CS238147B1 - Zapojení optického přijímače pro detekci a zpracování optických signálů - Google Patents

Abstract

Předmětné zapojení řeší problém detekce a zpracování jak číslicově modulovaných signálů, tak i signálů modulovaných v širokém frekvenčním rozsahu. Podstata spočívá v tom, že k symetrickému výstupu řízeného zesilovače(33)jsou připojeny koncové obvody (34, pro zpracování číslicově modulovaných signálů, tvořené prahovými obvody s dekodérem, a koncové obvody (37) pro zpracování analogově modulovaných signálů v širokém frekvenčním rozsahu, tvořené oddělovacím zesilovačem. Řešení lze využít ve všech oborech, kde je při přenosu kladen požadavek bu3 na přenos různorodých signálů digitálních co do jejich přenosové rychlosti a způsobu kódování, nebo signálů analogových modulovaných v širokém frekvenčním rozsahu.

Description

Vynález se týká zapojení optického přijímače pro detekci a zpracování optických signálů, který je součástí optoelektronického vláknového přenosového systému, určeného pro přenos řídicích a informačních signálů, zejména v prostředí se silným elektromagnetickým rušením.

Je známo, že optoelektronický přenosový systém je obvykle řešen jako soustava vysílače, optické přenosové trasy a přijímače. Obvykle se digitální elektrický signál přivádí k vysílači přenosového systému na dohodnuté úrovni a ve vysílači se transformuje na signál optický. Po průchodu optickým vláknem se vlivem útlumu trasy zmenší amplituda optického signálu a vlivem disperze se zvětší šířka přenášenéno impulsu. Účelem přijímače je detekovat optický signál přicházející optickým vláknem a zajistit jeho obnovu na původní elektrický signál na dohodnuté úrovni. Požaduje-li se přenos najen libovolného ratmického a arytmického digitálně modulovaného signálu, ale i přenos analogově modulovaného signálu v širokém frekvenčním rozsahu, při použití optické trasy různé délky, potom tyto požadavky kladou mimořádné nároky zejména na funkci optického přijímače. Jedno ze známých zapojení optického přijímače pro detekci a zpracování optických signálů sestává z fotodetektoru, ze zesilovacích o obvodů a z koncových obvodů, které jsou tvořeny prahovými detektory a dekodérem. V zapojení je dále uplatněna střídavá zpětná vazba pro AVC a stejnosměrná zpětná vazba navstup zesilovače .

Nedostatkem dosavadních řešení je skutečnost, že jsou vhodná jen pro přenos datových, digitálně modulovaných signálů, nelze je ale použít pro přenos analogových signálů v širokém frekvenčním rozsahu, protože činnost přijímače má za následek snižování dynamického rozsahu tohoto analogového signálu. Zisk zesilovačese totiž mění v závislosti na amplitudě přenášeného signálu, což právě vede k nežádoucí závislosti zesílení na dynamice signálu.

K zesílení analogových signálů v širokém frekvenčním rozsahu by proto bylo třeba použít dalšího, odlišně řízeného zesilovače.

Výše uvedené nedostatky odstraňuje zapojení optického přijímače pro detekci a zpracování optických signálů podle vynálezu, který je součástí optoelektronického přenosového systému, jehož podstata spočívá v tom, že k symetrickému výstupu řízeného zesilovače jsou připojeny jednak koncové obvody pro zpracování číslicově modulovaných signálů a tvořené prahovými obvody a dekodérem, a jednak koncové obvody pro zpracování analogově modulovaných signálů v širokém frekvenčním rozsahu, tvořené oddělovacím zesilovačem.

Vyšší účinek dosažený řešením podle vynálezu spočívá v tom, že při příjmu optického signálu optický přijímač detekuje a zpracovává nejen libovolný digitálně modulovaný signál, rytmický nebo arytmický, s ópakovacími kmitočty až k stejnosměrnému signálu, ale i analogové modulovaný optický signál v širokém frekvenčním rozsahu, doplněný na vysílací straně periodicky se opakujícím vloženým impulsem o velikosti maximální a minimální úrovně amplitudy to tohoto signálu, na původní tvar a na dohodnutou úroveň, přičemž při zachování vysoké citlivosti vyrovnává různý útlum optické přenosové trasy pro oba druhy signálu.

Zapojení optického přijímače pro detekci a zpracování optických signálů bude blíže popsáno v příkladovém provedení s pomocí připojených výkresů, kde na obr. i je slokové uspořádání optoelektrického vláknového přenosového systému, a na obr. 2 je konkrétní blokové zapojení optického přijímače.

Zapojení optického přijímače pro detekci a zpracování optických signálů, který je součástí optoelektronického přenosového systému, tvořeného optickým vysílačem optickou přenosovou trasou 2 a optickým přijímačem 2* sestává z fotodetektoru, ze zesilovacích obvodů a z koncových obvodů, jak je dále blíže uvedeno.

Fotcdctektor 31 je připojen k trasimpedančnímu zesilovači 32 , jehož výstup je připojen jak k symetrickému vstupu koncových obvodů 34 pro zpracování digitálních sigr.uiu, ktere jsou tvořeny pranovými detektory a dekodérem, tak současna - x symetrickému vstupu ror.cových obvo238147 dů 37 pro zpracování analogové modulovaných sionálů v širokém frekvenčním rozsahu, které jsou tvořeny oddělovacím zesilovačem. V zapojeni je dále zavedena střídavá zpětná vazba pomocí detektoru 35 se zesilovačem pro AVC na vstup řízeného zesilovače 33 a stejnosměrná zpětná vazba pomocí zpětnovazebního zesilovače 36 na vstup transimpedančního zesilovače 32.

Při funkci zapojení optického přijímače pro detekci a zpracování optických signálů, který je součástí optoelektronického přenosového systému tvořeného optickým vysílačem 1, optickou přenosovou trasou 2 a optickým přijímačem 2' dopadá na ťotodetektor 31 optický signál S, který se transformuje na elektrický signál a zesiluje se v transimpeciančním zesilovači 32 a v řízeném zesilovači 33.

Při příjmu digitálního signálu 5_ se zesílený signál zpracovává v koncových obvodech 3 4, které jsou tvořeny prahovými obvody a dekodérem, a vystupuje z přijímače digitálním výstupem PV na dohodnuté výstupní úrovni.

Při příjmu miulvyo^úno signálu £, doplněného na vysílací straně periodicky se opakujícími impulsy o velikosti maximální a minimální úrovně amplitudy analogového signálu, se zesílaný signál zpracovává v koncových obvodech 37, které jsou tvořeny oddělovacím 'zesilovačem, a vystupuje z přijímače analogovým výstupem AV na dohodnuté výstupní úrovni. Střídavá zpětná vazba, zavedená pomocí detektoru 36 se zesilovačem pro AVC na vstup řízeného zesilovače 33, řídí zisk špičkovou detekcí bipolárního impulsního signálu. Při zpracování analogového signálu v širokém frekvenčním rozsahu zůstává proto zesílení v době mezi periodami impulsů o velikosti maximální a minimální úrovně amplitudy analogového signálu konstantní a zachová sc- dynamika přenášeného signálu.

Stejnosměrná zpětná vazby, zavedená pomocí zpětnovazebního zesilovače 36 na vstup trans impedančního zesilovače 3 2 , řídí stejnosměrný potenciál na obou symetrických výstupech řízeného zesilovače 33 na shodnou úroveň.

Zapojeni optického přijímače pro detekci a zpracování optických signálů přenášených po optickém vláknu lze využít ve všech oborách, kde je při přenosu kladen požadavek buů na přenes různorodých signálů digitálních co do jejich přenosové rychlosti a způsobu kódování, neoo šígnálů analogových modulovaných v širokém frekvenčním rozsahu.

Claims (2)

1. P *< E D M 3 T V Ϊ d X L 2
2. 2 U

   Zapojeni optického přijímače pro detekci a zpracování optických signálů, který je součástí op· 'víiekcrcr.xcKÓr.c přenosového systému, sestávajícího z fotodetektoru, ze zesilovacích obvodů se ’ΐ'·'ϋίύncu střídavou a stejnosměrnou zpětnou sazbou a z koncovýcn obvodů, vyznačené tím, že k symetrickému výstupu řízeného zesilovače /33/ jsou připojeny jednak koncové obvodv / 34, pro zpracování číslicové modulovaných signálů, tvořené prahovými obvody a dekodérem, a jednak kc-ncové obvody ·'37/ pro zpracování analogovo modulovaných signálů v širokém frekvenčním rozsahu, tvořené oddálcvacím zesilovačem.