CN201594810U - 一种信号处理电路及具有该电路的光模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种信号处理电路及具有该电路的光模块，所述信号处理电路包括信号输入端和信号输出端，以及对输入信号进行放大处理的限幅放大器；所述限幅放大器的输入端通过串联的耦合电容连接在所述信号输入端上，所述耦合电容的放电时间常数不大于从所述信号输入端输入的前后两个相邻信号的间隔时间；所述限幅放大器的输出端连接有信号整形单元，进而通过所述信号整形单元连接所述信号输出端。利用本实用新型所述的信号处理电路，可以实现在不需要复位信号的前提下，消除前后两个输入信号之间的相互干扰和影响。

Description

一种信号处理电路及具有该电路的光模块

技术领域

本实用新型属于信号处理技术领域，具体地说，是涉及一种信号处理电路及具有该电路的光模块。

背景技术

目前，在实现有线宽带接入的各种技术手段中，光纤接入网是现在及未来发展的主流，光纤到户是接入技术的最终目标。而无源光网络(PON)是光纤接入的发展方向，它打破了传统的点对点解决方法，采用点到多点拓扑结构的无源光接入技术，是一种经济的宽度接入技术。在无源光网络通信系统中，包括有局端的光线路终端OLT、用户端的光网络单元ONU以及光探测分配网络，一个OLT可对应多个ONU，与其进行通讯。

在无源光网络系统中，一个OLT在突发模式下接收多个ONU的多个突发上传数据包。为保证多个ONU的突发数据之间不相互影响，在后一个ONU的数据到达时，需要给OLT光模块接收机电路中的限幅放大器输入一个复位信号，以清除前一个ONU的残余信号，防止数据间的相互干扰。

在实际光通信应用系统中，有时会因为部分ONU距离OLT较远，超出了光模块的有效传输距离，一方面需要额外设置OLT构成光通信系统，另一方面会导致一个OLT可以通讯的ONU数量减少。重新配置光通信系统将耗费大量的人力、物力和财力，而所通讯的ONU数量减少，也将会增加OLT的安装及维护成本。因此，为保证一个OLT可与远距离的ONU进行通讯，需要涉及到光通信系统的中继。由于现有使用的中继器内不存在普通模块中的复位信号，因此，就要求OLT用光模块突发接收数据时不设置相应的复位信号。如何在无复位信号的情况下，实现前一个数据包对下一个数据包的无影响，则是本实用新型要解决的一个技术问题。

另一方面，光通信系统在工作时，当一个ONU要上线注册时，会发出一个注册包；OLT接收到注册包后，要快速反应，以减少前导码的消耗。此时，需要OLT光模块发出一个注册包到达的提醒信号，即信号指示(SD)。现有OLT光模块一般采用限幅放大器内置的信号指示发生电路提供注册包到达的提醒信号。但由于受工艺、成本等方面的限制，限幅放大器内置的信号指示发生电路的响应速度较慢，最快也只能到150ns，无法满足突发接收模式的应用要求。

发明内容

本实用新型的一个目的在于提供一种信号处理电路，实现在不需要复位信号的前提下、消除前后两个输入信号之间的相互干扰和影响。

为解决上述技术问题，本实用新型采用以下技术方案予以实现：

一种信号处理电路，包括信号输入端和信号输出端，以及对输入信号进行放大处理的限幅放大器，所述限幅放大器的输入端通过串联的耦合电容连接在所述信号输入端上，所述耦合电容的放电时间常数不大于从所述信号输入端输入的前后两个相邻信号的间隔时间；所述限幅放大器的输出端连接有信号整形单元，进而通过所述信号整形单元连接所述信号输出端。

根据本实用新型所述的信号处理电路，所述信号整形单元包括电压比较器，所述电压比较器的一个输入端连接在所述限幅放大器的输出端上；所述电压比较器对所述限幅放大器输出的信号进行整形处理，整形处理后的信号通过所述信号输出端输出。

其中，所述电压比较器优选采用为施密特触发器，以提高信号整形单元的抗干扰能力。

根据本实用新型所述的信号处理电路，为实现在信号输入端有信号输入时进行快速提醒和指示，所述信号输出端还连接有信号指示发生电路，所述信号指示发生电路包括电压比较单元；所述电压比较单元的一个输入端连接在所述信号输出端上，另一个输入端连接参考电压，所述电压比较单元的输出端输出用于指示所述信号输入端有信号输入的指示信号。

根据本实用新型所述的信号处理电路，所述电压比较单元采用电压比较器来实现；为满足电压比较器对电平维持时间的要求，所述电压比较器的一个输入端通过电压保持单元连接所述信号输出端，另一个输入端连接参考电压，而所述电压比较器的输出端输出用于指示所述信号输入端有信号输入的指示信号。

根据本实用新型所述的信号处理电路，所述电压保持单元包括有充电电容；所述充电电容的一个充放电端子一方面连接所述信号输出端，另一方面连接所述电压比较单元的一个输入端；所述充电电容的另一个充放电端子接地。

本实用新型的另一目的是提供一种无需复位信号的光模块，所述光模块具有信号处理电路，所述信号处理电路包括信号输入端和信号输出端，以及对输入信号进行放大处理的限幅放大器；所述信号处理电路通过所述信号输入端接收光模块内跨阻放大器输出的接收信号，并通过其信号输出端输出处理后的接收信号；所述限幅放大器的输入端通过串联的耦合电容连接在所述信号输入端上，所述耦合电容的放电时间常数不大于从所述信号输入端输入的前后两个相邻信号的间隔时间；所述限幅放大器的输出端连接有信号整形单元，进而通过所述信号整形单元连接所述信号输出端。

与现有技术相比，本实用新型的优点和积极效果是：

1、通过在信号处理电路中设置放电时间常数不大于从信号输入端输入的前后两个相邻信号的间隔时间的耦合电容，电容时间常数小，放电时间短，使得在后一个信号到达时前一个信号已经不存在残余信号，因此，无需额外施加复位信号，就可避免前后相邻的两个信号之间的相互干扰；同时，为处理小时间常数的耦合电容引起的信号波形的变化，采用连接在限幅放大器之后的信号整形单元对信号进行整形处理，以满足后续模块对信号的使用要求。

2、在信号处理电路中设置外置于限幅放大器的信号指示发生电路，可以采用响应速度较快的电路结构实现对接收信号的快速指示。

附图说明

图1是本实用新型所述信号处理电路一个实施例的电路原理图；

图2是具有图1实施例中的信号处理电路的光模块的电路原理图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细的描述。

请参考图1所示本实用新型所述信号处理电路一个实施例的电路原理图。

如图1所述，该实施例的信号处理电路包括信号输入端a和信号输出端b，以及对输入信号进行放大处理的限幅放大器。所述限幅放大器的输入端通过串联的耦合电容C1连接在所述信号输入端a上，所述限幅放大器的输出端连接有信号整形单元，进而通过所述信号整形单元连接所述信号输出端b。

为防止从所述信号输入端a输入的前一个信号存有残留而对后一个信号造成干扰，该实施例中的耦合电容C1的放电时间常数应不大于从所述信号输入端a输入的前后两个相邻信号的间隔时间，例如，可以选用容值较小的电容。这样，由于电容放电时间短，在后一个信号输入时，前一个信号已不存在残余部分，不需要再额外给所述限幅放大器设置复位信号，即可避免前后两个信号之间的串扰影响。

在所述耦合电容C1放电时间常数变小时，经其耦合到所述限幅放大器中放大后输出的信号将会发生变形，不适合后续模块对输出信号的要求。为解决该问题，所述实施例在所述限幅放大器之后设置了信号整形单元，对所述限幅放大器输出的信号进行整形处理。

所述信号整形单元可以采用电压比较器来实现。在采用电压比较器时，将所述电压比较器的一个输入端连接在所述限幅放大器的输出端上，而其另一个输出端连接一个参考电压。通过选择合适的参考电压，即可在所述电压比较器的输出端输出符合要求的信号波形。

为提高信号整形单元的抗干扰能力，防止因信号电压的微小波动造成输出的变化，所述电压比较器优选采用施密特触发器来实现。

另一方面，在所述信号输入端a有信号输入时，为了进行快速提醒和指示有信号输入，在所述信号输出端b还连接有作为电压比较单元的电压比较器和电压保持单元构成的信号指示发生电路。其中，所述电压保持单元的作用是将所述信号输出端b处的信号进行展宽，以满足所述电压比较器对电平维持时间的要求。

具体地，所述电压保持单元包括有充电电容C2，所述电容C2的一个充电端子一方面通过二极管D1连接在所述信号输出端b上，另一方面连接在所述电压比较器的正向电压输入端In+上；所述电容C2的另一个充电端子接地。在这里，所述二极管D1起到单向导通的作用。当然，也可以不采用该二极管，电容C2也可以直接连接到所述信号输出端b上。

所述电压比较器的反向输入端In-上连接有参考电压，而其输出端out将输出用于指示所述信号输入端a有信号输入的指示信号SD。通过合理选择参考电压值，可实现指示信号SD与输入信号的相互对应关系。由于信号指示发生电路外置，对电路结构的限制较少，可以选择响应速度较快的电压比较器，实现对输入信号的快速指示。

信号指示发生电路并不局限于上述电压比较器和电压保持单元的结构形式，本领域的技术人员可以采用其他的电路结构来实现，只要能够在输入端a有信号输入时，实现快速的指示即可。

图2是具有图1实施例中的信号处理电路的光模块的电路原理图。

如图2所示，光模块包括一体化设置的BOSA光组件、连续模式数据发射机电路和突发模式数据接收机电路。所述光组件包括激光器LD和光电探测器PINPD。所述发射机电路包括激光器驱动电路LD Driver和自动光功率控制电路APC，同时具有故障告警功能。所述接收机电路包括实现电流/电压变换的跨阻放大器TIA，所述跨阻放大器TIA内置于所述BOSA光组件中。

在所述跨阻放大器TIA的输出端与所述光模块的接收信号输出端之间连接有信号处理电路，所述信号处理电路的结构如图1所示。

由于光模块内设置有图1结构中的信号处理电路，在所述光模块为OLT光模块时，不需要外加复位信号，就可以有效防止与该光模块相通讯的ONU突发模式发出的、前后相邻的两个数据包之间的相互干扰，从而简化了光通信系统的结构；且便于在光通信系统中设置中继器，以提高OLT光模块的传输距离及所通讯的ONU数量，降低光通信系统的成本。

另一方面，由于所述信号处理电路中设置有外置于限幅放大器的信号指示发生电路，可以选择响应速度较快的电压比较器构成信号指示发生电路，实现光模块突发模式下的快速信号指示，而不影响光模块的其他性能。

此外，由于信号处理电路中设置有信号整形单元对限幅放大器输出的信号进行整形，然后再通过光模块的接收信号输出端输出，且信号整形单元输出的只有高电平或低电平信号，在光模块无接收光信号时，不会对后级是时钟数据恢复芯片造成噪声影响，从而可以实现光模块的静噪功能。

当然，以上所述仅是本实用新型的一种优选实施方式而已，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本实用新型的保护范围。

Claims (10)

1.一种信号处理电路，包括信号输入端和信号输出端，以及对输入信号进行放大处理的限幅放大器，其特征在于，所述限幅放大器的输入端通过串联的耦合电容连接在所述信号输入端上，所述耦合电容的放电时间常数不大于从所述信号输入端输入的前后两个相邻信号的间隔时间；所述限幅放大器的输出端连接有信号整形单元，进而通过所述信号整形单元连接所述信号输出端。

2.根据权利要求1所述的信号处理电路，其特征在于，所述信号整形单元包括电压比较器，所述电压比较器的一个输入端连接在所述限幅放大器的输出端上；所述电压比较器对所述限幅放大器输出的信号进行整形处理，整形处理后的信号通过所述信号输出端输出。

3.根据权利要求2所述的信号处理电路，其特征在于，所述电压比较器为施密特触发器。

4.根据权利要求1至3中任一项所述的信号处理电路，其特征在于，所述信号输出端还连接有信号指示发生电路，所述信号指示发生电路包括电压比较单元；所述电压比较单元的一个输入端连接在所述信号输出端上，另一个输入端连接参考电压，所述电压比较单元的输出端输出用于指示所述信号输入端有信号输入的指示信号。

5.根据权利要求4所述的信号处理电路，其特征在于，所述电压比较单元采用电压比较器来实现；所述电压比较器的一个输入端通过电压保持单元连接所述信号输出端，另一个输入端连接参考电压，而所述电压比较器的输出端输出用于指示所述信号输入端有信号输入的指示信号。

6.根据权利要求5所述的信号处理电路，其特征在于，所述电压保持单元包括有充电电容；所述充电电容的一个充放电端子一方面连接所述信号输出端，另一方面连接所述电压比较单元的一个输入端；所述充电电容的另一个充放电端子接地。

7.一种光模块，具有信号处理电路，所述信号处理电路包括信号输入端和信号输出端，以及对输入信号进行放大处理的限幅放大器；所述信号处理电路通过所述信号输入端接收光模块内跨阻放大器输出的接收信号，并通过其信号输出端输出处理后的接收信号；其特征在于，所述限幅放大器的输入端通过串联的耦合电容连接在所述信号输入端上，所述耦合电容的放电时间常数不大于从所述信号输入端输入的前后两个相邻信号的间隔时间；所述限幅放大器的输出端连接有信号整形单元，进而通过所述信号整形单元连接所述信号输出端。

8.根据权利要求7所述的光模块，其特征在于，所述信号整形单元包括电压比较器，所述电压比较器的一个输入端连接在所述限幅放大器的输出端上；所述电压比较器对所述限幅放大器输出的信号进行整形处理，整形处理后的信号通过所述信号输出端输出。

9.根据权利要求8所述的光模块，其特征在于，所述电压比较器为施密特触发器。

10.根据权利要求7至9中任一项所述的光模块，其特征在于，所述信号输出端还连接有信号指示发生电路，所述信号指示发生电路包括电压比较单元；所述电压比较单元的一个输入端连接在所述信号输出端上，另一个输入端连接参考电压，所述电压比较单元的输出端输出用于指示所述信号输入端有信号输入的指示信号。

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