DE3232058C2

DE3232058C2 - Schaltungsanordnung zum Ansteuern eines optischen Sendeelements

Info

Publication number: DE3232058C2
Application number: DE19823232058
Authority: DE
Inventors: Wolfgang Dipl Ing Bambach; Ernst Ing Grad Kremers; Horst Dipl Ing Wernz; Theo Dipl Ing Wiesmann
Original assignee: ANT Nachrichtentechnik GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 1982-08-28
Filing date: 1982-08-28
Publication date: 1994-11-17
Anticipated expiration: 2002-08-29
Also published as: DE3232058A1

Description

Die Erfindung geht aus von einer Schaltungsanordnung zum Ansteuern eines optischen Sendeelements gemäß Oberbegriff des Anspruchs 1.

Eine solche Anordnung ist durch die DE 30 44 702 A1 als dienstintegriertes digitales in Zeitmultiplex arbeitendes System mit Einrichtungen zur Übertragung von Schmal- und Breitbandsignalen über einen Lichtwellenleiter bekannt geworden, bei dem ein Signaldetektor vorgesehen ist, durch den der Verkehr überwacht wird, und die zur Übertragung benötigten Baugruppen der Einrichtungen je nach Verkehrsart ab- bzw. zugeschaltet werden. Bei reinem Schmalbandbetrieb, also bei einem Notbetrieb bei Netzausfall, sind lediglich die Einrichtungen für Schmalbandsignalübertragung eingeschaltet, währenddessen die für eine Breitbandübertragung erforderliche zusätzliche Stromquelle für die Sendediode abgeschaltet ist und zur Ansteuerung der Sendediode allein die von dem Schmalband-Treiberverstärker gelieferten Stromimpulse verwendet werden.

Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Schaltungsanordnung der eingangs genannten Art anzugeben, die es ermöglicht, eine Schmalbandsignal-Modulation für den optischen Sender bei abgeschalteter Breitbandmodulationsstromeinspeisung in unaufwendiger Weise durchzuführen.

Die Lösung erfolgt mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Mitteln.

Es folgt die Beschreibung der Erfindung anhand der Figuren.

Die Fig. 1 zeigt ein Blockschaltbild zur Ansteuerung eines optischen Senders,

die Fig. 2 die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung und

die Fig. 3 den Zeitverlauf eines Sendediodenstromes.

In Bild 1 ist der Lasertreiber erkennbar, der das Sendeelement, eine Sendediode, ansteuert. Der Lasertreiber wird gespeist von den Breitbanddaten BB sowie einer Modulationsstromeinrichtung i Mod und einer Vorstromeinrichtung I_Vor. Der Vorstrom in Höhe des Schwellstromes der Sendediode (z. B. einer Laserdiode) wird dem Modulationsstrom unterlagert, um eine schnelle Modulation zu erzielen. Im allgemeinen müssen Vorstrom und Modulationsstrom geregelt werden, was über die Regelverstärker RV1 mit Referenzeingang 1, Regelverstärker RV2 mit Referenzeingang 2, einer Fotodiode FD und einer nicht näher bezeichneten Gleichrichtung erfolgt. Der Regelkreis für den Modulationsstrom ist dabei oft erheblich aufwendiger als der Regelkreis für den Vorstrom. Bei Netzausfall (Notbetrieb) bzw. bei reinem Schmalbandbetrieb werden die Schaltungsteile mit hoher Arbeitsgeschwindigkeit und großer Stromaufnahme (die Signalformung NRZ/RZ, der geregelte Verstärker des Lasertreibers und der Regelkreis für den Modulationsstrom) abgeschaltet. Dann sind lediglich noch Sendediode SD, Regelfotodiode FD und der Regelkreis für den Vorstrom I_Vor sowie der Treiberverstärker SBV für die Schmalband-Daten in Betrieb. Dann erfolgt die Modulation des Sendediodenstromes mit dem Schmalband-Datensignal dadurch, daß der Vorstrom durch die Ausgangsimpulse des Treiberverstärkers SBV mit einem Modulationsgrad von 100% moduliert wird. Voraussetzung dabei ist lediglich eine Vorstromquelle, die nicht nur wie im Breitbandbetrieb einen Gleichstrom zu liefern imstande ist, sondern auch langsame (niederfrequente) Modulationsströme abgeben kann. Die mögliche Arbeitsgeschwindigkeit ist dabei im wesentlichen durch den in der Stromquelle verwendeten Transistor begrenzt. Mit Standardtypen wie z. B. 2N2219 sind Stromamplituden von einigen 100 mA und Modulationsgeschwindigkeiten von einigen 10 Mbit pro Sekunde möglich, was für übliche Laserdioden und für die Übertragung von Schmalbanddiensten wie z. B. Telefon mehr als ausreichend ist.

Die Fig. 2 zeigt eine besonders unaufwendige Realisierung der Vorstrommodulation, die an der Basis des Stromquellentransistors T durchgeführt wird. Über den Strombegrenzungswiderstand R1 und die Emitterkollektorstrecke des Stromquellentransistors T wird dem optischen Sendeelement von einer Spannungsquelle Strg der Vorstrom I_Vor geliefert, wobei die Regelung durch den Regelverstärker RV2 erfolgt, dessen Ausgang über einen Schutzwiderstand R2 mit der Basis des Stromquellentransistors verbunden ist. Die Modulation des Vorstroms erfolgt über einen Koppelkondensator C_K, durch den die Basis des Stromquellentransistors T mit dem Ausgang E_SB des Schmalbandtreiberverstärkers SBV verbunden ist. Positive Spannungsamplituden an dem genannten Ausgang ESB führen zu einer Erhöhung des Stroms I aus der Stromquelle STRQ und negative zu einer Verminderung desselben.

Die Regelung des Vorstroms und die Regelung des schmalbandmodulierten Stroms der Sendediode erfolgt mit demselben Regelkreis für den Vorstrom I_Vor nach Blockschaltbild der Fig. 1, insbesondere dann, wenn Signalstatistik d. h. die Verteilung von Einsen und Nullen bei Digitalübertragung und Tastverhältnis des Sendesignals bekannt und konstant sind. Dann wird der Mittelwert des Stroms und damit der Mittelwert der optischen Ausgangsleistung konstant gehalten. Soll jedoch der Mittelwert der optischen Ausgangsleistung im Notbetrieb anders bemessen werden, so kann dies durch einfaches Umschalten der Referenzspannung am Referenzeingang 2 des Regelverstärkers RV2 durchgeführt werden.

Die schmalbandige Modulation des Vorstroms I_Vor kann statt über den Koppelkondensator C_K auch mittels eines steuerbaren Schalters S durchgeführt werden, der zwischen Basis des Transistors T und der Stromquelle Strq geschaltet ist (gestrichelte Ausführung in Fig. 2), wobei der Transistor T bei geschlossenem Schalter gesperrt ist, so daß kein Vorstrom fließt. Der Schalter S wird durch den Ausgang E_SB des Schmalbandtreiberverstärkers SBV angesteuert.

Sofern weder Breitband- noch Schmalbanddaten zu übertragen sind, so kann weitere Leistung eingespart werden, indem der ganze Sender ausgeschaltet wird.

Claims

1. Schaltungsanordnung zum Ansteuern eines optischen Sendeelements in einem dienstintegrierten Breitband-Übertragungssystem mit Einrichtungen zur Übertragung von Schmalband- und Breitband- Signalen zwischen Teilnehmern und einer Zentrale über ein Lichtwellenleitersystem mit einer von einem Regelverstärker gesteuerten Vorstromeinspeiseeinrichtung für das Sendeelement und einem die Schmalbandsignale verstärkenden Treiberverstärker, wobei bei reinem Schmalbandbetrieb eine für den Breitbandbetrieb erforderliche Modulationsstromeinspeisung des optischen Sendeelements abgeschaltet und der optische Sender von den von dem Treiberverstärker gelieferten Stromimpulsen angesteuert wird, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorstromeinspeiseeinrichtung (I_Vor) mit dem Ausgang des Treiberverstärkers (SBV) verbunden ist und
daß der Vorstrom (I_Vor) durch die ausgangsseitigen Stromimpulse des Treiberverstärkers (SBV) gesteuert und mit einem Modulationsgrad von 100% moduliert ist.

2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,
daß die Vorstromeinspeiseeinrichtung (I_Vor) aus der Serienschaltung der Emitterkollektor-Strecke eines Transistors (T) und eines ersten Widerstandes (R1), welche Serienschaltung die Stromeinspeiseklemme des optischen Senders mit einer Spannungsquelle (Strq) verbindet, besteht, und
daß ein Koppelelement vorgesehen ist, das den Ausgang (E_SB) des Treiberverstärkers (SBV) mit der Basis des Transistors (T) verbindet.

3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Informationswertigkeiten binär 0 und 1 den Vorstromwerten (I_Vor=0) bzw. (I_Vor=I_max) zugeordnet sind.

4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Koppelelement ein Koppelkondensator (C_K) ist.

5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, daß das Koppelelement ein steuerbarer Schalter (S) ist, der im geschlossenen Zustand die Basis des Transistors (T) mit der Stromquelle (Strq) verbindet und dessen Steuereingang an den Ausgang (E_SB) des Treiberverstärkers (SBV) gelegt ist.

6. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß bei totalen Sendepausen die Vorstromeinspeisung abgeschaltet wird.

7. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß ein zweiter Widerstand (R2) vorgesehen ist, der den Ausgang des Regelverstärkers (RV2) mit der Basis des Transistors (T) verbindet.