CN106330337B - 突发接收机恢复电路和光模块 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种突发接收机恢复电路和光模块,其中,突发接收机恢复电路包括:重置信号输出电路和放电电路,重置信号输出电路用于接收光检测信号,并在光检测信号发生电平跳变时,触发输出预设时间长度的重置信号;放电电路的输入端与所述重置信号输出电路的输出端相连,其输出端与设置于所述LA的输入端的耦合电容相连,用于根据所述重置信号对耦合电容进行放电。应用本发明,可以缩短光模块中突发接收机电路的LA对光突发信号的接收准备时间,实现突发接收信号的快速恢复,并降低系统复杂度。
Description
技术领域
本发明涉及光纤通信技术领域,具体而言,本发明涉及一种突发接收机恢复电路和光模块。
背景技术
PON(Passive Optical Network,无源光纤网络),是指在OLT(Optical LineTerminal,光线路终端)和ONU(Optical Network Unit,光网络单元)之间是ODN(OpticalDistribution Network,光分配网络),没有任何有源电子设备。因此,与有源光接入技术相比,PON由于消除了局端与用户端之间的有源设备,从而使得维护简单、可靠性高、成本低,而且能节约光纤资源,是未来FTTH(Fiber To The Home,光纤到户)的主要解决方案。在无源光网络中,通常采用时分复用的方式实现了点到多点拓扑结构。例如,在OLT光模块,接收到来自不同ONU光模块发送的光信号。
目前,市面上存在两大不同类型的无源光纤网络用OLT光模块,分别是根据IEEE(Institute of Electrical and Electronics Engineers,美国电气和电子工程师协会)协议定义的EPON(Ethernet Passive Optical Network,以太网无源光网络)OLT光模块和根据国际电信联盟(ITU-T)定义的GPON(Gigabit-Capable PON,吉比特无源光网络)OLT光模块。
实际应用中,无论是在EPON还是GPON中,其物理层光纤传输的核心均是上行光突发模式传输和下行广播传输。例如,用户端ONU光模块以光突发模式向OLT光模块发送光突发信号。这样,OLT光模块中的ROSA(Receiver Optical Subassembly,光接收组件)接收到达时间不确定的上行光突发信号后,可以将光突发信号转换为电信号后传输至OLT光模块中的突发接收机电路,突发接收机电路中的LA(Limiting Amplifier,限幅放大电路)对电信号进行限幅放大处理,然后输出放大后的信号,供与OLT光模块通过电接口连接的系统内的其他模块使用。
通常,OLT光模块中的ROSA与突发接收机电路中的LA之间采用交流耦合方式进行信号传输;比如,在ROSA与突发接收机电路之间跨接一个耦合电容。实际应用中,ONU光模块为突发发射,即ONU光模块发送的光信号间隔较短;在一个光突发信号到达后,OLT光模块中ROSA与突发接收机电路之间的耦合电容会存在充电、放电的动态过程。由于耦合电容具有隔直通交的特性,因此,为了接收下一个光突发信号,耦合电容需要在下一个光突发信号到达之前恢复到静态。而耦合电容本身的放电速度缓慢,这样,使得下一个光突发信号的接收准备时间较长,即使得突发接收机电路的突发接收信号的恢复变慢,从而造成系统带宽的利用率降低。
现有技术中,提供了一种可以快速恢复突发接收机电路的突发接收信号的方法,如图1所示,在ROSA与突发接收机电路之间添加一个放电电路,并利用Reset重置信号开启该放电电路,使得在一个光信号到达后、下一个光信号到达之前,能够及时地对ROSA与突发接收机电路之间的耦合电容进行放电,缩短下一个光突发信号的接收准备时间,以此实现光模块中突发接收机电路的突发接收信号的快速恢复。
在现有技术中,Reset信号一般是外加的,比如由系统MAC芯片提供。然而,实际应用中,由于ONU光模块突发发送的间隔时间较短的光信号,因此,往往需要通过一系列复杂的软件和硬件,才能够在不确定到达时间的下一个光信号到达之前,及时产生Reset信号并对其重置时间进行适当控制,大大增加了系统设计的复杂程度。
因此,有必要提供一种光模块,能够实现突发接收机电路的突发接收信号的快速恢复,并降低系统复杂度。
发明内容
针对上述现有技术存在的缺陷,本发明提供了一种突发接收机恢复电路和光模块,可以缩短光模块中突发接收机电路的LA对光突发信号的接收准备时间,实现突发接收信号的快速恢复,并降低系统复杂度。
本发明方案提供了一种突发接收机恢复电路,包括:
重置信号输出电路,用于接收光检测信号,并在所述光检测信号发生电平跳变时,触发输出预设时间长度的重置信号;
放电电路,其输入端与所述重置信号输出电路的输出端相连,其输出端与设置于所述LA的输入端的耦合电容相连,用于根据所述重置信号对所述耦合电容进行放电。
本发明方案还提供了一种光模块,光接收组件ROSA、限幅放大电路LA,连接于所述ROSA的输出端与所述LA的输入端之间的耦合电容,还包括:
重置信号输出电路,用于接收光检测信号,并在所述光检测信号发生电平跳变时,触发输出预设时间长度的重置信号;
放电电路,其输入端与所述重置信号输出电路的输出端相连,输出端与所述耦合电容相连,用于根据所述重置信号对所述耦合电容进行放电。
本实施例的方案中,重置信号输出电路在光检测信号发生电平跳变时,能够及时触发输出预设时间长度的重置信号。继而,放电电路可以根据重置信号对耦合电容进行及时放电,使得耦合电容能够在下一个光突发信号到达之前能够快速恢复到静态,缩短了光模块中突发接收机电路的LA对下一个光突发信号的接收准备时间,从而实现突发接收机电路的突发接收信号的快速恢复。
相比现有通过外加重置信号来实现突发接收信号的快速恢复,本发明通过光检测信号在有光信号输入和无光信号输入时电平的跳变来触发产生重置信号的技术方案,系统设计更简单,降低了系统复杂度。
本发明附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出,这些将从下面的描述中变得明显,或通过本发明的实践了解到。
附图说明
图1为现有光模块的结构示意图;
图2a、2b、2c为本发明实施例中光模块的三种内部结构示意图;
图3为本发明实施例中重置信号输出电路的内部结构示意图;
图4a、4b为本发明实施例中两种情况下延时复位电路的电路结构示意图;
图5为本发明实施例中重置信号输出的时序示意图;
图6为本发明实施例中放电电路的电路结构示意图;
图7为本发明实施例中突发接收机恢复电路的内部结构示意图。
具体实施方式
以下将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整的描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明的一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例,都属于本发明所保护的范围。
本发明的发明人发现,现有光模块的系统复杂度高的原因主要在于,及时产生Reset信号并对其重置时间进行适当控制的设计复杂程度高。
本发明的发明人还发现,光模块中通常还设置有光检测信号输出电路,用于检测光模块是否有光信号输入,并输出相应的光检测信号向光模块的MCU或系统内的其他模块进行告警。具体地,在没有光信号输入时光检测信号为无光信号;而在有光信号输入时,光检测信号为有光信号。其中,无光信号可以为高电平,有光信号为低电平;或者,无光信号为低电平,有光信号为高电平。也就是说,光检测信号的电平跳变情况可以及时反应光模块当前是否有光信号输入。
因此,本发明的发明人考虑到,可以利用光检测信号的特性,在光模块中的ROSA接收到光信号后,根据光检测信号的电平跳变情况,及时产生重置信号。具体地,可以通过重置信号输出电路接收光检测信号,并在光检测信号发生电平跳变时,触发输出预设时间长度的重置信号。
这样,在一个光信号到达之后,与重置信号输出电路输出端相连的放电电路可以根据重置信号对设置于LA的输入端的耦合电容进行及时放电,缩短下一个光信号的接收准备时间,从而实现突发接收信号的快速恢复。相比现有通过外加重置信号来实现突发接收信号的快速恢复,本发明通过LA的光检测信号输出端在有光信号输入和无光信号输入时电平的跳变来触发产生重置信号的技术方案,系统设计更简单,降低了系统复杂度。
下面结合附图详细说明本发明的技术方案。
本发明提供了一种光模块,如图2a所示,包括:ROSA(Receiver OpticalSubassembly,光接收组件)、LA(Limiting Amplifier,限幅放大电路)、连接于ROSA的输出端与LA的输入端之间的耦合电容、重置信号输出电路,以及与耦合电容相连的放电电路。
实际应用中,ROSA中通常包括:光电二极管和TIA(Transimpedance Amplifiers,跨阻放大器)。其中,光电二级管可以具体为PIN二极管,或APD(Avalanche Photo Diode,雪崩光电二极管)。这样,通过光电二极管可以将检测到的光信号转换为电信号,继而,转换的电信号经ROSA中的TIA跨阻放大后输出至LA。
实际应用中,光模块中的ROSA与LA之间通常采用交流耦合方式进行信号传输。例如,可以在ROSA中的TIA的输出端与LA的输入端之间设置具备耦合作用的电容,即耦合电容。
这样,在光突发信号到达后,光模块中ROSA将光信号转换为电信号后,可以将转换后的电信号通过耦合电容传输至LA;而实际应用中,在ROSA与LA之间进行信号传输期间,ROSA中的TIA与LA之间的耦合电容将会存在充电、放电的动态过程。
由于耦合电容具有隔直通交的特性,因此,为了接收下一个光突发信号,耦合电容需要在下一个光突发信号到达之前恢复到静态。而由于耦合电容本身的放电速度缓慢,这样,使得下一个光突发信号的接收准备时间较长,使得突发接收机电路的突发接收信号的恢复变慢,从而造成系统带宽的利用率降低。
因此,为了缩短光模块中突发接收机电路的LA对光突发信号的接收准备时间,实现突发接收机电路的突发接收信号的快速恢复,需要对耦合电容进行及时地放电,使得耦合电容在下一个光突发信号到达之前能够快速恢复到静态,为接收下一个光突发信号做好准备。
由于无论是在接收到光信号之前,还是在接收到光信号之后,光检测信号的电平都会发生跳变,因此,光检测信号的电平跳变情况可以及时地反应出光模块当前是否有光信号输入。
因此,本发明实施例中,可以通过重置信号输出电路的输入端接收光检测信号,这样,重置信号输出电路可以在光检测信号发生电平跳变时,触发输出预设时间长度的重置信号。其中,重置信号可以为高电平或低电平。
实际应用中,光检测信号由光模块中的光检测信号输出电路输出,光检测信号输出电路可以直接将光检测信号输出至光模块中的MCU或系统内的其他模块;或者,也可以集成于突发接收机电路中的LA内部,由LA的光检测信号输出端输出光检测信号,并传输至光模块中的MCU或系统内的其他模块。
以光检测信号输出电路集成于LA内部为例,如图2b所示,重置信号输出电路的输入端可以与LA的光检测信号输出端相连,这样,重置信号输出电路可以在LA的光检测信号输出端的电平跳变时,触发输出预设时间长度的重置信号。
其中,光检测信号输出电路可以采用现有技术的多种电路结构来检测是否有光信号输入,比如,一种电路结构可以基于ROSA(Receiver Optical Subassembly,光接收组件)中的光电二极管(比如,APD或PIN)的响应电流检测是否有光信号输入;另一种电路结构可以通过TIA输出的电信号检测是否有光信号输入。限于篇幅,此处不再详细介绍光检测信号输出电路的内部结构。
考虑到,LOS(Loss of Signal,信号丢失检测指示)信号与SD(Signal Detection,信号检测指示)信号是目前常用的一对电平相反的光检测信号。
因此,实际应用中,光模块中可以选择LOS信号与SD信号中的任意一种作为LA的光检测信号输出端输出的光检测信号。
以LOS信号为例,在没有光信号输入时,LA的光检测信号输出端输出的LOS信号为无光信号;而在有光信号输入时,LA的光检测信号输出端输出的LOS信号为有光信号。
其中,无光信号可以为高电平,有光信号为低电平;或者,无光信号为低电平,有光信号为高电平。
本发明实施例中,放电电路的输入端与重置信号输出电路的输出端相连,其输出端与设置于LA的输入端的耦合电容相连。
这样,放电电路在接收到重置信号输出电路输出的重置信号后,可以及时地根据重置信号对耦合电容进行放电,以此缩短光模块中突发接收机电路的LA对光突发信号的接收准备时间,从而实现突发接收信号的快速恢复。
而且,通过重置信号输出电路输出的重置信号,以及放电电路,还可以将TIA与LA之间可能出现的干扰包残余电压快速泄放,便于突发接收信号的快速恢复。
相比现有通过外加重置信号来实现突发接收信号的快速恢复,本发明通过光检测信号的电平跳变来触发产生重置信号的技术方案,系统设计更简单,降低了系统复杂度。
事实上,如图2c所示,LA通常具有一对电信号输入端DIN+、DIN-,一对差分信号输出端Rx_OUT+、Rx_OUT-,以及一个光检测信号输出端。ROSA中TIA的一对电信号输出端TIA_OUT+、TIA_OUT-将跨阻放大后的电信号,通过两个耦合电容C1、C2传输至LA的两个输入端DIN+、DIN-。
因此,本发明实施例中,相应地,两个耦合电容C1、C2分别连接有对应的放电电路;两个放电电路的输入端均与重置信号输出电路的输出端相连,两个放电电路的输出端分别与各自对应的耦合电容相连。这样,放电电路接收到重置信号输出电路输出的重置信号后,根据重置信号对与之相连的耦合电容进行放电。
本发明实施例中,如图3所示,重置信号输出电路可以包括:延时复位电路301和边沿触发电路302。
其中,延时复位电路301通过其输入端接收光检测信号,用以在接收的光检测信号发生电平跳变时,延时预设时间长度后通过其输出端输出复位信号。具体地,延时复位电路301的输入端可以作为重置信号输出电路的输入端与LA的光检测信号输出端相连,用以在LA的光检测信号输出端的电平跳变时,延时预设时间长度后通过其输出端输出复位信号。
边沿触发电路302通过其输入端接收光检测信号,用以在接收的光检测信号发生电平跳变时,通过其输出端输出重置信号,并在其复位端接收到延时复位电路301输出的复位信号后,停止输出重置信号。其中,边沿触发电路302输出的重置信号可以为高电平或低电平。
具体地,边沿触发电路302的第一输入端可以作为重置信号输出电路的输入端与LA的光检测信号输出端相连;边沿触发电路302的第二输入端与延时复位电路301的输出端相连;边沿触发电路302的输出端作为重置信号输出电路的输出端与两个放电电路相连。这样,在接收的光检测信号发生电平跳变时,边沿触发电路302的输出端输出重置信号,并在接收到延时复位电路301输出的复位信号后停止输出重置信号。
本发明实施例中,边沿触发电路302可以具体为D触发器。
其中,D触发器的CP(Clock Pulses,时钟脉冲)输入端可作为边沿触发电路302的第一输入端,用于接收光检测信号;D触发器的CLR复位端可作为边沿触发电路302的第二输入端,用于在接收到延时复位电路301输出的复位信号后,使得D触发器的Q输出端停止输出重置信号。
这样,当D触发器的CP输入端接收的光检测信号发生电平跳变时,其Q输出端将触发输出重置信号,而且,在D触发器的复位端接收到复位信号后,Q输出端停止输出重置信号。
考虑到,重置信号可以为高电平或低电平。因此,实际应用中,可以将D触发器的信号输入端D端接入高电平,以此输出高电平的重置信号;或者,也可以将D触发器的信号输入端D端将接入低电平,以此输出低电平的重置信号。
实际应用中,由于在接收光信号的过程中,光检测信号的电平将会存在两次跳变:从没有光信号输入到有光信号输入时,光检测信号将由无光信号跳变为有光信号;而从有光信号输入到没有光信号输入时,光检测信号将由有光信号跳变为无光信号。
因此,本发明实施例中,在一个光突发信号到达后,可以通过如下三种情形来实现突发接收机电路的突发接收信号的快速恢复:
第一种情形、重置信号输出电路仅在接收光信号的初始时刻,输出重置信号。
具体地,重置信号输出电路可以在光检测信号由无光信号跳变为有光信号时,触发输出预设时间长度的重置信号;而在光检测信号由有光信号跳变为无光信号时,不输出重置信号。
这样,在无光信号为高电平,有光信号为低电平的情况下,重置信号输出电路仅在光检测信号由高电平跳变为低电平时,触发输出预设时间长度的重置信号。
或者,在无光信号为低电平,有光信号为高电平的情况下,重置信号输出电路仅在光检测信号由低电平跳变为高电平时,触发输出预设时间长度的重置信号。
实际应用中,TIA与LA之间在进行信号传输过程中,在其待传输的信号之前通常会存在一个用于提示LA进行准备接收的脉冲信号。因此,在接收光信号的初始时刻,向LA的输入端一侧输出重置信号,可能会对用于提示LA进行准备接收的脉冲信号造成影响,但通过重置信号的时间长度的合理控制并不会对待传输的信号造成影响。因此,可以在接收光信号的初始时刻,对设置于LA的输入端的耦合电容进行放电。
第二种情形、重置信号输出电路仅在接收光信号的结束时刻,输出重置信号。
具体地,重置信号输出电路在光检测信号由无光信号跳变为有光信号时,不输出重置信号;而在光检测信号由有光信号跳变为无光信号时,触发输出预设时间长度的重置信号。
这样,在无光信号为高电平,有光信号为低电平的情况下,重置信号输出电路仅在光检测信号由低电平跳变为高电平时,触发输出预设时间长度的重置信号。
或者,在无光信号为低电平,有光信号为高电平的情况下,重置信号输出电路仅在光检测信号由高电平跳变为高电平时,触发输出预设时间长度的重置信号。
这样,在一个光突发信号接收完毕后,通过控制重置信号的时间长度,可以及时地对耦合电容进行放电,使耦合电容恢复到静态,为下一个光突发信号的接收做好准备。
第三种情形、重置信号输出电路在接收光信号的初始时刻,以及在接收光信号的结束时刻,均输出重置信号。
具体地,重置信号输出电路在光检测信号由无光信号跳变为有光信号时,触发输出预设时间长度的重置信号;而在光检测信号由有光信号跳变为无光信号时,再次触发输出预设时间长度的重置信号。
这样,无论是在无光信号为高电平,有光为低电平的情况下,还是在无光为低电平,有光信号为高电平的情况下,重置信号输出电路在光检测信号由高电平跳变为低电平,以及由低电平跳变为高电平时,均触发输出预设时间长度的重置信号。
实际应用中,具体采用上述哪种情形来实现突发接收机电路的突发接收信号的快速恢复,由本领域技术人员预先进行选择确定。
例如,在确定有光信号是高电平还是低电平后,进一步确定由光检测信号的哪种电平跳变情况来触发输出重置信号,比如,仅在光检测信号由高电平跳变为低电平时触发;或者,仅在光检测信号由低电平跳变为高电平时触发;或者,在光检测信号由高电平跳变为低电平、以及由低电平跳变为高电平时均触发。
本发明实施例中,延时复位电路301具体可以包括:电容、第一电阻和二极管。
其中,二极管的一端与第一电阻的一端相连,用于接收光检测信号;电容的一端作为延时复位电路301的输出端分别与第一电阻的另一端、二极管的另一端、以及边沿触发电路302的第二输入端相连;电容的另一端置地。实际应用中,二极管可以具体为反向二极管。
在边沿触发电路302的第一输入端接收到能够触发输出重置信号的光检测信号时,跳变后的光检测信号使延时复位电路301中的二极管处于截止状态;之后,经第一电阻、电容的延时作用后,电容向边沿触发电路302的第二输入端输出复位信号,从而导致边沿触发电路302的输出端因复位信号的复位作用而无法继续输出重置信号。
相较于边沿触发电路302的第一输入端接收光检测信号的时间,边沿触发电路302的第二输入端接收到复位信号具有一定时间长度的延迟,使得边沿触发电路302的输出端在输出一定时间长度的重置信号之后,停止输出重置信号。
其中,上述延迟的时间长度由延时复位电路301中的第一电阻、电容的取值决定。这样,通过电容与第一电阻的延时作用,使得边沿触发电路302可以输出预设时间长度的重置信号。
而在边沿触发电路302的第一输入端接收到的光检测信号无法触发输出重置信号时,跳变后的光检测信号使延时复位电路301中的二极管D1处于导通状态,导致电容无法向边沿触发电路302的第二端输出复位信号,也就无法对边沿触发电路302的输出端造成影响。
考虑到,实际应用中,边沿触发电路302可以在其第二输入端为高电平时输出复位信号,即高电平有效;或者也可以在其第二输入端为低电平时输出复位信号,即低电平有效。
因此,实际应用中,根据重置信号的触发输出条件,以及边沿触发电路的第二输入端的复位有效情况,延时复位电路301中可以适应性地增设或减少反向器,以及调整二极管的正负极,保障在边沿触发电路输出重置信号后,能够向边沿触发电路的第二输入端输出复位信号。
例如,如图4a所示,在光检测信号由低电平跳变为高电平时触发输出重置信号,且边沿触发电路302的第二输入端为高电平有效的情况下,延时复位电路301具体可以包括:电容C3、第一电阻R1和二极管D1。
其中,二极管D1的负极作为延时复位电路的输入端与第一电阻R1的一端相连,用于接收光检测信号;电容C3的一端作为延时复位电路301的输出端分别与第一电阻R1的另一端、二极管D1的正极、以及边沿触发电路302的第二输入端相连,电容C3的另一端置地。
实际应用中,在光检测信号由低电平跳变为高电平时触发输出重置信号,且边沿触发电路302的第二输入端为高电平有效的情况下,边沿触发电路302可以为上升沿触发的D触发器。
这样,在光检测信号由低电平跳变为高电平时,边沿触发电路302接收到一个上升沿信号,可以触发输出重置信号;而由于二极管D1的负极接入的是跳变为高电平的光检测信号,因此,二极管D1处于截止状态,且高电平经第一电阻R1对电容C3进行充电后,电容C3向边沿触发电路302的第二输入端输出高电平的复位信号,从而使得边沿触发电路302的输出端,因为复位信号的复位作用而无法继续输出重置信号。
而在光检测信号由高电平跳变为低电平时,低电平的光检测信号接入二极管D1的负极,使二极管D1处于导通状态,低电平经二极管D1,对电容C3进行放电,使得电容C3无法向边沿触发电路302的第二输入端输出复位信号。
如图4b所示,在光检测信号由高电平跳变为低电平时触发输出重置信号,且边沿触发电路302的第二输入端为高电平有效的情况下,延时复位电路301具体可以包括:反向器U1、电容C3、第一电阻R1和二极管D1。
其中,反向器U1的输入端作为延时复位电路301的输入端,用于接收光检测信号;反向器U1的输出端与二极管D1的负极、以及第一电阻R1的一端相连,用于输出与接收的光检测信号反相的信号;电容C3的一端作为延时复位电路301的输出端分别与第一电阻R1的另一端、二极管D1的正极、以及边沿触发电路的第二输入端相连;电容C3的另一端置地。实际应用中,反向器U1可以具体为共发射极放大电路。
实际应用中,在光检测信号由高电平跳变为低电平时触发输出重置信号,且边沿触发电路302的第二输入端为高电平有效的情况下,边沿触发电路302可以为下降沿触发的D触发器。
这样,在光检测信号由高电平跳变为低电平时,边沿触发电路302接收到一个下降沿信号,可以触发输出重置信号;而跳变为低电平的光检测信号输入反向器U1后,反向器U1将输出高电平,由于二极管D1的负极接入的是高电平,因此,二极管D1处于截止状态,高电平经第一电阻R1对电容C3进行充电后,电容C3向边沿触发电路302的第二输入端输出高电平的复位信号,从而使得边沿触发电路302的输出端,因为复位信号的复位作用而无法继续输出重置信号。而在光检测信号由低电平跳变为高电平时,高电平的光检测信号经反向器U1反相后,使二极管D1的负极接入低电平,二极管D1处于导通状态,光检测信号经二极管D1,对电容C3进行放电,从而使得电容C3无法向边沿触发电路302的第二输入端输出复位信号。
以下将以有光信号为低电平,光检测信号仅在由高电平跳变为低电平时触发输出重置信号,且边沿触发电路302的第二输入端为高电平有效的情况为例,详细说明本发明的方案。
在光模块中的ROSA接收光信号的初始时刻,光检测信号将由无光信号变为有光信号,即光检测信号由高电平跳变为低电平,如图5所示。
这样,一方面,边沿触发电路302的第一输入端接收到的光检测信号的电平发生翻转时,若此时边沿触发电路302的第二输入端并没有接收到复位信号,则边沿触发电路302的输出端将输出重置信号,比如,输出高电平的重置信号,如图5所示。
另一方面,在光检测信号由高电平跳变为低电平时触发输出重置信号,且边沿触发电路302的第二输入端为高电平有效的情况,延时复位电路301采用如图4b所示的电路结构,因此,在光检测信号电平跳变为低电平后,延时复位电路301中的反向器U1将接收的低电平反向输出,即输出高电平,导致延时复位电路301中的二极管D1截止,继而通过后级的第一电阻R1、电容C3的延时作用,延时复位电路301输出的信号将由低电平逐渐上升为高电平,即边沿触发电路302中与延时复位电路301输出端相连的第二输入端将接收到高电平的复位信号。这样,边沿触发电路302的第二输入端接收到复位信号后,如图5所示,边沿触发电路302的输出端将停止输出重置信号。
也就是说,边沿触发电路302在光检测信号发生电平跳变时,将在输出一段时间的重置信号后,停止输出重置信号。
其中,边沿触发电路302输出的重置信号的时间长度由延时复位电路301中的第一电阻R1、电容C3的取值决定。
继而,与边沿触发电路302的输出端相连的放电电路,可以根据重置信号对耦合电容进行放电。
而在光模块中的ROSA接收光信号的结束时刻,光检测信号将由有光信号变为无光信号,即光检测信号由低电平跳变为高电平,如图5所示。
一方面,由于延时复位电路301中电容C3的延时作用,此时边沿触发电路302的第二输入端仍然能够接收到高电平的复位信号,因此,即使边沿触发电路302的第一输入端接收的光检测信号的电平发生了翻转,边沿触发电路302的输出端可以基于复位信号的复位作用而不输出重置信号。
另一方面,光检测信号由低电平跳变为高电平后,通过延时复位电路301中的反向器U1反向输出低电平,使得延时复位电路301中的二极管D1导通,由于二极管D1导通电阻较小,从而使得电容C3能够快速恢复到低电平,继而导致边沿触发电路302中与延时复位电路301输出端相连的第二输入端无法接收到高电平的复位信号,即边沿触发电路302的第二输入端此时不会对边沿触发电路302的输出端的电平造成影响。因此,边沿触发电路302的输出端仍不输出重置信号,如图5所示。这样,重置信号输出电路中的延时复位电路301和边沿触发电路302可以恢复到接收光信号之前的状态,为接收下一个光突发信号做好准备。
本发明实施例中,如图6所示,放电电路具体包括:MOS管和第二电阻R2。
实际应用中,在MOS管可以替换为本领域技术人员常用的其他开关元件,比如三极管,但考虑到MOS管的开关速度的优势,本发明实施例中优先选用MOS管。
其中,MOS管的栅极G作为放电电路的输入端与重置信号输出电路的输出端相连;MOS管的源极S与第二电阻R2的一端相连,并接入预设的参考电压Vref;MOS管的漏极D和第二电阻R2的另一端均与耦合电容相连。
实际应用中,为了保障接收的重置信号的电压超过MOS管的阈值电压,使MOS管导通以此实现对耦合电容的放电,可以根据重置信号的电平决定选用NMOS管还是PMOS管。例如,若重置信号为高电平,则可以选用NMOS管;若重置信号为低电平,则可以选用PMOS管。
这样,重置信号输出电路输出的重置信号可以使放电电路中MOS管导通,继而,耦合电容相当于直接接入参考电压Vref,因此,可以快速地放电,恢复到静态的电压。
实际应用中,在保障重置信号输出电路输出重置信号后MOS管导通的情况下,MOS管的栅极G与源极S的位置可以相互调换。
根据本发明的另一方面,还提供了一种突发接收机恢复电路,如图7所示,突发接收机恢复电路包括:重置信号输出电路,以及放电电路。
其中,重置信号输出电路用于接收光检测信号,并在接收的光检测信号发生电平跳变时,触发输出预设时间长度的重置信号。
放电电路的输入端与重置信号输出电路的输出端相连,其输出端与设置于LA的输入端的耦合电容相连,用于根据重置信号对耦合电容进行放电。
实际应用中,突发接收机恢复电路可以内置于光模块中,也可以集成于与光模块插接的外部部件或设备中,用于对光模块中设置于突发接收机电路中LA的输入端的耦合电容进行及时放电,缩短LA对光突发信号的接收准备时间,从而实现突发接收机电路的突发接收信号的快速恢复。
本发明实施例中,突发接收机恢复电路中的重置信号输出电路具体包括:延时复位电路和边沿触发电路。
其中,延时复位电路的输入端作为重置信号输出电路的输入端;延时复位电路通过其输入端接收光检测信号,用以在接收的光检测信号发生电平跳变时,延时预设时间长度后通过其输出端输出复位信号。
边沿触发电路的第一输入端作为重置信号输出电路的输入端;边沿触发电路通过其第一输入端接收光检测信号,用以在接收的光检测信号发生电平跳变时,通过其输出端输出重置信号,并在其第二输入端接收到所述延时复位电路输出的复位信号后,停止输出重置信号。
其中,边沿触发电路的第二输入端可以为高电平有效,或者低电平有效。
实际应用中,边沿触发电路可以具体为D触发器。
其中,D触发器的CP输入端可作为边沿触发电路的第一输入端,用于接收光检测信号;D触发器的CLR复位端可作为边沿触发电路的第二输入端,用于在接收到延时复位电路输出的复位信号后,使得D触发器的Q输出端停止输出重置信号。
这样,当D触发器的CP输入端接收的光检测信号发生电平跳变时,其Q输出端将触发输出重置信号,并在D触发器的复位端接收到复位信号后,Q输出端停止输出重置信号。
本发明实施例中,突发接收机恢复电路中的重置信号输出电路可以在三种情形下来实现突发接收机电路的突发接收信号的快速恢复:仅在光检测信号由无光信号跳变为有光信号时,触发输出重置信号;仅在光检测信号由有光信号跳变为无光信号时,触发输出重置信号;在光检测信号由无光信号跳变为有光信号、以及由有光信号跳变为无光信号时,均触发输出重置信号。
其中,有光信号为高电平,无光信号为低电平;或者,有光信号为低电平,无光信号为高电平。
本发明实施例中,重置信号输出电路中的延时复位电路具体可以包括:电容、第一电阻和二极管。
其中,二极管的一端与第一电阻的一端相连,用于接收光检测信号;电容的一端作为延时复位电路的输出端分别与第一电阻的另一端、二极管的另一端、以及边沿触发电路的第二输入端相连;电容的另一端置地。
在边沿触发电路的第一输入端接收到能够触发输出重置信号的光检测信号时,延时复位电路中的二极管将处于截止状态;这样,经第一电阻、电容的延时作用后,电容向边沿触发电路的第二输入端输出复位信号,从而导致边沿触发电路的输出端因复位信号的复位作用而无法继续输出重置信号。
实际应用中,根据重置信号的触发条件,以及边沿触发电路的第二输入端的复位有效情况,延时复位电路中可以适应性地增设或减少反向器,以及调整二极管的正负极,保障在边沿触发电路输出重置信号后,向边沿触发电路的第二输入端输出复位信号。
本发明实施例中,突发接收机恢复电路中的放电电路具体包括:MOS管和第二电阻。
其中,MOS管的栅极作为放电电路的输入端与重置信号输出电路的输出端相连;MOS管的源极与第二电阻的一端相连,并接入预设的参考电压;MOS管的漏极和第二电阻的另一端均与耦合电容相连。
其中,为了保障接收的重置信号的电压超过MOS管的阈值电压,可以根据重置信号的电平决定选用NMOS管还是PMOS管。
本发明实施例中,突发接收机恢复电路中的重置信号输出电路、放电电路,以及重置信号输出电路中的延时复位电路的具体结构及功能实现可以参考上述光模块中重置信号输出电路、放电电路以及重置信号输出电路中的延时复位电路,在此不再详述。
本发明的技术方案中,重置信号输出电路可以在光检测信号发生电平跳变时,触发输出预设时间长度的重置信号。继而,放电电路可以根据重置信号对耦合电容进行及时放电,使得耦合电容能够在下一个光突发信号到达之前能够快速恢复到静态,缩短了光模块中突发接收机电路的LA对下一个光突发信号的接收准备时间,从而实现突发接收机电路的突发接收信号的快速恢复。相比现有通过外加重置信号来实现突发接收信号的快速恢复,本发明通过光检测信号在有光信号输入和无光信号输入时电平的跳变来触发产生重置信号的技术方案,系统设计更简单,降低了系统复杂度。
本申请使用的“模块”、“系统”等术语旨在包括与计算机相关的实体,例如但不限于硬件、固件、软硬件组合、软件或者执行中的软件。例如,模块可以是,但并不仅限于:处理器上运行的进程、处理器、对象、可执行程序、执行的线程、程序和/或计算机。举例来说,计算设备上运行的应用程序和此计算设备都可以是模块。一个或多个模块可以位于执行中的一个进程和/或线程内,一个模块也可以位于一台计算机上和/或分布于两台或更多台计算机之间。
本技术领域技术人员可以理解,本发明包括涉及用于执行本申请中所述操作中的一项或多项的设备。这些设备可以为所需的目的而专门设计和制造,或者也可以包括通用计算机中的已知设备。这些设备具有存储在其内的计算机程序,这些计算机程序选择性地激活或重构。这样的计算机程序可以被存储在设备(例如,计算机)可读介质中或者存储在适于存储电子指令并分别耦联到总线的任何类型的介质中,所述计算机可读介质包括但不限于任何类型的盘(包括软盘、硬盘、光盘、CD-ROM、和磁光盘)、ROM(Read-Only Memory,只读存储器)、RAM(Random Access Memory,随即存储器)、EPROM(Erasable ProgrammableRead-Only Memory,可擦写可编程只读存储器)、EEPROM(Electrically ErasableProgrammable Read-Only Memory,电可擦可编程只读存储器)、闪存、磁性卡片或光线卡片。也就是,可读介质包括由设备(例如,计算机)以能够读的形式存储或传输信息的任何介质。
本技术领域技术人员可以理解,可以用计算机程序指令来实现这些结构图和/或框图和/或流图中的每个框以及这些结构图和/或框图和/或流图中的框的组合。本技术领域技术人员可以理解,可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专业计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来实现,从而通过计算机或其他可编程数据处理方法的处理器来执行本发明公开的结构图和/或框图和/或流图的框或多个框中指定的方案。
本技术领域技术人员可以理解,本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案可以被交替、更改、组合或删除。进一步地,具有本发明中已经讨论过的各种操作、方法、流程中的其他步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。进一步地,现有技术中的具有与本发明中公开的各种操作、方法、流程中的步骤、措施、方案也可以被交替、更改、重排、分解、组合或删除。
以上所述仅是本发明的优选实施方式,应当指出,对于本技术领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明原理的前提下,还可以作出若干改进和润饰,这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。
Claims (10)
1.一种突发接收机恢复电路,其特征在于,包括:
重置信号输出电路,用于接收光检测信号,并在所述光检测信号发生电平跳变时,触发输出预设时间长度的重置信号;
放电电路,其输入端与所述重置信号输出电路的输出端相连,其输出端与设置于LA的输入端的耦合电容相连,用于根据所述重置信号对所述耦合电容进行放电。
2.如权利要求1所述的突发接收机恢复电路,其特征在于,所述重置信号输出电路具体包括:
延时复位电路,通过其输入端接收光检测信号,用以在所述光检测信号发生电平跳变时,延时预设时间长度后通过其输出端输出复位信号;
边沿触发电路,通过其第一输入端接收光检测信号,用以在所述光检测信号发生电平跳变时,通过其输出端输出重置信号,并在其第二输入端接收到所述延时复位电路输出的复位信号后,停止输出重置信号。
3.如权利要求2所述的突发接收机恢复电路,其特征在于,所述边沿触发电路具体为D触发器。
4.如权利要求2所述的突发接收机恢复电路,其特征在于,所述延时复位电路具体包括:电容、第一电阻和二极管;其中,
所述二极管的一端与所述第一电阻的一端相连,用于接收光检测信号;
所述电容的一端作为所述延时复位电路的输出端分别与所述第一电阻的另一端、所述二极管的另一端、以及所述边沿触发电路的第二输入端相连;
所述电容的另一端置地。
5.如权利要求1所述的突发接收机恢复电路,其特征在于,所述放电电路具体包括:MOS管和第二电阻,其中,
所述MOS管的栅极与所述重置信号输出电路的输出端相连;
所述MOS管的源极与所述第二电阻的一端相连,并接入预设的参考电压;
所述MOS管的漏极和所述第二电阻的另一端均与所述耦合电容相连。
6.一种光模块,包括:光接收组件ROSA、限幅放大电路LA,连接于所述ROSA的输出端与所述LA的输入端之间的耦合电容,其特征在于,还包括:
重置信号输出电路,用于接收光检测信号,并在所述光检测信号发生电平跳变时,触发输出预设时间长度的重置信号;
放电电路,其输入端与所述重置信号输出电路的输出端相连,输出端与所述耦合电容相连,用于根据所述重置信号对所述耦合电容进行放电。
7.如权利要求6所述的光模块,其特征在于,所述重置信号输出电路具体包括:
延时复位电路,通过其输入端接收光检测信号,用以在所述光检测信号发生电平跳变时,延时预设时间长度后通过其输出端输出复位信号;
边沿触发电路,通过其第一输入端接收光检测信号,用以在所述光检测信号发生电平跳变时,通过其输出端输出重置信号,并在其第二输入端接收到所述延时复位电路输出的复位信号后,停止输出重置信号。
8.如权利要求7所述的光模块,其特征在于,所述边沿触发电路具体为D触发器。
9.如权利要求8所述的光模块,其特征在于,所述延时复位电路具体包括:电容、第一电阻和二极管;其中,
所述二极管的一端与所述第一电阻的一端相连,用于接收光检测信号;
所述电容的一端作为所述延时复位电路的输出端分别与所述第一电阻的另一端、所述二极管的另一端、以及所述边沿触发电路的第二输入端相连;
所述电容的另一端置地。
10.如权利要求6所述的光模块,其特征在于,所述放电电路具体包括:MOS管和第二电阻,其中,
所述MOS管的栅极与所述重置信号输出电路的输出端相连;
所述MOS管的源极与所述第二电阻的一端相连,并接入预设的参考电压;
所述MOS管的漏极和所述第二电阻的另一端均与所述耦合电容相连。
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