CN108880685A - 一种光模块 - Google Patents

Abstract

本发明揭示了一种光模块。光模块包括：比较单元，比较单元的第一输入端与复用引脚连接，复用引脚分时地接收来自上位机的第一电压及第二电压；分压单元，分压单元与复用引脚连接，以降低上位机的电压，从而得到第一电压，第一电压低于上位机的判决门限电压；比较单元的第二输入端接入判决参考电压，比较单元的输出端输出控制电压；判决参考电压大于第二电压、小于第一电压。本发明实现了光模块金手指上引脚的信号复用。

Description

一种光模块

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，特别涉及一种光模块。

背景技术

随着光模块速率越来越高，通道也越来越多，需要的光模块金手指的数量也会增加。为了在标准机框内插入更多的光模块，模块的尺寸不能过大，也因此限制了光模块金手指的数量。

由于光模块金手指数量受限，金手指所能够处理的信号数量也受限，因此，现有技术中存在光模块所能够处理信号数量较少的问题。

发明内容

为了提高光模块金手指引脚传输信号的数量，本发明提供了一种光模块。

一种光模块，光模块包括：

比较单元，比较单元的第一输入端与复用引脚连接，复用引脚分时地接收来自上位机的第一电压及第二电压；

分压单元，分压单元与复用引脚连接，以降低上位机的电压，使得上位机输出第一电压，第一电压低于上位机的判决门限电压；

比较单元的第二输入端接入判决参考电压，比较单元的输出端输出控制电压；

判决参考电压大于第二电压、小于第一电压。

本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：

分压单元降低上位机的电压，得到的第一电压低于上位机的判决门限电压，实现了光模块与上位机之间传递一路信号；

光模块接收来自上位机的第二电压，比较单元的判决参考电压大于第二电压、小于第一电压，实现了上位机与光模块之间传递另一路信号。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并于说明书一起用于解释本发明的原理。

图1是本发明实施例提供的光模块结构图；

图2是本发明实施例提供的光模块电路框图；

图3是图2应用场景的电平示意图。

具体实施方式

这里将详细地对示例性实施例执行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。

光模块在使用时需要插入上位机（上位机）中，其通过电路板上的金手指与上位机建立电连接，以进行供电、数据传递等电交互。从产业分工来看，光模块由光模块厂商生产制造，上位机由上位机厂商生产制造，在光模块与上位机衔接的部分需要按照统一的标准制造，具体地，光模块金手指上连接引脚的数量以及定义要与上位机接口一致。

这种标准虽然便于光模块与上位机建立电连接，但是限制了金手指引脚的数量及功能，进而限制了光模块厂商对光模块功能的研发。

本发明实施例为了扩展光模块的功能，需要增加金手指引脚的数量，但是碍于与上位机的标准要求，无法从物理上增加金手指引脚的数量，故而提出一种对引脚实现功能复用的方案。

图1是本发明实施例提供的光模块结构图，如图1所示，本发明实施例提供的光模块包括上壳体11、下壳体12及电路板10，电路板10的一端设置有光发射次模块13、光接收次模块14等光学次模块，另一端设置有金手指，金手指由引脚组成，在电路板10的表面设置有电阻、比较器、电源等电器件。

光模块的金手指插入上位机中，金手指中的引脚与上位机的引脚实现电接触，其中光模块的金手指中具有一复用引脚15，复用引脚实现了两种信号/功能通过同一引脚进行传输，与此对应的，上位机同样有一复用引脚与光模块的复用引脚15对应。

光模块中具有低功耗LOWPOWER（LP）模式的功能，在上位机不需要光模块进行光电转换以传递信息时，由上位机指示光模块由正常的工作状态进入低功耗模式，以实现节能。光模块进入低功耗模式以及退出低功耗模式均需要上位机的指示。

具体地，上位机的LP模式控制引脚与光模块的金手指被控引脚连接，上位机可以通过这种连接关系改变光模块金手指被控引脚的电压，当上位机增加其电压输出时，光模块金手指被控引脚的电压随之升高，光模块内的电压比较单元通过判断被控引脚的电压高低来判断进入或退出低功耗模式。

上位机需要检查光模块是否接入，即光模块是否在位。上位机对光模块是否在位的判断，只有两种状态，即在位和不在位。具体地，上位机的在位检测引脚默认保持高电平状态，即在光模块未接入时保持高电平状态；当光模块接入时，光模块的引脚与上位机的在位检测引脚连接，拉低了上位机在位检测引脚的电压，此时上位机检测到低电压后，判断光模块在位。

具体地，上位机中采用电压比较单元来判断在位检测引脚的电压。

光模块的在位检测与低功耗模式判断都是通过检测引脚的电压状态进行的，而且上位机的判决门限电压比光模块的判决参考电压高。

本发明实施例提供一种光模块，包括：

比较单元，比较单元的第一输入端与复用引脚连接，复用引脚分时地接收来自上位机的第一电压及第二电压；

分压单元，分压单元与复用引脚连接，以降低上位机的电压，使得上位机输出第一电压，第一电压低于上位机的判决门限电压；

比较单元的第二输入端接入判决参考电压，比较单元的输出端输出控制电压；

判决参考电压大于第二电压、小于第一电压。

分压单元降低复用引脚上的电压，得到的第一电压低于上位机的判决门限电压，实现了光模块与上位机之间传递一路信号；

光模块接收来自上位机的第二电压，比较单元的判决参考电压大于第二电压、小于第一电压，实现了上位机与光模块之间传递另一路信号。

本发明实施例中，将光模块的低功耗功能与在位判断功能采用同一个物理引脚实现，该物理引脚即复用引脚，在复用引脚时，不同的信号采用时分的方式通过复用引脚。

上位机需要对光模块是否在位（是否插入上位机）进行判断，上位机的这种判决是通过特定引脚的电压判决进行的。上位机的插座与光模块的金手指连接，具体的，上位机插座的引脚与光模块金手指的复用引脚连接，上位机插座的引脚默认处于高电压状态，当光模块插入后，光模块金手指的复用引脚连接光模块内部的分压单元，以降低上位机插座的引脚电压，拉低电压之后，上位机的引脚向光模块的复用引脚输出第一电压，即在上位机的引脚由高电压转变为降低后的第一电压。

具体地，上位机对光模块是否在位判断的判决门限电压为2.5V，上位机的电压默认高于2.5V，此时上位机判定光模块不在位；当光模块插入上位机后，光模块中的分压单元将复用引脚的电压拉低至2.5V以下，即得到第一电压。

光模块插入上位机，复用引脚与上位机对应引脚电连接，光模块的分压单元拉低了上位机与复用引脚对应的引脚的电压，使得上位机判定光模块在位，实现了在位判断这一路信号的传输。

上位机指示光模块进入低功耗模式时，会向光模块发出指示信号，这另外的一路指示信号也可以通过复用引脚进行传输。

复用引脚可以进行多路信号的传输，主要因为上位机的在位判断以及光模块的低功耗状态判断，这两者的判决电压不同，而且低功耗状态是光模块在位之后的进一步状态。

具体地，上位机的在位判断，其判决门限电压为2.5V，而光模块的低功耗状态判断，其判决参考电压为1.25V。上位机默认输出高于2.5V的电压，直到光模块插入上位机后拉低了该电压，但是拉低后的第一电压仍然大于光模块低功耗的判决参考电压，处于在位且高功耗的状态，上位机进一步改变该电压，改变后的第二电压低于光模块低功耗判决参考电压，使得光模块进入在位且低功耗状态。

这样，在同一个引脚上，由光模块拉低电压，进入在位状态且高功耗状态；由上位机进一步拉低电压，进入在位且低功耗状态。

图2是本发明实施例提供的光模块电路框图。如图2所示，光模块内部的比较单元110是比较器，分压单元130是电阻，电阻的一端与复用引脚连接，电阻的另一端接地。本发明实施例提供的光模块（Module）包括比较单元110（比较器IC-1）、分压单元130（电阻R3），比较器IC-1的第一输入端/正输入端与复用引脚连接，进而能够通过光模块上的复用引脚与上位机（Host）连接。图2中由光模块的复用引脚与上位机的引脚连接成一路电通路16。

与光模块连接的上位机包括缓冲器IC-2、比较器IC-3、电阻R1、电阻R2。IC-3的正输入端能够通过光模块上的复用引脚与光模块的比较器IC-1的第一输入端/正输入端连接。

IC-3的负输入端连接判决门限电压，IC-1的负输入端连接判决参考电压。判决门限电压用于判断光模块是否插入上位机中，判决参考电压用于判断光模块是否进入低功耗模式。

光模块中，电阻R3一端与复用引脚连接，另一端接地。

上位机中，电阻R1一端与比较器IC-3的正输入端连接，另一端连接缓冲器IC-2的输出端。电阻R2一端与供电电源连接，另一端与IC-3的正输入端连接。

第一电压指示为Presence，第二电压指示为LPMode。在缓冲器IC-2所接收信号Host_LPMode的控制下，上位机向光模块传输第二电压指示LPMode，光模块在LPMode的控制下输出控制电压Module_LPMode。

光模块不与上位机连接时，比较器IC-3正输入端电压高于判决门限电压，使得IC-3的输出信号Host_Presence为高电平，指示光模块不在位。

光模块与上位机连接时，比较器IC-3正输入端接收第一电压指示Presence，IC-3正输入端电压低于判决门限电压，使得IC-3的输出信号Host_Presence为低电平，向上位机指示光模块在位。

Host_LPMode为低电平时，一方面，比较器IC-1正输入端电压低于判决参考电压，使得IC-1的输出信号（Module_LPMode）为低电平，控制光模块低功耗工作。另一方面，比较器IC-3正输入端电压低于判决门限电压，使得IC-3的输出信号Host_Presence为低电平，指示光模块在位。

Host_LPMode为高电平时，IC-2输出高电平，一方面，IC-1正输入端电压高于判决参考电压，使得Module_LPMode为低电平，控制光模块高功耗工作。另一方面，IC-3正输入端电压低于判决门限电压，使得Host_Presence为低电平，指示光模块在位。

图3是图2应用场景的电平示意图。如图3所示，区间1中，复用引脚的电压位于0V至1.25V，即位于判决参考电压（1.25V）之下，Module_LPMode为低电平，Host_Presence为低电平，指示光模块在位并低功耗工作。

区间2中，复用引脚的电压位于1.25V至2.5V，Module_LPMode为高电平，Host_Presence为低电平，指示光模块在位并低功耗工作。

区间3中，复用引脚的电压位于判决门限电压（2.5V）之上，Host_Presence为高电平，指示光模块不在位。实际应用中，为了保持对电压的高灵敏度判断，虽然低于2.5V的电压就可以理论上认为是在位，但实际还是会明显低于2.5V，所以图示的区间2位于1.25V与2.5V之间的中间区域。

其中，具体地，电阻R1为15KΩ，R2为25KΩ，R3为10KΩ。

当光模块不在位时，图2中光模块部分不存在，此时信号复用引脚的电压通过R2上拉至供电电源（3.3V），因此比较器IC-3的正输入端为3.3V，负输入端为判决门限电压（2.5V），因此信号Host_Presence为高电平。

当光模块低功耗工作时，信号Host_LPMode为低电平，向IC-2输入低电平，此时复用引脚的电压通过R3和R2分压后，10K*3.3V/(10K+25K)=0.94V，因此IC-3的正输入端为0.94V，负输入端为判决门限电压（2.5V），因此信号Host_Presence为低电平。同时，比较器IC-1的正输入端为0.94V，负输入端为判决参考电压（1.25V），因此信号Module_LPMode为低电平。

当光模块高功耗工作时，信号Host_LPMode为高电平，向IC-2输入高电平，此时电阻R1与电阻R2并联的阻值为25K*15K/(25K+15K)=9.375KΩ，复用引脚的电压为10K*3.3V/(10K+9.375K)=1.7V，因此比较器IC-3的正输入端为1.7V，负输入端为判决门限电压（2.5V），因此信号Host_Presence为低电平。同时，比较器IC-1的正输入端为1.7V，负输入端为第一参考电源1.25V，因此信号Module_LPMode为高电平。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围执行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (5)

1.一种光模块，其特征在于，包括：

比较单元，所述比较单元的第一输入端与复用引脚连接，所述复用引脚分时地接收来自上位机的第一电压及第二电压；

分压单元，所述分压单元与所述复用引脚连接，通过降低所述上位机的电压使得所述上位机输出所述第一电压，所述第一电压低于所述上位机的判决门限电压；

所述比较单元的第二输入端接入判决参考电压，所述比较单元的输出端输出控制电压；

所述判决参考电压大于所述第二电压、小于所述第一电压。

2.如权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述判决门限电压用于判断所述光模块是否插入所述上位机中。

3.如权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述判决参考电压用于判断所述光模块是否进入低功耗模式。

4.如权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述分压单元为电阻，所述电阻的一端与所述复用引脚连接，另一端接地。

5.如权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述比较单元为比较器。