CN201571025U - 一种用于光接收装置的光agc控制电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用于光接收装置的光AGC控制电路，包括光电转换单元、采样单元、微机处理单元和增益调整单元；采样单元的输入端与光电转换单元的输出端电连接，采样单元的输出端与微机处理单元的相应的输入端电连接，增益调整单元的控制端与微机处理单元相应的输出端电连接，增益调整单元的信号输入端接收需要处理的电信号，增益调整单元的信号输出端输出经电平调整后的电信号；微机处理单元包括A/D转换模块，并储存有一组控制代码。通过设置控制代码，对输入的电信号的电平进行进行自动增益控制，输出电平稳定的电信号，其衰减范围达到20dB以上，所对应光功率信号的范围在10dB以上，同时使输出的电平变化稳定在1dB之内，从而使系统具有良好的保真性能。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种控制电路，尤其是涉及一种光接收机的控制电路。
背景技术
近年来，随着电子技术的不断进步和光纤传输系统的迅猛发展，为人们提供了方便、快捷、准确的信息传递，尤其是FTTC(光纤到路边)、FTTB(光纤到栋)和FTTH(光纤到户)等宽带网络的推广应用，为信息传递开辟了高速通道。通常情况下，为了达到更远的传输距离，往往在光纤传输的终端增加能够接收微弱光功率信号的光接收装置，由于光功率信号在传输过程中有不同程度上的损耗，所以在终端节点的光功率信号有一定的变化范围，经光接收装置放大出来的信号很多时候都电平不稳定，并且信号失真严重，所以有必要在光接收装置上增加一个控制电路，来使系统的输出电平稳定，并减少失真。
目前，传统的HFC(光纤同轴混合网)，一般是没有设计自动增益控制(AGC)的，但是产品一般带有可插拔的固定衰减器，可以进行手动选择衰减器来进行电平控制。而在FTTC、FTTB和FTTH等宽带网络中，目前一般采用的AGC控制电路是基于RF功率检测的闭环控制系统，即电AGC控制电路。这种控制电路通过定向耦合器将一部分信号耦合到信号检测电路，信号检测电路的输出信号经过处理后输送给电控衰减器的AGC电路。当电平检测器检测的信号比AGC控制模块的参考信号低时，AGC便减小衰减量，增大输出；相反，当电平检测器检测的信号比AGC控制模块的参考信号高时，AGC就增大衰减量，减小输出。这样，AGC控制模块不断调整衰减量，使得输出射频电平在预期的输入变化范围保持恒定。但这种电AGC控制方式存在控制范围较窄的缺点，一般在10dB的RF范围内可以得到较好的控制，对应的光功率范围只有5dB，而且控制上显得有点复杂，元件参数选取不当，会产生稳定性问题。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于光接收装置的光AGC控制电路，这种用于光接收装置的光AGC控制电路结构简单，在超过10dB的入射光功率范围内，对电平进行自动增益控制，将输出电信号的电平稳定在预设的参考电平上。采用的技术方案如下：
一种用于光接收装置的光AGC控制电路包括光电转换单元、采样单元和增益调整单元，其特征是：所述光AGC控制电路还包括微机处理单元；所述采样单元的输入端与光电转换单元的输出端电连接，采样单元的输出端与微机处理单元的相应的输入端电连接，增益调整单元的控制端与微机处理单元相应的输出端电连接，增益调整单元的信号输入端接收需要处理的电信号，增益调整单元的信号输出端输出经电平调整后的电信号；所述微机处理单元包括A/D转换模块，并储存有一组控制代码。
工作原理：光电转换单元将入射光功率信号转换为电信号，采样单元采对光电转换单元输出的电信号进行电压采样，输出给微机处理单元，微机处理单元对该直流电压信号进行A/D转换，并依据控制代码，输出一个相应的控制信号给增益调整单元，增益调整单元根据输入的控制信号对需要处理的电信号的电平作相应幅度的衰减，使输出电信号的电平保持稳定，并将衰减后的电信号作为输出。
光功率接收装置，尤其是超低光功率接收装置，一般通过光电转换单元将入射光功率信号转换为电信号，并采用低噪声放大单元和放大输出单元两级放大电路电信号进行放大，从而达到能够接收到更微弱的光功率信号的目的，光功率接收装置入口处所允许的光功率信号的输入范围更大，可达到-12dB～+1dB。然而，当入射光功率信号小时，转换成电信号后其电平相应就低，当入射光功率信号大时，转换成电信号后其电平相应就高，经过低噪声放大单元放大后，这种电平的高低差别更加明显。此时，如果将该电信号直接输入到放大输出单元，经放大输出单元的进一步放大输出，必然造成输出电信号的电平明显的时高时低，电平过高使得其增益的线性度下降使得增益难以精确调节而导致较大的失真。因此，在光功率接收装置上增加一个光AGC控制电路，对低噪声放大单元和放大输出单元之间的电信号的电平进行调整，并将电平稳定在预设的参考电平上，经过电平调整后的电信号输入到放大输出单元后，经放大输出的电信号，其电平也保持稳定。
光电转换单元、采样单元和增益调整单元均是一些常用的电路。光电转换单元主要包括一个光电转换元件，它可以将入射光功率信号转换为电信号并输出；采样单元是一种常用的采样电路，它对输入的电信号进行电压采样，以直流方式保持电压值不变并输出；增益调整单元根据控制信号，对其输入的电信号进行相应的电平衰减，并将衰减后的电信号输出。
为达到调整精确、控制方便的目的，作为本实用新型的优选方案，所述的一组控制代码由多个控制代码构成，在光功率的输入范围内，每个光功率信号对应一个控制代码，每个控制代码包括一个代表电平高低的电平数值和一个衰减数值。微机处理单元对采样单元输送来的直流电压进行A/D转换，转换成一个代表电平高低的电平数值，通过查表对照，找出这个电平数值需要作出调整的对应衰减数值，并将这个衰减数值作为控制信号输送给增益调整单元。由于在无增益控制电路的情况下，入口光功率与输出电平的对应关系为入口光功率变化1dB，输出电平同向变化2dB，所以在上述设置控制代码时，应遵循光功率增大1dB，增益调整单元的衰减增大2dB的原则，从而达到完美的AGC控制，使输出的电平变化稳定在1dB之内。
本实用新型由光电转换单元、采样单元、微机处理单元和增益调整单元组成的光AGC控制电路，进行光自动增益控制，对输入的电信号的电平进行相应的衰减，输出稳定电平的电信号，由于采用在微机处理单元内部设置控制代码方式，并通过查表对照，进行相应幅度的衰减，其衰减范围达到20dB以上，所对应光功率信号的范围在10dB以上；同时在控制代码的设置上，遵循光功率增大1dB，数控衰减单元衰减增大2dB的原则，因而可达到完美的AGC控制，使输出的电平变化稳定在1dB之内，从而使系统具有良好的保真性能。
附图说明
图1是光AGC控制电路的方框原理图。
图2是光AGC控制电路的电路原理图。
具体实施方式
下面结合附图和本实用新型的优选实施方式做进一步的说明。
如图1的方框原理图所示，本实用新型的用于光接收装置的光AGC控制电路包括光电转换单元1、采样单元2、微机处理单元3和数控衰减单元4；采样单元2的输入端与光电转换单元1的输出端电连接，采样单元2的输出端与微机处理单元3的相应的输入端电连接，增益调整单元4的控制端7与微机处理单元3相应的输出端电连接，增益调整单元的信号输入端5接收需要处理的电信号，增益调整单元的信号输出端6输出经电平调整后的电信号。
下面结合图2的电路原理图，对本实用新型的超低光功率接收装置的工作原理作进一步描述：
光电转换单元1主要包括光电转换器D1；采样单元2由采样电路U8组成；微机处理单元3包括单片微处理器U6，其中包括A/D转换模块，单片微处理器U6中储存有一组控制代码，每个控制代码包括一个代表电平高低的电平数值和一个衰减数值，控制代码的设置遵循光功率增大1dB，数控衰减单元衰减增大2dB的原则；增益调整单元4主要包括D2/D3/D4和U4/U7。
光电转换单元1(D1)，接收入射光功率信号，并转换为电信号，采样单元2(U8)对由光电转换单元1(D1)输出的电信号进行电压采样，并以直流方式输出给微机处理单元3(U6)，微机处理单元3(U6)对该直流电压的电平进行A/D转换，转换成一个代表电平高低的电平数值，通过查表对照，找出这个电平数值需要作出调整的对应的衰减数值，并将这个衰减数值作为控制信号输送给增益调整单元4(D2/D3/D4和U4/U7)，增益调整单元4(D2/D3/D4和U4/U7)根据输入的制信号对需要调整的电信号的电平作相应幅度的衰减。例如，当入口光功率为-11dBm时，比预设的入口光功率-12dB增加了1dB，在微机处理单元3(U6)内部，依据采样单元2所提供的电压，通过A/D转换为电压数值，并查找相应的控制代码，此时，衰减数值为2，将这个衰减数值2作为增益调整单元4(D2/D3/D4和U4/U7)的输入控制信号，增益调整单元4(D2/D3/D4和U4/U7)对电信号进行2dB的衰减，从而使得衰减后的电信号的电平保持稳定不变。
Claims (2)
1.一种用于光接收装置的光AGC控制电路包括光电转换单元、采样单元和增益调整单元，其特征是：所述光AGC控制电路还包括微机控制单元；所述采样单元的输入端与光电转换单元的输出端电连接，采样单元的输出端与微机处理单元的相应的输入端电连接，增益调整单元的控制端与微机处理单元相应的输出端电连接，增益调整单元的信号输入端接收需要处理的电信号，增益调整单元的信号输出端输出经电平调整后的电信号；所述微机处理单元包括A/D转换模块，并储存有一组控制代码。
2.如权利要求1所述的用于光接收装置的光AGC控制电路，其特征是：所述的一组控制代码由多个控制代码构成，在光功率的输入范围内，每个光功率信号对应一个控制代码，每个控制代码包括一个代表电平高低的电平数值和一个衰减数值。
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