚对外输出信号，5号引脚通过所述电容C7接地，4号引脚通过所述电容C6接地。
2.根据权利要求1所述一种高速光纤通讯电路，其特征在于:所述发送电路(10)包括发送器U2，所述接收电路(20)包括接收器U3；外部输入信号通过所述发送电路(10)的发送器U2的输入端接入，所述发送器U2的输出端通过光纤与所述接收电路(20)的接收器U3的输入端连接，所述接收器U3的输出端与所述解调电路(30)的输入端连接，所述解调电路(30)对外输出解调后的信号。
3.根据权利要求2所述一种高速光纤通讯电路，其特征在于:所述发送电路还包括驱动电路(11)、滤波稳压电路(12)和限流电路(13)；
外部输入信号通过所述驱动电路(11)的输入端接入，所述驱动电路(11)的输出端与所述发送器U2的输入端连接；
所述滤波稳压电路(12)连接在驱动电路(11)和发送器U2之间；
所述限流电路(13)连接在外部电源与所述发送器U2之间。
4.根据权利要求3所述一种高速光纤通讯电路，其特征在于:所述驱动电路采用型号为SN75451B的驱动芯片U1；所述发送器U2采用型号为HFBR-1521的光纤连接器。
5.根据权利要求4所述一种高速光纤通讯电路，其特征在于:所述滤波稳压电路(12)包括电容C1和稳压管D1；
所述驱动芯片U1的1号引脚和8号引脚与外部电源连接，外部输入信号通过2号引脚接入，3号引脚与所述发送器U2的1号引脚连接，4号引脚接地，所述电容C1串联在所述发送器U2的1号引脚与地之间，所述稳压管D1的正极与所述发送器U2的1号引脚连接，负极接地，所述发送器U2的2号引脚接地。
6.根据权利要求2所述一种高速光纤通讯电路，其特征在于:所述接收器U3采用型号为HFBR-2521的光纤连接器。
7.根据权利要求6所述一种高速光纤通讯电路，其特征在于:所述接收电路(20)还包括稳压管D2，且所述稳压二极管D2的正极与所述接收器U3的3号引脚连接，负极与所述接收器U3的2号引脚连接。
8.根据权利要求2所述一种高速光纤通讯电路，其特征在于:还包括带通滤波电路(40)，所述带通滤波电路(40)连接在所述接收电路与解调电路之间。
9.根据权利要求8所述一种高速光纤通讯电路，其特征在于:所述带通滤波电路(40)包括前级滤波电路(41)和后级滤波电路(42)，所述前级滤波电路(41)和后级滤波电路(42)顺次串联在所述接收电路(20)与所述解调电路(30)之间；
所述前级滤波电路(41)包括电阻R2-R4、电容C2和第一放大器U4，所述接收器U3的1号引脚和4号引脚均通过所述电阻R2与所述第一放大器U4的同相输入端连接，所述第一放大器U4的反相输入端通过所述电阻R3接地，且所述放大芯片U4的同相输入端通过所述电容C2接地，所述放大芯片U4的反相输入端与输出端之间通过所述电阻R4连接；
所述后级滤波电路(42)包括电阻R5-R7、电容C3和第二放大器U5，所述第一放大器U4的输出端通过所述电阻R5与所述第二放大器U5的同相输入端连接，所述第二放大器U5的反相输入端通过所述电阻R6接地，且所述第二放大器U5的同相输入端通过所述电容C3接地，所述第二放大器U5的反相输入端与输出端之间通过所述电阻R7连接，且所述第二放大器U5的输出端与所述解调电路的输入端连接。
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