一种判断光接收电路中的光功率信号强度的方法及其电路的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种判断光接收电路中的光功率信号强度的方法及其电路。本发明中通过软件实现了光接收电路光功率信号强度的判断，并通过分别设置信号强度上升点/下降的电压量的方法，使得光接收电路的信号强度上升点/下降对应的工作点精确可调，由于比较器的迟滞定义为信号强度上升点/下降对应的差值，从而使电路中比较器的迟滞大小也精确可调。满足光通信设备的对光收发模块信号丢失指标的严格要求，从而光通信设备可以更加精确的控制和利用光收发模块，同时，电路中的数/模转换器可分别集成于微处理器或限幅放大器中，电器元件集成度较高，相应减小了器件的体积，利于器件封装向小型化发展。
【专利说明】一种判断光接收电路中的光功率信号强度的方法及其电路
【技术领域】
[0001]本发明涉及光通信用光收发模块中的光接收电路，具体涉及一种判断光接收电路中的光功率信号强度的方法及其电路。
【背景技术】
[0002]光通信用光收发模块中的光接收电路要求在接收光信号幅度足够小的条件下给信号强度指示信号或者信号检测指示信号。通常设置一个能够判定接收光信号大小的阈值，当接收光信号幅度高于阈值时，信号丢失输出低电平，表示该信号可用；当接收光信号幅度低于该阈值时，信号丢失输出高电平，表示该信号不可用。信号检测信号和信号丢失信号都表示接收光信号的有无，但是输出电平的高低恰好相反。
[0003]现有技术中，在接收光信号幅度大小接近设置阈值的条件下，为了保证信号丢失电平不会因为接收光信号幅度微小的抖动而引起信号丢失电平在高低电平之间来回跳动，通常负责判定接收光功率的比较器电路都带有迟滞功能，其迟滞大小主要由比较器的电路参数决定，因此不同器件之间电路参数的差异会来来迟滞指标的差异。当接收光信号幅度由大变小过程中，信号强度信号在光信号幅度小于信号强度上升阈值时，由低电平跳变到高电平；当接收光信号幅度由小变大过程中，信号强度信号在光信号幅度大于信号强度电平下降阈值时，由高电平跳变到低电平。信号强度电平下降阈值和信号强度电平上升阈值的差值称之为滞回，通常信号强度电平下降阈值通常高于信号强度电平上升阈值几个dB左右，这样，当接收光信号幅度大小接近设置阈值时，信号强度的指示电平不会随着光功率微小的抖动而来回跳变。另外，比较器的迟滞大小往往还和和阈值电压的设置点以及工作温度相关。
[0004]当前，光通信设备为了更加精确的控制和利用光收发模块，往往对其信号丢失判断电路中信号的迟滞大小和信号丢失电平上升/下降工作点有着越来越严格的要求，因此迫切的需要有一种可调节信号迟滞和信号强度电平上升/下降工作点的电路和方法来满足上述光通信设备的要求。
【发明内容】
[0005]本发明设计开发了一种判断光接收电路中的光功率信号强度的方法及其电路。本发明中通过软件实现了光接收电路光功率信号强度的判断，并通过分别设置信号强度上升点/下降的电压量的方法，使得光接收电路的信号强度上升点/下降对应的工作点精确可调，从而使电路中比较器的迟滞大小也精确可调，满足光通信设备的对光收发模块信号丢失指标的严格要求，从而光通信设备可以更加精确的控制和利用光收发模块。
[0006]本发明提供的技术方案为:
[0007]一种判断光接收电路中的光功率信号强度的方法，包括:
[0008]步骤1，微处理器调用存储器内预设信号强度下降点和信号强度上升点两个阈值；
[0009]步骤2，微处理器读取比较器当前输出的电平状态并进行判断，
[0010]如果输出的电平状态为高电平，则信号强度低，且表明光接收电路处于信号丢失状态，将判决点的值设置成信号强度下降点阈值对应的数值，
[0011]如果输出的电平状态为低电平，则信号强度高，且表明光接收电路处于信号可用状态，将判决点的值设置成信号强度上升点阈值对应的数值；
[0012]步骤3，微处理器将设置好的判决点值发送到数/模转换器；
[0013]步骤4，数/模转换器将接收到的判决点的数字量转换成第一电压信号模拟量，发送到比较器；
[0014]步骤5，限幅放大器将在光接收电路中接收到光信号的幅度进行放大，并发送到信号幅度检测电路；
[0015]步骤6，信号幅度检测电路检测接收到光信号的幅度，并转化为第二电压信号模拟量输出到比较器；
[0016]步骤7，比较器对第一、第二电压信号模拟量进行比较，如第一电压信号高于第二电压信号，贝1J输出电平状态为高电平，反之输出低电平；
[0017]步骤8，重复步骤1，用以根据输出的电平状态选择其中一个阈值，为下一次判决做好准备。
[0018]优选的是，所述信号强度下降点和信号强度上升点两个阈值，是在产品生产过程当中根据信号丢失点以及滞回的指标要求通过调试找出的最佳值，一般要求该阈值能满足信号丢失判决点略低于接收机的灵敏度，滞回大于0.5dB,小于5dB。
[0019]一种判断光接收电路中的光功率信号强度的电路，包括:
[0020]微处理器，所述微处理器读取比较器的电平状态，并根据电平状态设置判决点的数值，发送到数/模转换器；
[0021]数/模转换器，所述数/模转换器用于将接收到数字量转换为第一电压信号模拟量，发送到比较器；
[0022]限幅放大器，所述限幅放大器用于将从光接收电路中接收到的信号进行放大，且其上还设置有信号幅度检测电路和比较器，
[0023]所述信号幅度检测电路用于从限幅放大器的信号放大通道中提取信号幅度信息，并将其转化为第二电压信号模拟量发送到比较器，
[0024]所述比较器用于将接收到第一电压信号模拟量和第二电压信号模拟量进行比较后输出代表信号强度的电平状态。
[0025]优选的是，所述数/模转换器可集成到微处理器或限幅放大器中。
[0026]优选的是，所述微处理器可以直接将接收到的外设输入的用于判定接收光信号强度的数字量转化成模拟量，传输到限幅放大器。
[0027]优选的是，所述限幅放大器上设置有通讯接口，所述通信接口用来设置限幅放大器中的模/数转换器的控制寄存器。
[0028]本发明中的一种判断光接收电路中的光功率信号强度的方法，通过软件实现了光接收电路光功率信号强度的判断，并通过分别设置信号强度上升点/下降的电压电压量的方法，使得光接收电路的信号强度上升点/下降对应的工作点精确可调，由于比较器的迟滞定义为信号强度上升点/下降对应的差值，从而迟滞的大小也精确可调。满足光通信设备的对光收发模块信号丢失指标的严格要求，从而光通信设备可以更加精确的控制和利用光收发模块。
[0029]本发明中的一种判断光接收电路中的光功率信号强度的电路，其中的数/模转换器可分别集成于微处理器或限幅放大器中，电器元件集成度较高，相应减小了器件的体积，利于器件封装向小型化发展。
【专利附图】
【附图说明】
[0030]图1为本发明所述的一种判断光接收电路中的光功率信号强度的电路的结构示意图。
[0031]图2为本发明所述的一种判断光接收电路中的光功率信号强度的电路电路的一种结构示意图。
[0032]图3为本发明所述的一种判断光接收电路中的光功率信号强度的电路电路的另外一种结构不意图。
[0033]图4为本发明所述的一种判断光接收电路中的光功率信号强度的方法的软件算法流程图。
[0034]图5为本发明所述的一种判断光接收电路中的光功率信号强度电路中比较器的信号输出示意图。
【具体实施方式】
[0035]下面结合附图对本发明做进一步的详细说明，以令本领域技术人员参照说明书文字能够据以实施。
[0036]如图1一图5所示，本发明提供一种判断光接收电路中的光功率信号强度的方法，包括:
[0037]步骤1，微处理器101调用存储器(未示出)内预设信号强度下降点和信号强度上升点两个阈值；
[0038]步骤2，微处理器101读取比较器当前输出的电平状态并进行判断，
[0039]如果输出的电平状态为高电平，则信号强度低，且表明光接收电路处于信号丢失状态，将判决点的值设置成信号强度下降点阈值对应的数值，
[0040]如果输出的电平状态为低电平，则信号强度高，且表明光接收电路处于信号可用状态，将判决点的值设置成信号强度上升点阈值对应的数值；
[0041]步骤3，微处理器101将设置好的判决点值发送到数/模转换器102 ；
[0042]步骤4，数/模转换器102将接收到的判决点的数字量转换成第一电压信号模拟量，发送到比较器105;
[0043]步骤5，限幅放大器103将在光接收电路200中接收到光信号的幅度进行放大，并发送到信号幅度检测电路104 ；
[0044]步骤6，信号幅度检测电路104检测接收到光信号的幅度，并转化为第二电压信号模拟量输出到比较器105;
[0045]步骤7，比较器105对第一、第二电压信号模拟量进行比较，如第一电压信号高于第二电压信号，则输出电平状态为高电平，反之输出低电平；
[0046]步骤8，重复步骤1，用以根据输出的电平状态选择其中一个阈值，为下一次判决做好准备。
[0047]所述信号强度下降点和信号强度上升点两个阈值量，是在产品生产过程当中根据信号丢失点以及滞回的指标要求通过调试找出的最佳值，一般要求该阈值能满足信号丢失判决点略低于接收机的灵敏度，滞回大于0.5dB，小于5dB。
[0048]一种判断光接收电路中的光功率信号强度的电路，包括:
[0049]微处理器101，所述微处理器101读取比较器105的电平状态，并根据电平状态设置判决点的数值，发送到数/模转换器102 ；
[0050]数/模转换器102，所述数/模转换器102用于将接收到数字量转换为第一电压信号模拟量，发送到比较器105;
[0051]限幅放大器103，所述限幅放大器103用于将从光接收电路200中接收到的信号进行放大，且其上还设置有信号幅度检测电路104和比较器105，
[0052]所述信号幅度检测电路104用于从限幅放大器103的信号放大通道中提取信号幅度信息，并将其转化为第二电压信号模拟量发送到比较器105，
[0053]所述比较器105用于将接收到第一电压信号模拟量和第二电压信号模拟量进行比较后输出代表信号强度的电平状态。
[0054]所述数/模转换器102可集成到微处理器101或限幅放大器103中。
[0055]所述微处理器101可以直接将接收到的外设输入的用于判定接收光信号强度的数字量转化成模拟量，传输到限幅放大器103。
[0056]所述限幅放大器103上设置有通讯接口(未示出)，所述通信接口(未示出)用来设置限幅放大器103中的模/数转换器102的控制寄存器。
[0057]实施例1
[0058]微处理器101集成有数/模转换器102，微处理器和数/模转换器为同一器件，微处理器101调用存储器内预设的信号强度下降点和信号强度上升点两个阈值；并读取比较器当前输出的电平状态，根据电平状态来对判决点的数值进行设置；再直接将设置好的判决点的数字量转化成第一电压信号模拟量发送到比较器105，限幅放大器103从光接收电路200中接收光信号的幅度信息并进行放大；信号幅度检测电路104从限幅放大器103的信号放大通道中提取信号幅度信息，并将其转化为第二电压信号模拟量发送到比较器105 ；比较器105将接收第一电压信号和第二电压信号比较后输出信号电平状态。
[0059]实施例2
[0060]限幅放大器103中集成有数/模转换器102，可以通过设置限幅放大器103的数/模转换器102的控制寄存器来直接设置阈值电压的大小，通常这类限幅放大器103同时带有通讯接口如两线式串行总线(I2C)，串行外设接口(SPI)等等，微处理器101可以通过这类通信接口来设置限幅放大器103中的数/模转换器102的控制寄存器，微处理器101调用数/模转换器102的控制寄存器中预设的信号强度下降点和信号强度上升点两个阈值；并读取比较器105当前输出的电平状态，根据电平状态来对判决点的数值进行设置；再直接将设置好的判决点的数字量转化成第一电压信号模拟量发送到比较器105 ;限幅放大器103从光接收电路200中接收光信号的幅度信息并进行放大，信号幅度检测电路104从限幅放大器103的信号放大通道中提取信号幅度信息，并将其转化为电压信号发送到比较器105 ;比较器105将接收第一电压信号和第二电压信号比较后输出信号电平状态。
[0061]本发明中的一种判断光接收电路中的光功率信号强度的方法，通过软件实现了光接收电路光功率信号强度的判断，并通过分别设置信号强度上升点/下降的电压电压量的方法，使得光接收电路的信号强度上升点/下降对应的工作点精确可调，由于比较器的迟滞定义为信号强度上升点/下降对应的差值，从而迟滞的大小也精确可调。满足光通信设备的对光收发模块信号丢失指标的严格要求，从而光通信设备可以更加精确的控制和利用光收发模块。
[0062]本发明中的一种判断光接收电路中的光功率信号强度的电路，其中的数/模转换器可分别集成于微处理器或限幅放大器中，电器元件集成度较高，相应减小了器件的体积，利于器件封装向小型化发展。
[0063]尽管本发明的实施方案已公开如上，但其并不仅仅限于说明书和实施方式中所列运用，它完全可以被适用于各种适合本发明的领域，对于熟悉本领域的人员而言，可容易地实现另外的修改，因此在不背离权利要求及等同范围所限定的一般概念下，本发明并不限于特定的细节和这里示出与描述的图例。
【权利要求】
1.一种判断光接收电路中的光功率信号强度的方法，其特征在于，包括: 步骤1，微处理器调用存储器内预设信号强度下降点和信号强度上升点两个阈值； 步骤2，微处理器读取比较器当前输出的电平状态并进行判断， 如果输出的电平状态为高电平，则信号强度低，且表明光接收电路处于信号丢失状态，将判决点的值设置成信号强度下降点阈值对应的数值， 如果输出的电平状态为低电平，则信号强度高，且表明光接收电路处于信号可用状态，将判决点的值设置成信号强度上升点阈值对应的数值； 步骤3，微处理器将设置好的判决点值发送到数/模转换器； 步骤4，数/模转换器将接收到的判决点的数字量转换成第一电压信号模拟量，发送到比较器； 步骤5，限幅放大器将在光接收电路中接收到光信号的幅度进行放大，并发送到信号幅度检测电路； 步骤6，信号幅度检测电路检测接收到光信号的幅度，并转化为第二电压信号模拟量输出到比较器； 步骤7，比较器对第一、第二电压信号模拟量进行比较，如第一电压信号高于第二电压信号，贝1J输出电平状态为高电平，反之输出低电平； 步骤8，重复步骤1，用以根据输出的电平状态选择其中一个阈值，为下一次判决做好准备。
2.如权利要求1所述的判断光接收电路中的光功率信号强度的方法，其特征在于，所述信号强度下降点和信号强度上升点两个阈值，是在产品生产过程当中根据信号丢失点以及滞回的指标要求通过调试找出的最佳值，一般要求该阈值能满足信号丢失判决点略低于接收机的灵敏度，滞回大于0.5dB,小于5dB。
3.一种判断光接收电路中的光功率信号强度的电路，其特征在于，包括: 微处理器，所述微处理器读取比较器的电平状态，并根据电平状态设置判决点的数值，发送到数/模转换器； 数/模转换器，所述数/模转换器用于将接收到数字量转换为第一电压信号模拟量，发送到比较器； 限幅放大器，所述限幅放大器用于将从光接收电路中接收到的信号进行放大，且其上还设置有信号幅度检测电路和比较器， 所述信号幅度检测电路用于从限幅放大器的信号放大通道中提取信号幅度信息，并将其转化为第二电压信号模拟量发送到比较器， 所述比较器用于将接收到第一电压信号模拟量和第二电压信号模拟量进行比较后输出代表信号强度的电平状态。
4.如权利要求1所述的判断光接收电路中的光功率信号强度的电路，其特征在于，所述数/模转换器可集成到微处理器或限幅放大器中。
5.权利要求4所述的判断光接收电路中的光功率信号强度的电路，其特征在于，所述微处理器可以直接将接收到的外设输入的用于判定接收光信号强度的数字量转化成模拟量，传输到限幅放大器。
6.如权利要求4所述的判断光接收电路中的光功率信号强度的电路，其特征在于，所述限幅放大器上设置有通讯接口，所述通信接口用来设置限幅放大器中的模/数转换器的控制寄存器。
【文档编号】H04B10/60GK104168067SQ201410439268
【公开日】2014年11月26日 申请日期:2014年8月29日 优先权日:2014年8月29日
【发明者】范巍, 卢德海 申请人:四川华拓光通信股份有限公司