CN203552116U - 基于三向光模块的视频供电电路 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于三向光模块的视频供电电路，该供电电路包括：低压差线性稳压器、第一采样电阻及第二采样电阻；其中，所述低压差线性稳压器的采样端分别与所述第一采样电阻的一端及所述第二采样电阻的一端相连，所述第一采样电阻的另一端与所述低压差线性稳压器的输出端相连；所述第二采样电阻的另一端接地；所述低压差线性稳压器的输入端与用于提供初始电压的三向光模块相连；所述低压差线性稳压器的使能端与用于提供开关控制使能信号的微控制单元MCU相连。应用本实用新型，结构简单且可以稳定输出的供电电压。

Description

基于三向光模块的视频供电电路

技术领域

本实用新型涉及光通信技术领域，尤其涉及一种基于三向光模块的视频供电电路。

背景技术

在光通信领域，三向光模块广泛应用于有线电视（Community AntennaTelevision，简称为CATV）业务。在三向光模块的视频端中，主要采用的5V供电的芯片，因此，需要将三向光模块的视频电源脚输出的12V初始电压经过一定处理后转换为视频端的5V供电电压。现有通常使用DC-DC转换器（direct current-direct current，直流-直流）来进行供电电压的转换。

实际应用中，往往还需要控制是否向视频端供电，所以，在使用DC-DC转换器进行电压转换之前，或之后，在视频端的供电电路上可以添加开关控制单元来控制是否向视频端供电。

图1为现有供电电路的开关控制单元的电路结构示意图。如图1所示，现有开关控制单元包括第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、双极结型三极管T1及场效应晶体管T2。

现有开关控制单元中，第一电阻R1的一端与双极结型三极管T1的基极相连；双极结型三极管T1的集电极与第二电阻R2的一端相连，第二电阻R2的另一端与第三电阻R3的一端及场效应晶体管T2的栅极相连，第三电阻R3的另一端与场效应晶体管T2的源极相连。

进一步地，第一电阻R1的另一端接入MCU输出的开关控制使能信号，第三电阻R3与场效应晶体管T2的源极相连的节点为现有开关控制单元的输入端，接收由DC-DC转换器输出的5V供电电压，或由三相光模块的视频电源脚输出的未经转换的12V供电电压；场效应晶体管的漏极为开关控制单元的输出端。

实际应用中，现有开关控制单元中，由接收的开关控制使能信号控制双极型三极管的导通和关断，继而控制场效应晶体管的导通和关断，从而实现控制是否向视频端供电。虽然实现简单但器件数量多，占用空间大。而且，由三向光模块的视频端输出的射频信号的电压会随三向光模块的视频端的供电电压的大小而变化，因此，当三向光模块没有采用温度补偿的设计方案时，视频端输出的射频信号的电压将随供电电压的波动更为严重，会影响射频信号中包含的视频信号的质量和稳定性。然而，由DC-DC转换器及现有开关控制单元组成的现有供电电路，无论是DC-DC转换器还是现有开关控制单元中都没有用于稳定供电电压的网络，这样会导致视频端的供电电压不稳定，而且现有供电电路存在器件数量多、结构复杂的问题。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供一种基于三向光模块的视频供电电路，结构简单且可以稳定输出的供电电压。

为达到上述目的，本实用新型实施例提供一种基于三向光模块的视频供电电路，该供电电路包括：低压差线性稳压器、第一采样电阻及第二采样电阻；其中，

所述低压差线性稳压器的采样端分别与所述第一采样电阻的一端及所述第二采样电阻的一端相连，所述第一采样电阻的另一端与所述低压差线性稳压器的输出端相连；所述第二采样电阻的另一端接地；

所述低压差线性稳压器的输入端与用于提供初始电压的三向光模块相连；所述低压差线性稳压器的使能端与用于提供开关控制使能信号的微控制单元MCU相连。

较佳地，所述供电电路进一步包括第一电容；

所述第一电容的一端与所述低压差线性稳压器的采样端相连；

所述第一电容的另一端接地。

较佳地，所述供电电路进一步包括第二电容；

所述第二电容的一端与所述低压差线性稳压器的输出端相连；

所述第二电容的另一端接地。

较佳地，所述低压差线性稳压器包括双极结型三极管、差分放大元件及基准电压源；其中，

所述双极结型三极管的基极与所述差分放大元件的输出端相连，发射极与三向光模块相连；

所述差分放大元件的同相输入端分别与所述第一采样电阻的一端及所述第二采样电阻的一端相连；反相输入端与基准电压源的一端相连；使能输入端分别与基准电压源的另一端及所述MCU相连；

所述双击结型三极管的集电极与所述第一采样电阻的另一端相连；

所述双极结型三极管为PNP型三极管。

较佳地，所述低压差线性稳压器包括场效应晶体管、差分放大元件及基准电压源；其中，

所述场效应晶体管的栅极与所述差分放大元件的输出端相连，源极分别与衬底及三向光模块相连；

所述差分放大元件的同相输入端分别与所述第一采样电阻的一端及所述第二采样电阻的一端相连；反相输入端与基准电压源的一端相连；使能输入端分别与基准电压源的另一端及所述MCU相连；

所述场效应晶体管的漏极与所述第一采样电阻的另一端相连；

所述场效应晶体管为PMOS场效应晶体管。

由上述技术方案可见，本实用新型实施例提供的供电电路利用低压差稳压器中预设的基准电压源及两个采样电阻，可以将由三向光模块的视频电源脚输出的初始电压转换为满足视频端实际需要的供电电压，同时，通过低压差稳压器中由第一采样电阻及双极结型三极管构成的负反馈网络实现供电电路输出的供电电压的稳定。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型或现有技术中的技术方案，以下将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，以下描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员而言，还可以根据这些附图所示实施例得到其它的实施例及其附图。

图1为现有开关控制单元的电路结构示意图。

图2为本实用新型实施例基于三向光模块的视频供电电路的电路结构示意图。

图3为本实用新型实施例低压差线性稳压器的电路结构示意图。

具体实施方式

以下将结合附图对本实用新型的技术方案进行清楚、完整的描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型的一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的所有其它实施例，都属于本实用新型所保护的范围。

现有供电电路在使用DC-DC转换器进行电压转换之前，或之后，可以通过现有开关控制单元来控制是否将从三相光模块的视频电源脚输出的未经转换的12V供电电压，或已经DC-DC转换器转换的5V供电电压输送至视频端。但是，无论是DC-DC转换器还是现有开关控制单元中均没有用于稳定供电电压的网络，导致视频端的供电电压不稳定，而且现有由DC-DC转换器与现有开关控制单元组成的供电电路存在器件数量多、结构复杂的问题。

为稳定视频端的供电电压，本实用新型实施例提供的基于三向光模块的视频供电电路利用低压差稳压器中预设的基准电压源及两个采样电阻可以根据视频端的实际需要，调节输出的供电电压，同时，通过低压差稳压器中由第一采样电阻及双极结型三极管构成的负反馈网络可以稳定供电电路输出的供电电压。

图2为本实用新型实施例基于三向光模块的视频供电电路的电路结构示意图。如图2所示，该电路包括：低压差线性稳压器LDO、第一采样电阻R1、第二采样电阻R2、第一电容C1及第二电容C2。

本实用新型实施例中，低压差线性稳压器LDO的采样端“ADJ”分别与第一采样电阻R1的一端及第二采样电阻R2的一端相连；第一采样电阻R1的另一端与低压差线性稳压器LDO的输出端“OUT”相连；第一电容C1的一端分别与第一采样电阻R1的一端、第二采样电阻R2的一端及低压差线性稳压器LDO的采样端“ADJ”相连；第二电容C2的一端分别与低压差线性稳压器LDO的输出端“OUT”及第一采样电阻R1的另一端相连。

本实用新型实施例中，低压差线性稳压器LDO的输入端“IN”与用于提供初始电压的三向光模块的视频电源脚相连；低压差线性稳压器LDO的使能端“EN”与用于提供开关控制使能信号的微控制单元（Micro ControlUnit，简称为MCU）的直流（Direct Current，简称为DC）输出端相连；第二采样电阻R2的另一端、第一电容C1的另一端及第二电容C2的另一端均接地；第一采样电阻R1与低压差线性稳压器LDO相连的节点为供电电路的输出端。

实际应用中，由MCU输出的开关控制使能信号可以实现视频端的开关功能，具体地，通过开关控制使能信号能够控制低压差线性稳压器的工作状态，例如，当需要向视频端正常供电时，可以通过MCU控制输出的开关控制使能信号为高电平，这样，使得低压差线性稳压器的正常运行，即供电电路能够向视频端正常供电；当需要停止向视频端供电时，则可以通过MCU控制输出的开关控制使能信号为低电平，这样，可以控制低压差线性稳压器不工作，供电电路也就无法向视频端提供供电电压。

本实用新型实施例中，MCU可以是单片机、微处理器、CPU、FPGA等，用来控制开关控制使能信号的高低。

本实用新型实施例中，低压差线性稳压器LDO外围的两个采样电阻的阻值共同决定了供电电路的输出电压，且输出电压按第一采样电阻与第二采样电阻的分压比成比例变化。第一电容C1在供电电路中是可以降低输出噪声的旁路电容，用于保持低压差线性稳压器的稳定工作。第二电容C2在供电电路中是用于对输出的供电电压进行滤波的去耦电容。

可替换地，本实用新型实施例提供的供电电路也可以不包括第一电容和/或，第二电容。在这种情况下，供电电路中其他元件的连接关系不变。

图3为本实用新型实施例低压差线性稳压器的电路结构示意图。如图3所示，低压差线性稳压器包括双极结型三极管T、差分放大元件Q及基准电压源。

具体地，双极结型三极管T为PNP型三极管，发射极“E”与三向光模块的视频电源脚相连，用于接收初始供电电压；双极结型三极管T的基极“B”与差分放大元件Q的输出端相连；双极结型三极管T的集电极“C”与第一采样电阻R1的另一端相连，且第一采样电阻R1与双极结型三极管T的集电极相连的节点为低压差线性稳压器的输出端，也是供电电路的输出端。

差分放大元件Q的同相输入端“+”分别与第一采样电阻R1的一端及第二采样电阻R2的一端相连，第二采样电阻R2的另一端接地；在差分放大元件Q的反相输入端“-”与基准电压源的一端相连；差分放大元件Q的使能输入端分别与基准电压源的另一端及用于提供开关控制使能信号的MCU相连。其中，基准电压源用于提供预设的基准电压。

本实用新型实施例中，当差分放大元件Q的使能输入端及基准电压源接收的开关控制使能信号为低电平时，基准电压源关断，不向差分放大元件Q提供预设的基准电压，同时，差分放大元件Q不工作；当差分放大元件Q的使能输入端及基准电压源接收的开关控制使能信号为高电平时，基准电压源快速建立电压，并向差分放大元件Q提供预设的基准电压，同时，差分放大元件Q正常工作，并采样第一采样电阻R1与第二采样电阻相连的节点处的电压，然后，将采样的电压与预设的基准电压之间的差值进行放大，从而控制双极结型三极管T的压降。第一采样电阻R1与双极结型三极管T构成负反馈网络，使得输出的供电电压满足如下关系式：

$V_{\mathrm{OUT}}=V_{\mathrm{REF}}(1+\frac{R1}{R2})$

式中，V_OUT为输出的供电电压，V_RFE为预设的基准电压。具体地，例如，由双极结型三极管T的集电极“C”输出的供电电压降低，则由供电电压、第一采样电阻R1及第二采样电阻R2共同决定的采样电压与基准电压之间的差值信号增大，这样，差值信号经过差分放大元件Q的放大，会使得双极结型三极管T的驱动电流增大，继而，双极结型三极管T的压降会减小，使得集电极输出的供电电压升高，从而保持整个供电电路输出的供电电压的稳定。

本实用新型实施例中，第一电容C1可以破坏由第一采样电阻R1及双极结型三极管T构成的电压负反馈网络的自激振荡条件，可以保持电压差线性稳压器的稳定工作，继而，进一步稳定向视频端输出的供电电压。

本发明实施例中，可以将双极结型三极管T替换为PMOS场效应晶体管。具体地，场效应晶体管的源极分别与衬底及三向光模块的视频电源脚相连，用于接收初始电压；场效应晶体管的栅极与差分放大元件的输出端相连；场效应晶体管的漏极与第一采样电阻的另一端相连，且第一采样电阻与场效应晶体管的漏极相连的节点为低压差线性稳压器的输出端。

由上述可见，本实用新型实施例提供的基于三向光模块的视频供电电路，利用低压差稳压器中预设的基准电压源及两个采样电阻，可以根据视频端的实际需要来调节输出的供电电压。同时，利用第一采样电阻及双极结型三极管构成的负反馈网络可以实现供电电路输出的供电电压的稳定。相比现有供电电路，本实用新型实施例提供的供电电路结构简单，且可以输出稳定的供电电压。

显然，本领域技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若对本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其等同技术的范围之内，则本实用新型也包含这些改动和变型在内。

Claims (5)

1.一种基于三向光模块的视频供电电路，其特征在于，该供电电路包括：低压差线性稳压器、第一采样电阻及第二采样电阻；其中，

所述低压差线性稳压器的采样端分别与所述第一采样电阻的一端及所述第二采样电阻的一端相连，所述第一采样电阻的另一端与所述低压差线性稳压器的输出端相连；所述第二采样电阻的另一端接地；

所述低压差线性稳压器的输入端与用于提供初始电压的三向光模块相连；所述低压差线性稳压器的使能端与用于提供开关控制使能信号的微控制单元MCU相连。

2.根据权利要求1所述的供电电路，其特征在于，所述供电电路进一步包括第一电容；

所述第一电容的一端与所述低压差线性稳压器的采样端相连；

所述第一电容的另一端接地。

3.根据权利要求2所述的供电电路，其特征在于，所述供电电路进一步包括第二电容；

所述第二电容的一端与所述低压差线性稳压器的输出端相连；

所述第二电容的另一端接地。

4.根据权利要求1至3任一项所述的供电电路，其特征在于，所述低压差线性稳压器包括双极结型三极管、差分放大元件及基准电压源；其中，

所述双极结型三极管的基极与所述差分放大元件的输出端相连，发射极与三向光模块相连；

所述差分放大元件的同相输入端分别与所述第一采样电阻的一端及所述第二采样电阻的一端相连；反相输入端与基准电压源的一端相连；使能输入端分别与基准电压源的另一端及所述MCU相连；

所述双极结型三极管的集电极与所述第一采样电阻的另一端相连；

所述双极结型三极管为PNP型三极管。

5.根据权利要求1至3任一项所述的供电电路，其特征在于，所述低压差线性稳压器包括场效应晶体管、差分放大元件及基准电压源；其中，

所述场效应晶体管的栅极与所述差分放大元件的输出端相连，源极分别与衬底及三向光模块相连；

所述差分放大元件的同相输入端分别与所述第一采样电阻的一端及所述第二采样电阻的一端相连；反相输入端与基准电压源的一端相连；使能输入端分别与基准电压源的另一端及所述MCU相连；

所述场效应晶体管的漏极与所述第一采样电阻的另一端相连；

所述场效应晶体管为PMOS场效应晶体管。

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