CN201571057U - 3g视频光通信信号接收发射装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种3G视频光通信信号接收发射装置，包括光通信信号接收单元和光通信信号发射单元，所述光通信信号接收单元包括PIN-TIA光接收模块，所述光通信信号接收单元还包括前置放大模块，所述前置放大模块包括多级前端放大晶体管，所述多级前端放大晶体管用于对光电二极管产生的电信号进行增益放大控制。本实用新型在PIN-TIA光接收器中使用多级前端放大晶体管对光电二极管生成的电信号放大，并在增益前对信号强度进行比较，针对不同的输入信号强度通过不同的放大器链路来得到最终相同的增益效果，最终保证接收端在低速至高速速率下的数据信号输入时，保持较为稳定的灵敏度。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种光通信信号的接收发射装置，尤其涉及一种用于3G视频光通信信号的接收发射装置。
背景技术
随着光通信技术的发展，光通信技术广泛应用多个方面，而随着3G技术的发展，光通信技术在3G通信方面也广泛应用。在3G通信视频传输应用的过程中，通过光电接收发射模块实现收发一体的功能，特别是接收端，在不同标准的视频接口中，它们的速率会不同，并且要求接收端的灵敏度在不同速率下都比较恒定，如何实现低速率与高速率情况下灵敏度在一个恒定的范围内变化，这样对接收部分提出了更高的要求。现有技术中，采用普通的PIN-TIA(PIN：在P区和N区之间夹一层本征半导体构造的晶体二极管，简称“PIN二极管”；TIA：Transimpedance amplifier，跨阻放大器，简称“TIA”)光接收器接收光信号然后进行光电转换，由于普通的PIN-TIA光接收器不能实现低速率与高速率情况下灵敏度在一个恒定的范围内变化的情况，其对3G通信视频信号的传输效果较差。
实用新型内容
本实用新型构建一种3G视频光通信信号接收发射装置，克服现有技术中普通的PIN-TIA光接收器不能实现低速率与高速率情况下灵敏度在一个恒定的范围内变化的技术问题。
本实用新型的技术方案是：构建一种3G视频光通信信号接收发射装置，包括光通信信号接收单元和光通信信号发射单元，所述光通信信号接收单元包括PIN-TIA光接收模块，所述光通信信号接收单元还包括前置放大模块，所述前置放大模块包括多级前端放大晶体管，所述多级前端放大晶体管用于对光电二极管产生的电信号进行增益放大控制。
本实用新型的进一步技术方案是：所述光通信信号接收单元还包括限幅放大模块，所述限幅放大模块用于接收所述前置放大模块的电信号并放大。
本实用新型的进一步技术方案是：所述光通信信号接收单元还包括无光警告模块，所述无光警告模块在所述光通信信号没有接收到光信号时发出警告。
本实用新型的进一步技术方案是：所述光通信信号发射单元包括激光发射模块，所述激光发射模块为分布式反馈激光器。
本实用新型的进一步技术方案是：所述光通信信号发射单元还包括激光发射驱动模块，所述激光发射驱动模块包括自动光功率控制组件，所述自动光功率控制组件用于根据激光二极管的发光大小确定加给激光二极管驱动电流的大小。
本实用新型的进一步技术方案是：所述光通信信号发射单元还包括激光发射驱动模块，所述激光发射驱动模块包括温度补偿组件，所述温度补偿组件用于补偿激光器调制效率随温度的变化。
本实用新型的进一步技术方案是：所述3G视频光通信信号接收发射装置还包括数字诊断单元，所述数字诊断单元包括温度诊断、电压诊断、偏置电流诊断、发射光功率诊断和接收光功率诊断。
本实用新型的技术效果是：本实用新型在PIN-TIA光接收器中使用多级前端放大晶体管对光电二极管生成的电信号放大，并在增益前对信号强度进行比较，针对不同的输入信号强度通过不同的放大器链路来得到最终相同的增益效果，然后差分输出，在此比较补偿机制下，最终保证接收端在低速(220M)至高速(3.2G)速率下的数据信号输入时，保持较为稳定的灵敏度，很好的满足了3G Video接收特性的要求。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图2为本实用新型光通信信号接收单元的结构示意图。
图3为本实用新型光通信信号发射单元的结构示意图。
图4为本实用新型数字诊断单元的结构示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本实用新型技术方案进行进一步说明：
如图1、图2所示，本实用新型的具体实施方式是：本实用新型构建一种3G视频光通信信号接收发射装置，包括光通信信号接收单元1和光通信信号发射单元2，所述光通信信号接收单元1包括PIN-TIA光接收模块11、前置放大模块112，所述前置放大模块112包括多级前端放大晶体管，所述多级前端放大晶体管用于对光电二极管产生的电信号进行增益放大控制。本实用新型在PIN-TIA光接收模块11中使用设置前置放大模块112，所述前置放大模块112包括多级前端放大晶体管，所述多级前端放大晶体管对光电二极管生成的电信号放大，并在增益前对信号强度进行比较，针对不同的输入信号强度通过不同的放大器链路来得到最终相同的增益效果，然后差分输出，在此比较补偿机制下，最终保证接收端在低速(220M)至高速(3.2G)速率下的数据信号输入时，保持较为稳定的灵敏度，很好的满足了3G Video接收特性的要求。
本实用新型的具体工作过程为：在PIN-TIA光接收模块11接收到光数据信号后，通过模块内部的光电二极管转换为电信号，输入到前置放大模块112中进行放大。所述前置放大模块112包括多级前端放大晶体管，所述多级前端放大晶体管用于对光电二极管产生的电信号进行增益放大控制。也就是说，所述多级前端放大晶体管在增益前对信号强度进行比较，将小功率输入光转换后的小幅度电信号采用大增益的放大倍数，而对大功率光转换后的大幅度信号采用小增益的放大倍数，从而使其输出的电信号幅度波动大大小于光信号功率的波动幅度，实现不同的输入信号强度通过不同的放大器链路来得到最终相同的增益效果。然后将这些信号差分输出，在此比较补偿机制下，最终保证接收端在低速(220M)至高速(3.2G)速率下的数据信号输入时，保持较为稳定的灵敏度，很好的满足了3G Video接收特性的要求。
如图2所示，本实用新型的进一步优选实施方式是：所述光通信信号接收单元1还包括限幅放大模块12，所述限幅放大模块12用于接收所述前置放大模块112的电信号并放大。所述光通信信号接收单元1还包括无光警告模块，无光警告模块在图中未示出，所述无光警告模块在所述光通信信号接收单元1没有接收到光信号时发出警告。
如图3所示，本实用新型的进一步优选实施方式是：所述光通信信号发射单元2包括激光发射模块21，所述激光发射模块21为分布式反馈激光器
如图3所示，本实用新型的进一步优选实施方式是：所述光通信信号发射单元2还包括激光发射驱动模块22，所述激光发射驱动模块22包括自动光功率控制组件221，所述自动光功率控制组件221用于根据激光二极管的发光大小确定加给激光二极管驱动电流的大小。具体地说，所述自动光功率控制模块221可根据监控激光二极管发光大小的背向光接收激光二极管输出的电流大小，确定加给激光二极管的驱动电流大小。通过自动光功率控制模块221，激光二极管驱动电路可实现动态调节激光二极管驱动电流大小。当激光二极管发光变大时，上述光接收激光二极管输出电流变大，激光二极管驱动电路减小加给激光二极管的驱动电流，以使激光二极管发光变小；反而，当激光二极管发光变小时，激光二极管驱动电路将增加驱动电流以增大激光二极管发光，从而保证激光二极管发光功率保持恒定。
如图3所示，本实用新型的进一步优选实施方式是：所述光通信信号发射单元2还包括激光发射驱动模块22，所述激光发射驱动模块22包括温度补偿组件222，所述温度补偿组件222用于补偿激光器调制效率随温度的变化，即保持消光比稳定。具体工作过程如下：激光器的发光效率随温度变化较大，当温度升高时激光器的调制效率η变小，这时为了保持消光比不变，需要更大的调制电流。因此，必须补偿激光器调制效率随温度的变化，使得激光器总的调制电流随着温度上升而线性增大，以保持消光比ER的稳定。本实用新型采用温度补偿组件222补偿激光器调制效率随温度的变化，使得激光器总的调制电流随着温度上升而线性增大，以保持消光比ER的稳定。
如图4所示，本实用新型的优选实施方式是：所述3G视频光通信信号接收发射装置还包括数字诊断单元3，所述数字诊断单元3包括温度诊断、电压诊断、偏置电流诊断、发射光功率诊断和接收光功率诊断。本实施例中，温度由温度传感器34产生的采样电压，由微处理器单元31通过A/D转换完成数字诊断。工作电压由驱动单元32内部通过A/D转换来完成监控，偏置电流和发射光功率由微处理器单元31通过I2C读取驱动单元32寄存器数据来实现数字诊断，接收光功率由镜像电流源33输入到MCU，通过A/D转换来实现诊断。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本实用新型所作的进一步详细说明，不能认定本实用新型的具体实施只局限于这些说明。对于本实用新型所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种3G视频光通信信号接收发射装置，包括光通信信号接收单元和光通信信号发射单元，所述光通信信号接收单元包括PIN-TIA光接收模块，其特征在于，所述光通信信号接收单元还包括前置放大模块，所述前置放大模块包括多级前端放大晶体管，所述多级前端放大晶体管用于对光电二极管产生的电信号进行增益放大控制。
2.根据权利要求1所述的3G视频光通信信号接收发射装置，其特征在于，所述光通信信号接收单元还包括限幅放大模块，所述限幅放大模块用于接收所述前置放大模块的电信号并放大。
3.根据权利要求1所述的3G视频光通信信号接收发射装置，其特征在于，所述光通信信号接收单元还包括无光警告模块，所述无光警告模块在所述光通信信号没有接收到光信号时发出警告。
4.根据权利要求1所述的3G视频光通信信号接收发射装置，其特征在于，所述光通信信号发射单元包括激光发射模块，所述激光发射模块为分布式反馈激光器。
5.根据权利要求1所述的3G视频光通信信号接收发射装置，其特征在于，所述光通信信号发射单元还包括激光发射驱动模块，所述激光发射驱动模块包括自动光功率控制组件，所述自动光功率控制组件用于根据激光二极管的发光大小确定加给激光二极管驱动电流的大小。
6.根据权利要求1所述的3G视频光通信信号接收发射装置，其特征在于，所述光通信信号发射单元还包括激光发射驱动模块，所述激光发射驱动模块包括温度补偿组件，所述温度补偿组件用于补偿激光器调制效率随温度的变化。
7.根据权利要求1所述的3G视频光通信信号接收发射装置，其特征在于，所述3G视频光通信信号接收发射装置还包括数字诊断单元，所述数字诊断单元包括温度诊断、电压诊断、偏置电流诊断、发射光功率诊断和接收光功率诊断。
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