专利名称：光接收机的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种光接收机，具体地说，涉及一种具有前馈自 动增益控制电路的光接收机。
背景技术：
在基于以太网的无源光网络(EP0N)中，要求光接收机在输入光 功率为-7dBm -ldBm的动态范围(输入光功率变化为6dB，经光电转 换后得到的电信号变化就是12 dB)内，光接收机的输出信号电平变 化不大于2 dB，因此要求光接收机具有足够宽的增益控制范围。
中国发明专利申请公开说明书CN1744473A中公开了一种前馈自 动增益控制的光接收机，它包括光电转换器、射频信号放大器(共有 二级)、射频信号衰减器、光功率电平检测电路和衰减电平发生器，光 电转换器、第一级射频信号放大器、射频信号衰减器、第二级射频信 号放大器依次电连接，光电转换器与光功率电平检测电路连接，衰减 电平发生器连接在光功率电平检测电路与射频信号衰减器之间。
光电转换器将接收到的光信号转换成电信号，该电信号依次经第 一级射频信号放大器放大、射频信号衰减器衰减、第二级射频信号放 大器放大后，从第二级射频信号放大器的输出端输出；光功率电平检 测电路和衰减电平发生器组成自动增益控制电路，光功率电平检测电 路从光电转换器处获得入射光功率电平，然后由衰减电平发生器对入 射光功率电平进行变换，得到与入射光功率电平成比例的控制电平， 用该控制电平驱动射频信号衰减器，使射频信号衰减器衰减，射频信 号衰减器的衰减量随控制电平的高低而作相应变化，从而使光接收机 的增益作相应调整，因而在不同的入射光功率下，光接收机的射频输 出信号电平能够稳定在所要求的范围内。
但上述光接收机还存在不足之处，射频信号经由第一级射频信号
放大器、射频信号衰减器、第二级射频信号放大器进行放大，其中射 频信号衰减器的控制范围不能太大，因此光接收机的增益控制范围受 到限制。当接收到的光功率较低时，第二级射频信号放大器的输入电 平过低，载噪比(C/N)变差；当接收到的光功率较高时，第一级射频 信号放大器的输出信号会有较大的失真，因此很难兼顾载噪比好和失 真小两方面的要求。
上述说明书(CN1744473A)还披露射频信号放大器的级数和射频 信号衰减器的级数可视整个电路的要求而定，即光接收机可以有三级 以上射频信号放大器，在这种情况下，光电转换器与第一级射频信号 放大器电连接，相邻两级射频信号放大器之间设有一个射频信号衰减 器，光接收机的最终信号从最后一级射频信号放大器的输出端输出， 自动增益控制电路(由光功率电平检测电路和衰减电平发生器组成) 的输出端直接连接各级电调衰减器的控制端，各级电调衰减器同时起 控。这种也很难兼顾载噪比好和失真小两方面的要求。
发明内容
本实用新型所要解决的技术问题是提供一种增益控制范围宽且输 出信号载噪比好、失真小的光接收机。采用的技术方案如下
一种光接收机，包括光电转换器、放大器组、电调衰减器组和自 动增益控制电路，自动增益控制电路的输入端连接光电转换器，自动 增益控制电路的输出端连接各级电调衰减器的控制端，其特征是所
述自动增益控制电路的输出端与第一级电调衰减器的控制端之间设有 延迟电路。
上述光电转换器与第一级放大器电连接，相邻两级放大器之间设 有一个电调衰减器，光接收机的最终信号从最后一级放大器的输出端 输出。放大器组包含三级以上放大器，电调衰减器组相应地包含有二 级以上电调衰减器。
在一实施例中，上述放大器组包括初级放大器、中间级放大器和 末级放大器，所述电调衰减器组包括第一级电调衰减器和第二级电调 衰减器，光电转换器、初级放大器、第一级电调衰减器、中间级放大 器、第二级电调衰减器和末级放大器依次电连接，自动增益控制电路 的输入端连接光电转换器，自动增益控制电路的输出端直接连接第二 级电调衰减器的控制端，自动增益控制电路的输出端与第一级电调衰 减器的控制端之间设有延迟电路。
各级电调衰减器均由电压驱动而产生衰减；自动增益控制电路由 光功率电平检测电路和衰减电平发生器组成，光功率电平检测电路从 光电转换器处获得入射光功率电平，然后由衰减电平发生器对入射光 功率电平进行变换，得到与入射光功率电平成比例的控制电压，用该 控制电压驱动各级电调衰减器，使其衰减。应当使由衰减电平发生器 变换后得到的控制电压与电调衰减器(特别是第二级及第二级以后的 电调衰减器)的率减规律尽可能一致。优选各级电调衰减器均为衰减 量呈线性变化的电调衰减器，此时应当使衰减电平发生器变换后得到 的控制电压与入射光功率之间的关系近似线性。
上述延迟电路是一降压电路，自动增益控制电路的输出端连接降 压电路的输入端，降压电路的输出端连接第一级电调衰减器，降压电 路的输出端输出的电压比其输入端输入的电压低一定值。在一优选实 施例中，延迟电路由一稳压二极管和一电阻串联组成，稳压二极管的 正极连接电阻的一端，电阻的另一端接地；稳压二极管的负极为输入 端，其正极为输出端。自动增益控制电路产生的控制电压经稳压二极 管降压后去控制第一级电调衰减器，在控制电压没超过稳压二极管的 击穿电压的情况下，延迟电路没有电压输出，第一级电调衰减器的衰 减处于最小状态；在这期间第二级及第二级以后的电调衰减器已经起 控，其衰减量随控制电压的增大而增大。在控制电压超过稳压二极管 的击穿电压的情况下，延迟电路才有电压输出，第一级电调衰减器才 开始起控，延迟电路的输出电压随控制电压的增大而增大，第一级电 调衰减器的衰减量随延迟电路的输出电压的增大而增大；这时第二级 及第二级以后的电调衰减器己经有了一定的衰减量，其衰减量比第一 级电调衰减器的衰减量大一定的值，第二级及第二级以后的电调衰减
器与第一级电调衰减器的衰减量之差即为延迟量。也就是说，第一级 电调衰减器比第二级及第二级以后的电调衰减器延迟起控，延迟量的 大小由稳压二极管的击穿电压决定。
本实用新型由于使用了延迟控制，位于第二级放大器输入处的第 一级电调衰减器的起控点较第二级及第二级以后的电调衰减器的起控 点滞后，在接收光功率不是太大时，第一级放大器的输出信号不衰减，
这样保证了第二级放大器输入信号的幅度，使载噪比(C/N)不受影响， 同时第二级放大器的输出信号先衰减，使输入第三级放大器的信号幅 度不太高，不会产生较大的失真；当接收光功率较大时，第一级电调 衰减器开始衰减信号，使输入第二级放大器的信号幅度不太高，确保 第二放大级不会产生较大的失真，同时输入第二级放大器的信号幅度 又不过低，使载噪比不受影响，因此本实用新型能有效保证在输入不 同光功率时，各级放大器的输入电平较高，且不超过一定的限度，因 此能保证载噪比不受影响，而且信号不失真。本实用新型由于使用了 两个以上电调衰减器，因此增益控制范围宽；而且可使每个衰减器的 衰减量变化范围不是很大，线性更好，控制更精确。
图1是本实用新型一优选实施例的电路原理框图； 图2是图1中延迟电路的电路原理图3是优选实施例中采用的一种电调衰减器的电路原理图。
具体实施方式
如图1所示，这种光接收机包括光电转换器1、初级放大器2、第 一级电调衰减器3、中间级放大器4、第二级电调衰减器5、末级放大 器6和自动增益控制电路7，光电转换器l、初级放大器2、第一级电 调衰减器3、中间级放大器4、第二级电调衰减器5和末级放大器6 依次电连接，自动增益控制电路7的输入端连接光电转换器1，自动 增益控制电路7的输出端经延迟电路8连接第一级电调衰减器3的控 制端，自动增益控制电路7的输出端直接连接第二级电调衰减器5的 控制端。
第一级电调衰减器3和第二级电调衰减器5均由电压驱动而产生 衰减；自动增益控制电路7由光功率电平检测电路和衰减电平发生器 组成，光功率电平检测电路从光电转换器处获得入射光功率电平，然 后由衰减电平发生器对入射光功率电平进行变换，得到与入射光功率 电平成比例的控制电压，用该控制电压驱动第一级电调衰减器3和第 二级电调衰减器5，使其衰减。第一级电调衰减器3和第二级电调衰 减器5均为衰减量呈线性变化的电调衰减器，此时应当使衰减电平发 生器变换后得到的控制电压与入射光功率之间的关系呈线性。
光电转换器1、各级放大器(初级放大器2、中间级放大器4和末 级放大器6)、电调衰减器(第一级电调衰减器3和第二级电调衰减器 5)和自动增益控制电路7均为现有技术中常用的，在此不作详细描述。 本实施例中光电转换器1采用PIN管(光电二极管)。图3示出一种电 调衰减器，其中Vcl或Vc2为从电调衰减器的控制端输入的控制电压 (Vcl用于控制第一级电调衰减器3， Vc2用于控制第二级电调衰减器 5)， in为输入端，out为输出端；D1和D2均为PIN管；Vcl或Vc2 升高时电调衰减器的衰减量增大，第一级电调衰减器3和第二级电调 衰减器5均可采用这种电调衰减器。
延迟电路8是一降压电路，自动增益控制电路7的输出端连接降 压电路的输入端，降压电路的输出端连接第一级电调衰减器3，降压 电路的输出端输出的电压比其输入端输入的电压低一定值。如图2所 示，延迟电路8由稳压二极管D和电阻R串联组成，稳压二极管D的 正极连接电阻R的一端，电阻R的另一端接地；稳压二极管D的负极 为输入端(输入电压为Vc)，其正极为输出端(输出电压为Vcl)，输 出电压为Vcl比输入电压Vc低，Vcl与Vc的差值为稳压二极管D的 反向击穿电压。自动增益控制电路7的输出端直接连接第二级电调衰 减器5，因此用于控制第二级电调衰减器5的电压Vc2等于延迟电路 8的输入电压Vc。
下面简述一下本光接收机的工作原理
光电转换器1接收到光功率后转换成射频电压，经初级放大器2 放大后进入第一级电调衰减器3,进行延迟增益控制后，送入中间级 放大器4，由中间级放大器4放大后，再进入第二级电调衰减器5进 行增益控制，然后送入末级放大器6，由末级放大器6输出。
自动增益控制电路7产生的控制电压Vc经稳压二极管D降压后去 控制第一级电调衰减器3,在控制电压Vc没超过稳压二极管D的击穿 电压的情况下，延迟电路8没有电压输出(即Vcl为零)，第一级电调 衰减器3的衰减处于最小状态；在这期间第二级电调衰减器5已经起 控，其衰减量随控制电压Vc (即Vc2)的增大而增大。在控制电压Vc 超过稳压二极管D的击穿电压的情况下，延迟电路8才有电压Vcl输 出，第一级电调衰减器3才开始起控，延迟电路8的输出电压Vcl随 控制电压Vc的增大而增大，第一级电调衰减器3的衰减量随延迟电路 8的输出电压Vcl的增大而增大；这时第二级电调衰减器5已经有了 一定的衰减量。也就是说，第一级电调衰减器3比第二级电调衰减器 5延迟起控，延迟量的大小由稳压二极管D的击穿电压决定。
权利要求1、一种光接收机，包括光电转换器、放大器组、电调衰减器组和自动增益控制电路，自动增益控制电路的输入端连接光电转换器，自动增益控制电路的输出端连接各级电调衰减器的控制端，其特征是所述自动增益控制电路的输出端与第一级电调衰减器的控制端之间设有延迟电路。
2、 根据权利要求1所述的光接收机，其特征是所述放大器组包 括初级放大器、中间级放大器和末级放大器，所述电调衰减器组包括 第一级电调衰减器和第二级电调衰减器，光电转换器、初级放大器、 第一级电调衰减器、中间级放大器、第二级电调衰减器和末级放大器 依次电连接，自动增益控制电路的输入端连接光电转换器，自动增益 控制电路的输出端直接连接第二级电调衰减器的控制端，自动增益控 制电路的输出端与第一级电调衰减器的控制端之间设有延迟电路。
3、 根据权利要求1或2所述的光接收机，其特征是所述延迟电 路是一降压电路，自动增益控制电路的输出端连接降压电路的输入端， 降压电路的输出端连接第一电调衰减器。
4、 根据权利要求3所述的光接收机，其特征是所述延迟电路由 一稳压二极管和一电阻串联组成，稳压二极管的正极连接电阻的一端， 电阻的另一端接地；稳压二极管的负极为输入端，其正极为输出端。
专利摘要一种光接收机，包括光电转换器、放大器组、电调衰减器组和自动增益控制电路，自动增益控制电路的输入端连接光电转换器，自动增益控制电路的输出端连接各级电调衰减器的控制端，其特征是所述自动增益控制电路的输出端与第一级电调衰减器的控制端之间设有延迟电路。本实用新型能有效保证在输入不同光功率时，各级放大器的输入电平较高，且不超过一定的限度，因此能保证载噪比不受影响，而且信号不失真。
文档编号H04B10/06GK201063634SQ20072005088
公开日2008年5月21日 申请日期2007年4月28日 优先权日2007年4月28日
发明者汤小秋, 楠 郑, 治 黄 申请人:汕头高新区亚威科技有限公司