CN113131888B - 带宽可调的放大器电路、方法、介质、终端和光接收机 - Google Patents
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Abstract
本发明提供带宽可调的放大器电路、方法、介质、终端和光接收机，包括：主放大器，主放大器，所述主放大器的输出端连接带宽控制单元；其中，所述带宽控制单元包括至少一个参数可调的电子元件，以通过调节所述电子元件的参数来控制所述主放大器的频带宽度。本发明不仅能够保证较高的灵敏度和较大的动态范围，还能在此前提下实现带宽可调，在光纤传输中可针对不同速率进行带宽控制，实现对不同信号动态范围进行速度调节，从而可以适应长距离通信和各种通信距离的要求。
Description
技术领域
本发明涉及模拟集成电路设计领域，特别是涉及带宽可调的放大器电路、方法、介质、终端和光接收机。
背景技术
光纤通信具有传输频带宽、通信容量大、体积小、重点轻等优点而得到广泛的重视和应用，而随着信息技术传输速度日益更新，下一代接入网将以10Gbps速率为主。
光接收机作为光线通信的关键部件之一，其第一级为跨阻放大器(Transimpedance Amplifier，TIA)，与光电二极管相连作为光通信模块的核心元器件。为了适应长距离通信和各种通信距离的要求，跨阻放大器最重要的指标是较高的灵敏度和较大的动态范围。另一方面，在保证较高的灵敏度和较大的动态范围前提下，如何实现带宽可调一直是研究热点。
发明内容
鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明提供带宽可调的放大器电路、方法、介质、终端和光接收机，用于解决现有放大器的带宽不可调的技术问题。
为实现上述目的，本发明的第一方面提供一种带宽可调的放大器电路，包括：主放大器，所述主放大器的输出端连接带宽控制单元；其中，所述带宽控制单元包括至少一个参数可调的电子元件，以通过调节所述电子元件的参数来控制所述主放大器的频带宽度。
在本发明第一方面的较佳实现方式中，所述带宽控制单元包括：阻容并联网络，包括并联连接的主电容和主电阻；可调阻容网络，与所述阻容并联网络并联连接，用于调节所述主放大器输出端的总容值和/或总阻值，据以控制所述主放大器的频带宽度。
在本发明第一方面的较佳实现方式中，所述可调阻容网络包括：辅助电容；增益可调的辅助放大器，与所述辅助电容并联连接，用于通过增益值变化来调节所述主放大器输出端的总容值；其中，所述辅助放大器的增益值与所述主放大器输出端的总容值呈正向变化，且与所述主放大器的频带宽度呈反向变化。
在本发明第一方面的较佳实现方式中，所述可调阻容网络包括：容值可调的辅助电容，用于通过容值变化来调节所述主放大器输出端的总容值；辅助放大器，与所述辅助电容并联连接；其中，所述辅助电容的电容值与所述主放大器输出端的总容值呈正向变化，且与所述主放大器的频带宽度呈反向变化。
在本发明第一方面的较佳实现方式中，所述可调阻容包括网络包括：容值可调的辅助电容，用于通过容值变化来调节所述主放大器输出端的总容值；增益可调的辅助放大器，与所述辅助电容并联连接，用于通过增益值变化来调节所述主放大器输出端的总容值；其中，所述辅助电容的电容值与所述主放大器输出端的总容值呈正向变化，且与所述主放大器的频带宽度呈反向变化；所述辅助放大器；所述辅助放大器的增益值与所述主放大器输出端的总容值呈正向变化，且与所述主放大器的频带宽度呈反向变化。
在本发明第一方面的较佳实现方式中，所述可调阻容网络包括：可调电容，用于通过容值变化来调节所述主放大器输出端的总容值；所述可调电容的电容值与所述主放大器输出端的总容值呈正向变化，且与所述主放大器的频带宽度呈反向变化。
在本发明第一方面的较佳实现方式中，所述可调阻容网络包括：可调电阻，用于通过阻值变化来控制所述主放大器输出端的总阻值；所述可调电阻的电阻值与所述主放大器输出端的总阻值呈正向变化，且与所述主放大器的频带宽度呈反向变化。
在本发明第一方面的较佳实现方式中，所述带宽控制单元包括：主电容；主电阻，与所述主电容并联连接，其中，所述主电阻为可调电阻，其阻值与主放大器的频带宽度呈反向变化；和/或所述主电容为可调电容，其容值与主放大器的频带宽度呈反向变化。
为实现上述目的，本发明的第二方面提供一种适用于放大器的带宽调节方法，所述放大器输出端连接有带宽控制单元；所述带宽调节方法包括：根据获取的放大器的目标带宽值，计算所述带宽控制单元中电子元件的目标参数；根据计算所得的电子元件的目标参数，生成所述电子元件的参数调节指令。
在本发明第二方面的较佳实现方式中，所述带宽控制单元包括阻容并联网络和可调阻容网络，所述阻容网络和可调阻容网络并联连接；所述阻容并联网络包括并联连接的主电容和主电阻；所述可调阻容网络包括辅助电容和增益可调的辅助放大器，所述辅助电容和辅助放大器并联连接；所述方法包括：根据获取的放大器的目标带宽值，计算放大器输出端的总容值；根据计算所得的放大器输出端的总容值，计算辅助放大器的目标增益值；根据计算所得的辅助放大器的目标增益值，生成对应的增益调节指令。
在本发明第二方面的较佳实现方式中，所述带宽控制单元包括阻容并联网络和可调阻容网络，所述阻容网络和可调阻容网络并联连接；所述阻容并联网络包括并联连接的主电容和主电阻；所述可调阻容网络包括容值可调的辅助电容和辅助放大器，所述辅助电容和辅助放大器并联连接；所述方法包括：根据获取的放大器的目标带宽值，计算放大器输出端的总容值；根据计算所得的放大器输出端的总容值，计算辅助电容的目标容值；根据计算所得的辅助电容的目标容值，生成对应的容值调节指令。
在本发明第二方面的较佳实现方式中，所述带宽控制单元包括阻容并联网络和可调阻容网络，所述阻容网络和可调阻容网络并联连接；所述阻容并联网络包括并联连接的主电容和主电阻；所述可调阻容网络包括容值可调的辅助电容和增益可调的辅助放大器，所述辅助电容和辅助放大器并联连接；所述方法包括：根据获取的放大器的目标带宽值，计算放大器输出端的总容值；根据计算所得的放大器输出端的总容值，计算辅助电容的目标容值和辅助放大器的目标增益值；根据计算所得的辅助电容的目标容值和辅助放大器的目标增益值，生成对应的容值调节指令和增益调节指令。
为实现上述目的，本发明的第三方面提供一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时执行所述适用于放大器的带宽调节方法。
为实现上述目的，本发明的第四方面提供一种带宽调节终端，包括处理器和存储器；所述存储器用于存储计算机程序；所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述带宽调节终端执行所述适用于放大器的带宽调节方法。
为实现上述目的，本发明的第五方面提供一种光接收机，包括所述带宽可调的放大器电路。
如上所述，本发明涉及的带宽可调的放大器电路、方法、介质、终端和光接收机，具有以下有益效果：本发明不仅能够保证较高的灵敏度和较大的动态范围，还能在此前提下实现带宽可调，在光纤传输中可针对不同速率进行带宽控制，实现对不同信号动态范围进行速度调节，从而可以适应长距离通信和各种通信距离的要求。
附图说明
图1显示为现有技术中的传统放大器的电路结构示意图。
图2显示为本发明一实施例中带宽可调的放大器电路的结构示意图。
图3显示为本发明一实施例中带宽可调的放大器电路的结构示意图。
图4显示为本发明一实施例中10Gbps跨阻放大器的频率特性调整曲线的示意图。
图5显示为本发明一实施例中带宽可调的放大器电路的结构示意图。
图6显示为本发明一实施例中带宽可调的放大器电路的结构示意图。
图7A显示为本发明一实施例中带宽可调的放大器电路的结构示意图。
图7B显示为本发明一实施例中带宽可调的放大器电路的结构示意图。
图8显示为本发明一实施例中适用于放大器的带宽调节方法的流程示意图。
图9显示为本发明一实施例中适用于放大器的带宽调节方法的流程示意图。
图10显示为本发明一实施例中适用于放大器的带宽调节方法的流程示意图。
图11显示为本发明一实施例中带宽调节终端的结构示意图。
具体实施方式
以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。
须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。下面的详细描述不应该被认为是限制性的，并且本申请的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求书所限定。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本申请。空间相关的术语，例如“上”、“下”、“左”、“右”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等，可在文中使用以便于说明图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。
在本发明中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“固持”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”。仅当元件、功能或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。
光纤通信是以光波作为信息载体，以光纤作为传输媒介的一种通信方式，它从光通信中脱颖而出，已成为现代通信的主要支柱之一。光纤通信因具有传输频带宽、通信容量大、体积小、重点轻等优点已得到广泛的重视和应用。随着信息技术传输速度日益更新，下一代接入网将以10Gbps速率为主。
光接收机作为光线通信的关键部件之一，其第一级为跨阻放大器(Transimpedance Amplifier，TIA)，与光电二极管相连作为光通信模块的核心元器件。为了适应长距离通信和各种通信距离的要求，跨阻放大器最重要的指标是较高的灵敏度和较大的动态范围，并在保证较高的灵敏度和较大的动态范围的前提下还需实现带宽可调，但传统的放大器尚不能实现带宽可调。
为便于本领域技术人员理解，现结合图1来对传统放大器的电路结构做详细的说明。传统的放大器电路包括放大器AMP1，有输入端Vin和输出端Vout；放大器AMP1的输出端Vout连接有并联的电阻R1和电容C1。
若放大器AMP1的跨导为Gm1，则放大器AMP1的信号电压增益Av1计算如下：
Av1＝Gm1*R；公式1)
放大器AMP1的频带宽度计算如下：
频带宽度＝1/(2π*R1*C1)；公式2)
由公式2)可知，放大器AMP1的频带宽度由R1*C1的乘积常数决定，因此较难调节。
有鉴于此，本发明提供带宽可调的放大器电路、方法、介质、终端和光接收机，主放大器的输出端连接有带宽控制单元，所述带宽控制单元包括至少一个参数可调的带宽控制单元，以通过调节带宽控制单元的参数来控制主放大器的频带宽度，从而实现在光纤传输中针对不同速率进行带宽控制，对不同信号动态范围进行速度调节，从而可以适应长距离通信和各种通信距离的要求。
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，通过下述实施例并结合附图，对本发明实施例中的技术方案的进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定发明。
实施例一
如图2所示，展示了本发明一实施例中带宽可调的放大器电路的结构示意图。本实施例的放大器电路是在传统放大器的基础上，并联了用于控制主放大器的频带宽度的可调阻容网络；所述可调阻容网络用于调节主放大器输出端的总容值和/或总阻值，据以控制所述主放大器的频带宽度。
具体来说，放大器电路包括主放大器AMP1、阻容并联网络21和可调阻容网络22，阻容并联网络21和可调阻容网络22并联连接于主放大器AMP1的输出端(Vout)。阻容并联网络21包括并联连接的主电容C1和主电阻R1，可调阻容网络22包括可调电容网络、可调电阻网络、或者既包括可调电容网络又包括可调电阻网络，具体结构将于下文中予以详述。
在本实施例较佳的实现方式中，可调阻容网络为可调电容网络，具体结构如图3所示，包括辅助电容C2和辅助放大器AMP2，且辅助放大器AMP2与辅助电容C2并联连接。
可选的，所述辅助放大器为增益可调的放大器，用于通过增益值变化来调节所述主放大器输出端的总容值；其中，所述辅助放大器的增益值与所述主放大器输出端的总容值呈正向变化，且与所述主放大器的频带宽度呈反向变化。具体来说，主放大器输出端的总容值，随辅助放大器增益值的增大而增大，并随辅助放大器增益值的减小而减小；进一步的，主放大器的频带宽度，随主放大器输出端的总容值的增大而减小，并随主放大器输出端的总容值的减小而增大。
可选的，所述辅助电容为容值可调的电容，用于通过容值变化来调节所述主放大器输出端的总容值；其中，所述辅助电容的电容值与所述主放大器输出端的总容值呈正向变化，且与所述主放大器的频带宽度呈反向变化。具体来说，主放大器输出端的总容值，随辅助电容容值的增大而增大，并随辅助电容容值的减小而减小；进一步的，主放大器的频带宽度，随主放大器输出端的总容值的增大而减小，并随主放大器输出端的总容值的减小而增大。
可选的，所述辅助放大器为增益可调的放大器，并且所述辅助电容为容值可调的电容，分别通过增益值变化和容值变化来调节主放大器输出端的总容值，调节过程与上文类似，故不再赘述。
辅助电容C2和辅助放大器AMP2组成的可调电容网络的电容值计算如下：
Cp＝C2*(1+Gm2*R2)；公式3)
其中，Gm2为辅助放大器AMP2的跨导，R2为辅助放大器AMP2的输出端电阻(可为内置电阻，图中未图示)，(Gm2*R2)为辅助放大器AMP2的增益。
主放大器输出端(Vout)的总容值计算如下：
C总＝C1+Cp＝C1+C2(1+Gm2*R2)；公式4)
主放大器AMP1的带宽计算如下：
带宽＝1/{2π*R1*[C1+C2(1+Gm2*R2)]}；公式5)
由此可知，通过调节辅助放大器AMP2的跨导Gm2，或者调节辅助电容C2的容值，或者同时调节辅助放大器AMP2的跨导Gm2和辅助电容C2的容值，便可控制主放大器AMP1的频带宽度。应理解的是，为实现主放大器的频带宽度可调，跨导Gm2的可调可通过选用增益可调的放大器来实现，C2和R2可选用容值可调的电容网络和阻值可调的电阻网络来实现，本实施例不作限定。
为便于本领域技术人员理解，下文以10Gbps TIA(跨阻放大器)通过增益可调的辅助放大器来进行带宽控制为例，并结合图4所展示的10Gbps跨阻放大器的频率特性调整曲线，来说明本发明的带宽调节效果。
在图4中，横坐标代表频率(Hz)，纵坐标代表增益(dB)，象限中的曲线代表跨阻放大器的频率特性调整曲线。通常情况下，辅助放大器AMP2的增益AV2＝0，TIA的带宽为10GHz；当调节辅助放大器AMP2的增益AV2增大时，根据上文的公式5)可知，TIA的带宽从10GHz逐渐缩小，跨组放大器的频率特性调整曲线沿着箭头方向不断向内收缩。
应理解的是，本实施例的技术方案可应用于对带宽需要调节的电路，例如光线通信的跨阻放大器，使用时需要针对不同速率进行带宽控制，针对不同信号动态范围进行速度调节。
在本实施例可选的实现方式中，可调阻容网络22为可调电容网络，包括可调电容器来实现，具体结构如图5所示：可调电容器C3与阻容并联网络21并联连接。需说明的是，可调电容器是一种电容量可在一范围内调整并可在调整后固定于某个电容值的电容器，包括但不限于陶瓷可调电容、PVC可调电容或者空气可调电容等等，本实施例不作限定。
具体来说，可调电容器C3通过容值变化来控制所述主放大器的频带宽度，且该可调电容的容值与主放大器的频带宽度呈反向变化。具体来说，C3的电容值与主放大器AMP1输出端的总容值呈正向变化，即主放大器AMP1输出端的总容值，随可调电容器电容值的增大而增大，并随可调电容器电容值的减小而减小。进一步的，主放大器AMP1输出端的总容值与主放大器的频带宽度呈反向变化，即主放大器AMP1的带宽，随主放大器AMP1输出端总容值的增大而减小，并随主放大器AMP1输出端总容值的减小而增大。
具体来说，主放大器输出端(Vout)的总容值计算如下：
C总＝C1+C3；公式6)
主放大器AMP1的带宽计算如下：
带宽＝1/[2π*R1*(C1+C3)]；公式7)
由此可知，通过控制可调电容器C3的电容值，即可控制主放大器输出端(Vout)的总容值，进而控制主放大器AMP1的带宽。
在本实施例可选的实现方式中，可调阻容网络22为可调电阻网络，包括可调电阻器，具体结构如图6所示：可调电阻RVAR1，与阻容并联网络21并联连接。可调电阻RVAR1可具体选用滑动变阻器、电阻箱或者电位器等等，本实施例不作限定。
其中，可调电阻RVAR1通过阻值变化来控制所述主放大器输出端的总阻值；所述可调电阻的电阻值与所述主放大器输出端的总阻值呈正向变化，且与所述主放大器的频带宽度呈反向变化。具体来说，可调电阻RVAR1的阻值与主放大器AMP1输出端的总阻值呈正向变化，即主放大器AMP1输出端的总阻值，随可调电阻RVAR1阻值的增大而增大，并随可调电阻RVAR1阻值的减小而减小。进一步的，主放大器AMP1输出端的总阻值与主放大器的频带宽度呈反向变化，即主放大器AMP1的带宽，随主放大器AMP1输出端总阻值的增大而减小，并随主放大器AMP1输出端总阻值的减小而增大。
具体来说，主放大器输出端(Vout)的总阻值计算如下：
R总＝R1//RVAR1；公式8)
主放大器AMP1的带宽计算如下：
带宽＝1/[2π*(R1//RVAR1)*C1]；公式9)
由此可知，通过控制可调电阻RVAR1的阻值，即可控制主放大器AMP1的带宽。
需说明的是，在本实施例的多个实现方式中，如图2、3、5和6所示，主电阻R1和主电容C1虽都以定值电容和定值电阻为示例，但本实施例并不限定主电阻R1为阻值不可调的电阻，也未限定主电容C1为阻值不可调的电容。事实上，主电阻R1和电容C1也可以是阻值可调的主电阻和/或容值可调的主电容，本实施例不作限定。
从上述内容可知，本发明提供的带宽可调的放大器电路，不仅能够保证较高的灵敏度和较大的动态范围，还能在此前提下实现带宽可调，在光纤传输中可针对不同速率进行带宽控制，实现对不同信号动态范围进行速度调节，从而可以适应长距离通信和各种通信距离的要求。此外，本实施例所采用的基于增益可调的辅助放大器的带宽调节方式，能够实现带宽的无极调节，进一步提升了光纤传输的灵活性和传输效率，而且可对传统放大器进行改造后便可实现，便于现有放大器的改造。
实施例二
如图7A和7B所示，展示了本发明一实施例中带宽可调的放大器电路的结构示意图。图7A展示的是带有可调电阻的放大器电路；图7B展示的是带有可调电容的放大器电路。本实施例的带宽控制单元包括主电容和主电阻，主电容和主电阻并联连接；其中，所述主电阻为可调电阻，其阻值与主放大器的频带宽度呈反向变化；和/或所述主电容为可调电容，其容值与主放大器的频带宽度呈反向变化。
在图7A中，放大器电路包括主放大器AMP1、主电容C4和可调电阻RVAR2，主放大器AMP1的输出端(Vout)并联连接主电容C4和可调电阻RVAR2。可调电阻RVAR2可具体选用滑动变阻器、电阻箱或者电位器等等，本实施例不作限定。
可调电阻RVAR2通过改变其自身阻值来改变主放大器AMP1输出端的电阻值，进而能够改变主放大器AMP1的带宽。其中，主放大器AMP1输出端的电阻值与主放大器AMP1的带宽呈反向变化，即主放大器AMP1的频带宽度，随主放大器AMP1输出端电阻值的增大而减小，随主放大器AMP1输出端电阻值的减小而增大。
具体来说，主放大器AMP1的带宽计算如下：
频带宽度＝1/(2π*RVAR2*C4)；公式10)
由此可知，通过控制可调电阻RVAR1的电阻值，即可控制主放大器输出端(Vout)的总阻值，进而控制主放大器AMP1的频带宽度。
在图7B中，放大器电路包括主放大器AMP1、主电阻R3、可调电容C5，主放大器AMP1的输出端(Vout)并联连接主电阻R3和可调电容C5。
可调电容C5通过改变其自身容值来改变主放大器的频带宽度，且可调电容C5的容值与主放大器的频带宽度呈反向变化，即主放大器AMP1的频带宽度，随主放大器AMP1输出端电容值的增大而减小，随主放大器AMP1输出端电容值的减小而增大。
具体来说，主放大器AMP1的带宽计算如下：
频带宽度＝1/(2π*R3*C5)；公式11)
由此可知，通过控制可调电容C5的容值，即可控制主放大器输出端(Vout)的总容值，进而控制主放大器AMP1的频带宽度。
在本实施例的其它实现方式中，主电容和主电阻都是可调的，用户可对主电容和主电阻同时进行调节来控制主放大器的频带宽度，本实施例不作限定。
由上述内容可知，本发明提供的带宽可调的放大器电路，不仅能够保证较高的灵敏度和较大的动态范围，还能在此前提下实现带宽可调，在光纤传输中可针对不同速率进行带宽控制，实现对不同信号动态范围进行速度调节，从而可以适应长距离通信和各种通信距离的要求。此外，本实施例所采用的基于可调电阻和/或可调电容的带宽调节方式，不仅操作方便而且成本较低，便于新放大器的生产和旧放大器的改造。
实施例三
如图8所示，展示了本发明一实施例中适用于放大器的带宽调节方法的流程示意图。本实施例的带宽调节方法包括步骤S81和S82，所述放大器输出端连接有带宽控制单元；所述带宽调节方法包括：
步骤S81：根据获取的放大器的目标带宽值，计算所述带宽控制单元中电子元件的目标参数。
步骤S82：根据计算所得的电子元件的目标参数，生成所述电子元件的参数调节指令。
在本实施例较佳的实现方式中，所述带宽控制单元包括阻容并联网络和可调阻容网络，所述阻容网络和可调阻容网络并联连接；所述阻容并联网络包括并联连接的主电容和主电阻；所述可调阻容网络包括辅助电容和增益可调的辅助放大器，所述辅助电容和辅助放大器并联连接；所述方法如图9所示：
步骤S91：根据获取的放大器的目标带宽值，计算放大器输出端的总容值。也即，用户在调节放大器的带宽时，会设定一目标带宽值，根据设定的放大器的目标带宽值可计算得到放大器输出端的总容值。
具体来说，主放大器的目标带宽值与主放大器输出端的总容值的关系如下：
目标带宽＝1/(2π*R1*C总)；公式12)
步骤S92：根据计算所得的放大器输出端的总容值，计算辅助放大器的目标增益值。主放大器输出端的总容值与辅助放大器的目标增益值之间的关系如下：
C总＝C1+Cp＝C1+C2(1+Gm2*R2)；公式13)
其中，C1为主电容的电容值；C2为辅助电容的电容值；Gm2为辅助放大器AMP2的跨导；R2为辅助放大器AMP2的输出端电阻；(Gm2*R2)为辅助放大器AMP2的增益。
步骤S93：根据计算所得的辅助放大器的目标增益值，生成对应的增益调节指令。也即，在计算得到辅助放大器的目标增益值后，发出调节指令，使得辅助放大器从当前的增益值调整到所述目标增益值。
在本实施例较佳的实现方式中，所述带宽控制单元包括阻容并联网络和可调阻容网络，所述阻容网络和可调阻容网络并联连接；所述阻容并联网络包括并联连接的主电容和主电阻；所述可调阻容网络包括容值可调的辅助电容和辅助放大器，所述辅助电容和辅助放大器并联连接；所述方法如图10所示：
步骤S101：根据获取的放大器的目标带宽值，计算放大器输出端的总容值。也即，用户在调节放大器的带宽时，会设定一目标带宽值，根据设定的放大器的目标带宽值可计算得到放大器输出端的总容值。
步骤S102：根据计算所得的放大器输出端的总容值，计算辅助电容的目标容值。
步骤S103：根据计算所得的辅助电容的目标容值，生成对应的容值调节指令。也即，在计算得到辅助电容的目标电容值后，发出调节指令，使得辅助电容从当前的电容值调整到所述目标电容值。
在本实施例的另一个实现方式中，所述带宽控制单元包括阻容并联网络和可调阻容网络，所述阻容网络和可调阻容网络并联连接；所述阻容并联网络包括并联连接的主电容和主电阻；所述可调阻容网络包括容值可调的辅助电容和增益可调的辅助放大器，所述辅助电容和辅助放大器并联连接。由此，可根据获取的放大器的目标带宽值，计算放大器输出端的总容值；根据计算所得的放大器输出端的总容值，计算辅助电容的目标容值和辅助放大器的目标增益值；并根据计算所得的辅助电容的目标容值和辅助放大器的目标增益值，生成对应的容值调节指令和增益调节指令。
需说明的是，本实施例提供的带宽调节方法的实施方式与上文中带宽调节电路的实施方式类似，故不再赘述。另外，本实施例的带宽调节方法可应用于控制器，例如为ARM(Advanced RISC Machines)控制器、FPGA(Field Programmable Gate Array)控制器、SoC(System on Chip)控制器、DSP(Digital Signal Processing)控制器、或者MCU(Micorcontroller Unit)控制器等，本实施例不作限定。
实施例四
如图11所示，展示了本发明一实施例中带宽调节终端的结构示意图。本实施例提供的带宽调节终端，包括：处理器111、存储器112、通信器113；存储器112通过系统总线与处理器111和通信器113连接并完成相互间的通信，存储器112用于存储计算机程序，通信器113用于和其他设备进行通信，处理器111用于运行计算机程序，使带宽调节终端执行如上适用于放大器的带宽调节方法的各个步骤。
上述提到的系统总线可以是外设部件互连标准(Peripheral ComponentInterconnect，简称PCI)总线或扩展工业标准结构(Extended Industry StandardArchitecture，简称EISA)总线等。该系统总线可以分为地址总线、数据总线、控制总线等。为便于表示，图中仅用一条粗线表示，但并不表示仅有一根总线或一种类型的总线。通信接口用于实现数据库访问装置与其他设备(例如客户端、读写库和只读库)之间的通信。存储器可能包含随机存取存储器(Random Access Memory，简称RAM)，也可能还包括非易失性存储器(non-volatile memory)，例如至少一个磁盘存储器。
上述的处理器可以是通用处理器，包括中央处理器(Central Processing Unit，简称CPU)、网络处理器(Network Processor，简称NP)等；还可以是数字信号处理器(Digital Signal Processing，简称DSP)、专用集成电路(Application SpecificIntegrated Circuit，简称ASIC)、现场可编程门阵列(Field－Programmable Gate Array，简称FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件。
实施例五
本实施例提供一种计算机程序，其上存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现如上所述的适用于放大器的带宽调节方。
本领域普通技术人员可以理解：实现上述各方法实施例的全部或部分步骤可以通过计算机程序相关的硬件来完成。前述的计算机程序可以存储于一计算机可读存储介质中。该程序在执行时，执行包括上述各方法实施例的步骤；而前述的存储介质包括：ROM、RAM、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
实施例六
本实施例提供一种光接收机，包括如上所述的带宽可调的放大器电路。光接收机(Optical receiver)在光纤通信系统中的任务是以最小的附加噪声及失真，恢复出光纤传输后由光载波所携带的信息，因此光接收机的输出特性综合反映了整个光纤通信系统的性能。需说明的是，本实施例的光接收机与上述的带宽调节电路的实施方式类似，故不再赘述。
综上所述，本发明提供带宽可调的放大器电路、方法、介质、终端和光接收机，不仅能够保证较高的灵敏度和较大的动态范围，还能在此前提下实现带宽可调，在光纤传输中可针对不同速率进行带宽控制，实现对不同信号动态范围进行速度调节，从而可以适应长距离通信和各种通信距离的要求。因此，本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。
上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。
Claims (12)
1.一种带宽可调的放大器电路，其特征在于，包括：
主放大器，所述主放大器的输出端连接带宽控制单元；
其中，所述带宽控制单元包括至少一个参数可调的电子元件，以通过调节所述电子元件的参数来控制所述主放大器的频带宽度；所述带宽控制单元包括：
阻容并联网络，包括并联连接的主电容和主电阻；
可调阻容网络，与所述阻容并联网络并联连接，用于调节所述主放大器输出端的总容值和/或总阻值，据以控制所述主放大器的频带宽度；所述可调阻容网络包括：
辅助电容；
增益可调的辅助放大器，与所述辅助电容并联连接，用于通过增益值变化来调节所述主放大器输出端的总容值；其中，所述辅助放大器的增益值与所述主放大器输出端的总容值呈正向变化，且与所述主放大器的频带宽度呈反向变化。
2.根据权利要求1所述的带宽可调的放大器电路，其特征在于，所述可调阻容网络包括：
容值可调的辅助电容，用于通过容值变化来调节所述主放大器输出端的总容值；
辅助放大器，与所述辅助电容并联连接；
其中，所述辅助电容的电容值与所述主放大器输出端的总容值呈正向变化，且与所述主放大器的频带宽度呈反向变化。
3.根据权利要求1所述的带宽可调的放大器电路，其特征在于，所述可调阻容网络包括：
容值可调的辅助电容，用于通过容值变化来调节所述主放大器输出端的总容值；
增益可调的辅助放大器，与所述辅助电容并联连接，用于通过增益值变化来调节所述主放大器输出端的总容值；
其中，所述辅助电容的电容值与所述主放大器输出端的总容值呈正向变化，且与所述主放大器的频带宽度呈反向变化；所述辅助放大器；所述辅助放大器的增益值与所述主放大器输出端的总容值呈正向变化，且与所述主放大器的频带宽度呈反向变化。
4.根据权利要求1所述的带宽可调的放大器电路，其特征在于，所述可调阻容网络包括：
可调电容，用于通过容值变化来调节所述主放大器输出端的总容值；所述可调电容的电容值与所述主放大器输出端的总容值呈正向变化，且与所述主放大器的频带宽度呈反向变化。
5.根据权利要求1所述的带宽可调的放大器电路，其特征在于，所述可调阻容网络包括：
可调电阻，用于通过阻值变化来控制所述主放大器输出端的总阻值；所述可调电阻的电阻值与所述主放大器输出端的总阻值呈正向变化，且与所述主放大器的频带宽度呈反向变化。
6.一种适用于放大器电路的带宽调节方法，其特征在于，主放大器输出端连接有带宽控制单元；所述带宽调节方法包括：
根据获取的主放大器的目标带宽值，计算所述带宽控制单元中电子元件的目标参数；
根据计算所得的电子元件的目标参数，生成所述电子元件的参数调节指令；
所述带宽控制单元包括：
阻容并联网络，包括并联连接的主电容和主电阻；
可调阻容网络，与所述阻容并联网络并联连接，用于调节所述主放大器输出端的总容值和/或总阻值，据以控制所述主放大器的频带宽度；所述可调阻容网络包括：
辅助电容；
增益可调的辅助放大器，与所述辅助电容并联连接，用于通过增益值变化来调节所述主放大器输出端的总容值；其中，所述辅助放大器的增益值与主放大器输出端的总容值呈正向变化，且与所述主放大器的频带宽度呈反向变化。
7.根据权利要求6所述的适用于放大器电路的带宽调节方法，其特征在于，所述方法包括：
根据获取的主放大器的目标带宽值，计算主放大器输出端的总容值；
根据计算所得的主放大器输出端的总容值，计算辅助放大器的目标增益值；
根据计算所得的辅助放大器的目标增益值，生成对应的增益调节指令。
8.根据权利要求6所述的适用于放大器电路的带宽调节方法，其特征在于，所述可调阻容网络包括容值可调的辅助电容和辅助放大器，所述辅助电容和辅助放大器并联连接；所述方法包括：
根据获取的主放大器的目标带宽值，计算主放大器输出端的总容值；
根据计算所得的主放大器输出端的总容值，计算辅助电容的目标容值；
根据计算所得的辅助电容的目标容值，生成对应的容值调节指令。
9.根据权利要求6所述的适用于放大器电路的带宽调节方法，其特征在于，所述可调阻容网络包括容值可调的辅助电容和增益可调的辅助放大器，所述辅助电容和辅助放大器并联连接；所述方法包括：
根据获取的主放大器的目标带宽值，计算主放大器输出端的总容值；
根据计算所得的主放大器输出端的总容值，计算辅助电容的目标容值和辅助放大器的目标增益值；
根据计算所得的辅助电容的目标容值和辅助放大器的目标增益值，生成对应的容值调节指令和增益调节指令。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求6～9中任一项所述的适用于放大器电路的带宽调节方法。
11.一种带宽调节终端，其特征在于，包括：处理器及存储器；
所述存储器用于存储计算机程序；
所述处理器用于执行所述存储器存储的计算机程序，以使所述带宽调节终端执行如权利要求6～9中任一项所述的适用于放大器电路的带宽调节方法。
12.一种光接收机，其特征在于，包括权利要求1-5任意一项所述的带宽可调的放大器电路。
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