CN110932784B - 一种光模块 - Google Patents

Abstract

本申请实施例示出一种光模块，包括，微控制芯片，数/模转换芯片，三极管和控制芯片，控制芯片包括第一控制芯片，驱动芯片。本申请实施例示出的技术方案通过微控制芯片与数/模转换芯片的电连接方式实现通过微控制芯片的一个端口对多个控制芯片控制。进一步的，通过数/模转换芯片的第二端口电连接一三极管的电连接方式，实现通过数/模转换芯片的一个第二端口对两个控制芯片连通状态的控制，进一步的实现数/模转换芯片端口的复用。可见采用本申请实施例示出的技术方案可以在一定程度上节省芯片(微控制芯片，数/模转换芯片)接口的数量，有利于小型化芯片的实现，进而有利于小型化光模块的实现。

Description

一种光模块

技术领域

本申请实施例涉及光通信技术。更具体地讲，涉及一种光模块。

背景技术

光模块通常指用于光电转换的集成模块，其通常由光器件(通常包括：光接收器件和光发射器件)和印制电路(Printed Circuit Board，PCB)板封装而成。在信号转换过程中，光接收器件在接收到光信号后，会将光信号转换成电信号，再通过印制电路板将电信号传输至光发射器件；光发射器件在接收到电信号后，会将电信号转换成光信号射出，从而实现光电信号的转换。

印制电路板上设置有微控制芯片(Microcontroller Unit；MCU)，其中，微控制芯片通过执行自身的程序，控制整个模块的正常运行。这就需要微控制芯片通过端口与光模块各个器件电连接，以实现控制整个模块的正常运行。例如，通过微控制芯片的端口与跨阻放大器的RSSI端口电连接，以实现微控制芯片对RSSI信号的电压进行采样，并将该RSSI信号的模拟电压转换为数字信号也称之为采样值。MCU将得到的采样值存储在MCU内部的寄存器中，由上位机进行读取，完成光功率的监测工作。

但是在微控制芯片电路开发的过程中会遇到微控制芯片的端口不足的情况。如果因端口的少量不足而被迫设置更多的端口，势必会引起光模块封装尺寸的增大。因此，如何在保证光模块体积的前提下，提高微控制芯片的端口的复用率成为一个亟待解决的问题。

发明内容

基于上述技术问题，本申请实施例示出一种光模块。

本申请实施例示出一种光模块，包括：

电路板，具有信号电路，用于提供信号电连接；

微控制芯片，具第一指令输出端口与所述信号电路电连接，用于输出第一控制指令；其第二指令输出端口与所述信号电路电连接，用于输出第二控制指令；

数/模转换芯片，具有指令接收端口和多个输出端口，所述指令接收端口与所述第一指令输出端口电连接，用于接收所述第一控制指令；所述输出端口分别与待控制芯片电连接，用于输出基于所述第一控制指令生成的模拟信号，以使得与之电连接的待控制芯片基于所述模拟信号实现相应的动作；其中一种形式的模拟信号为高低电平信号；

三极管，具有源极、栅极和漏极；所述栅极与所述数/模转换芯片一个输出端口电连接，用于接收所述高低电平信号，所述高低电平信号用于控制所述源极和所述漏极的连通或断开；其源极与所述第二指令输出端口电连接，用于接收所述第二控制指令；

第一控制芯片，其第一指令接收端口与所述源极电连接，用于接收所述微控制芯片输出的第二控制指令；

第二控制芯片，其第二指令接收端口与所述漏极电连接，用于当所述源极与所述漏极连接时接收所述微控制芯片输出的第二控制指令。

由以上技术方案可以看出，本申请实施例示出的光模块，包括，微控制芯片，数/模转换芯片，三极管和控制芯片，控制芯片至少包括：待控制芯片、第一控制芯片和第二控制芯片。其中，数/模转换芯片设置有多个端口，其中，指令接收端口与微控制芯片的第一指令输出端口电连接，用于与微控制芯片进行交互。数/模转换芯片的其余端口用于与待控制芯片电连接，用于在接收到微控制芯片通过第一指令输出端口传输的第一控制指令后，将所述第一控制指令先保存在内部的寄存器中，后续通过调用所述寄存器中存储值，通过相应的输出端口输出模拟信号，以使得与之电连接的待控制芯片基于所述模拟信号实现相应的动作。可见通过将微控制芯片的第一指令输出端口电连接一数/模转换芯片的电连接方式，可以利用微控制芯片的一个第一指令输出端口实现对多个待控制芯片的控制，达到了微控制芯片的端口复用的效果。

在此基础上，通过数/模转换芯片的第二端口电连接一三极管的电连接方式可以进一步的复用微控制芯片的端口。具体的，三极管的栅极与所述数/模转换芯片的一输出端口电连接；源极与第二指令输出端口电连接，源极还与第一控制芯片的端口电连接；漏极与第二控制芯片电连接。三极管的源极还与微控制芯片的第二指令输出端口电连接。通过数/模转换芯片通过输出端口输出的高低电平信号控制源极与漏极的连通或断开，进而可以微控制芯片的第二指令输出端口与第一控制芯片的连通还是第二控制芯片连通进而实现通过数/模转换芯片的一个第二端口对两个控制芯片连通状态的控制，此外，也可以实现利用微控制芯片的一个第二指令输出端口实现对两个控制芯片的控制。

综上，本申请实施例示出的技术方案通过微控制芯片与数/模转换芯片的电连接方式实现通过微控制芯片的一个端口对多个控制芯片控制。进一步的，通过数/模转换芯片的第二端口电连接一三极管的电连接方式，实现通过数/模转换芯片的一个第二端口对两个控制芯片连通状态的控制，此外，也可以实现利用微控制芯片的一个第二指令输出端口实现对两个控制芯片的控制。可见采用本申请实施例示出的技术方案可以在一定程度上节省芯片(微控制芯片，数/模转换芯片)接口的数量，有利于小型化芯片的实现，进而有利于小型化光模块的实现。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为光通信终端连接关系示意图；

图2为光网络单元结构示意图；

图3为本发明实施例提供的一种光模块结构示意图；

图4为本发明实施例提供的一种光模块结构爆炸示意图；

图5为本发明实施例提供的电路板的示意图；

图6为本发明实施例提供的电路板的结构简图；

图7为本发明实施例提供的微控制芯片的示意图；

图8为本发明实施例提供的数/模转换芯片的示意图；

图9为本发明实施例提供的三极管的示意图；

图9a为的N沟道的三极管的结构简图；

图9b为的N沟道的三极管连通状态示意图；

图9c为的N沟道的三极管的结构简图；

图9d为的N沟道的三极管连通状态示意图；

图10根据一优选实施例示出的电路板的结构简图；

图11根据一优选实施例示出的电路板的结构简图；

图12根据一优选实施例示出的电路板的结构简图。

具体实施方式

为使本申请示例性实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请示例性实施例中的附图，对本申请示例性实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的示例性实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，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前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

光通信实现了将信号采用电和光两种不同的载体进行传输。光纤通信使用携带信息的光信号在光波导中传输，利用光在光纤等光波导中的无源传输特性可以实现低成本、低损耗的信息传输；而计算机等信息处理设备采用的是电信号，这就需要在光纤通信系统中实现电信号与光信号的相互转换。

图1为光通信终端连接关系示意图。如图1所示，光通信终端的连接主要包括光网络单元100、光模块200、光纤101及网线103；

光纤的一端连接远端服务器，网线的一端连接本地信息处理设备，本地信息处理设备与远端服务器的连接由光纤与网线的连接完成；而光纤与网线之间的连接由具有光模块的光网络单元完成。

光模块200的光口与光纤101连接，与光纤建立双向的光信号连接；光模块200的电口接入光网络单元100中，与光网络单元建立双向的电信号连接；光模块实现光信号与电信号的相互转换，从而实现在光纤与光网络单元之间建立连接；具体地，来自光纤的光信号由光模块转换为电信号后输入至光网络单元100中，来自光网络单元100的电信号由光模块转换为光信号输入至光纤中。光模块200是实现光电信号相互转换的工具，不具有处理数据的功能，在上述光电转换过程中，信息并未发生变化。

光网络单元具有光模块管脚102，用于接入光模块，与光模块建立双向的电信号连接；光网络单元具有网线管脚104，用于接入网线，与网线建立双向的电信号连接；光模块与网线之间通过光网络单元建立连接，具体地，光网络单元将来自光模块的信号传递给网线，将来自网线的信号传递给光模块，光网络单元作为光模块的上位机监控光模块的工作。

至此，远端服务器通过光纤、光模块、光网络单元及网线，与本地信息处理设备之间建立双向的信号传递通道。

常见的信息处理设备包括路由器、交换机、电子计算机等；光网络单元是光模块的上位机，向光模块提供数据信号，并接收来自光模块的数据信号，常见的光模块上位机还有光纤路终端等。

图2为光网络单元结构示意图。如图2所示，在光网络单元100中具有电路板105，在电路板105的表面设置笼子106；在笼子106中设置有电连接器管脚，用于接入金手指等光模块电口；在笼子106上设置有散热器107，散热器107具有增大散热面积的翅片等凸起结构。

光模块200插入光网络单元中，具体为光模块的电口插入笼子106中的电连接器，光模块的光口与光纤101连接。

笼子106位于电路板上，将电路板上的电连接器包裹在笼子中；光模块插入笼子中，由笼子固定光模块，光模块产生的热量通过光模块壳体传导给笼子，最终通过笼子上的散热器107进行扩散。

图3为本发明实施例提供的一种光模块结构示意图，图4为本发明实施例提供的一种光模块结构爆炸示意图，如图3、图4所示，本发明实施例提供的光模块200包括上壳体201、下壳体202、解锁手柄203、电路板300、光发射次模块500、光接收次模块400及光纤插座600。

上壳体201与下壳体202形成具有两个开口的包裹腔体，具体可以是在同一方向的两端开口(204、205)，也可以是在不同方向上的两处开口；其中一个开口为电口204，用于插入光网络单元等上位机中，另一个开口为光口205，用于外部光纤接入以连接内部光纤，电路板300、光光接收次模块400、发射次模块500及微控制芯片(MCU，Microcontroller Unit；微控制芯片)等光电器件位于包裹腔体中。

上壳体及下壳体一般采用金属材料，利于实现电磁屏蔽以及散热；采用上壳体、下壳体结合的装配方式，便于将电路板等器件安装到壳体中，一般不会将光模块的壳体做成一体结构，这样在装配电路板等器件时，定位部件、散热以及电磁屏蔽结构无法安装，也不利于生产自动化。

解锁手柄203位于腔体/下壳体202的外壁，拉动解锁手柄的末端可以在使解锁手柄在外壁表面相对移动；光模块插入上位机时由解锁手柄将光模块固定在上位机的笼子里，通过拉动解锁手柄以解除光模块与上位机的卡合关系，从而可以将光模块从上位机的笼子里抽出。

电路板300位于由上、壳体形成包裹腔体中，电路板300分别与光发射次模块500及光接收次模块400电连接。

跨阻放大芯片与光接收芯片紧密关联，近距离短走线设计可以保证良好的接收信号质量，光模块的一种封装形态中，将跨阻放大芯片与光接收芯片一起封装在独立封装体中，如封装在同一同轴管壳TO中或同一方形腔体中；独立封装体独立于电路板，光接收芯片及跨阻放大芯片通过独立封装体与电路板形成电连接；光模块的另一种封装形态中，可以不采用独立封装体，而是将光接收芯片与跨阻放大芯片设置在电路板表面。当然，也可以将光接收芯片独立封装，而将跨阻放大芯片设置在电路板上，接收信号质量也能满足某些相对较低的要求。

电路板300上的芯片可以是多合一芯片，比如将激光驱动芯片与微控制芯片融合为一个芯片，也可以将激光驱动芯片、限幅放大芯片及微控制芯片融合为一个芯片，芯片是电路的集成，但各个电路的功能并没有因为集合而消失，只是电路形态发生整合。所以，当电路板上设置有微控制芯片、激光驱动芯片及限幅放大芯片三个独立芯片，这与电路上设置一个三功能合一的单个芯片，方案是等同的。

电路板300端部表面具有金手指，金手指由相互独立的一根根引脚组成的，电路板插入笼子中的电连接器中，由金手指与上位机建立电连接。

电路板300是光模块主要电器件的载体，没有设置在电路板上的电器件最终也与电路板电连接，电路板上的电连接器实现光模块与其上位机的电连接。光模块通常采用的电连接器为金手指。

光模块还包括光发射次模块及光接收次模块，光发射次模块及光接收次模块可以统称为光学次模块。图4为本发明实施例提供的光模块结构分解图，如图4所示，本发明实施例提供的光模块包括光发射次模块500及光接收次模块400，光发射次模块与光接收次模块在电路板表面错开设置，利于实现更佳的电磁屏蔽效果。

光接收次模块400设置在电路板300表面，在一种常见的封装方式(如同轴TO封装)中，光接收次模块独立封装，与电路板物理分离，通过柔性板实现电连接。

光发射次模块500设置在电路板300表面，在另一种常见的封装方式(如同轴TO封装)中，光发射次模块独立封装，与电路板物理分离，通过柔性板实现电连接。

光发射次模块500位于由上、下壳体形成包裹腔体中，如图4所示，电路板300设置有缺口(图中未示出)，用于放置光发射次模块；该缺口可以设置在电路板的中间，也可以设置在电路板的边缘；光发射次模块通过嵌入的方式设置在电路板的缺口中，便于电路板伸入光发射次模块内部，同样便于将光发射次模块与电路板固定在一起。

光发射次模块500依次通过光纤适配器(图4中未示出)及光纤实现与光纤插座600的连接。光纤(图中为标出)一端连接光纤适配器，另一端连接光纤插座600。

电路板300上设置有芯片、电容、电阻等电器件。根据产品的需求选择相应的芯片，常见的芯片包括微控制器(Microcontroller Unit；微控制芯片)和控制芯片，其中控制芯片可以为时钟数据恢复芯片CDR、激光驱动芯片、跨阻放大器TIA芯片、限幅放大器LA芯片、电源管理芯片等。

光模块的接收端包括光接收芯片、跨阻放大芯片TIA、限幅放大芯片LA、第一低通滤波电路、第二低通滤波电路、比较电路及微处理器。光模块的发射端包括驱动芯片等。

图5为本发明实施例提供的电路板的示意图，图6为图5示出的电路板的结构简图，如图5和图6所示，电路板上集成设置有微控制芯片1、数/模转换芯片2、控制芯片(4,5)，值得注意的是，电路板上芯片的数量根据需求而设定没，本实施例示例性的示出两个控制芯片，在光模块实际应用的过程中，可以根据需求设定相应的控制芯片，本实施例并不对控制芯片的数据进行限定。

微控制芯片1，是把中央处理器(Central Process Unit；CPU)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(Timer)、USB、A/D转换、UART、PLC、DMA等周边端口整合在单一芯片上。

微控制芯片1的结构可以参阅图7，从图7中可以看出，微控制芯片设置有多个端口，通过端口与控制芯片的电连接，为不同芯片做不同组合控制。

具体应用在本实例中，微控制芯片的其中一个端口(为了方便区分在本申请实施例中称之为第一指令输出端口11)与数/模转换芯片2的一端口电连接，用于向所述数/模转换芯片2输出第一控制指令。

数/模转换(Digital to Analog，DA)芯片2的结构可以参阅图8。从图8中可以看出数/模转换芯片2设置有多个端口，其中一个端口用于接收第一控制指令，其余的端口为输出端口，通过输出端口与控制芯片的电连接，为不同芯片做不同组合控制。

在一可行性实施例中，数/模转换芯片的其中的一个端口(为了方便区分在本申请实施例中称之为指令接收端口21)与微控制芯片1的第一指令输出端口11电连接，用于与微控制芯片1进行交互。数/模转换芯片内部设置有处理器23和存储器24，处理器用于将所述第一控制指令先保存在内部的寄存器24中，后续通过调用所述寄存器24中存储值，通过相应的输出端口22输出模拟信号至相应的待控制芯片(图中未示出)，在本申实施例中，与数/模转换芯片的输出端口相连接的控制芯片成为待控制芯片。

通过上述电连接方式可以通过微控制芯片1的一个第一指令输出端口11实现对多个待控制芯片的控制，进而达到微控制芯片端口复用的效果。

将数/模转换芯片2与微控制芯片1电连接，虽然可以在一定程度上达到微控制芯片1端口复用的效果。但是，在数/模转换芯片2上设置的端口越多，相应的数/模转换芯片2的体积也随之增大，这显然与芯片小型化的设计理念相违背。基于上述问题，本申请实施例示出的光模块还设有三极管3,通过三极管3与数/模转换芯片2的电连接可以进一步的对数/模转换芯片2的端口复用。

三极管3的结构可以参阅图9，从图9中可以看出三极管包括源极31，栅极33和漏极32。在未通电的情况下，源极与漏极处于断开的状态，可以根据对漏极施加电位的高低，控制栅极31与源极的连通过断开。

具体应用在实施例中，三极管3各个电极与芯片的电连接方式可以继续参阅图6，其中，三极管的栅极33与所述数/模转换芯片2的一端口电连接(为了方便区分，在本申请实施例中称之为使能输出端口22)，所述使能输出端口22，用于输出高低电平信号，所述高低电平信号用于控制源极31与漏极32的连通或断开。源极31与微控制芯片1的第二指令输出端口12电连接，源极31还与第一控制芯片4的第一指令接收端口41电连接；漏极32与第二控制芯片5的第二指令接收端口51电连接。

在一可行性实施例中，当三极管3的源极31与漏极32处于断开的状态时，与源极31电连接的微控制芯片1可以和与源极31电连接的第一控制芯片4可以进行交互；当三极管3的源极31与漏极32处于连通状态时，与源极31电连接的微控制芯片1和与漏极32电连接的第二控制芯片5处于连通的状态，此时微控制芯片1可以与第二控制芯片5进行交互。

可见，本申请实施例示出的技术方案将数/模转换芯片2的使能输出端口22与三极管3的栅极2电连接，数/模转换芯片2通过使能输出端口22输出的高低电平信号来控制微控制芯片1与第一控制芯片4连通，还是与第二控制芯片5连通，进而实现利用数/模转换芯片2的一个使能输出端口22对两个控制芯片连通状态的控制，提高了数/模转换芯片2端口的复用率。此外，也可以实现利用微控制芯片的一个第二指令输出端口实现对两个控制芯片的控制。

数/模转换芯片2通过使能输出端口22输出的高低电平信号对三极管3的控制过程具体为：使能输出端口22输出的高低电平信号对应的电平的高低直接影响着三极管的栅极33电平的高低，进一步的，栅极33电平的高低直接影响着三极管3的源极31与栅极的连通状态。

本申请实施例示出的方案中三极管3可以是N沟道的三极管3，也可以为P沟道的三极管3。下面对不同三极管的控制过程作以详细的说明。

对于N沟道的三极管而言，N沟道的三极管3结构可以参阅图9a。N沟道的三极管3包括P型的源极31a，P型的漏极32a，栅极33，氧化膜34和N型基体35a。所述P型的源极31采用P型半导体制备而成，所述P型的漏极32采用P型半导体制备而成。所述P型的源极31a和P型的漏极32a彼此隔离的设置于N型基体35a内，所述P型的源极31a和P型的漏极32a间的间隙称之为N沟道，所述N沟道与所述氧化膜34的一侧电连接，所述氧化膜34的另一侧与所述栅极33电连接。其中，所述氧化膜35起到阻碍电子或带正电的空穴在栅极33与N沟道间传递的作用。其中，P型的源极31a，P型的漏极32a与N型基体35a的电连接处称之为PN结。PN结允许N型半导体内的电子通过，也允许P型半导体内的带正电的空穴通过。PN结阻碍N型半导体内的带正电的空穴通过，同时阻碍P型半导体内的电子通过。在无外接电压接入的条件下，P型的源极31a与P型的漏极32a彼此隔离。当数/模转换芯片2通过使能输出端口输出一低电平的信号时，相当于在栅极33侧施加一负电压，此时三极管3的结构可以参阅图9b。在电场的作用下，P型的源极31a内的带正电的空穴和P型的漏极32a内的带正电的空穴流入N沟道，从而形成正离子流，使得P型的源极31a和P型的漏极32a连通，相应的，与源极31a电连接的微控制芯片1和与漏极32电连接的第二控制芯片5处于连通的状态，此时，微控制芯片1可以与第二控制芯片5进行交互。

对于P沟道的三极管而言，P沟道的三极管3结构可以参阅图9c，所述P沟道的三极管3包括N型的源极31b，N型的漏极32b，栅极33，氧化膜34和P型基体35b。所述N型的源极31采用N型半导体制备而成，所述N型的漏极32采用N型半导体制备而成。其中所述N型的源极31b和N型的漏极32b彼此隔离的设置于P型基体35b内，所述N型的源极31b和N型的漏极32b间的间隙称之为P沟道，所述P沟道与所述氧化膜34的一侧电连接，所述氧化膜34的另一侧与所述栅极33电连接。数/模转换芯片2通过第二端口输出一低电平信号时，相当于在栅极33侧施加一负电压，此时三极管3的结构可以参阅图9d。在电场的作用下，N型的源极31b内的电子和N型的漏极32b内的电子流入P沟道内，从而形成电流，使得N型的源极31b和N型的漏极32b连通，相应的，与源极31b电连接的微控制芯片1和与漏极32b电连接的第二控制芯片5处于连通的状态，此时，微控制芯片1可以与第二控制芯片进行交互。

综上，本申请实施例示出的光模块包括：微控制芯片1、数/模转换芯片2、三极管3和控制芯片。其中，数/模转换芯片2设置有多个端口，其中，指令接收端口21与微控制芯片1的第一指令输出端口11电连接，用于与微控制芯片1进行交互。数/模转换芯片2的其余端口用于与待控制芯片电连接，用于在接收到微控制芯片1通过第一指令输出端口11传输的第一控制指令后，将所述第一控制指令先保存在内部的寄存器中，后续通过调用所述寄存器中存储值，通过相应的输出端口输出相应的信号至相应的待控制芯片。

可见，通过将微控制芯片1的第一指令输出端口11电连接一数/模转换芯片2的方式，可以利用微控制芯片1的一个第一指令输出端口11实现对多个待控制芯片的控制，达到了微控制芯片的端口复用的效果。在此基础上，通过数/模转换芯片2的使能输出端口电连接一三极管3的电连接方式可以实现对数/模转换芯片2的使能输出端口的复用。具体的，三极管3的栅极与所述数/模转换芯片2的使能输出端口电连接；源极31与微控制芯片1的第二指令输出端口12电连接，源极31还与第一控制芯片4电连接；漏极32与第二控制芯片5电连接。通过数/模转换芯片2的使能输出端口输出的信号对应电平的高低控制三极管3的源极31与漏极32的连通或断开，进而控制微控制芯片1的第二指令输出端口12与第一控制芯片4的连通或与第二控制芯片5连通。通过上述的电连接方式可以实现通过数/模转换芯片2的一个使能输出端口控制两个芯片的目的，提高了数/模转换芯片2的端口的复用率，此外，也可以实现利用微控制芯片的一个第二指令输出端口实现对两个控制芯片的控制，提高了微控制芯片端口的复用率。

综上，本申请实施例示出的技术方案通过微控制芯片1与数/模转换芯片的电连接方式实现通过微控制芯片1的一个端口对多个控制芯片控制。进一步的，通过数/模转换芯片的第二端口电连接一三极管的电连接方式，实现通过数/模转换芯片的一个第二端口对两个控制芯片连通状态的控制，进一步的实现数/模转换芯片端口的复用。可见采用本申请实施例示出的技术方案可以在一定程度上节省芯片(微控制芯片，数/模转换芯片)接口的数量，有利于小型化芯片的实现，进而有利于小型化光模块的实现。

至此，完成本实施例的描述。

光模块在上电时会经历初始化设置。在初始化设置的过程中，第二指令输出端口12并无任何信号输出，此时，微控制芯片默认与第一控制芯片连通。在光模块设计的过程中可以将图7示出的电路板中三极管的栅极电连接一接地引脚或供电引脚的电连接方式来控制初始状态下第二指令输出端口12与第二芯片连通，以达到光模块灵活配置的目的。

在一可行性实例中光模块电路板的结构可以参阅图10。图示10示出的电路板在图6示出的电路板的基础上还包括电阻6和供电引脚7。所述电阻6的一端与所述三极管3的栅极33电连接，电阻6的另一端与供电引脚7电连接。

图10示出的电路板采用的三极管3为P沟道的三极管3。光模块上电时，微控制芯片1运行初始化程序，微控制芯片1并无任何信号输出，相应的数/模转换芯片2并无任何信号输出。此时，三极管3的栅极33通过电阻6与供电引脚7电连接。供电引脚7向三极管3的栅极33提供正电压，在电场的作用下源极31内的电子和漏极32内的电子流入P沟道从而形成电流，使得源极31和漏极32连通，相应的与源极31电连接的微控制芯片1和与漏极32电连接的第二控制芯片5处于连通的状态。光模块完成初始化设置时，微控制芯片1输出的第二控制指令直接通过第二指令输出端口12到达第二控制芯片5，或微控制芯片1直接通过第二指令输出端口12接收第二控制芯片5输出的反馈信号。

在另一可行性光模块中，电路板的结构可以参阅图11。图示11示出的电路板在图6示出的电路板的基础上还包括电阻6和接地引脚8。所述电阻6的一端与所述三极管3的栅极33电连接，所述电阻6的另一端与接地引脚8电连接。

图11示出的电路板中采用的三极管3为N沟道的三极管3。光模块上电时，微控制芯片1运行初始化程序，微控制芯片1并无任何信号输出，相应的数/模转换芯片2并无任何信号输出。三极管3的栅极33通过电阻6与接地引脚8电连接，因此，三极管3的栅极33处于低电平的状态。在电场的作用下源极31内的带正电的空穴和漏极32内的带正电的空穴流入N沟道从而形成正离子流，使得源极31和漏极32连通。相应的与源极31电连接的微控制芯片1和与漏极32电连接的第二控制芯片5处于连通的状态。光模块完成初始化设置时，微控制芯片1输出的第二控制指令直接通过第二指令输出端口12到达第二控制芯片5，或微控制芯片1直接通过第二指令输出端口12接收第二控制芯片5输出的反馈信号。

可见采用本申请实施例示出的技术方案，将三极管3的栅极33与电阻5的一端电连接，通过电阻5的另一端电连接接地引脚8或供电引脚7的电连接方式来控制初始状态下微控制芯片1与第二控制芯片5连通，以达到光模块灵活配置的目的。

至此，完成本实施例的描述。

值得注意的是，需要微控制芯片通过第二端口与第一控制芯片通信时，此时，三极管的源极与漏极处于斩断的状态，因此，与漏极电连接的第二控制芯片和与源极电连接的微控制芯片处于斩断的状态。微控制芯片通过第二端口与第一控制芯片进行通信的过程中并不影响第二控制芯片。但是，当三极管的源极与漏极连通时，第二指令输出端口同时与第一控制芯片和第二控制芯片连通，在此情况下，微控制芯片输出的第二控制指令虽然可以到达第二控制芯片，进而实现对第二控制芯片的控制，但是于此同时，微控制芯片输出的用于控制第二控制芯片的第二控制指令也会达到第一控制芯片，所述用于第二控制芯片的第二控制指令会对第一控制芯片产生一定的干扰。

基于上述技术问题本申请实施例一种光模块，所述光模块的电路板的结构示意图可以参阅图12。图12示出的电路板上集成设置有微控制芯片1，数/模转换芯片2，三极管3，第一控制芯片4和第二控制芯片5。

其中，微控制芯片1第一指令输出端口11包括：第一数据端口11a和第一时钟端口11b，第二指令输出端口12包括第二数据端口12a和第二时钟端口12b。

相应的，数/模转换芯片2的指令接收端口21包括：数据端口21a和时钟端口21b。

三极管3可以为N沟道三极管3或P沟道三极管3。

第一控制芯片4非脉冲控制芯片，只有同时接收到数据信号和时钟信号时才能对相应的控制指令产生响应。具体的可以为：时钟数据恢复芯片CDR、跨阻放大器TIA芯片、限幅放大器LA芯片、电源管理芯片中的一种。其中第一控制芯片4上设置有数据端口41a和时钟端口41b。

第二控制芯片5为脉冲控制芯片，在接收到数据信号时可以对相应的控制指令产生响应。具体的可以为驱动芯片、DC-DC芯片或限幅放大芯片。第二控制芯片5上设置有与三极管3的漏极电连接的数据端口51。在本实施例中，以驱动芯片为例进行说明。

各部件的电连接关系可以继续参阅图12。其中，微控制芯片1的第一数据端口11a与数/模转换芯片2的数据端口21a电连接，用于向数/模转换芯片2传输数据信号；微控制芯片1的第一时钟端口11b与数/模转换芯片2的时钟端口21b电连接，用于向数/模转换芯片2传输时钟信号。微控制芯片1的第二时钟端口12b与第一控制芯片4的时钟端口41b电连接，用于向第一控制芯片4传输时钟信号。微控制芯片1的第二数据端口12a与三极管3的源极31电连接，用于向与所述源极31电连接的数据端口41a传输数据信号；当三极管3处于导通状态时，用于向与所述漏极32电连接数据端口51传输数据信号。

微控制芯片1与第一控制芯片4进行通信时，微控制芯片1分别通过第二数据端口12a和第二时钟端口12b向第一控制芯片4输出数据信号和时钟信号。数据信号通过第二数据端口12a与数据端口41a间的数据线到达第一控制芯片4。时钟信号通过第二时钟端口12b与时钟端口41b间的时钟线到达第一控制芯片4。第一控制芯片4基于接收到的数据信号和时钟信号，执行相应的指令。微控制芯片1与第一控制芯片4通信时。此时，三极管3的源极31与漏极32处于斩断的状态，因此，与漏极32电连接的驱动芯片5和与源极31电连接的微控制芯片1处于斩断的状态。因此，微控制芯片1通过第二指令输出端口12(第二数据端口12a第二时钟端口12b)与第一控制芯片4进行通信的过程中并不影响驱动芯片5。

微控制芯片1通过第一数据端口11a和第一时钟端口11b向数/模转换芯片2输出时钟信号和数据类型的控制型号时，数/模转换芯片2将所述第一控制指令(时钟信号和数据信号)先保存在内部的寄存器中，后续通过调用所述寄存器中存储值，通过相应的输出端口输出模拟信号至相应的待控制芯片。其中一种实现方式是数/模转换芯片2将微控制芯片1传输的第一控制指令经过处理后，由数/模转换芯片2的使能输出端口22输出相应的高低电平信号，所述高低电平信号，用于调节与使能输出端口22电连接的栅极33的电位，进而控制三极管3的源极31和漏极32的连通状态，具体的调节过程可以参阅上述实施例，在此便不赘述。

当三极管3在数/模转换芯片2的控制下，源极31与漏极32处于导通的状态，此时微控制芯片1可以与驱动芯片5进行通信。此时，微控制芯片1通过第二数据端口12a输出数据信号，所述数据信号可以同时到达驱动芯片5和第一控制芯片4。

当数据信号到达第一控制芯片4时，由于，第一控制芯片为非脉冲控制芯片，只有同时接收到的第二控制指令包括数据信号和时钟信号，才能对能执行相应的命令。当第一控制芯片4仅仅接收到数据信号时，并不对数据信号做出任何响应。微控制芯片1通过第二数据端口与驱动芯片5进行通信的过程中并不影响第一控制芯片4。

当数据信号到达驱动芯片5时，驱动芯片将微控制芯片1输出的电平信号与参考电平信号进行比较，得到误差信号，将误差信号与锯齿波信号进行比较后，输出用于控制开关通断的驱动信号，进而控制与所述驱动芯片电连接的激光器二极管得电发光，或失电不发光。

可见采用本申请实施例示出的光模块，微控制芯片1通过第二指令输出端口12与第一控制芯片4进行通信时，三极管3的源极31与漏极32处于斩断的状态，此时，与漏极32电连接的驱动芯片5和源极31电连接的微控制芯片1处于斩断的状态。因此，微控制芯片1通过第二指令输出端口12与第一控制芯片4进行通信的过程中并不影响驱动芯片5。微控制芯片1通过第二端口23与驱动芯片5进行通信时，微控制芯片1通过第二数据端口输出数据信号，驱动芯片5基于所述数据信号实现相应的功能。第一控制芯片仅仅接收到数据信号，并不对数据信号做出任何响应。因此，微控制芯片1通过第二指令输出端口12与驱动芯片5进行通信的过程中并不影响第一控制芯片4。

另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用硬件加软件功能单元的形式实现。

本领域技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。

最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的范围。

Claims (4)

1.一种光模块，其特征在于，包括：

电路板，具有信号电路，用于提供信号电连接；

微控制芯片，其第一指令输出端口与所述信号电路电连接，用于输出第一控制指令；其第二指令输出端口与所述信号电路电连接，用于输出第二控制指令；所述第二指令输出端口包括第二数据端口以及第二时钟端口；所述第二数据端口，用于当源极与漏极连通时输出数据信号至所述第二控制芯片；所述第二时钟端口，用于当所述源极与所述漏极连通时无信号输出；

数/模转换芯片，具有指令接收端口和多个输出端口，所述指令接收端口与所述第一指令输出端口电连接，用于接收所述第一控制指令；所述多个输出端口分别与待控制芯片电连接，用于输出基于所述第一控制指令生成的模拟信号，以使得与之电连接的待控制芯片基于所述模拟信号实现相应的动作；所述模拟信号为高低电平信号；

三极管，具有源极、栅极和漏极；所述栅极与所述数/模转换芯片一个输出端口电连接，用于接收所述高低电平信号，所述高低电平信号用于控制所述源极和所述漏极的连通或断开；其源极与所述第二指令输出端口电连接，用于接收所述第二控制指令；

第一控制芯片，其第一指令接收端口与所述源极电连接，所述第一控制芯片被配置为：在同时接收到数据信号和时钟信号时，执行所述微控制芯片输出的第二控制指令；所述时钟信号为当所述源极与漏极未连通时，第二时钟端口输出的；所述第二控制指令包括：数据信号和时钟信号；

第二控制芯片，其第二指令接收端口与所述漏极电连接，所述第二控制芯片被配置为：在接收到所述数据信号时，执行所述微控制芯片输出的第二控制指令。

2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述第一控制芯片与所述微控制芯片的通信方式为IIC通信方式。

3.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述第二控制芯片与所述微控制芯片的通信方式不同于所述第一控制芯片与所述微控制芯片的通信方式。

4.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述数/模转换芯片与所述微控制芯片通信方式为IIC通信方式。

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