CN217824989U

CN217824989U - 一种改进型双agc控制的ftth光接机

Info

Publication number: CN217824989U
Application number: CN202222075949.0U
Authority: CN
Inventors: 易湘山; 王沅
Original assignee: Shenzhen Photon Broadband Technology Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Photon Broadband Technology Co Ltd
Priority date: 2022-08-05
Filing date: 2022-08-05
Publication date: 2022-11-15
Anticipated expiration: 2032-08-05

Abstract

本实用新型公开一种改进型双AGC控制的FTTH光接机，包括：光电转换电路、场效应管低噪放大电路、数控光AGC电路、宽带增益运放电路、末级射频功率放大电路、末级射频AGC控制电路、带通滤波电路；所述光电转换电路对应端分别与场效应管低噪放大电路、宽带增益运放电路、末级射频功率放大电路、末级射频AGC控制电路对应端电性连接；所述场效应管低噪放大电路对应端还依次经宽带增益运放电路、数控AGC电路与末级射频功率放大电路对应端电性连接；所述末级射频功率放大电路的对应端还分别与末级射频AGC控制电路、带通滤波电路的对应端电性连接。

Description

一种改进型双AGC控制的FTTH光接机

技术领域

本实用新型涉及FTTH光接机技术领域，特别涉及一种改进型双AGC控制的FTTH光接机。

背景技术

带有光AGC(自动增益控制)功能的FTTH光接收，会检测光电转换电路输出电平计算接收光功率，然后根据光功率大小值控制调整衰减器来控制增益，实现输出电平稳定，达到输出电平自动控制设计要求。

已有自动增益控制(AGC)电路的光接收机，能使光接收机输出电平保持相对稳定，一定程度上解决了因工作环境变化、线缆传输性能下降等引小幅光功率波动来带的输出电平信号变化问题。但这种AGC控制范围较少，精度也较差，尤其是随着FTTH网络的发展，网络全部光纤化后，从局端光发射机到不同用户的距离不同，不同用户入户皮线光纤光功率损耗差异也非常大，最终到达不同用户的光功率从-18～0dBm不等。在接收光功率差异这么大的情况下，不仅对网络规划要求高，对光接收机适应范围要求也非常高，不带AGC功能的光接收机因不同接收光功率，电平变化范围达高达40dB以上！然而入户电平则要稳定在72dBuV左右，普通光AGC控制的FTTH光接收已不能满足要求。而且只带有光AGC控制的光接收机，它只检测光发射到光接收机链路上光的变化引起的输出电平变化，但光接收机本身因工作环境、电路增益变化引起的输出电平不稳定，尤其末级功率放大，增益高、发热量大输出不稳定，光AGC因只检测光的输入信号，不检测最终输出信号，无法控制最终输出电平，光接收机最终输出电平还是不稳定。

实用新型内容

针对现有技术存在的问题，本实用新型提供一种改进型双AGC控制的FTTH光接机。

为了实现上述目的，本实用新型技术方案如下：

本实用新型提供一种改进型双AGC控制的FTTH光接机，包括：光电转换电路、场效应管低噪放大电路、数控AGC电路、宽带增益运放电路、末级射频功率放大电路、末级射频AGC控制电路、带通滤波电路；

所述光电转换电路对应端分别与场效应管低噪放大电路、宽带增益运放电路、末级射频功率放大电路、末级射频AGC控制电路对应端电性连接；

所述场效应管低噪放大电路对应端还依次经宽带增益运放电路、数控光AGC电路与末级射频功率放大电路对应端电性连接；所述末级射频功率放大电路的对应端还分别与末级射频AGC控制电路、带通滤波电路的对应端电性连接。

优选地，所述光电转换电路包括光电检测二极管D1、电感L1；所述光电检测二极管D1一端分别与场效应管低噪放大电路、电感L1一端电性连接。

优选地，所述场效应管低噪放大电路包括场效应管VT1、电阻R6、电阻R7、电容C3；所述场效应管VT1的栅极分别与光电检测二极管D1、电感L1一端电性连接电性连接；所述场效应管VT1的漏极一端分别与宽带增益运放电路、电阻R6一端电性连接，所述场效应管VT1的源极一端分别与电阻R7、电容C3一端电性连接；所述电阻R6另一端分别与光电检测二极管D1另一端电性连接；所述电阻R7另一端分别与电感L1另一端、电容C3另一端、宽带增益运放电路对应端电性连接。

优选地，所述宽带增益运放电路包括运算放大器一、电阻R8、电阻R9；所述运算放大器一的正极对应与场效应管VT1的漏极电性连接；所述运算放大器一的负极分别与电阻R9、电阻R8一端电性连接；所述电阻R8另一端分别与电阻R7另一端、运算放大器一第二输出端、末级射频AGC控制电路对应端电性连接；所述电阻R9另一端分别与运算放大器一第三输出端、数控光AGC电路对应端电性连接，所述运算放大器一第一输出端还分别与光电检测二极管D1另一端、电阻R6另一端电性连接。

优选地，所述数控光AGC电路包括A/D转换电路、MCU、数控衰减器；所述MCU对应端分别与A/D转换电路、数控衰减器对应端电性连接；所述A/D转换电路对应端还与运算放大器一的正极电性连接；所述数控衰减器一对应端还分别与运算放大器一第三输出端、电阻R9另一端电性连接，所述数控衰减器另一对应端还与末级射频功率放大电路对应端电性连接。

优选地，所述末级射频功率放大电路包括运算放大器二、电阻R11；所述运算放大器二的正极对应与数控衰减器另一对应端电性连接，所述运算放大器二的负极分别与电阻R11一端、末级射频AGC控制电路对应端电性连接，所述运算放大器二的第一输出端还与运算放大器一的第一输出端电性连接，所述运算放大器二的第三输出端对应与带通滤波电路对应端电性连接。

优选地，所述末级射频AGC控制电路包括场效应管VT2、电阻R12、电阻R13、电感L4、电容C6、二极管D2；所述场效应管VT2的源极分别与运算放大器一的第二输出端、运算放大器二的第二输出端、电阻R12一端、电阻R13一端、电容C6一端电性连接，所述场效应管VT2的栅极分别与电阻R12另一端、电感L4一端电性连接，所述场效应管VT2的漏极与运算放大器二的负极电性连接；所述电感L4另一端分别与电阻R13另一端、电容C6另一端、二极管D2一端电性连接；所述二极管D2另一端与带通滤波电路对应端电性连接。

优选地，所述带通滤波电路包括电感L5、电容C5；所述电感L5一端分别与运算放大器二的第三输出端、电容C5一端、电阻R11另一端电性连接，另一端分别与电容C5另一端、二极管D2另一端电性连接。

采用本实用新型的技术方案，具有以下有益效果：本实用新型使数控光AGC大幅提高了AGC的控制范围，使输入光功率范围更宽；末级功放负反馈AGC具有频率响应好，有效解决温漂、自激问题。整个光接收机电路具有控制精度高，输出稳定，接收光功率范围宽等特点，大幅提高了FTTH光接收机提高的适应能力，更符合FTTH光纤到户发展的需要；本光接收机采用双AGC控制，数控光AGC电路S4精度高控制范围大，可精准计算和调整接收光功率变化导致的输出电平波动；末级射频功率放大电路主要解决输出功率高、器件发热大、温漂大自身电路不稳定的问题，进一步提高了AGC控制的稳定度和精度。

附图说明

图1为本实用新型电路原理图示意图。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征之“上”或之“下”可以包括第一和第二特征直接接触，也可以包括第一和第二特征不是直接接触而是通过它们之间的另外的特征接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”包括第一特征在第二特征正下方和斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。

参照图1，本实用新型提供一种改进型双AGC控制的FTTH光接机，包括：光电转换电路S1、场效应管低噪放大电路S2、数控光AGC电路S4、宽带增益运放电路S3、末级射频功率放大电路S5、末级射频AGC控制电路S6、带通滤波电路S7；

所述光电转换电路S1对应端分别与场效应管低噪放大电路S2、宽带增益运放电路S3、末级射频功率放大电路S5、末级射频AGC控制电路S6对应端电性连接；

所述场效应管低噪放大电路S2对应端还依次经宽带增益运放电路S3、数控光AGC电路S4与末级射频功率放大电路S5对应端电性连接；所述末级射频功率放大电路S5的对应端还分别与末级射频AGC控制电路S6、带通滤波电路S7的对应端电性连接。

所述光电转换电路S1包括光电检测二极管D1、电感L1；所述光电检测二极管D1一端分别与场效应管低噪放大电路、电感L1一端电性连接。

所述场效应管低噪放大电路S2包括场效应管VT1、电阻R6、电阻R7、电容C3；所述场效应管VT1的栅极分别与光电检测二极管D1、电感L1一端电性连接电性连接；所述场效应管VT1的漏极一端分别与宽带增益运放电路S3、电阻R6一端电性连接，所述场效应管VT1的源极一端分别与电阻R7、电容C3一端电性连接；所述电阻R6另一端分别与光电检测二极管D1另一端电性连接；所述电阻R7另一端分别与电感L1另一端、电容C3另一端、宽带增益运放电路S3对应端电性连接。

所述宽带增益运放电路S3包括运算放大器一、电阻R8、电阻R9；所述运算放大器一的正极对应与场效应管VT1的漏极电性连接；所述运算放大器一的负极分别与电阻R9、电阻R8一端电性连接；所述电阻R8另一端分别与电阻R7另一端、运算放大器一第二输出端、末级射频AGC控制电路S6对应端电性连接；所述电阻R9另一端分别与运算放大器一第三输出端、数控AGC电路S4对应端电性连接，所述运算放大器一第一输出端还分别与光电检测二极管D1另一端、电阻R6另一端电性连接。

所述数控AGC电路S4包括A/D转换电路、MCU、数控衰减器；所述MCU对应端分别与A/D转换电路、数控衰减器对应端电性连接；所述A/D转换电路对应端还与运算放大器一的正极电性连接；所述数控衰减器一对应端还分别与运算放大器一第三输出端、电阻R9另一端电性连接，所述数控衰减器另一对应端还与末级射频功率放大电路S5对应端电性连接。

所述末级射频功率放大电路S5包括运算放大器二、电阻R11；所述运算放大器二的正极对应与数控衰减器另一对应端电性连接，所述运算放大器二的负极分别与电阻R11一端、末级射频AGC控制电路S6对应端电性连接，所述运算放大器二的第一输出端还与运算放大器一的第一输出端电性连接，所述运算放大器二的第三输出端对应与带通滤波电路S7对应端电性连接。

所述末级射频AGC控制电路S6包括场效应管VT2、电阻R12、电阻R13、电感L4、电容C6、二极管D2；所述场效应管VT2的源极分别与运算放大器一的第二输出端、运算放大器二的第二输出端、电阻R12一端、电阻R13一端、电容C6一端电性连接，所述场效应管VT2的栅极分别与电阻R12另一端、电感L4一端电性连接，所述场效应管VT2的漏极与运算放大器二的负极电性连接；所述电感L4另一端分别与电阻R13另一端、电容C6另一端、二极管D2一端电性连接；所述二极管D2另一端与带通滤波电路对应端电性连接。

所述带通滤波电路S7包括电感L5、电容C5；所述电感L5一端分别与运算放大器二的第三输出端、电容C5一端、电阻R11另一端电性连接，另一端分别与电容C5另一端、二极管D2另一端电性连接。

本实用新型工作原理：

数控光AGC控制：光电转换电路S1的光电转换信号经场效应管低噪放大电路S2后通过定向耦合器将一部分信号送到A/D转换电路进行取样，A/D转换电路将电平数字化处理后送入MCU单片机，单片机对输出取样量化后的数字信号与设定输出电平值进行比较、然后计算并输出控制数控衰减器的PWM信号，该PWM信号用来控制数控衰减器的射频衰减量，从而到达输出电平与设定输出电平值一致，末级射频AGC控制电路S6：末级功率放大输出的射频信号输出电压取样给场效管VT2的栅极，控制场效应管VT2漏源之间的电阻值来改变末级射频功率放大电路的放大倍数，使输出电平保持稳定可靠。

本光接收机采用双AGC控制，数控光AGC电路S4精度高控制范围大，可精准计算和调整接收光功率变化导致的输出电平波动；末级射频功率放大电路S5主要解决输出功率高、器件发热大、温漂大自身电路不稳定的问题，进一步提高了AGC控制的稳定度和精度。另外数控光AGC型家用光接收机不仅AGC控制范围可通过编程控制、也可通过网络远程控制光接收机输出电平实现远程控制和管理。而且本数控光AGC可实现高达60dB以上的控制范围，控制精度高(输出电平变化少于1dB)。

以上所述仅为本实用新型的优选实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是在本实用新型的实用新型构思下，利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构变换，或直接/间接运用在其他相关的技术领域均包括在本实用新型的专利保护范围内。

Claims

1.一种改进型双AGC控制的FTTH光接机，其特征在于，包括：光电转换电路、场效应管低噪放大电路、数控光AGC电路、宽带增益运放电路、末级射频功率放大电路、末级射频AGC控制电路、带通滤波电路；

2.根据权利要求1所述的改进型双AGC控制的FTTH光接机，其特征在于，所述光电转换电路包括光电检测二极管D1、电感L1；所述光电检测二极管D1一端分别与场效应管低噪放大电路、电感L1一端电性连接。

3.根据权利要求2所述的改进型双AGC控制的FTTH光接机，其特征在于，所述场效应管低噪放大电路包括场效应管VT1、电阻R6、电阻R7、电容C3；所述场效应管VT1的栅极分别与光电检测二极管D1、电感L1一端电性连接电性连接；所述场效应管VT1的漏极一端分别与宽带增益运放电路、电阻R6一端电性连接，所述场效应管VT1的源极一端分别与电阻R7、电容C3一端电性连接；所述电阻R6另一端分别与光电检测二极管D1另一端电性连接；所述电阻R7另一端分别与电感L1另一端、电容C3另一端、宽带增益运放电路对应端电性连接。

4.根据权利要求3所述的改进型双AGC控制的FTTH光接机，其特征在于，所述宽带增益运放电路包括运算放大器一、电阻R8、电阻R9；所述运算放大器一的正极对应与场效应管VT1的漏极电性连接；所述运算放大器一的负极分别与电阻R9、电阻R8一端电性连接；所述电阻R8另一端分别与电阻R7另一端、运算放大器一第二输出端、末级射频AGC控制电路对应端电性连接；所述电阻R9另一端分别与运算放大器一第三输出端、数控光AGC电路对应端电性连接，所述运算放大器一第一输出端还分别与光电检测二极管D1另一端、电阻R6另一端电性连接。

5.根据权利要求4所述的改进型双AGC控制的FTTH光接机，其特征在于，所述数控光AGC电路包括A/D转换电路、MCU、数控衰减器；所述MCU对应端分别与A/D转换电路、数控衰减器对应端电性连接；所述A/D转换电路对应端还与运算放大器一的正极电性连接；所述数控衰减器一对应端还分别与运算放大器一第三输出端、电阻R9另一端电性连接，所述数控衰减器另一对应端还与末级射频功率放大电路对应端电性连接。

6.根据权利要求5所述的改进型双AGC控制的FTTH光接机，其特征在于，所述末级射频功率放大电路包括运算放大器二、电阻R11；所述运算放大器二的正极对应与数控衰减器另一对应端电性连接，所述运算放大器二的负极分别与电阻R11一端、末级射频AGC控制电路对应端电性连接，所述运算放大器二的第一输出端还与运算放大器一的第一输出端电性连接，所述运算放大器二的第三输出端对应与带通滤波电路对应端电性连接。

7.根据权利要求6所述的改进型双AGC控制的FTTH光接机，其特征在于，所述末级射频AGC控制电路包括场效应管VT2、电阻R12、电阻R13、电感L4、电容C6、二极管D2；所述场效应管VT2的源极分别与运算放大器一的第二输出端、运算放大器二的第二输出端、电阻R12一端、电阻R13一端、电容C6一端电性连接，所述场效应管VT2的栅极分别与电阻R12另一端、电感L4一端电性连接，所述场效应管VT2的漏极与运算放大器二的负极电性连接；所述电感L4另一端分别与电阻R13另一端、电容C6另一端、二极管D2一端电性连接；所述二极管D2另一端与带通滤波电路对应端电性连接。

8.根据权利要求1所述的改进型双AGC控制的FTTH光接机，其特征在于，所述带通滤波电路包括电感L5、电容C5；所述电感L5一端分别与运算放大器二的第三输出端、电容C5一端、电阻R11另一端电性连接，另一端分别与电容C5另一端、二极管D2另一端电性连接。