CN113949449B - 光电二极管检测电路、光模块及其监控系统、监控方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种光电二极管检测电路、光模块及其监控系统、监控方法，该电路包括光电二极管，用于将光信号转换为电流信号，其中，所述电流信号包括直流信号和交流信号；直流检测单元，与所述光电二极管的阳极连接，所述直流检测单元用于提取所述电流信号中的直流信号，并将所述直流信号转换为对应的第一数字信号；交流检测单元，与所述光电二极管的阴极连接，所述交流检测单元用于提取所述电流信号中的交流信号，并将所述交流信号转换为对应的第二数字信号。通过实施本发明可以同步检测输入光的直流信号和交流信号，提高光模块运行的稳定性和可靠性。
Description
技术领域
本发明涉及光电技术领域，尤其涉及光电二极管检测电路、光模块及其监控系统、监控方法。
背景技术
随着光纤通讯行业的迅猛发展，光电、电光相互转换的光模块应用也越来越多，系统厂商对光模块的要求也越来越高。在大量使用的光传输系统中，很多基站是设置在户外甚至是远离人烟的场地，这就使得光传输系统必须具备自监视及上报功能。对系统中光模块而言，也必须具备自监视功能。
目前的光模块在监控过程中，光电二极管进行光信号采集会产生感应电流，当此光信号由连续光信号和调制光信号相互叠加时，感应电流也包含直流电流和交流电流。然而，现有的光模块的光电二极管采集电路大多都是直流检测电路，不能对交流电流进行检测。
发明内容
本发明提供了光电二极管检测电路、光模块及其监控系统、监控方法，旨在解决现有的光模块在连续光信号和调制光信号相互叠加时不能检测交流信号的问题。
第一方面，本发明提供了一种光电二极管检测电路，包括：光电二极管、直流检测单元和交流检测单元，光电二极管，用于将光信号转换为电流信号，其中，所述电流信号包括直流信号和交流信号；直流检测单元，与所述光电二极管的阳极连接，所述直流检测单元用于提取所述电流信号中的直流信号，并将所述直流信号转换为对应的第一数字信号；交流检测单元，与所述光电二极管的阴极连接，所述交流检测单元用于提取所述电流信号中的交流信号，并将所述交流信号转换为对应的第二数字信号。
进一步地，所述直流检测单元包括：电流镜像源、对数放大器和第一模数转换器，电流镜像源，与所述光电二极管的阳极连接，所述电流镜像源用于镜像所述光电二极管的直流信号得到镜像直流信号；对数放大器，与所述电流镜像源连接，所述对数放大器用于将所述镜像直流信号转换为直流电压信号；第一模数转换器，与所述对数放大器连接，所述第一模数转换器用于将所述直流电压信号转换为第一数字信号。
进一步地，所述交流检测单元包括：隔直电容、一级放大单元、二级放大单元和第二模数转换器，隔直电容，与所述光电二极管的阴极连接，所述隔直电容用于阻隔所述直流信号以及导通所述交流信号；一级放大单元，与所述隔直电容连接，所述一级放大单元用于将所述交流信号转换为交流电压信号；二级放大单元，与所述一级放大单元连接，所述二级放大单元用于将所述交流电压信号进行二次放大；第二模数转换器，与所述二级放大单元连接，所述二级放大单元用于将二次放大的交流电压信号转换为第二数字信号。
进一步地，所述一级放大单元包括高速跨阻运算放大器、第三电阻和第四电容，所述高速跨阻运算放大器的输入端与所述隔直电容连接，所述高速跨阻运算放大器的输出端与所述二级放大单元连接，所述第三电阻的两端分别连接于所述高速跨阻运算放大器的输入端和输出端，所述第四电容与所述第三电阻并联。
进一步地，所述二级放大单元包括第一输入端电阻、第二输入端电阻、差分放大器、第一闭环电路、第二闭环电路、输出端电阻，所述第一输入端电阻的一端连接所述高速跨阻运算放大器的输出端，所述第一输入端电阻的另一端连接所述差分放大器的同相输入端，所述第二输入端电阻的一端连接所述差分放大器的反相输入端，所述第二输入端电阻的另一端接地，所述第一闭环电路的两端分别与所述差分放大器的同相输入端和第一输出端连接，所述第二闭环电路的两端分别与所述差分放大器的反相输入端和第二输出端连接，所述输出端电阻的两端分别与所述差分放大器的第一输出端和第二输出端连接。
进一步地，所述第一闭环电路包括第五电阻和第六电容，所述第五电阻的两端分别与所述差分放大器的同相输入端和第一输出端连接，所述第六电容与所述第五电阻并联；所述第二闭环电路包括第六电阻和第七电容，所述第六电阻的两端分别与所述差分放大器的反相输入端和第二输出端连接，所述第七电容与所述第六电阻并联。
进一步地，所述第二模数转换器为高速差分模数转换器，所述高速差分模数转换器与所述输出端电阻的两端连接。
第二方面，本发明还提供了一种光模块，包括：光电二极管检测电路，所述光电二极管检测电路为上述第一方面所述的光电二极管检测电路。
第三方面，本发明还提供了一种光模块的监控系统，包括：光模块和主机，所述光模块为第二方面所述的光模块，所述光模块与所述主机通信连接，所述主机用于接收并监控第一数字信号和第二数字信号。
第四方面，本发明还提供了一种光模块的监控方法，包括：利用电流镜像源向光电二极管施加偏压使其光电转换产生交直流信号；利用所述电流镜像源镜像所述交直流信号中直流信号；将所述直流信号放大并转换为第一数字信号发送至主机，以使主机对所述第一数字信号进行监控；利用隔直电容从所述交直流信号中阻隔所述直流信号以获取交流信号；将所述交流信号放大并转换为第二数字信号发送至主机，以使主机对所述第二数字信号进行监控。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：光电二极管在经过一个调制光驱动中会产生具有直流部分和交流部分的电流信号，通过设置直流检测单元来提取电流信号中的直流信号并转换为可供监控识别的第一数字信号，设置交流检测单元来提取电流信号中的交流信号并转换为可供监控识别的第二数字信号，由此实现了同步检测输入光的直流信号和交流信号。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，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展示了本发明实施例光电二极管检测电路的示意图；
图2展示了本发明实施例光电二极管检测电路的电路图；
图3展示了本发明实施例光模块的监控系统的示意图；
图4展示了本发明实施例光模块的监控方法的流程图；
10、电流镜像源；20、对数放大器；30、第一模数转换器；40、一级放大单元；50、二级放大单元；51、第一闭环电路；52、第二闭环电路；60、第二模数转换器；101、直流检测单元；102、交流检测单元；100、光模块；200、主机。
具体实施方式
本发明的各种实施例都会有详细的参照。参照的例证会在附图中得到阐释。本发明会用随后的实施例说明，但本发明不仅限于这些实施例的说明。相反的，本发明还意欲涵盖，可能包括在由附加权利要求规定的本发明的主旨和范围内的备选方案，修订条款和等同个例。而且，在下文对本发明的详细说明中，指定了很多特殊细节，以便对本发明的透彻理解。但是，对于一个所属技术领域的专业人员来说，本发明没有这些特殊细节也可以实现的事实是显而易见的。在其他实例中，都没有详尽说明公认的方法，程序，部件和电路，以避免本公开的各方面变得含糊不清。
此外，除了相互排斥的特征和/或流程，本文件中公开的所有特征，措施或流程的能以任何可能的方式和形式组合。除非另有规定，否则任何公开于本说明，权利要求，摘要和图标的特征都可以用其他具有类似目标，目的和/或作用的特征或等价特征替代。每个特真通常都仅仅是在此处公开的发明的一个实施例。
随后的一部分详细说明需要用到过程，程序，逻辑块，功能块，处理，和其他代码上的操作符号来表示，数据位，或计算机，处理器，控制器和/或存储器中的数据流方面的术语。数据处理技术领域的专业人员通常用这些说明和表述来把他们工作的实质有效地传达给所属技术领域的其他专业人员。此处的，过程，程序，逻辑块，功能，方法等等通常都被看作导向期望的和/或预期的结果的步骤或指令中的继发事件。步骤通常包括物理数量的物理操作。虽然未必，但这些数量通常以在计算机或数据处理系统中的电子，磁力，光，或存储的，转移的，组合的，对照的量子信号及其他被操控的形式表现。对普通用途而言，事实证明，参考这些信号，如位，流，值，要素，符号，特征，项，数字或类似的事物，和它们在计算机程序或软件中的表现形式，如代码(可以是目标代码，源代码或二进制代码)给这类说明和表述带来了便利。
不管怎样，我们都应该考虑到所有这些及类似的术语都与适当的物理量和/或信号有关，并且它们仅仅是适用于这些量和/或信号的符号而已。除非有特别说明和/或否则就如下所述一样显而易见，用贯穿本申请的论述术语诸如“处理”，“操作”，“处理”，“计算”，“判定”，“操纵”，“转化”或者诸如此类的涉及电脑或数据处理系统的动作或步骤，或类似装置(如，电气，光学或量子计算，处理装置或电路)来处理或转换数据表示物理量(如，电子)都是允许的。这类术语涉及，在电路，系统或构造(比如，寄存器，存储器，其他这样的信息存储，传输或显示装置等等)的部件范围内，把物理量处理或转换成在相同或者不同系统或构造的其他部件范围中类似的物理量。
此外，在本申请的背景下，术语“电线”，“节点”，“线”，“信号”，“导体”和“总线”涉及任何已知的结构，构造，排列，技术，方法和/或步骤，用于在电路中物理上地从一个点转移信号到另一个点。并且，除非已经注明，否则，从就只能从此处的大前提下使用，术语“已知的”，“赋予的”，“某种”和“预先约定的”来提及值，数量，参数，约束，条件，状态，过程，程序，方法，实践或他们的组合，理论上是可变的，但是这种可变往往是提前设定，并且在那之后，一使用便不可改变的。
同样地，为了方便起见，虽然术语“时间”，“比率”，“周期”和“频率”通常是可交换的并且可以交替使用，但是赋予他们的含义通常是在此类技术上公认的。并且，为了简便，术语“数据”，“数据流”，“比特”，“位模式”和“信息”可能会交替使用，如术语“链接到”，“联结到”和“和”(指间接或者直接的连接，联结或相通)，但是赋予他们的含义通常是在此类技术上公认的。
同样地，为了方便起见，虽然术语“光信号”和“光”通常是可交换的并且可以交替使用，且使用这些术语中任何一个也就涵盖了其他，除非上下文清楚地在其它方面做出了说明。同样，除非文中另有说明，否则为了简便，术语“光学的”和“光电的”，“光学器件”，“光电器件”；“发送器”和“收发器”；“接收器”和“收发器”都可以交替使用。
参照图1，本发明实施例提供了一种光电二极管PD1检测电路，包括：光电二极管PD1、直流检测单元101和交流检测单元102，光电二极管PD1，用于将光信号转换为电流信号，其中，所述电流信号包括直流信号和交流信号；直流检测单元101，与所述光电二极管PD1的阳极连接，所述直流检测单元101用于提取所述电流信号中的直流信号，并将所述直流信号转换为对应的第一数字信号；交流检测单元102，与所述光电二极管PD1的阴极连接，所述交流检测单元102用于提取所述电流信号中的交流信号，并将所述交流信号转换为对应的第二数字信号。
通过实施本实施例，光电二极管PD1在经过一个调制光驱动中会产生具有直流部分和交流部分的电流信号，通过设置直流检测单元101来提取电流信号中的直流信号并转换为可供监控识别的第一数字信号，设置交流检测单元102来提取电流信号中的交流信号并转换为可供监控识别的第二数字信号，由此实现了同步检测输入光的直流信号和交流信号。
在一实施例中，所述直流检测单元101包括：电流镜像源10、对数放大器20和第一模数转换器30，电流镜像源10，与所述光电二极管PD1的阳极连接，所述电流镜像源10用于镜像所述光电二极管PD1的直流信号得到镜像直流信号；对数放大器20，与所述电流镜像源10连接，所述对数放大器20用于将所述镜像直流信号转换为直流电压信号；第一模数转换器30，与所述对数放大器20连接，所述第一模数转换器30用于将所述直流电压信号转换为第一数字信号。
电流镜像源10用于将参考电流(目标电流)进行镜像，得到与参考电流基本相等的镜像电流。在本实施例中，调制光驱动光电二极管PD1进行光电转换，光电二极管PD1产生电流信号I1，电流I1包含两个部分，一部分是稳定光产生的直流电流，另一部分是调制光产生的交流电流。电流镜像源10的作用即在于将直流电流进行镜像，得到与直流电流相等的镜像电流信号I2。在实际工作中，电流镜像源10向光电二极管PD1施加偏压，光电二极管PD1产生直流电流也即是参考电流，由此，电流镜像源10即可根据参考电流进行镜像得到与之基本相等的镜像电流也即镜像电流信号I2。对数放大器20是指输出信号幅度与输入信号幅度呈对数函数关系的放大电路。主要将信号转换成其等效对数值涉及到一种非线性运算放大器。在本实施例中，对数放大器20用于将微弱的镜像电流信号I2进行放大并转换为电压形式的直流电压信号V1以供模数转换器检测。采用对数放大器20可以提高ADC的采集精度。模数转换器即A/D转换器，或简称ADC，通常是指一个将模拟信号转变为数字信号的电子元件。通常的模数转换器是将一个输入电压信号转换为一个输出的数字信号。本实施例的模数转换器用于将直流电压信号V1转换为可供监控识别的第一数字信号。
在一实施例中，所述交流检测单元102包括：隔直电容C3、一级放大单元40、二级放大单元50和第二模数转换器60，隔直电容C3，与所述光电二极管PD1的阴极连接，所述隔直电容C3用于阻隔所述直流信号以及导通所述交流信号；一级放大单元40，与所述隔直电容C3连接，所述一级放大单元40用于将所述交流信号转换为交流电压信号；二级放大单元50，与所述一级放大单元40连接，所述二级放大单元50用于将所述交流电压信号进行二次放大；第二模数转换器60，与所述二级放大单元50连接，所述二级放大单元50用于将二次放大的交流电压信号转换为第二数字信号。
具体地，由于光电二极管PD1产生的电流信号中包含直流部分和交流部分的信号，为了提取交流信号，本实施例采用隔直电容C3进行提取，隔直电容C3具有隔直流通交流的特性，因此可以隔离电流信号中的直流部分，只让交流部分通过，从而获取到交流信号I3。获取到交流信号I3后首先利用一级放大单元40将交流信号转换为电压形式的交流电压信号V2，然后再利用二级放大单元50将交流电压信号V2进行二次放大，最后由模数转换器将二次放大后的交流电压信号进行模数转换得到可供监控识别的第二数字信号。
在具体实施中，所述一级放大单元40包括高速跨阻运算放大器、第三电阻R3和第四电容C4，所述高速跨阻运算放大器的输入端与所述隔直电容C3连接，所述高速跨阻运算放大器的输出端与所述二级放大单元50连接，所述第三电阻R3的两端分别连接于所述高速跨阻运算放大器的输入端和输出端，所述第四电容C4与所述第三电阻R3并联。
具体地，高速跨阻放大器(TIA，trans-impedance amplifier)是光学传感器(如光电二极管PD1)的前端放大器，用于将传感器的输出电流转换为电压。本实施例中利用高速跨阻放大器对交流信号I3进行电流-电压的转换并进行一定强度的放大。
在具体实施中，所述二级放大单元50包括第一输入端电阻R4、第二输入端电阻R7、差分放大器、第一闭环电路、第二闭环电路、输出端电阻RL，所述第一输入端电阻R4的一端连接所述高速跨阻运算放大器的输出端，所述第一输入端电阻R4的另一端连接所述差分放大器的同相输入端，所述第二输入端电阻R7的一端连接所述差分放大器的反相输入端，所述第二输入端电阻R7的另一端接地，所述第一闭环电路的两端分别与所述差分放大器的同相输入端和第一输出端连接，所述第二闭环电路的两端分别与所述差分放大器的反相输入端和第二输出端连接，所述输出端电阻RL的两端分别与所述差分放大器的第一输出端和第二输出端连接。
其中，所述第一闭环电路包括第五电阻R5和第六电容C6，所述第五电阻R5的两端分别与所述差分放大器的同相输入端和第一输出端连接，所述第六电容C6与所述第五电阻R5并联；所述第二闭环电路包括第六电阻R6和第七电容C7，所述第六电阻R6的两端分别与所述差分放大器的反相输入端和第二输出端连接，所述第七电容C7与所述第六电阻R6并联。
具体地，差分放大器(英语：differential amplifier，也称：差动放大器、差放)，是一种将两个输入端电压的差以一固定增益放大的电子放大器。本实施例差分放大器采用单端输入，交流电压信号V2作为单端输入的信号源。其中，交流电压信号输入幅度V2＝△I*R3,△I为I3的变化量，在差分输出运放电路中，Vcm为输出信号的共模电压，电路中的第一闭环电路和第二闭环电路是是对称的，其中，R5的阻值等于R6，R4的阻值等于R7，经过差分运放后，V4＝Vcm+V2/2*G,V5＝Vcm-V2/2*G，G＝Vout/V2＝R5/R4；Vout＝V4-V5＝V2/2*R5/R4。本实施例通过差分放大器构成的放大电路，可以抑制共模噪声和干扰，极大地提高了抗干扰的能力，和器件的选型范围，对交流信号选择合适的参数和器件可以达到自己理想的带宽。
在一实施例中，所述第二模数转换器60为高速差分模数转换器，所述高速差分模数转换器与所述输出端电阻RL的两端连接。高速差分模数转换器通过采集输出端电阻RL两端的电压实现模数转换得到第二数字信号。本实施例采用高速差分模数转换器可以提高抑制共模噪声和抗干扰的能力，提高交流检测部分的鲁棒性，器件的选型范围更广，通用性更佳。
本发明实施例还提供一种光模块100，包括：光电二极管PD1检测电路，所述光电二极管PD1检测电路为上述实施例所述的光电二极管PD1检测电路。
通过实施本实施例，光模块100中的光电二极管PD1在经过一个调制光驱动中会产生具有直流部分和交流部分的电流信号，通过设置电流镜像源10来镜像电流信号中的直流信号并转换为可供监控识别的第一数字信号，设置隔直电容C3来隔离电流信号中的直流信号，保留交流信号，并将交流信号转换为可供监控识别的第二数字信号，由此实现了同步检测输入光的直流信号和交流信号，且交直流之间相互隔离，避免了它们之间的相互串扰。
本发明实施例还提供一种光模块100的监控系统，包括：光模块100和主机200，所述光模块100为上述实施例所述的光模块100，所述光模块100与所述主机200通信连接，所述主机200用于接收并监控第一数字信号和第二数字信号。
通过实施本实施例，将光模块100与主机200通信连接，光模块100同步检测光电二极管PD1转换的直流信号和交流信号，并将直流信号转换为第一数字信号，将交流信号转换为第二数字信号，由此主机200可利用该第一数字信号和第二数字信号进行实时监控，保证光模块100运行的稳定性，提高光模块100的性能。
本发明实施例还提供一种光模块100的监控方法，包括步骤S110-S150。
S110、利用电流镜像源10向光电二极管PD1施加偏压使其光电转换产生交直流信号。
S120、利用所述电流镜像源10镜像所述交直流信号中直流信号。
S130、将所述直流信号放大并转换为第一数字信号发送至主机200，以使主机200对所述第一数字信号进行监控。
S140、利用隔直电容C3从所述交直流信号中阻隔所述直流信号以获取交流信号。
S150、将所述交流信号放大并转换为第二数字信号发送至主机200，以使主机200对所述第二数字信号进行监控。
具体地，首先采用电流镜像源10对光电二极管PD1施加偏压，当调制光经过光模块100的光电二极管PD1后会产生直流信号和电流信号，此时电流镜像源10可以镜像该直流信号，然后再将该直流信号放大并转换为第一数字信号，第一数字信号即表征该直流信号，将第一数字信号发送给主机200，由此主机200即可识别监控到该直流信号。此外，还利用隔直电容C3的通交流阻直流的特性将直流信号隔离仅保留交流信号，再将交流信号放大并转换为第二数字信号，第二数字信号即表征该交流信号，将第二数字信号发送给主机200，由此主机200即可识别监控到该交流信号。
由此，工作人员可实时地监控光模块100的运行状态，当直流信号或交流信号出现异常时，工作人员可及时发现问题并快速检修，提高光模块100的可靠性和运行的稳定性。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种光电二极管检测电路，其特征在于，包括：
光电二极管，用于将光信号转换为电流信号，其中，所述电流信号包括直流信号和交流信号；
直流检测单元，与所述光电二极管的阳极连接，所述直流检测单元用于提取所述电流信号中的直流信号，并将所述直流信号转换为对应的第一数字信号；
交流检测单元，与所述光电二极管的阴极连接，所述交流检测单元用于提取所述电流信号中的交流信号，并将所述交流信号转换为对应的第二数字信号；其中，
所述直流检测单元包括电流镜像源、对数放大器和第一模数转换器，所述电流镜像源，与所述光电二极管的阳极连接，所述电流镜像源用于镜像所述光电二极管的直流信号得到镜像直流信号，所述对数放大器，与所述电流镜像源连接，所述对数放大器用于将所述镜像直流信号转换为直流电压信号，所述第一模数转换器，与所述对数放大器连接，所述第一模数转换器用于将所述直流电压信号转换为第一数字信号；
所述交流检测单元包括隔直电容、一级放大单元、二级放大单元和第二模数转换器，所述隔直电容与所述光电二极管的阴极连接，所述隔直电容用于阻隔所述直流信号以及导通所述交流信号，所述一级放大单元与所述隔直电容连接，所述一级放大单元用于将所述交流信号转换为交流电压信号，所述二级放大单元与所述一级放大单元连接，所述二级放大单元用于将所述交流电压信号进行二次放大，所述第二模数转换器与所述二级放大单元连接，所述二级放大单元用于将二次放大的交流电压信号转换为第二数字信号；
所述一级放大单元包括高速跨阻运算放大器、第三电阻和第四电容，所述高速跨阻运算放大器的输入端与所述隔直电容连接，所述高速跨阻运算放大器的输出端与所述二级放大单元连接，所述第三电阻的两端分别连接于所述高速跨阻运算放大器的输入端和输出端，所述第四电容与所述第三电阻并联；
所述二级放大单元包括第一输入端电阻、第二输入端电阻、差分放大器、第一闭环电路、第二闭环电路、输出端电阻，所述第一输入端电阻的一端连接所述高速跨阻运算放大器的输出端，所述第一输入端电阻的另一端连接所述差分放大器的同相输入端，所述第二输入端电阻的一端连接所述差分放大器的反相输入端，所述第二输入端电阻的另一端接地，所述第一闭环电路的两端分别与所述差分放大器的同相输入端和第一输出端连接，所述第二闭环电路的两端分别与所述差分放大器的反相输入端和第二输出端连接，所述输出端电阻的两端分别与所述差分放大器的第一输出端和第二输出端连接。
2.根据权利要求1所述的光电二极管检测电路，其特征在于，所述第一闭环电路包括第五电阻和第六电容，所述第五电阻的两端分别与所述差分放大器的同相输入端和第一输出端连接，所述第六电容与所述第五电阻并联；
所述第二闭环电路包括第六电阻和第七电容，所述第六电阻的两端分别与所述差分放大器的反相输入端和第二输出端连接，所述第七电容与所述第六电阻并联。
3.根据权利要求2所述的光电二极管检测电路，其特征在于，所述第二模数转换器为高速差分模数转换器，所述高速差分模数转换器与所述输出端电阻的两端连接。
4.一种光模块，其特征在于，包括：光电二极管检测电路，所述光电二极管检测电路为上述权利要求1-3任一项所述的光电二极管检测电路。
5.一种光模块的监控系统，其特征在于，包括：光模块和主机，所述光模块为权利要求4所述的光模块，所述光模块与所述主机通信连接，所述主机用于接收并监控第一数字信号和第二数字信号。
6.一种光模块的监控方法，其特征在于，应用于如权利要求5所述的监控系统，包括：
利用电流镜像源向光电二极管施加偏压使其光电转换产生交直流信号；
利用所述电流镜像源镜像所述交直流信号中直流信号；
将所述直流信号放大并转换为第一数字信号发送至主机，以使主机对所述第一数字信号进行监控；
利用隔直电容从所述交直流信号中阻隔所述直流信号以获取交流信号；
将所述交流信号放大并转换为第二数字信号发送至主机，以使主机对所述第二数字信号进行监控。
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Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117097335B (zh) * | 2023-10-18 | 2024-01-26 | 南京天易合芯电子有限公司 | 一种高灵敏度接近光检测传感器 |
Citations (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5539846A (en) * | 1994-03-25 | 1996-07-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | System and method for transmitting parallel signals via an optical transmission path |
| CN1326545A (zh) * | 1998-11-18 | 2001-12-12 | 艾利森电话股份有限公司 | 检测电路 |
| CN1669250A (zh) * | 2002-07-19 | 2005-09-14 | 松下电器产业株式会社 | 脉冲串信号消光比控制电路及其集成电路、脉冲串信号消光比控制方法、计算机程序以及激光二极管驱动电路 |
| WO2012016388A1 (en) * | 2010-08-04 | 2012-02-09 | Superxon (Chengdu) Technology Ltd. | Burst optical signal receiving device |
| JP2012209654A (ja) * | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Sharp Corp | 光信号検出装置、浮遊微粒子検出装置および火災警報装置 |
| CN102829862A (zh) * | 2012-08-06 | 2012-12-19 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种用于液体电介质电场测量的光电检测器 |
| CN102857298A (zh) * | 2012-04-25 | 2013-01-02 | 索尔思光电（成都）有限公司 | 在光模块中监控功率参数的电路和方法 |
| CN102944736A (zh) * | 2012-11-22 | 2013-02-27 | 江苏大为科技股份有限公司 | 基于光耦的宽范围高精度多通道电流检测电路 |
| CN104519419A (zh) * | 2013-09-30 | 2015-04-15 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种光信号的处理方法、光模块及光线路终端 |
| CN105157829A (zh) * | 2015-05-15 | 2015-12-16 | 山西大学 | 一种低频平衡零拍光电探测器 |
| CN105606910A (zh) * | 2014-11-21 | 2016-05-25 | 中兴通讯股份有限公司 | 光信噪比检测电路、装置及方法 |
| CN105662364A (zh) * | 2016-01-02 | 2016-06-15 | 无锡桑尼安科技有限公司 | 一种基于年龄段检测的生理参数检测方法 |
| CN208060617U (zh) * | 2018-02-09 | 2018-11-06 | 四川爱创科技有限公司 | Ac过零检测输出方波的电路 |
| CN110261745A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-09-20 | 西安交通大学 | 一种基于弧光和电流信号的直流故障电弧检测装置与方法 |
| CN111896106A (zh) * | 2020-06-18 | 2020-11-06 | 宁波大学 | 一种微弱荧光信号检测电路 |
| CN111970053A (zh) * | 2020-08-11 | 2020-11-20 | 瑞泰(威海)电子科技有限公司 | 调顶信号解调装置和光模块 |
Family Cites Families (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6700654B2 (en) * | 2001-02-15 | 2004-03-02 | Corning Incorporated | Automatic dark current compensation |
| JP3662534B2 (ja) * | 2001-11-30 | 2005-06-22 | 松下電器産業株式会社 | 光送信器 |
| US6906306B2 (en) * | 2002-04-30 | 2005-06-14 | Jds Uniphase Corporation | Photodiode optical power monitor |
| JP2007104106A (ja) * | 2005-09-30 | 2007-04-19 | Toshiba Corp | 送受信装置 |
-
2021
- 2021-09-24 CN CN202111124125.1A patent/CN113949449B/zh active Active
Patent Citations (16)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5539846A (en) * | 1994-03-25 | 1996-07-23 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | System and method for transmitting parallel signals via an optical transmission path |
| CN1326545A (zh) * | 1998-11-18 | 2001-12-12 | 艾利森电话股份有限公司 | 检测电路 |
| CN1669250A (zh) * | 2002-07-19 | 2005-09-14 | 松下电器产业株式会社 | 脉冲串信号消光比控制电路及其集成电路、脉冲串信号消光比控制方法、计算机程序以及激光二极管驱动电路 |
| WO2012016388A1 (en) * | 2010-08-04 | 2012-02-09 | Superxon (Chengdu) Technology Ltd. | Burst optical signal receiving device |
| JP2012209654A (ja) * | 2011-03-29 | 2012-10-25 | Sharp Corp | 光信号検出装置、浮遊微粒子検出装置および火災警報装置 |
| CN102857298A (zh) * | 2012-04-25 | 2013-01-02 | 索尔思光电（成都）有限公司 | 在光模块中监控功率参数的电路和方法 |
| CN102829862A (zh) * | 2012-08-06 | 2012-12-19 | 南方电网科学研究院有限责任公司 | 一种用于液体电介质电场测量的光电检测器 |
| CN102944736A (zh) * | 2012-11-22 | 2013-02-27 | 江苏大为科技股份有限公司 | 基于光耦的宽范围高精度多通道电流检测电路 |
| CN104519419A (zh) * | 2013-09-30 | 2015-04-15 | 中兴通讯股份有限公司 | 一种光信号的处理方法、光模块及光线路终端 |
| CN105606910A (zh) * | 2014-11-21 | 2016-05-25 | 中兴通讯股份有限公司 | 光信噪比检测电路、装置及方法 |
| CN105157829A (zh) * | 2015-05-15 | 2015-12-16 | 山西大学 | 一种低频平衡零拍光电探测器 |
| CN105662364A (zh) * | 2016-01-02 | 2016-06-15 | 无锡桑尼安科技有限公司 | 一种基于年龄段检测的生理参数检测方法 |
| CN208060617U (zh) * | 2018-02-09 | 2018-11-06 | 四川爱创科技有限公司 | Ac过零检测输出方波的电路 |
| CN110261745A (zh) * | 2019-06-28 | 2019-09-20 | 西安交通大学 | 一种基于弧光和电流信号的直流故障电弧检测装置与方法 |
| CN111896106A (zh) * | 2020-06-18 | 2020-11-06 | 宁波大学 | 一种微弱荧光信号检测电路 |
| CN111970053A (zh) * | 2020-08-11 | 2020-11-20 | 瑞泰(威海)电子科技有限公司 | 调顶信号解调装置和光模块 |
Non-Patent Citations (1)
| Title |
|---|
| 交流信号转直流信号电路设计;蒋伯华;袁克峰;袁峰;彭春文;孙宇辉;;电子产品世界(第12期);全文 * |
Also Published As
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