CN114285477A - 一种光模块 - Google Patents

Abstract

本申请提供的光模块包括电路板、MCU、金手指，电路板表面设置有SDA信号线和SCL信号线，在金手指和MUC供电引脚之间设有电源缓启电路，在金手指和SDA接口之间设有SDA缓启电路，在金手指和SCL接口之间设置有SCL缓起电路，电源缓启电路分别与SDA缓启电路和SCL缓启电路电连接；SDA缓起电路和SCL缓起电路在接收到电源缓启电路信号后分别延时导通SDA信号线和SCL信号线，通过SDA缓起电路和SCL缓起电路控制SDA信号线和SCL信号的导通时间，进而延时导通相应的SDA信号线和SCL信号线，实现延时导通I2C信号线，避免I2C信号在光模块上电过程中电平被拉低，进而保证正常通信。

Description

一种光模块

技术领域

本申请涉及光通信技术领域，尤其涉及一种光模块。

背景技术

光模块与上位机之间可通过I2C信号线进行信息传递，I2C信号线包括SDA信号线和SCL信号线，其中SDA线为数据线，SCL线为时钟线。

在光模块上电过程中，光模块的MCU工作状态不可控，产生不可控信号，I2C信号线上的电平被不可控信号短暂拉低，如图6所示SDA信号线SCL信号线的电平均被拉低，从而影响到I2C信号线上挂载的其他光模块的正常通信。由上述可见，在光模块上电过程中，I2C信号会被拉低，影响其他模块产品的正常通信。

发明内容

本申请实施例提供了一种光模块，以避免光模块上电过程中I2C信号被拉低，以保证正常通信。

本申请实施例提供的光模块，包括：

电路板，表面设有SDA信号线和SCL信号线；

金手指，设置于所述电路板的一端；

MCU，设置在所述电路板表面,包括供电引脚、SDA接口和SCL接口；

电源缓启电路，设置于所述金手指和所述供电引脚之间，用于向所述MCU供电，分别与SDA缓起电路、SCL缓起电路电连接；

所述SDA缓起电路，设置于所述金手指和所述SDA接口之间，用于在接收到所述电源缓启电路信号后延时导通所述SDA信号线；

所述SCL缓起电路，设置于所述金手指和所述SCL接口之间，用于在接收到所述电源缓启电路信号后延时导通所述SCL信号线。

由上述技术方案可见，本申请实施例提供的光模块包括电路板、MCU、金手指、第一滤波电容和第二滤波电容，电路板表面设置有SDA信号线和SCL信号线，MCU设置有供电引脚、SDA接口和SCL接口，在金手指和MUC供电引脚之间设有电源缓启电路，在金手指和SDA接口之间设有SDA缓启电路，在金手指和SCL接口之间设置有SCL缓起电路，电源缓启电路分别与SDA缓启电路和SCL缓启电路电连接；SDA缓起电路和SCL缓起电路在接收到电源缓启电路信号后分别延时导通SDA信号线和SCL信号线，通过SDA缓起电路和SCL缓起电路控制SDA信号线和SCL信号的导通时间，进而延时导通相应的SDA信号线和SCL信号线，实现延时导通I2C信号线，避免I2C信号在光模块上电过程中电平被拉低，进而保证正常通信。

附图说明

为了更清楚地说明本公开中的技术方案，下面将对本公开一些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公开的一些实施例的附图，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。此外，以下描述中的附图可以视作示意图，并非对本公开实施例所涉及的产品的实际尺寸、方法的实际流程、信号的实际时序等的限制。

图1为根据一些实施例的一种光通信系统的连接关系图；

图2为根据一些实施例的一种光网络终端的结构图；

图3为根据一些实施例的一种光模块的结构图；

图4为根据一些实施例的一种光模块的分解图；

图5为根据一些实施例的光模块的电源缓起电路结构示意图；

图6为根据一些实施例的光模块上电过程中I2C信号电平变化示意图；

图7为根据一些实施例的光模块上电过程中I2C信号质量异常示意图；

图8为根据一些实施例的光模块电源缓启电路、SDA缓起电路、SCL缓起电路结构关系图；

图9为根据一些实施例的上位机与光模块之间的连接示意图；

图10为根据一些实施例的光模块的内部结构示意图；

图11为根据一些实施例的SDA缓起电路结构示意图；

图12为根据一些实施例的SCL缓起电路结构示意图；

图13为根据一些实施例的电路优化设计后光模块上电过程中I2C信号电平变化示意图；

图14为根据一些实施例的电路优化设计后光模块上电过程中I2C信号质量示意图。

具体实施方式

下面将结合附图，对本公开一些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公开一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本公开所提供的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本公开保护的范围。

除非上下文另有要求，否则，在整个说明书和权利要求书中，术语“包括(comprise)”及其其他形式例如第三人称单数形式“包括(comprises)”和现在分词形式“包括(comprising)”被解释为开放、包含的意思，即为“包含，但不限于”。在说明书的描述中，术语“一个实施例(one embodiment)”、“一些实施例(some embodiments)”、“示例性实施例(exemplary embodiments)”、“示例(example)”、“特定示例(specific example)”或“一些示例(some examples)”等旨在表明与该实施例或示例相关的特定特征、结构、材料或特性包括在本公开的至少一个实施例或示例中。上述术语的示意性表示不一定是指同一实施例或示例。此外，所述的特定特征、结构、材料或特点可以以任何适当方式包括在任何一个或多个实施例或示例中。

以下，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本公开实施例的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。

在描述一些实施例时，可能使用了“耦接”和“连接”及其衍伸的表达。例如，描述一些实施例时可能使用了术语“连接”以表明两个或两个以上部件彼此间有直接物理接触或电接触。又如，描述一些实施例时可能使用了术语“耦接”以表明两个或两个以上部件有直接物理接触或电接触。然而，术语“耦接”或“通信耦合(communicatively coupled)”也可能指两个或两个以上部件彼此间并无直接接触，但仍彼此协作或相互作用。这里所公开的实施例并不必然限制于本文内容。

“A、B和C中的至少一个”与“A、B或C中的至少一个”具有相同含义，均包括以下A、B和C的组合：仅A，仅B，仅C，A和B的组合，A和C的组合，B和C的组合，及A、B和C的组合。

“A和/或B”，包括以下三种组合：仅A，仅B，及A和B的组合。

本文中“适用于”或“被配置为”的使用意味着开放和包容性的语言，其不排除适用于或被配置为执行额外任务或步骤的设备。

如本文所使用的那样，“约”、“大致”或“近似”包括所阐述的值以及处于特定值的可接受偏差范围内的平均值，其中所述可接受偏差范围如由本领域普通技术人员考虑到正在讨论的测量以及与特定量的测量相关的误差(即，测量系统的局限性)所确定。

光通信技术中，使用光携带待传输的信息，并使携带有信息的光信号通过光纤或光波导等信息传输设备传输至计算机等信息处理设备，以完成信息的传输。由于光信号通过光纤或光波导中传输时具有无源传输特性，因此可以实现低成本、低损耗的信息传输。此外，光纤或光波导等信息传输设备传输的信号是光信号，而计算机等信息处理设备能够识别和处理的信号是电信号，因此为了在光纤或光波导等信息传输设备与计算机等信息处理设备之间建立信息连接，需要实现电信号与光信号的相互转换。

光模块在光纤通信技术领域中实现上述光信号与电信号的相互转换功能。光模块包括光口和电口，光模块通过光口实现与光纤或光波导等信息传输设备的光通信，通过电口实现与光网络终端(例如，光猫)之间的电连接，电连接主要用于实现供电、I2C信号传输、数据信号传输以及接地等；光网络终端通过网线或无线保真技术(Wi-Fi)将电信号传输给计算机等信息处理设备。

图1为根据一些实施例的一种光通信系统的连接关系图。如图1所示，光通信系统主要包括远端服务器1000、本地信息处理设备2000、光网络终端100、光模块200、光纤101及网线103；

光纤101的一端连接远端服务器1000，另一端通过光模块200与光网络终端100连接。光纤本身可支持远距离信号传输，例如数千米(6千米至8千米)的信号传输，在此基础上如果使用中继器，则理论上可以实现超长距离传输。因此在通常的光通信系统中，远端服务器1000与光网络终端100之间的距离通常可达到数千米、数十千米或数百千米。

网线103的一端连接本地信息处理设备2000，另一端连接光网络终端100。本地信息处理设备2000可以为以下设备中的任一种或几种：路由器、交换机、计算机、手机、平板电脑、电视机等。

远端服务器1000与光网络终端100之间的物理距离大于本地信息处理设备2000与光网络终端100之间的物理距离。本地信息处理设备2000与远端服务器1000的连接由光纤101与网线103完成；而光纤101与网线103之间的连接由光模块200和光网络终端100完成。

光模块200包括光口和电口。光口被配置为与光纤101连接，从而使得光模块200与光纤101建立双向的光信号连接；电口被配置为接入光网络终端100中，从而使得光模块200与光网络终端100建立双向的电信号连接。光模块200实现光信号与电信号的相互转换，从而使得光纤101与光网络终端100之间建立连接。示例的，来自光纤101的光信号由光模块200转换为电信号后输入至光网络终端100中，来自光网络终端100的电信号由光模块200转换为光信号输入至光纤101中。

光网络终端100包括大致呈长方体的壳体(housing)，以及设置在壳体上的光模块接口102和网线接口104。光模块接口102被配置为接入光模块200，从而使得光网络终端100与光模块200建立双向的电信号连接；网线接口104被配置为接入网线103，从而使得光网络终端100与网线103建立双向的电信号连接。光模块200与网线103之间通过光网络终端100建立连接。示例的，光网络终端100将来自光模块200的电信号传递给网线103，将来自网线103的信号传递给光模块200，因此光网络终端100作为光模块200的上位机，可以监控光模块200的工作。光模块200的上位机除光网络终端100之外还可以包括光线路终端(OpticalLine Terminal，OLT)等。

远端服务器1000通过光纤101、光模块200、光网络终端100及网线103，与本地信息处理设备2000之间建立了双向的信号传递通道。

图2为根据一些实施例的一种光网络终端的结构图，为了清楚地显示光模块200与光网络终端100的连接关系，图2仅示出了光网络终端100的与光模块200相关的结构。如图2所示，光网络终端100中还包括设置于壳体内的PCB电路板105，设置在PCB电路板105的表面的笼子106，以及设置在笼子106内部的电连接器。电连接器被配置为接入光模块200的电口；散热器107具有增大散热面积的翅片等凸起部。

光模块200插入光网络终端100的笼子106中，由笼子106固定光模块200，光模块200产生的热量传导给笼子106，然后通过散热器107进行扩散。光模块200插入笼子106中后，光模块200的电口与笼子106内部的电连接器连接，从而光模块200与光网络终端100建立双向的电信号连接。此外，光模块200的光口与光纤101连接，从而光模块200与光纤101建立双向的电信号连接。

图3为根据一些实施例的一种光模块的结构图，图4为根据一些实施例的一种光模块的分解图。如图3和图4所示，光模块200包括壳体、设置于壳体中的电路板105及光收发器件；

壳体包括上壳体201和下壳体202，上壳体201盖合在下壳体202上，以形成具有两个开口204和205的上述壳体；壳体的外轮廓一般呈现方形体。

在本公开一些实施例中，下壳体202包括底板以及位于底板两侧、与底板垂直设置的两个下侧板；上壳体201包括盖板，以及位于盖板两侧与盖板垂直设置的两个上侧板，由两个侧壁与两个侧板结合，以实现上壳体201盖合在下壳体202上。

两个开口204和205的连线所在方向可以与光模块200的长度方向一致，也可以与光模块200的长度方向不一致。示例地，开口204位于光模块200的端部(图3的左端)，开口205也位于光模块200的端部(图3的右端)。或者，开口204位于光模块200的端部，而开口205则位于光模块200的侧部。其中，开口204为电口，电路板105的金手指从开口204伸出，插入上位机(如光网络终端100)中；开口205为光口，配置为接入外部的光纤101，以使光纤101连接光模块200内部的光收发器件。

采用上壳体201、下壳体202结合的装配方式，便于将电路板105、光收发器件等器件安装到壳体中，由上壳体201、下壳体202可以对这些器件形成封装保护。此外，在装配电路板105等器件时，便于这些器件的定位部件、散热部件以及电磁屏蔽部件的部署，有利于自动化的实施生产。

在一些实施例中，上壳体201及下壳体202一般采用金属材料制成，利于实现电磁屏蔽以及散热。

在一些实施例中，光模块200还包括位于其壳体外壁的解锁部件203，解锁部件203被配置为实现光模块200与上位机之间的固定连接，或解除光模块200与上位机之间的固定连接。

示例地，解锁部件203位于下壳体202的两个下侧板的外壁，包括与上位机的笼子(例如，光网络终端100的笼子106)匹配的卡合部件。当光模块200插入上位机的笼子里，由解锁部件203的卡合部件将光模块200固定在上位机的笼子里；拉动解锁部件203时，解锁部件203的卡合部件随之移动，进而改变卡合部件与上位机的连接关系，以解除光模块200与上位机的卡合关系，从而可以将光模块200从上位机的笼子里抽出。

电路板105包括电路走线、电子元件及芯片，通过电路走线将电子元件和芯片按照电路设计连接在一起，以实现供电、电信号传输及接地等功能。电子元件例如可以包括电容、电阻、三极管、金属氧化物半导体场效应管(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，MOSFET)。芯片例如可以包括微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)、限幅放大器(limiting amplifier)、时钟数据恢复芯片(Clock and Data Recovery，CDR)、电源管理芯片、数字信号处理(Digital Signal Processing，DSP)芯片。

电路板105一般为硬性电路板，硬性电路板由于其相对坚硬的材质，还可以实现承载作用，如硬性电路板可以平稳的承载芯片；硬性电路板还可以插入上位机笼子中的电连接器中。

电路板105还包括形成在其端部表面的金手指，金手指由相互独立的多个引脚组成。电路板105插入笼子106中，由金手指与笼子106内的电连接器导通连接。金手指可以仅设置在电路板105一侧的表面(例如图4所示的上表面)，也可以设置在电路板105上下两侧的表面，以适应引脚数量需求大的场合。金手指被配置为与上位机建立电连接，以实现供电、接地、I2C信号传递、数据信号传递等。当然，部分光模块中也会使用柔性电路板。柔性电路板一般与硬性电路板配合使用，以作为硬性电路板的补充。

光收发器件包括光发射次模块及光接收次模块。光发射次模块206和光接收次模块207，分别用于实现光信号的发射与光信号的接收。光发射次模块206和光接收次模块207也可以结合在一起形成光收发一体结构。其中，光发射次模块206中包括光发射芯片以及背光探测器，光接收次模块207包括光接收芯片。

光发射次模块206和光接收次模块207，分别用于实现光信号的发射与光信号的接收。本实施例中，光发射次模块206可采用同轴TO封装，与电路板物理分离，通过柔性板实现电连接；光接收次模块207也采用同轴TO封装，与电路板物理分离，通过柔性板实现电连接。在另一种常见的实现方式中，可以设置在电路板105表面；另外，光发射次模块206和光接收次模块207也可以结合在一起形成光收发一体结构。

光模块与上位机之间可通过I2C总线进行信息传递，I2C信号线包括SDA信号线和SCL信号线，其中SDA线为数据线，SCL线为时钟线。

I2C总线的接口直接在组件上，占用空间相对较小，较少了电路板的空间并且减少了芯片的管脚数量；I2C总线实现了挂载在综上器件之间的数据传输。

I2C总线的SDA信号线和SCL信号线同时处于高电平时，总线处于空闲状态，即总线被释放，SDA信号线和SCL信号线通过上拉电阻连接到电源上被拉高。信号线上高低电平的改变只允许发生在SCL信号为低电平期间，当SCL信号线处于高电平时，SDA的信号必须保持稳定不变，此时SDA上的信息为有效的。

在本申请实施例中，光模块支持热插拔功能，通过设计光模块电源缓起电路，实现光模块电源的缓启动设计，这样可以有效解决光模块热插拔时过冲电源产生的浪涌电流对模块造成损坏。光模块电源缓起电路结构如图5所示，光模块电源缓起电路包括并联的第三电阻R3和第三电容C3，然后与第三MOS管串联，形成电源缓起电路；MOS管包括栅极G、源极S和漏极D；MOS管作为开关元件，工作状态包括截至状态和导通状态；MOS管作为电压控制元件，其主要由栅极G和源极S间的电压来决定是否导通，当电压大于导通阈值电压时，栅极G下的P型硅表面发生强反型，形成连通源区和漏区的N型沟道，产生漏极电流，MOS管导通；反之，当电压小于导通阈值电压时，MOS管不导通。光模块电源缓起电路中，第三电阻R3为限流电阻，第三电容C3为蓄能电容，第三电阻R3向第三电容C3充电，通过控制充电时间，进而控制施加至MOS管的电压，即通过控制充电时间可实现控制MOS管的电压，进而控制MOS管的导通，进而控制光模块电源的启动情况，因此通过控制第三电阻R3向第三电容C3充电的时间，可实现光模块电源的缓起，避免光模块热插拔时过冲电源产生的浪涌电流对模块造成损坏。

在光模块上电过程中，在光模块电源缓起电路的作用下，光模块电源缓起，电源上电时间晚于I2C信号导通时间，此时光模块的MCU尚未启动，工作状态不可控，会产生不可控信号，I2C信号线上的电平被不可控信号短暂拉低，可以看出在该过程中，MCU启动和I2C信号导通之间的时序关系为：先I2C信号导通，后MCU启动；如图6所示SDA信号线SCL信号线的电平均被拉低，从而影响到I2C信号线上挂载的其他光模块的正常通信。由上述可见，在光模块上电过程中，I2C信号会被拉低，影响其他模块产品的正常通信。图6中位置在上的信号线为SDA信号线，位置在下的信号线为SCL信号线，从图6中可以看出，在光模块热插拔瞬间，SDA信号线和SCL信号线的电平被瞬间拉低。具体异常参考图7，图7为根据一些实施例的光模块上电过程中I2C信号质量异常示意图。

为了解决上述问题，本申请实施例的设计思路为：在SDA信号线和SCL信号线上分别设置有SDA缓起电路和SCL缓起电路；SDA缓起电路和SCL缓起电路在接收到电源缓启电路信号后分别延时导通SDA信号线和SCL信号线，通过SDA缓起电路和SCL缓起电路控制SDA信号线和SCL信号线的导通时间，进而延时导通相应的SDA信号线和SCL信号线，实现延时导通I2C信号线，避免I2C信号在光模块上电过程中电平被拉低，进而保证正常通信。

下面结合附图对本申请实施例提供的方案进行具体说明。

如图8所示电源缓启电路、SDA缓启电路和SCL缓启电路的关系结构图；上位机和光模块通过金手指实现通信连接，MCU设置有供电引脚、SDA接口和SCL接口，在金手指和MUC供电引脚之间设有电源缓启电路，在金手指和SDA接口之间设有SDA缓启电路，在金手指和SCL接口之间设置有SCL缓起电路，电源缓启电路分别与SDA缓启电路和SCL缓启电路电连接。

SDA缓起电路和SCL缓起电路在接收到电源缓启电路信号后分别延时导通SDA信号线和SCL信号线，通过SDA缓起电路和SCL缓起电路控制SDA信号线和SCL信号线的导通时间，进而延时导通相应的SDA信号线和SCL信号线。

可以理解的是，MCU的启动时序与I2C信号线的启动时序可以根据实际需要进行调整，如实现在MCU启动后再启动SDA信号线和SCL信号线，即使在MCU启动前启动I2C信号线，SDA缓启电路和SCL缓启电路也可以实现：在接收到电源缓启电路信号后分别延时导通SDA信号线和SCL信号线。

如图9所示，上位机具有SDA接口和SCL接口，光模块的MCU同样具有SDA接口和SCL接口，光模块电路板一端设置的金手指上设置有SDA引脚和SCL引脚，光模块的SDA接口通过金手指的SDA引脚与上位机的SDA接口电连接，形成SDA总信号线；光模块的SCL接口通过金手指的SCL引脚与上位机的SCL接口电连接，形成SCL总信号线。

SDA总信号线在光模块电路板上的结构包括：一端为金手指的SDA引脚，一端为MCU的SDA接口，即金手指的SDA引脚和MCU的SDA接口之间形成光模块的SDA信号线，相应地，金手指的SCL引脚和MCU的SCL接口形成光模块的SCL信号线。

如图10所示，在光模块的SDA信号线上设置SDA缓起电路，在光模块的SCL信号线上设置SCL缓起电路，SDA缓起电路可以延时导通SDA信号线，实现在MUC启动后导通SDA信号线；SCL缓起电路可以延时导通SCL信号线，实现在MCU启动后导通SCL信号线；进而延时导通I2C总线，实现在MCU启动后I2C总线方导通。

图11和图12分别示出了SDA缓起电路和SCL缓起电路的结构示意图。

如图12所示，所述SCL缓起电路包括第一MOS管、第一通断控制组件，第一MOS管与所述第一通断控制组件串联连接，第一通断控制组件用于控制所述第一MOS管的导通与断开。

第一MOS管的漏极D与金手指的SDA引脚电连接，第一MOS管的源极S与MCU的SDA接口电连接，第一MOS管的栅极G与第一通断控制组件电连接。

在本申请实施例中，第一通断控制组件包括相互并联的第一电阻和第一电容，通过控制第一电阻为第一电容供电时间以改变第一MOS管的栅极G的电压。

需要说明的是，本申请实施例中的第一通断控制组件也可以为其他形式的组件结构，不限于相互并联的第一电阻和第一电容形式。

MOS管作为电压控制元件，其主要由栅极G和源极S间的电压来决定是否导通，当电压大于导通阈值电压时，栅极G下的P型硅表面发生强反型，形成连通源区和漏区的N型沟道，产生漏极电流，MOS管导通；反之，当电压小于导通阈值电压时，MOS管不导通。SDA缓起电路中，第一电阻R1为限流电阻，第一电容C1为蓄能电容，第一电阻R1向第一电容C1充电，通过控制充电时间，进而控制施加至第一MOS管的电压，即通过控制充电时间可实现控制第一MOS管的电压，进而控制MOS管的导通时间，进而控制光模块SDA信号线的导通时间。

在本申请实施例中，通过记录MCU启动时间，可以确定第一电阻R1向第一电容C1充电的时间，进而确定施加至第一MOS管的电压，进一步确定SDA信号线的导通时间，保证SDA信号线的导通时间晚于MCU启动时间，因此，第一电阻R1向第一电容C1充电时间由MCU启动时间来决定。

本申请实施例中，通过控制施加在第一MOS管上的电压，控制第一MOS管导通时间，进而控制SDA信号线的导通时间，实现待MCU启动后，再启动SDA信号线。

如图11所示，所述SCL缓起电路包括第二MOS管、第二通断控制组件，所述第二MOS管与所述第二通断控制组件串联连接，所述第二通断控制组件用于控制所述第二MOS管的导通与断开。

第二MOS管的漏极D与所述金手指的SCL引脚电连接，所述MOS管的源极S与MCU的SCL接口电连接，所述第二MOS管的栅极G与所述第二通断控制组件电连接。

在本申请实施例中，第二通断控制组件包括相互并联的第二电阻R2和第一电容C2，通过控制第二电阻R2为第一电容C2充电时间以改变第二MOS管的栅极G的电压。

需要说明的是，本申请实施例中的第二通断控制组件也可以为其他形式的组件结构，不限于相互并联的第二电阻和第二电容形式。

MOS管作为电压控制元件，其主要由栅极G和源极S间的电压来决定是否导通，当电压大于导通阈值电压时，栅极G下的P型硅表面发生强反型，形成连通源区和漏区的N型沟道，产生漏极电流，MOS管导通；反之，当电压小于导通阈值电压时，MOS管不导通。SCL缓起电路中，第二电阻R2为限流电阻，第二电容C2为蓄能电容，第二电阻R2向第二电容C2充电，通过控制充电时间，进而控制施加至第二MOS管的电压，即通过控制充电时间可实现控制第二MOS管的电压，进而控制MOS管的导通时间，进而控制光模块SCL信号线的导通时间。

在本申请实施例中，通过记录MCU启动时间，可以确定第二电阻R2向第二电容C2充电的时间，进而确定施加至第二MOS管的电压，进一步确定SCL信号线的导通时间，保证SCL信号线的导通时间晚于MCU启动时间，因此，第二电阻R2向第二电容C2充电时间由MCU启动时间来决定。

本申请实施例中，通过控制施加在第二MOS管上的电压，控制第二MOS管导通时间，进而控制SCL信号线的导通时间，实现待MCU启动后，再启动SCL信号线。

因此，在光模块的SDA信号线上设置SDA缓起电路，在光模块的SCL信号线上设置SCL缓起电路，具体通过控制施加在相应MOS管上的电压，控制MOS管导通时间，进而控制SDA信号线的导通时间，实现延时导通SDA信号线，进一步实现在MUC启动后导通SDA信号线；SCL缓起电路可以延时导通SCL信号线，具体通过控制施加在相应MOS管上的电压，控制MOS管导通时间，进而控制SCL信号线的导通时间，实现延时导通SCL信号线，进一步实现在MUC启动后导通SCL信号线；进而延时导通I2C总线，实现在MCU启动后I2C总线方导通。

本申请实施例中，通过SDA缓起电路和SCL缓起电路控制SDA信号线和SCL信号的导通时间，进而通过SDA缓起电路和SCL缓起电路延时导通相应的SDA信号线和SCL信号线，实现延时导通I2C信号线，保证在MCU启动后再导通I2C信号线，避免I2C信号在光模块上电过程中电平被拉低，进而保证正常通信。

本申请实施例中，通过优化I2C的电路设计，调整I2C信号线导通与电源导通时序，待MCU启动后再导通I2C，避免I2C信号在上电过程中被拉低，保证正常通信。

图13为根据一些实施例的电路优化设计后光模块上电过程中I2C信号电平变化示意图；图14为根据一些实施例的电路优化设计后光模块上电过程中I2C信号质量示意图；从图13和图14可以看出，通过优化I2C电路后，在光模块热插拔过程中，SDA信号和SCL信号的电平保持稳定，并没有出现被短暂拉低的情况；且I2C在通讯过程中信号并没有出现异常，信号保持稳定。

在实际应用中，光模块与上位机进行通信完成，光模块在接收到信号后，发出应答信号，由于光模块与上位机的驱动能力存在差异，即驱动能力不匹配，导致SDA信号或SCL信号出现负过冲或正过冲，表现出SDA信号或SCL信号中出现毛刺，长期如此会影响到光模块与上位机的使用寿命。为此，本申请实施例中还增加滤波电路，具体实施如下：在SDA缓起电路处并联第一滤波电路，第一滤波电路包括第一滤波电容；在SCL缓起电路处并联第二滤波电路，第二滤波电路包括第二滤波电容；第一滤波电容和第二滤波电容可以吸收由于驱动能力不匹配造成的信号质量裂化，进而避免SDA信号或SCL信号中出现毛刺现象，优化信号质量。

本申请实施例中SDA缓起电路和SCL缓起电路在接收到电源缓启电路信号后分别延时导通SDA信号线和SCL信号线，通过SDA缓起电路和SCL缓起电路控制SDA信号线和SCL信号的导通时间，进而延时导通相应的SDA信号线和SCL信号线，实现延时导通I2C信号线，避免I2C信号在光模块上电过程中电平被拉低，进而保证正常通信。

本申请实施例中，通过优化I2C的电路设计，调整I2C信号线导通与电源导通时序，待MCU启动后再导通I2C，避免I2C信号在上电过程中被拉低，保证正常通信。

本申请实施例中，通过增加滤波电路，解决通信过程中由于上位机与光模块驱动能力不匹配产生的信号过冲问题，优化信号质量。

以上所述，仅为本公开的具体实施方式，但本公开的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本公开揭露的技术范围内，想到变化或替换，都应涵盖在本公开的保护范围之内。因此，本公开的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (10)

1.一种光模块，其特征在于，包括：

电路板，表面设有SDA信号线和SCL信号线；

金手指，设置于所述电路板的一端；

MCU，设置在所述电路板表面,包括供电引脚、SDA接口和SCL接口；

电源缓启电路，设置于所述金手指和所述供电引脚之间，用于向所述MCU供电，分别与SDA缓起电路、SCL缓起电路电连接；

所述SDA缓起电路，设置于所述金手指和所述SDA接口之间，用于在接收到所述电源缓启电路信号后延时导通所述SDA信号线；

所述SCL缓起电路，设置于所述金手指和所述SCL接口之间，用于在接收到所述电源缓启电路信号后延时导通所述SCL信号线。

2.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述光模块还包括：

第一滤波电容，与所述SDA缓起电路并联连接，用于避免SDA信号过冲；

第二滤波电容，与所述SCL缓起电路并联连接，用于避免SCL信号过冲。

3.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述SDA缓起电路包括第一MOS管、第一通断控制组件，所述第一MOS管与所述第一通断控制组件串联连接，所述第一通断控制组件用于控制所述第一MOS管的导通与断开；

所述第一MOS管的漏极D与所述金手指的SDA引脚电连接，所述第一MOS管的源极S与MCU的SDA接口电连接，所述第一MOS管的栅极G与所述第一通断控制组件电连接。

4.根据权利要求3所述的光模块，其特征在于，所述SCL缓起电路包括第二MOS管、第二通断控制组件，所述第二MOS管与所述第二通断控制组件串联连接，所述第二通断控制组件用于控制所述第二MOS管的导通与断开；

所述第二MOS管的漏极D与所述金手指的SCL引脚电连接，所述MOS管的源极S与MCU的SCL接口电连接，所述第二MOS管的栅极G与所述第二通断控制组件电连接。

5.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，所述第一通断控制组件包括相互并联的第一电阻和第一电容，通过控制所述第一电阻为所述第一电容供电时间以改变所述第一MOS管的栅极G的电压；

所述第二通断控制组件包括相互并联的第二电阻和第二电容，通过控制所述第二电阻为所述第二电容供电时间以改变所述第二MOS管的栅极G的电压。

6.根据权利要求2所述的光模块，其特征在于，所述第一MOS管的漏极D与所述金手指的SDA引脚电连接，所述第一MOS管的源极S与MCU的SDA接口电连接，所述第一MOS管的栅极G与所述第一电容电连接；

所述第二MOS管的漏极D与所述金手指的SCL引脚电连接，所述MOS管的源极S与MCU的SCL接口电连接，所述MOS管的栅极G与所述第二电容电连接。

7.根据权利要求4所述的光模块，其特征在于，所述第一MOS管的栅极G的电压大于所述第一MOS管的导通阈值电压时，所述第一MOS管导通；

所述第二MOS管的栅极G的电压大于所述第二MOS管的导通阈值电压时，所述第二MOS管导通。

8.根据权利要求4所述的光模块，其特征在于，所述第一MOS管导通时，所述SDA信号线导通；

所述第二MOS管导通时，所述SCL信号线导通。

9.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述电源缓起电路，包括：

第三MOS管；

第三电阻；

第三电容，与所述第三电阻并联。

10.根据权利要求1所述的光模块，其特征在于，所述金手指包括I2C引脚，所述I2C引脚包括SDA引脚和SCL引脚；

所述SDA信号线一端连接所述SDA引脚，另一端连接所述SDA接口；

所述SCL信号线一端连接所述SCL引脚，另一端连接所述SCL接口；

所述SDA缓起电路一端连接所述SDA引脚，另一端连接所述SDA接口；

所述SCL缓起电路一端连接所述SCL引脚，所述另一端连接SCL接口。

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