CN215580909U - 一种光模块ibias控制电路 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供一种光模块ibias控制电路，包括MCU芯片、运算放大器和NPN三极管，所述MCU芯片的DAC输出端口电连接所述运算放大器的正输入端口，所述运算放大器的输出端口与所述NPN三极管的基极电连接，所述NPN三极管的发射极通过电阻R73与电容C169的输入端电连接，电容C169的输出端接地，ibias输出电流接口与电容C169的输入端电连接，所述MCU芯片的DAC输出端口与电容C169的输入端电连接。本实用新型和传统设计相比，使用更少更低成本的元器件，实现了相同的控制功能，并且可节省ADC资源。实际测试验证表明，控制精度和误差很小，完全能够满足应用需求。
Description
技术领域
本实用新型涉及电源供电领域，尤其涉及光通信模块，激光器ibias的控制及监控电路中，具体涉及一种光模块ibias控制电路。
背景技术
随着技术的发展，光通信模块的传输速率越来越高，传输距离也越来越远。对于100G光模块而言，要实现低成本，则必须使用低成本的通用元器件，同时 MCU的IO口资源有限，又要节省有限的DAC和ADC资源。
因此有必要设计一种新的光模块ibias控制电路，以解决上述问题。
实用新型内容
本实用新型的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种光模块ibias控制电路，至少解决了现有技术中的部分问题。
本实用新型是这样实现的：
本实用新型提供一种光模块ibias控制电路，包括MCU芯片、运算放大器和NPN三极管，所述MCU芯片的DAC输出端口电连接所述运算放大器的正输入端口，所述运算放大器的输出端口与所述NPN三极管的基极电连接，所述 NPN三极管的发射极通过电阻R73与电容C169的输入端电连接，电容C169的输出端接地，ibias输出电流接口与电容C169的输入端电连接，所述MCU芯片的DAC输出端口与电容C169的输入端电连接。
作为优选，所述MCU芯片的DAC输出端口通过电阻R70与所述运算放大器的正输入端口电连接。
作为优选，所述电阻R70的输出端通过电阻R78与电容C169的输入端电连接。
作为优选，所述运算放大器的负输入端口通过电阻R71接地，所述运算放大器的负输入端口通过电容C166与所述运算放大器的输出端口电连接，所述运算放大器的负输入端口通过电阻R72与电阻R73的输入端电连接。
作为优选，所述MCU芯片为ADUC7023芯片。
作为优选，所述运算放大器为MAX4233运放芯片。
作为优选，所述NPN三极管为DSS2515M型号NPN三极管。
本实用新型具有以下有益效果：
1、本实用新型采用一只运放芯片和一只NPN三极管，实现业界常用的一只DC-DC完成的ibias控制功能，并且性能相当，方案物料成本低，节省布板空间；同时，可以根据MCU的DAC输出值的大小，来计算输出ibias电流大小，节省ADC采样资源。
2、本实用新型采用MCU的DAC以及运放以及三极管构造ibias偏置电流控制电路。本实用新型使用低成本通用元器件构造控制电路，最终实现ibias输出可调节，以及可根据DAC来计算ibias电流大小。
3、本实用新型和传统设计相比，使用更少更低成本的元器件，实现了相同的控制功能，并且可节省ADC资源。实际测试验证表明，控制精度和误差很小，完全能够满足应用需求。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面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，下面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来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本实用新型实施例提供的光模块ibias控制电路原理图；
图2为本实用新型实施例提供的图1中的局部放大图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，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前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1-图2，本实用新型实施例提供一种光模块ibias控制电路，包括MCU 芯片、运算放大器和NPN三极管，所述MCU芯片为ADUC7023芯片，所述运算放大器为MAX4233运放芯片，所述NPN三极管为DSS2515M型号NPN三极管，所述MCU芯片的DAC输出端口电连接所述运算放大器的正输入端口，所述运算放大器的输出端口与所述NPN三极管的基极电连接，所述NPN三极管的发射极通过电阻R73与电容C169的输入端电连接，电容C169的输出端接地，ibias输出电流接口(LD_R)与电容C169的输入端电连接，所述MCU芯片的DAC输出端口与电容C169的输入端电连接。
在本实施例中，所述MCU芯片的DAC输出端口通过电阻R70与所述运算放大器的正输入端口电连接。所述电阻R70的输出端通过电阻R78与电容 C169的输入端电连接。所述运算放大器的负输入端口通过电阻R71接地，所述运算放大器的负输入端口通过电容C166与所述运算放大器的输出端口电连接，所述运算放大器的负输入端口通过电阻R72与电阻R73的输入端电连接。
本实用新型采用一只运放芯片和一只NPN三极管，实现业界常用的一只 DC-DC完成的ibias控制功能，并且性能相当，方案物料成本低，节省布板空间；同时，可以根据MCU的DAC输出值的大小，来计算输出ibias电流大小，节省 ADC采样资源。
本实用新型采用MCU的DAC以及运放以及三极管构造ibias偏置电流控制电路。本实用新型使用低成本通用元器件构造控制电路，最终实现ibias输出可调节，以及可根据DAC来计算ibias电流大小。
本设计使用了ADI公司的ADUC7023，Maxim公司的MAX4233运放，以及DSS2515M型号NPN三极管。巧妙地利用了运算放大器的放大特性，以及 NPN三极管的电流放大功能，较好地实现了ibias电流输出可调的功能。同时，能够根据MCU的DAC输出电压大小，反算和监控ibias电流大小。
本电路包括输出调节和监控功能：
1、电源电路
本电路的创新之处是区别业内常用的；运放电源使用光模块3.3V单电源供电，NPN三极管电源使用DSP共用的1.95V电源。
2、输出调节原理说明
根据附图1的原理图，以及运放比例放大关系，可以计算得出 ibia(mA)＝50*Bias_set(V)，ibia(mA)即图1中的I(LD_R)，根据该关系，当Bias_set 在0～2.5V范围内调节时，该电路可提供0～125mAibias电流输出。
3、监控计算方法
根据附图1的原理图，以及ibia(mA)＝50*Bias_set(V)关系可知，ibias唯一受Bias_set控制，而Bias_set是由MCU的DAC输出，那么ibias不需ADC采样监控，可直接通过Bias_set计算上报即可。
4、应用效果
本设计和传统设计相比，使用更少更低成本的元器件，实现了相同的控制功能，并且可节省ADC资源。如下表，实际测试验证表明，控制精度和误差很小，完全能够满足应用需求。
测试数据表如下：
本实用新型采用MCU的DAC输出IO口、运算放大器、NPN三极管，提供ibias电流输出。本实用新型通过DAC输出与ibias输出电流大小关系，节省 ADC采样电路。
本电路设计已应用于武汉联特的QSFP28 DR/FR/LR/ER模块中，凡在本设计思路上所作的等同替代或变换，应用本设计的思路实现ibias输出及计算和监控，均应包含在本发明的保护范围之内。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种光模块ibias控制电路，其特征在于：包括MCU芯片、运算放大器和NPN三极管，所述MCU芯片的DAC输出端口电连接所述运算放大器的正输入端口，所述运算放大器的输出端口与所述NPN三极管的基极电连接，所述NPN三极管的发射极通过电阻R73与电容C169的输入端电连接，电容C169的输出端接地，ibias输出电流接口与电容C169的输入端电连接，所述MCU芯片的DAC输出端口与电容C169的输入端电连接。
2.如权利要求1所述的光模块ibias控制电路，其特征在于：所述MCU芯片的DAC输出端口通过电阻R70与所述运算放大器的正输入端口电连接。
3.如权利要求2所述的光模块ibias控制电路，其特征在于：所述电阻R70的输出端通过电阻R78与电容C169的输入端电连接。
4.如权利要求1所述的光模块ibias控制电路，其特征在于：所述运算放大器的负输入端口通过电阻R71接地，所述运算放大器的负输入端口通过电容C166与所述运算放大器的输出端口电连接，所述运算放大器的负输入端口通过电阻R72与电阻R73的输入端电连接。
5.如权利要求1所述的光模块ibias控制电路，其特征在于：所述MCU芯片为ADUC7023芯片。
6.如权利要求1所述的光模块ibias控制电路，其特征在于：所述运算放大器为MAX4233运放芯片。
7.如权利要求1所述的光模块ibias控制电路，其特征在于：所述NPN三极管为DSS2515M型号NPN三极管。
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