CN201629745U - 接收光强度监控电路及光模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种接收光强度监控电路及光模块。接收光强度监控电路包括集成有电流监视器的升压芯片，所述升压芯片具有高压输出端和监控电流输出端，所述高压输出端连接待监控光电探测器的偏置电压输入端，所述监控电流输出端连接有电流/电压转换单元，进而通过所述电流/电压转换单元连接AD采样单元。本实用新型所述的接收光强度监控电路结构简单，采用的元器件数量少，电路成本低，容易实现。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种监控电路，具体地说，是涉及一种对光模块接收的光强度进行监控的电路，属于光通信技术领域。
背景技术
目前，光通信市场正处于飞速发展阶段，随着技术的成熟和市场对带宽的需求，光纤通信系统已开始规模应用并逐步进入千家万户。作为光通信系统核心部件的光模块，其价格压力也日益增大。一些在满足光模块产品基本功能基础上的降成本方案，已迅速开发并替代传统的光模块解决方案。
光模块的数字诊断功能中较为重要的一项指标是接收信号强度指示，即要求光模块能够输出对其所接收的光信号强度进行指示的信号。传统的光模块产品通常需要采用一些专用电流镜像芯片来实现接收信号强度的监控和指示。这样一来，不仅需要增加电路中的芯片数量，加大了布板空间和设计复杂度，且由于专用电流镜像芯片价格高昂，增加了光模块的成本，使得产品竞争力下降。
发明内容
本实用新型的目的之一是提供一种接收光强度监控电路，利用集成在升压芯片中的电流监视器实现接收信号强度监控，减少电路元器件数量，降低电路成本。
为实现上述发明目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
一种接收光强度监控电路，包括集成有电流监视器的升压芯片，所述升压芯片具有高压输出端和监控电流输出端，所述高压输出端连接待监控光电探测器的偏置电压输入端，所述监控电流输出端连接有电流/电压转换单元，进而通过所述电流/电压转换单元连接AD采样单元。
所述升压芯片的高压输出端在为待监控光电探测器提供偏置电压的同时会监控光电探测器接收光的光强响应电流信号，并通过升压芯片内部集成的电流监视器实现电流镜像，最后通过其监控电流输出端输出反应光电探测器接收信号强度的电流信号。这样，不必再采用专用电流镜像芯片，减少了电路所需芯片数量，简化了电路结构，降低了电路成本。
如上所述的接收光强度监控电路，为降低电源纹波，在所述升压芯片与待监控光电探测器之间还设置有低通滤波电路单元，所述高压输出端通过所述低通滤波电路单元连接待监控光电探测器的偏置电压输入端。
进一步地，所述低通滤波电路单元可以采用RC滤波电路单元来实现，具体电路结构为：包括第一电阻和第一电容，所述高压输出端一方面通过所述第一电阻连接待监控光电探测器的偏置电压输入端，另一方面通过所述第一电容接地。
如上所述的接收光强度监控电路，为进一步简化电路结构，所述电流/电压转换单元采用一下拉电阻来实现。具体地，所述下拉电阻一端接地，另一端连接在所述监控电流输出端和所述AD采样单元之间的连接线上。
如上所述的接收光强度监控电路，为对升压芯片输出的监控信号进行高频滤波，所述下拉电阻两端还并联有第二滤波电容。
如上所述的接收光强度监控电路，所述AD采样单元可以是单独设置的电路单元，也可以是设置在微处理中的电路单元，优选采用设置在微处理器中的电路单元，以简化电路结构。
本实用新型的目的之二是提供一种光模块，所述光模块利用集成在升压芯片中的电流监视器实现接收信号强度监控，减少了光模块电路元器件数量，降低了产品成本。
为实现上述发明目的，本实用新型采用以下技术方案予以实现：
一种光模块，包括激光器、光电探测器及接收光强度监控电路，所述接收光强度监控电路包括集成有电流监视器的升压芯片，所述升压芯片具有高压输出端和监控电流输出端，所述高压输出端连接待监控光电探测器的偏置电压输入端，所述监控电流输出端连接有电流/电压转换单元，进而通过所述电流/电压转换单元连接AD采样单元。
如上所述的光模块，所述激光器为TO56结构的DFB或FP；所述光电探测器为TO56结构的PIN或APD。
对于上述结构的光模块，一方面可以利用一块集成有电流监视器的升压芯片，在为光电探测器提供偏置高压的同时实现接收光强度监控功能，而不必再采用专用电流镜像芯片，减少了光模块中的电路所需芯片数量，简化了电路结构，降低了电路成本，从而降低了产品成本；另一方面，通过采用TO56结构的光组件，在不影响传输性能和工作可靠性的基础上降低了光组件成本，进一步降低了光模块产品成本，提高了产品的市场竞争力。
附图说明
图1是本实用新型接收光强度监控电路一个实施例的原理框图；
图2是图1实施例的一种具体电路连接图。
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。
图1和图2所示为本实用新型接收光强度监控电路的一个实施例，其中，图1为该实施例的原理框图，图2为该实施例的一种具体电路连接图。
如图1所示，该实施例的接收光强度监控电路包括集成有电流监视器的升压芯片12，该升压芯片12除具有高压输出端外，还具有监控电流输出端。其中，升压芯片12的高压输出端连接待监控光电探测器11的偏置电压输入端，升压芯片12的监控电流输出端连接有电流/电压转换单元13，进而通过电流/电压转换单元13连接AD采样单元14。
升压芯片12内部除集成有升压电路之外，还集成有电流监视器，其高压输出端在为待监控光电探测器11提供偏置高电压的同时，当光电探测器11有光输入时，其产生的光强响应电流信号会通过高压输出端进入升压芯片12，并通过升压芯片内部集成的电流监视器产生镜像电流，从其监控电流输出端输出。所输出的镜像电流是反应光电探测器接收信号强度的电流信号，该电流信号经电流/电压转换单元13转换为相应的电压信号，该电压信号提供给AD采样单元14，经模数转换处理后即可获得接收光强度的数字信号，从而实现数字接收光强度信号的监控和指示功能。
如此一来，电路只需要一块集成芯片，既能够为光电探测器提供偏置电压，又能够实现接收光强度信号的监控功能，而不必再采用专用电流镜像芯片，从而减少了电路所需芯片数量，简化了电路结构，降低了电路成本。
为了降低电源纹波，升压芯片12还可以通过低通滤波电路单元与待监控光电探测器11相连接。低通滤波电路单元的设置位置及电路结构可参考图2。
图2所示上述实施例的一种具体电路连接图。该电路连接图仅用于说明接收光强度监控电路可以选用的一种电路结构，而非唯一的电路结构。本领域的普通技术人员可在图1实施例所示的原理框图及上述工作原理描述的启示下，选择其他的电路连接图来实现本实用新型的目的，而所有这些电路连接图都属于本实用新型所限定的保护范围。
如图2所示，该实施例的电路连接图包括集成有电流监视器的升压芯片U1，该升压芯片U1具有高压输出端APD和监控电流输出端MON，与现有普通升压芯片相同的、实现及升压功能的其他端子，如电压输出端Vout1、Vout2及反馈端FB等，其结构和功能是本领域技术人员能够知晓的，本文不再赘述。
升压芯片U1的高压输出端APD可以直接或通过低通滤波电路单元连接待监控的光电探测器ROSA的偏置电压输入端VAPD。采用低通滤波电路单元的技术方案时，能够降低传输线上的电源纹波，提高传输性能。
如图2所示，低通滤波单元可以采用RC滤波电路单元来实现，具体电路结构为：RC滤波电路单元包括第一电阻R1和第一电容C1，升压芯片U1的高压输出端APD一方面通过第一电阻R1连接待监控ROSA的偏置电压输入端VAPD，另一方面通过第一电容C1接地。
电流/电压转换单元可以采用简单的下拉电阻来实现，以简化电路结构。AD采样单元优选采用设置在微处理器中的电路单元，这样可以进一步简化电路结构。具体为：下拉电阻R2一端接地，另一端连接在升压芯片U1的监控电流输出端MON和微处理器MCU的AD采样端AD之间的连接线上。
为对升压芯片U1输出的监控信号进行高频滤波，在下拉电阻R2的两端还并联有第二滤波电容C2。
上述电路结构的接收光强度监控电路的工作过程为：升压芯片U1的高压输出端APD连接待监控ROSA的偏置电压输入端、也即光电二极管的负极VAPD；在待监控ROSA有光输入时，其产生的光电流将通过高压输出端APD进入升压芯片U1；升压芯片U1内部集成的电流监视器对该光电流镜像，产生镜像电流，并从监控电流输出端MON输出；所输出的镜像电流是反应光电探测器接收信号强度的电流信号，该电流信号经下拉电阻R2转换为相应的电压信号，并经第二滤波电容C2滤除高频信号后，提供给MCU的AD采样输入引脚AD，经MCU模数转换处理后即可获得接收光强度的数字信号，从而实现数字接收光强度信号的监控和指示功能。
上述实施例的接收光强度监控电路可以用于具有激光器和光电探测器的光模块中，在不需要价格昂贵的专用电流镜像芯片的情况下，能够实现光模块的接收光强度监控和指示功能。由于电路结构简单，所用芯片较少，容易实现，且节省布板空间，便于低成本、小型化光模块的批量生产，
在采用了上述结构接收光强度监控电路的光模块中，若激光器采用TO56结构的DFB或FP，光电探测器采用TO56结构的PIN或APD，则可在不影响传输性能和工作可靠性的基础上降低光组件成本，从而进一步降低光模块产品的成本，更有利于光模块生产厂商产品市场竞争力的提升。
以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案，而非对其进行限制；尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的普通技术人员来说，依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或替换，并不使相应技术方案的本质脱离本实用新型所要求保护的技术方案的精神和范围。
Claims (10)
1.一种接收光强度监控电路，其特征在于，包括集成有电流监视器的升压芯片，所述升压芯片具有高压输出端和监控电流输出端，所述高压输出端连接待监控光电探测器的偏置电压输入端，所述监控电流输出端连接有电流/电压转换单元，进而通过所述电流/电压转换单元连接AD采样单元。
2.根据权利要求1所述的接收光强度监控电路，其特征在于，在所述升压芯片与待监控光电探测器之间还设置有低通滤波电路单元，所述高压输出端通过所述低通滤波电路单元连接待监控光电探测器的偏置电压输入端。
3.根据权利要求2所述的接收光强度监控电路，其特征在于，所述低通滤波电路单元为RC滤波电路单元，包括第一电阻和第一电容，所述高压输出端一方面通过所述第一电阻连接待监控光电探测器的偏置电压输入端，另一方面通过所述第一电容接地。
4.根据权利要求1至3中任一项所述的接收光强度监控电路，其特征在于，所述电流/电压转换单元为一下拉电阻，所述下拉电阻一端接地，另一端连接在所述监控电流输出端和所述AD采样单元之间的连接线上。
5.根据权利要求4所述的接收光强度监控电路，其特征在于，所述下拉电阻两端还并联有第二滤波电容。
6.根据权利要求1至3中任一项所述的接收光强度监控电路，其特征在于，所述AD采样单元设置在微处理器中。
7.根据权利要求4所述的接收光强度监控电路，其特征在于，所述AD采样单元设置在微处理器中。
8.一种光模块，包括激光器和光电探测器，其特征在于，还包括接收光强度监控电路，所述接收光强度监控电路包括集成有电流监视器的升压芯片，所述升压芯片具有高压输出端和监控电流输出端，所述高压输出端连接待监控光电探测器的偏置电压输入端，所述监控电流输出端连接有电流/电压转换单元，进而通过所述电流/电压转换单元连接AD采样单元。
9.根据权利要求8所述的光模块，其特征在于，在所述升压芯片与所述光电探测器之间还设置有低通滤波电路单元，所述高压输出端通过所述低通滤波电路单元连接所述光电探测器的偏置电压输入端；所述电流/电压转换单元为一下拉电阻，所述下拉电阻一端接地，另一端连接在所述监控电流输出端和所述AD采样单元之间的连接线上；所述AD采样单元设置在微处理器中。
10.根据权利要求8或9所述的光模块，其特征在于，所述激光器为TO56结构的DFB或FP；所述光电探测器为TO56结构的PIN或APD。
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