CN213754525U - 一种高速通信的光电收发模组系统 - Google Patents

Abstract

一种高速通信的光电收发模组系统，其内的一号光信号发射端依次经六号电阻、发送数据线后与中央处理芯片相连接，一号光信号发射端依次经六、八号电阻后与二号光信号发射端相连接，一号光信号发射端与三、五号二极管的正极、一号电阻相连接，五号二极管的负极经发送数据线与中央处理芯片相连接，二号光信号发射端与十号电阻的一端相连接，十号电阻的另一端与六、四号二极管的正极、二号电阻相连接，四号二极管的负极与三号二极管的负极相连接，六号二极管的负极与五号电阻的一端相连接，五号电阻的另一端与二号光信号发射端相连接。本设计不仅兼容性较强，而且能确保信号传输稳定，信号传输速率快，传输距离较长。

Description

一种高速通信的光电收发模组系统

技术领域

本实用新型涉及一种光电收发装置，属于光纤通讯领域，尤其涉及一种高速通信的光电收发模组系统。

背景技术

光纤传输是指光源发出的光从一根光纤传输至其余光纤（至少一根其余光纤）的设计，属于一种光信号的传递，它具备简洁、高效、精确、抗干扰的优点，尤其是与传统的电信号传递相比，光信号的传递能够避免采用大量的电子元件、金属线等，有效避免了受潮短路、生锈、电磁干扰、误报或失效的风险。

为此，现有技术中需要设置光纤收发器以将光信号转为电信号进行传输，并设置中央处理芯片对传输来的电信号进行接收与分析，从而实现光纤传输的应用。但在实际应用中，根据应用的需求不同，对光纤收发器的要求也不同，有的是单边发送、单边接收，有的一边只发，一边只收，还有的是多边发送，多边接收，为此，常需要对光纤收发器的布置形式，以及各个光纤收发器与中央处理芯片之间的电路进行改变或调整，兼容性较差，不仅操作繁琐，工作量大，而且容易出错，降低信号传输的效率。

公开该背景技术部分的信息仅仅旨在增加对本专利申请的总体背景的理解，而不应当被视为承认或以任何形式暗示该信息构成已为本领域一般技术人员所公知的现有技术。

发明内容

本实用新型的目的是克服现有技术中存在的兼容性较差的缺陷与问题，提供一种兼容性较强的高速通信的光电收发模组系统。

为实现以上目的，本实用新型的技术解决方案是：一种高速通信的光电收发模组系统，包括一号光纤收发器、二号光纤收发器与中央处理芯片，所述一号光纤收发器的一端与光纤相连接，一号光纤收发器的另一端与中央处理芯片相连接，所述二号光纤收发器的一端与光纤相连接，二号光纤收发器的另一端与中央处理芯片相连接；

所述一号光纤收发器、二号光纤收发器上的输出端分别为一号光信号发射端、二号光信号发射端，所述一号光信号发射端依次经六号电阻、发送数据线后与中央处理芯片相连接，一号光信号发射端依次经六号电阻、八号电阻后与二号光信号发射端相连接，一号光信号发射端与三号二极管的正极、五号二极管的正极、一号电阻的一端相连接，五号二极管的负极经发送数据线与中央处理芯片相连接，一号电阻的另一端接电；

所述二号光信号发射端与十号电阻的一端相连接，十号电阻的另一端与六号二极管的正极、四号二极管的正极、二号电阻的一端相连接，二号电阻的另一端接电，所述四号二极管的负极与三号二极管的负极相连接，所述六号二极管的负极与五号电阻的一端相连接，五号电阻的另一端与二号光信号发射端相连接。

所述二号光纤收发器包括二号芯片、一号三极管与三号三极管，所述二号芯片的一侧与光纤连接，二号芯片的另一侧与一号三极管的集电极、三号三极管的基极分别连接，三号三极管的发射机接地，三号三极管的集电极经一个电阻后接电，一号三极管的集电极经一个电阻后接电，一号三极管的发射极接地，一号三极管的基极经一个电阻后输出为二号光信号发射端。

所述二号芯片的另一侧与二号电容、一号电解电容、一号电感的一端相连接，二号电容、一号电解电容的另一端均接地，一号电感的另一端接电。

所述一号光纤收发器包括一号芯片、二号三极管与四号三极管，所述一号芯片的一侧与光纤连接，一号芯片的另一侧与二号三极管的集电极、四号三极管的基极分别连接，四号三极管的发射机接地，四号三极管的集电极经一个电阻后接电，二号三极管的集电极经一个电阻后接电，二号三极管的发射极接地，二号三极管的基极经一个电阻后输出为一号光信号发射端。

所述一号芯片的另一侧与四号电容、三号电解电容、二号电感的一端相连接，四号电容、三号电解电容的另一端均接地，二号电感的另一端接电。

所述接电的电压都为五伏。

所述光电收发模组系统还包括UART芯片、一号光电耦合器、二号光电耦合器与三号光电耦合器，所述发送数据线与UART芯片的一侧、三号光电耦合器的一端相连接，UART芯片的另一侧分别经一号光电耦合器、二号光电耦合器后与中央处理芯片的一侧相连接，三号光电耦合器的另一端与中央处理芯片的一侧相连接。

所述中央处理芯片的另一侧经稳压电路后与三口的外部输出接头相连接。

所述稳压电路包括三个依次串联的稳压二极管，相邻两个稳压二极管的交接处分别与中央处理芯片、外部输出接头相连接。

所述稳压电路还包括三个依次串联的限流电阻，相邻两个限流电阻的交接处分别与中央处理芯片、外部输出接头相连接。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果为：

1、本实用新型一种高速通信的光电收发模组系统中，虽然包括一号光纤收发器、二号光纤收发器这两个光纤收发器，但对一号光信号发射端、二号光信号发射端与中央处理芯片之间的电路连接进行了特别设计，以三号二极管、五号二极管、五号电阻、十号电阻为一个单元，再以四号二极管、六号二极管、六号电阻、八号电阻为第二个单元，然后将一号光信号发射端、二号光信号发射端与两个单元内的元器件进行连接，并且在两个单元之间也进行元器件的连接，从而兼容使用一个光纤收发器（单边发送、单边接收即二分方式）和两个光纤收发器（A点对B点均可发送、接收即级联方式），兼容性较强，可以满足各种发送、接收的需求，适应范围较广。因此，本实用新型的兼容性较强。

2、本实用新型一种高速通信的光电收发模组系统中，在一号光纤收发器、二号光纤收发器与中央处理芯片之间增设有UART芯片、一号光电耦合器、二号光电耦合器与三号光电耦合器，其中，UART芯片能使得本设计不仅支持标准RS-485通信，而且支持TTL高低电平透明传输方式，兼容性好，同时，多光电耦合器还能提高信号的清晰度，确保数据通信稳定，丢包率不超过0.01%，此外，限流电阻可优化调整，使得最大通信距离可达到150m。因此，本实用新型不仅兼容性较好，而且能确保信号传输稳定，传输距离较长。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图。

图2是图1中的一号光纤收发器的结构示意图。

图3是图1中的二号光纤收发器的结构示意图。

图4是图1中的三号二极管、四号二极管、五号二极管、六号二极管相互之间的连接示意图。

图5是图1中的UART芯片的连接示意图。

图6是图1中的中央处理芯片的连接示意图。

图中：一号光纤收发器1、一号光信号发射端11、一号芯片12、二号光纤收发器2、二号光信号发射端21、二号芯片22、中央处理芯片3、发送数据线4、UART芯片5、稳压电路6、稳压二极管61、限流电阻62、外部输出接头7、供电芯片8、一号电解电容C1、二号电容C2、三号电解电容C3、四号电容C4、三号二极管D3、四号二极管D4、五号二极管D5、六号二极管D6、一号电感L1、二号电感L2、一号光电耦合器N1、二号光电耦合器N2、三号光电耦合器N3、一号三极管Q1、二号三极管Q2、三号三极管Q3、四号三极管Q4、一号电阻R1、二号电阻R2、五号电阻R5、六号电阻R6、八号电阻R8、十号电阻R10。

具体实施方式

以下结合附图说明和具体实施方式对本实用新型作进一步详细的说明。

参见图1—图6，一种高速通信的光电收发模组系统，包括一号光纤收发器1、二号光纤收发器2与中央处理芯片3，所述一号光纤收发器1的一端与光纤相连接，一号光纤收发器1的另一端与中央处理芯片3相连接，所述二号光纤收发器2的一端与光纤相连接，二号光纤收发器2的另一端与中央处理芯片3相连接；

所述一号光纤收发器1、二号光纤收发器2上的输出端分别为一号光信号发射端11、二号光信号发射端21，所述一号光信号发射端11依次经六号电阻R6、发送数据线4后与中央处理芯片3相连接，一号光信号发射端11依次经六号电阻R6、八号电阻R8后与二号光信号发射端21相连接，一号光信号发射端11与三号二极管D3的正极、五号二极管D5的正极、一号电阻R1的一端相连接，五号二极管D5的负极经发送数据线4与中央处理芯片3相连接，一号电阻R1的另一端接电；

所述二号光信号发射端21与十号电阻R10的一端相连接，十号电阻R10的另一端与六号二极管D6的正极、四号二极管D4的正极、二号电阻R2的一端相连接，二号电阻R2的另一端接电，所述四号二极管D4的负极与三号二极管D3的负极相连接，所述六号二极管D6的负极与五号电阻R5的一端相连接，五号电阻R5的另一端与二号光信号发射端21相连接。

所述二号光纤收发器2包括二号芯片22、一号三极管Q1与三号三极管Q3，所述二号芯片22的一侧与光纤连接，二号芯片22的另一侧与一号三极管Q1的集电极、三号三极管Q3的基极分别连接，三号三极管Q3的发射机接地，三号三极管Q3的集电极经一个电阻后接电，一号三极管Q1的集电极经一个电阻后接电，一号三极管Q1的发射极接地，一号三极管Q1的基极经一个电阻后输出为二号光信号发射端21。

所述二号芯片22的另一侧与二号电容C2、一号电解电容C1、一号电感L1的一端相连接，二号电容C2、一号电解电容C1的另一端均接地，一号电感L1的另一端接电。

所述一号光纤收发器1包括一号芯片12、二号三极管Q2与四号三极管Q4，所述一号芯片12的一侧与光纤连接，一号芯片12的另一侧与二号三极管Q2的集电极、四号三极管Q4的基极分别连接，四号三极管Q4的发射机接地，四号三极管Q4的集电极经一个电阻后接电，二号三极管Q2的集电极经一个电阻后接电，二号三极管Q2的发射极接地，二号三极管Q2的基极经一个电阻后输出为一号光信号发射端11。

所述一号芯片12的另一侧与四号电容C4、三号电解电容C3、二号电感L2的一端相连接，四号电容C4、三号电解电容C3的另一端均接地，二号电感L2的另一端接电。

所述接电的电压都为五伏。

所述光电收发模组系统还包括UART芯片5、一号光电耦合器N1、二号光电耦合器N2与三号光电耦合器N3，所述发送数据线4与UART芯片5的一侧、三号光电耦合器N3的一端相连接，UART芯片5的另一侧分别经一号光电耦合器N1、二号光电耦合器N2后与中央处理芯片3的一侧相连接，三号光电耦合器N3的另一端与中央处理芯片3的一侧相连接。

所述中央处理芯片3的另一侧经稳压电路6后与三口的外部输出接头7相连接。

所述稳压电路6包括三个依次串联的稳压二极管61，相邻两个稳压二极管61的交接处分别与中央处理芯片3、外部输出接头7相连接。

所述稳压电路6还包括三个依次串联的限流电阻62，相邻两个限流电阻62的交接处分别与中央处理芯片3、外部输出接头7相连接。

本实用新型的原理说明如下：

本实用新型不需传统的总线制MCU即可通讯，也兼备联合使用MCU进行模块地址编码等。

本实用新型支持TTL高低电平透明传输方式（UART通信），也支持标准RS-485通信，兼容性好。

本实用新型中各模块采用低功耗设计：单边最小功耗0.8mA，双边最小功耗13mA。

实施例1：

参见图1—图6，一种高速通信的光电收发模组系统，包括一号光纤收发器1、二号光纤收发器2与中央处理芯片3， 所述一号光纤收发器1、二号光纤收发器2上的输出端分别为一号光信号发射端11、二号光信号发射端21，所述一号光信号发射端11依次经六号电阻R6、发送数据线4后与中央处理芯片3相连接，一号光信号发射端11依次经六号电阻R6、八号电阻R8后与二号光信号发射端21相连接，一号光信号发射端11与三号二极管D3的正极、五号二极管D5的正极、一号电阻R1的一端相连接，五号二极管D5的负极经发送数据线4与中央处理芯片3相连接，一号电阻R1的另一端接电；所述二号光信号发射端21与十号电阻R10的一端相连接，十号电阻R10的另一端与六号二极管D6的正极、四号二极管D4的正极、二号电阻R2的一端相连接，二号电阻R2的另一端接电，所述四号二极管D4的负极与三号二极管D3的负极相连接，所述六号二极管D6的负极与五号电阻R5的一端相连接，五号电阻R5的另一端与二号光信号发射端21相连接。

实施例2：

基本内容同实施例1，不同之处在于：

所述二号光纤收发器2包括二号芯片22、一号三极管Q1与三号三极管Q3，所述二号芯片22的一侧与光纤连接，二号芯片22的另一侧与一号三极管Q1的集电极、三号三极管Q3的基极分别连接，三号三极管Q3的发射机接地，三号三极管Q3的集电极经一个电阻后接电，一号三极管Q1的集电极经一个电阻后接电，一号三极管Q1的发射极接地，一号三极管Q1的基极经一个电阻后输出为二号光信号发射端21。所述二号芯片22的另一侧与二号电容C2、一号电解电容C1、一号电感L1的一端相连接，二号电容C2、一号电解电容C1的另一端均接地，一号电感L1的另一端接电。

所述一号光纤收发器1包括一号芯片12、二号三极管Q2与四号三极管Q4，所述一号芯片12的一侧与光纤连接，一号芯片12的另一侧与二号三极管Q2的集电极、四号三极管Q4的基极分别连接，四号三极管Q4的发射机接地，四号三极管Q4的集电极经一个电阻后接电，二号三极管Q2的集电极经一个电阻后接电，二号三极管Q2的发射极接地，二号三极管Q2的基极经一个电阻后输出为一号光信号发射端11。所述一号芯片12的另一侧与四号电容C4、三号电解电容C3、二号电感L2的一端相连接，四号电容C4、三号电解电容C3的另一端均接地，二号电感L2的另一端接电。

实施例3：

基本内容同实施例2，不同之处在于：

所述光电收发模组系统还包括UART芯片5、一号光电耦合器N1、二号光电耦合器N2与三号光电耦合器N3，所述发送数据线4与UART芯片5的一侧、三号光电耦合器N3的一端相连接，UART芯片5的另一侧分别经一号光电耦合器N1、二号光电耦合器N2后与中央处理芯片3的一侧相连接，三号光电耦合器N3的另一端与中央处理芯片3的一侧相连接。

实施例4：

基本内容同实施例3，不同之处在于：

所述中央处理芯片3的另一侧经稳压电路6后与三口的外部输出接头7相连接。所述稳压电路6包括三个依次串联的稳压二极管61，相邻两个稳压二极管61的交接处分别与中央处理芯片3、外部输出接头7相连接。所述稳压电路6还包括三个依次串联的限流电阻62，相邻两个限流电阻62的交接处分别与中央处理芯片3、外部输出接头7相连接。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施方式，本实用新型的保护范围并不以上述实施方式为限，但凡本领域普通技术人员根据本实用新型所揭示内容所作的等效修饰或变化，皆应纳入权利要求书中记载的保护范围内。

Claims (10)

1.一种高速通信的光电收发模组系统，包括一号光纤收发器（1）、二号光纤收发器（2）与中央处理芯片（3），所述一号光纤收发器（1）的一端与光纤相连接，一号光纤收发器（1）的另一端与中央处理芯片（3）相连接，所述二号光纤收发器（2）的一端与光纤相连接，二号光纤收发器（2）的另一端与中央处理芯片（3）相连接，其特征在于：

所述一号光纤收发器（1）、二号光纤收发器（2）上的输出端分别为一号光信号发射端（11）、二号光信号发射端（21），所述一号光信号发射端（11）依次经六号电阻（R6）、发送数据线（4）后与中央处理芯片（3）相连接，一号光信号发射端（11）依次经六号电阻（R6）、八号电阻（R8）后与二号光信号发射端（21）相连接，一号光信号发射端（11）与三号二极管（D3）的正极、五号二极管（D5）的正极、一号电阻（R1）的一端相连接，五号二极管（D5）的负极经发送数据线（4）与中央处理芯片（3）相连接，一号电阻（R1）的另一端接电；

所述二号光信号发射端（21）与十号电阻（R10）的一端相连接，十号电阻（R10）的另一端与六号二极管（D6）的正极、四号二极管（D4）的正极、二号电阻（R2）的一端相连接，二号电阻（R2）的另一端接电，所述四号二极管（D4）的负极与三号二极管（D3）的负极相连接，所述六号二极管（D6）的负极与五号电阻（R5）的一端相连接，五号电阻（R5）的另一端与二号光信号发射端（21）相连接。

2.根据权利要求1所述的一种高速通信的光电收发模组系统，其特征在于：所述二号光纤收发器（2）包括二号芯片（22）、一号三极管（Q1）与三号三极管（Q3），所述二号芯片（22）的一侧与光纤连接，二号芯片（22）的另一侧与一号三极管（Q1）的集电极、三号三极管（Q3）的基极分别连接，三号三极管（Q3）的发射机接地，三号三极管（Q3）的集电极经一个电阻后接电，一号三极管（Q1）的集电极经一个电阻后接电，一号三极管（Q1）的发射极接地，一号三极管（Q1）的基极经一个电阻后输出为二号光信号发射端（21）。

3.根据权利要求2所述的一种高速通信的光电收发模组系统，其特征在于：所述二号芯片（22）的另一侧与二号电容（C2）、一号电解电容（C1）、一号电感（L1）的一端相连接，二号电容（C2）、一号电解电容（C1）的另一端均接地，一号电感（L1）的另一端接电。

4.根据权利要求1、2或3所述的一种高速通信的光电收发模组系统，其特征在于：所述一号光纤收发器（1）包括一号芯片（12）、二号三极管（Q2）与四号三极管（Q4），所述一号芯片（12）的一侧与光纤连接，一号芯片（12）的另一侧与二号三极管（Q2）的集电极、四号三极管（Q4）的基极分别连接，四号三极管（Q4）的发射机接地，四号三极管（Q4）的集电极经一个电阻后接电，二号三极管（Q2）的集电极经一个电阻后接电，二号三极管（Q2）的发射极接地，二号三极管（Q2）的基极经一个电阻后输出为一号光信号发射端（11）。

5.根据权利要求4所述的一种高速通信的光电收发模组系统，其特征在于：所述一号芯片（12）的另一侧与四号电容（C4）、三号电解电容（C3）、二号电感（L2）的一端相连接，四号电容（C4）、三号电解电容（C3）的另一端均接地，二号电感（L2）的另一端接电。

6.根据权利要求4所述的一种高速通信的光电收发模组系统，其特征在于：所述接电的电压都为五伏。

7.根据权利要求1、2或3所述的一种高速通信的光电收发模组系统，其特征在于：所述光电收发模组系统还包括UART芯片（5）、一号光电耦合器（N1）、二号光电耦合器（N2）与三号光电耦合器（N3），所述发送数据线（4）与UART芯片（5）的一侧、三号光电耦合器（N3）的一端相连接，UART芯片（5）的另一侧分别经一号光电耦合器（N1）、二号光电耦合器（N2）后与中央处理芯片（3）的一侧相连接，三号光电耦合器（N3）的另一端与中央处理芯片（3）的一侧相连接。

8.根据权利要求7所述的一种高速通信的光电收发模组系统，其特征在于：所述中央处理芯片（3）的另一侧经稳压电路（6）后与三口的外部输出接头（7）相连接。

9.根据权利要求8所述的一种高速通信的光电收发模组系统，其特征在于：所述稳压电路（6）包括三个依次串联的稳压二极管（61），相邻两个稳压二极管（61）的交接处分别与中央处理芯片（3）、外部输出接头（7）相连接。

10.根据权利要求9所述的一种高速通信的光电收发模组系统，其特征在于：所述稳压电路（6）还包括三个依次串联的限流电阻（62），相邻两个限流电阻（62）的交接处分别与中央处理芯片（3）、外部输出接头（7）相连接。

Images