一种用于可见光通信中的电压比较电路的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明属于光通信技术领域，具体涉及一种用于可见光通信中的电压比较电路。
【背景技术】
[0002]通过绿色节能的LED灯为传输基站的通信方式，人们称其为可见光通信(visiblelight communicat1n, VLC)。和传统技术相比，可见光通信可利用的带宽、安全性和私密性极高，无电磁干扰，也不需频段许可授权，就能以低成本实现高带宽且高速率地进行无通信的接入；同时也有很好的空间复用性，大面积地拓展网络覆盖面，也是对射频技术进行很好的补充，完全可以满足下一代新型多媒体通信的要求，正是这种历史背景促成可见光通信技术的产生与发展。
[0003]在可见光通信系统的光接收模块上，光电二极管探测到光信号后转变成电流信号，经过跨阻放大电路后变成电压信号，然后再将电压信号放大，再经过比较器比较后恢复成原始的发射信号。传统的比较电路如图1中所示，基准电压取一个固定的电压，随着装置工作时间增加以及使用环境的变化，导致经过电压放大器后的信号会产生偏移抖动，而此时，基准电压依然是一个固定值，比较器输出的信号则会发生错误。
【发明内容】
[0004]为解决上述技术问题，本发明提供了一种用于可见光通信中的电压比较电路，该电路中的基准电压Vref取自经过电压放大器后的信号Vin，当Vin发生偏移，Vref也会相应发生偏移，比较器输出的信号不会发生错误，保持输出不变；使得比较器输出与原始的发射信号高度一致，误码率低。
[0005]为达到上述目的，本发明的技术方案如下:
[0006]—种用于可见光通信中的电压比较电路，其包括光电二极管、第一放大器和比较器，所述第一放大器的正相输入端连接恒定的电压，所述第一放大器的负相输入端连接光电二极管，所述第一放大器的输出端连接到所述比较器的比较电路上；所述第一放大器的输出端和比较器的正相输入端之间连接有第一电阻，所述第一放大器的输出端和比较器的负相输入端之间连接一个RC电路，所述比较器的输出端输出原始的发射信号。
[0007]在本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，所述第一放大器和比较器之间还连接有第二放大器，所述第二放大器的正相输入端连接到所述第一放大器的输出端，所述第二放大器的负相输入端通过第二电阻连接恒定的电压，所述第二放大器的输出端连接所述比较器的输入端。
[0008]在本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，所述第一放大器和第二放大器之间设有高通滤波器。
[0009]在本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，所述第一放大器的输出端和负相输入端之间连接有第三电阻，所述第三电阻并联第一电容。
[0010]在本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，所述第二放大器的输出端和负相输入端之间连接有第四电阻，所述第四电阻并联第二电容。
[0011 ] 在本发明的一个较佳实施例中，进一步包括，所述第一放大器为跨阻放大器，所述第二放大器为电压放大器。
[0012]本发明的有益效果是:
[0013]其一、在本发明的电路中的基准电压Vref取自经过电压放大器后的信号Vin，当Vin发生偏移，Vref也会相应发生偏移，比较器输出的信号不会发生错误，保持输出不变；使得比较器输出与原始的发射信号高度一致，误码率低。
[0014]其二、本发明的电路图原理是光电二极管探测到光信号转变成电流信号，经过跨阻放大器变成电压信号，再经过电压放大器将电压信号放大，再经过比较器比较，恢复成原始的发射信号，该电路结构简单，能够以极低的误码率来传输信号。
【附图说明】
[0015]为了更清楚地说明本发明实施例技术中的技术方案，下面将对实施例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发明的一些实施例，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他的附图。
[0016]图1为现有技术中比较器部分的电路图。
[0017]图2为本发明的电路原理图。
【具体实施方式】
[0018]下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
[0019]实施例
[0020]如图2所示，本实施例中公开了一种用于可见光通信中的电压比较电路，该电路应用到可见光通信中的接收部分，其包括光电二极管、第一放大器、第二放大器和比较器。
[0021]具体的，上述第一放大器的正相输入端连接恒定的电压，上述第一放大器的负相输入端连接光电二极管，上述第一放大器的输出端连接到上述比较器的比较电路上；上述第一放大器和比较器之间还连接有第二放大器，上述第二放大器的正相输入端连接到上述第一放大器的输出端，上述第二放大器的负相输入端通过第二电阻连接恒定的电压，上述第二放大器的输出端连接上述比较器的输入端；上述第一放大器的输出端和比较器的正相输入端之间连接有第一电阻，上述第一放大器的输出端和比较器的负相输入端之间连接一个RC电路，上述比较器的输出端输出原始的发射信号。
[0022]上述第一放大器的输出端和负相输入端之间连接有第三电阻，上述第三电阻并联第一电容，上述第二放大器的输出端和负相输入端之间连接有第四电阻，上述第四电阻并联第二电容。上述第三电阻和第四电阻在本实施例中为反馈电阻，其功能与第一放大器和第二放大器的放大倍数有关。
[0023]并且，在本实施例中，为了更好的传输信号，在上述第一放大器和第二放大器之间设有高通滤波器，高通滤波器包括连接在第一放大器输出端和第二放大器第三电容，和连接偏置电压的第五电阻。
[0024]在本实施例中，整个电路的原理为:光电二极管探测到光信号转变成电流信号，经过第一放大器变成电压信号，经过第二放大器将电压信号放大，再经过比较器的比较，恢复成原始的发射信号。其中，上述第一放大器为跨阻放大器，上述第二放大器为电压放大器。
[0025]在比较器部分的电路中，经过电压放大器放大后的信号，一路连接第一电阻到比较器的正相输入端，一路经过RC电路连接到比较器的负相输入端，实际上上述RC电路包括一个第六电阻和第四电容。在实际的应用中，根据不同的使用情况，参数可以调整，采取合适的参数，基准电压可以精确保持在输入信号的平均值，此时，比较器的输出能够与原始的发射信号高度一致，误码率很低。
[0026]对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
【主权项】
1.一种用于可见光通信中的电压比较电路，其包括光电二极管、第一放大器和比较器，所述第一放大器的正相输入端连接恒定的电压，所述第一放大器的负相输入端连接光电二极管，所述第一放大器的输出端连接到所述比较器的比较电路上；其特征在于，所述第一放大器的输出端和比较器的正相输入端之间连接有第一电阻，所述第一放大器的输出端和比较器的负相输入端之间连接一个RC电路，所述比较器的输出端输出原始的发射信号。2.根据权利要求1所述的用于可见光通信中的电压比较电路，其特征在于，所述第一放大器和比较器之间还连接有第二放大器，所述第二放大器的正相输入端连接到所述第一放大器的输出端，所述第二放大器的负相输入端通过第二电阻连接恒定的电压，所述第二放大器的输出端连接所述比较器的输入端。3.根据权利要求2所述的用于可见光通信中的电压比较电路，其特征在于，所述第一放大器和第二放大器之间设有高通滤波器。4.根据权利要求1所述的用于可见光通信中的电压比较电路，其特征在于，所述第一放大器的输出端和负相输入端之间连接有第三电阻，所述第三电阻并联第一电容。5.根据权利要求2所述的用于可见光通信中的电压比较电路，其特征在于，所述第二放大器的输出端和负相输入端之间连接有第四电阻，所述第四电阻并联第二电容。6.根据权利要求1所述的用于可见光通信中的电压比较电路，其特征在于，所述第一放大器为跨阻放大器，所述第二放大器为电压放大器。
【专利摘要】本发明涉及一种用于可见光通信中的电压比较电路，其包括光电二极管、第一放大器和比较器，所述第一放大器的正相输入端连接恒定的电压，所述第一放大器的负相输入端连接光电二极管，所述第一放大器的输出端连接到所述比较器的比较电路上；所述第一放大器的输出端和比较器的正相输入端之间连接有第一电阻，所述第一放大器的输出端和比较器的负相输入端之间连接一个RC电路，所述比较器的输出端输出原始的发射信号。在本发明的电路中的基准电压Vref取自经过电压放大器后的信号Vin，当Vin发生偏移，Vref也会相应发生偏移，比较器输出的信号不会发生错误，保持输出不变；使得比较器输出与原始的发射信号高度一致，误码率低。
【IPC分类】H04B10/11, H03K5/22, H04B10/60
【公开号】CN105306025
【申请号】CN201510639305
【发明人】孙慧明, 黄昭然, 石磊, 张同刘
【申请人】苏州昭创光电技术有限公司
【公开日】2016年2月3日
【申请日】2015年9月30日