专利名称：有线电视双向网络改造的光接收机上行激光器控制电路的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种用于有线电视双向网络改造的光接收机上行激光器控制电路，属于有线电视技术领域，尤其是混合光纤同轴电缆网双向网络改造的一种基于有线电视双向传输设备。本实用新型的光接收机为射频光纤传输(RFoG)光接收机。
背景技术：
中国有线电视(CATV，Cable Television)从诞生的那天起从来没有象今天这样面临挑战和发展机遇，有线电视的核心业务面临IPTV、卫星直播的直接竞争，其用户也不再仅满足于被动收看节目，提出了多样化的互动娱乐要求；近几年国内数字电视的发展，给广电系统带来了前所未有的发展机遇，数字电视给广电运营商带来的不只是电视节目传输手段的变化，而是提供了全新的互动娱乐方式，这种新的互动娱乐方式从根本上改变了用户只有被动接受服务的传统模式，可以进行互动，同时给广电运营商带来了全新的市场商机 (宽带、V0D、V0IP)，交互性是有线电视运营商的必然选择。而现实是大部分有线电视网络是单向网络，无法承载交互业务，必须对网络实施双向化改造。为充分发挥广电网在国家信息化进程中的独特优势和潜能，利用先进技术，加快进行广电城域网的改造，建好数据交互信道，积极稳妥地拓展有线电视城域网的规模、功能和业务，为大规模地开展数字广播电视和多种增值业务应用、实现广播电视数字化作好准备。通过对原有单向有线电视网络的升级改造，建立广播式业务信道和交互式业务信道，实现广播电视的数字化、综合化、宽带化、智能化和多媒体化；同时能够为用户提供各类基本业务(话音、数据和视频)以及增值业务(虚拟专网、IP电话、远程教学等等)。国内外对于传统的双向高频电缆(HFC)网络，早期为实现宽带和双向功能，主要基于北美有线电视调制解调器产品标准(DOCSIS)，是在HFC网络系统结构的基础上设置电缆调制解调终端系统(CMTS，Cable Modem Termination System)、上变频器、操作维护系统服务器(Oss Server)以及电缆调制解调器等设备来实现在HFC网络中传输CATV信号和数据通信业务。虽然技术标准以及产品都比较成熟，但由于网络结构复杂，大量的光节点和射频(RF)放大器，大大增加了网络设计、施工、维护的难度和成本。该技术除在人口分布比较稀疏的北美DOCSIS标准接入方式占有比较高的份额外，在亚洲及其他人口比较密集的地区，DOCSIS标准的用户数量相对很少，国内的广电运营商这几年的实施也预示着DOCSIS 标准在中国很难成为主流的双向改造技术。
发明内容本实用新型的目的是提供一种用于有线电视双向网络改造的光接收机上行激光器控制电路，它的噪声汇聚干扰少，符合IP化潮流改造的户均成本较低并且安全性、可靠性高。本实用新型的目的是这样来达到的，一种有线电视双向网络改造的光接收机上行激光器控制电路，包括放大管Al、双输入或门芯片U1、触发器U2、放大芯片U3、低压比较器U4、驱动芯片U5、分支线圈Z1、匹配线圈Z2、激光器LD、PD、电感L1-L7、三极管VI、二极管 DU D2、可控硅D3、发光二极管D4、电阻R1-R34、电容C1-C27和可调电位器Rtl、Rt2，其中 Al为英国OEI公司放大管，Ul为HC32双输入或门芯片，U2为HC123触发器，U3为 AD8350放大芯片、U4为MV3931低压比较器、U5为3656E驱动芯片，上行信号输入电容Cl 的一端，电容Cl的另一端接放大管Al的1脚，放大管Al的2、4脚接地，放大管Al的3脚接电感Ll的一端、分支线圈Zl主输入端，分支线圈Zl中心抽头接地，分支线圈Zl分支输入端接电阻Rl的一端，电阻Rl的另一端接地，分支线圈Zl主输出端接电容C2的一端，电容C2的另一端接匹配线圈Z2的1脚，匹配线圈Z2的3脚接地，匹配线圈Z2的2、4脚接电容C4的一端，电容C4的另一端接电阻R5的一端、激光器LD负极，激光器LD正极接地，电阻R5的另一端接电阻R6的一端，电阻R6的另一端接电阻R7的一端，电阻R7的另一端经 A点接电容C5的一端、驱动芯片U5的14脚，电感Ll的另一端接电容C16、电阻R2、R3的一端，电容C16的另一端接地，电阻R2、R3的另一端接电容C15、电感L2的一端，电容C15的另一端接地，电感L2的另一端、电阻R4的一端接电源Vcc，电阻R4的另一端接三极管Vl集电极，三极管Vl基极接电阻R8的一端，电阻R8的另一端接电阻R9的一端，电阻R9的另一端接双输入或门芯片Ul的3脚，三极管Vl发射极接电阻Rll的一端，电阻Rll的另一端接发光二极管D4正极，发光二极管D4负极接地，分支线圈Zl分支输出端接电容C3的一端， 电容C3的另一端接电感L3的一端，电感L3的另一端接电容C8、电感L4的一端，电容C8的另一端接地，电感L4的另一端接电容C9、电感L5的一端，电容C9的另一端接地，电感L5的另一端接电容ClO的一端，电容ClO的另一端接电感L6、电容Cll的一端，电感L6的另一端接电容C13的一端，电容C13的另一端接地，电容Cll的另一端接电感L7、电容C12的一端，电感L7的另一端接电容C14的一端，电容C14的另一端接地，电容C12的另一端接电容 C6的一端，电容C6的另一端接电阻R8的一端、放大芯片U3的1脚，电阻R8的另一端接电容C7的一端，电容C7的另一端接放大芯片U3的8脚，放大芯片U3的2脚接地，放大芯片 U3的3脚悬空，放大芯片U3的5脚接电容C19的一端，电容C19的另一端接地，放大芯片 U3的6脚接电容C20的一端，电容C20的另一端接地，放大芯片U3的7脚接电阻R13、电容 C26的一端，电容C26的另一端接地，电阻R13的另一端、电容C25的一端接电源Vcc，电容 C25的另一端接地，放大芯片U3的6脚接电容C20的一端，电容C20的另一端接地，放大芯片U3的4脚接电阻R12的一端，电阻R12的另一端接电阻R14的一端、低压比较器U4的5 脚，电阻R14的另一端接电阻R15的一端、低压比较器U4的1脚，电阻R15的另一端接电源 Vcc，低压比较器U4的6脚接电阻R25的一端，电阻R25的另一端接可调电位器Rtl的1、3 脚、电阻R23的一端，可调电位器Rtl的2脚接电阻R24的一端，电阻R24的另一端接地，电阻R23的另一端接可控硅D3的2脚、电阻R18、R19的一端，可控硅D3的1、3脚接地，电阻 R19另一端接低压比较器U4的8脚、电阻R21的一端，电阻R21的另一端接低压比较器U4的 7脚、二极管D2正极，二极管D2负极接电阻R20、R22、电容C22的一端，电容C22、电阻R22 的另一端接地，电阻R20的另一端接低压比较器U4的3脚，电阻R18的另一端接电阻R16、 R17、电容C21的一端，电阻R17、电容C21的另一端接地，电阻R16的另一端接低压比较器 U4的2脚，低压比较器U4的4脚接地，触发器U2的1、6、8、14脚接地，触发器U2的4、5、7、 9、10、11、12脚悬空，触发器U2的15脚接电阻R10、电容C18的一端、二极管Dl负极，电容 C18的另一端接地，电阻RlO的另一端、二极管Dl正极、电容C17的一端、触发器U2的3、16脚、双输入或门芯片Ul的14脚接电源Vcc，电容C17的另一端接地，触发器U2的2脚经B 点接双输入或门芯片Ul的2脚、电阻R30的一端，触发器U2的13脚接双输入或门芯片Ul 的1脚，双输入或门芯片Ul的4-6、8-13脚悬空，双输入或门芯片Ul的7脚接地，电阻R30 的另一端接电阻R29的一端，电阻R29的另一端接驱动芯片U5的5脚、电阻R27的一端，电阻R27的另一端经C点接激光器PD负极、电阻R26、R28的一端、电容C23、C24、C27的一端、 驱动芯片U5的1、4、9、13、15、18、21脚，电容C23、C24、C27的另一端接地，电阻R26的另一端接驱动芯片U5的2脚，电阻R28的另一端接驱动芯片U5的6脚、电阻R31的一端，电阻 R31的另一端接地，驱动芯片U5的7、8、11、12、19脚接地，驱动芯片U5的10、16、17、23脚悬空，驱动芯片U5的3脚接电阻R32的一端，电阻R32的另一端接地，驱动芯片U5的22脚接电阻R33的一端，电阻R33的另一端接地，驱动芯片U5的M脚接电阻R34的一端，电阻 R34的另一端接可调电位器Rt2的1脚，可调电位器Rt2的2、3脚接地，驱动芯片U5的20 脚接激光器PD正极。本实用新型是要提供一种用于有线电视双向网络改造的光接收机上行激光器控制电路，利用控制电路控制上行激光器，因为内部突发式回传激光器以时分复用方式与用户终端(CM)或用户机顶盒(STB)的回传信号同步工作，当有信号时，突发式回传激光器打开工作，当无信号时，突发式回传激光器关闭，以抑制回传噪声侵入。突发式回传激光器与 CM或STB严格同步，所以避免了两个激光器被同时打开而发生碰撞，即使覆盖多达32台微节点，任何时刻也仅仅只有一台RFOG光接收机对应的那一条回传光链路在工作。最多32 个RfoG光接收机共享1个回传接收机，回传接收机RF回传信号经前端射频混合器传输至前端设备，前端(或分前端)机房前端射频混合器和回传光接收机大幅减少，机房空间和建设费用更低，管理更为简单，户均改造成本较低，便于升级扩容，可靠性高。系统和网络架构简单透明，网络实现无源光网络，符合IP化，网络维护方便、快捷，网络可靠性大幅提高。
图1为本实用新型的整机原理框图。
具体实施方式
参见图RFoG光接收机上行激光器控制电路是上行信号输入放大管，放大管放大信号输入分支线圈主输入端，分支线圈主输出端输出信号一路到上行激光器，另一路到突发式激光器驱动电路，分支线圈分支输出端经过低通滤波器电路输出信号到放大电路，放大电路输出信号到比较电路，比较电路输出信号到单稳触发电路，单稳触发电路与双输入或门电路、突发式激光器驱动电路连接，控制激光器的开启和关段，完成上行激光器的控制。上行信号输入电容Cl到放大管Al，由电感L1、L2、电容C15、C16电阻R2、R3组成供电电路使放大管Al工作，放大管Al放大信号后经过分支线圈Zl、电容C2匹配线圈Z2电容C4，电容C4输出信号一路到激光器LD正极，另一路经过电阻R5-R7到驱动芯片U5的14 脚，分支线圈Zl分支输出端输出信号经过由电感L3-L7、电容C8-C14组成的低通滤波器电路到由电容C6、C7、C19、C20、C25、C26、电阻R12、R13、放大芯片U3组成的放大电路，放大电路输出信号到由电阻R14-R25、电容C21、C22、二极管D2、可控硅D3、可调电位器Rtl、低压比较器U4组成的比较电路，二极管D1、电阻R10、电容C17、C18、触发器U2组成双可重触发单稳触发电路输出信号一路到双输入或门芯片Ul的双输入或门电路，另一路到突发式激光器驱动电路，双输入或门电路输出信号一路到由电阻R4、R8、R9、R11、三极管VI、发光二极管D4组成的指示电路，另一路到突发式激光器驱动电路，电阻R26-R34、电容C23、C24、 C27、可调电位器Rt2、驱动芯片TO组成突发式激光器驱动电路控制激光器的开启和关闭。 其中Al为英国OEI公司放大管，Vl为三极管，D1、D2为二极管，D3为可控硅，D4为绿色发光二极管，Ul为双输入或门芯片，U2为触发器芯片，U3为放大芯片，U4为低压比较器芯片，U5为突发式激光器驱动芯片，LD、PD为激光器，Zl为分支线圈，Z2为匹配线圈，Li、 L2为直流过流电感，L3-L7为空心振荡电感，C1-C4、C6、C7为高频隔直电容，C8-C14为振荡电容，C5、C15-C25为高频滤波电容，C26、C27为电解电容，Rtl、Rt2为可调电位器，Rl为阻抗匹配电阻，R2-R9、R11-R16、R18-R21、R23、R25-R30、R34 为限流电阻，RIO、R17、R22、R24、 R31-R33为分压电阻。光接收机上行激光器控制电路最具吸引力的益处是采用突发式回传激光器以抑制回传噪声侵入，大大降低网络运营成本。因为突发式回传激光器与CM或STB严格同步，所以避免了两个激光器被同时打开而发生碰撞，即使覆盖多达32台微节点，任何时刻也仅仅只有一台RFoG设备对应的那一条回传光链路在工作。此外，光纤上传输的信号“更干净”， 因为光信号不易受到象同轴电缆上传输的射频信号那样所受的干扰。“无源” 一词表示，当信号在网络上传输时，光传输无需电源或有源电子组件。网络中的有源设备越少，在网络的使用寿命周期内每用户的维护成本就越低。在部署FTTP解决方案时，至关重要的是要充分利用现有的业务支撑系统(BSS)和运营支撑系统(0SS)，以便有线电视运营商保护在设备、管理、计费和故障排除等应用上的现有投资。轻率地添加新的BSS和OSS应用、工作流程和过程以支持光纤解决方案将是低效率的，并将导致运营成本的增加和客户服务水平的降低。通过实现基于标准的非专有RFoG 解决方案，有线电视运营商可以部署光纤到户(FTTP fiber to the premise)解决方案，不仅在当前赢得竞争优势，而且可以在未来经济高效地演进至GP0N，而无需更换连接至用户驻地的最后一公里连接。化是信息网络发展的总趋势。新一代编解码技术的传输都是基于IP格式的，因此前端必须IP化，前端IP化必然带动传输网络的IP化。本实用新型是根据国家广电总局即将发布的《有线电视网双向化改造指导意见》最新研制开发的一个有线电视双向网设备，它是以太无源光网络(EPON，Ethernet Passive Optical Network)技术双向网改造的1 个产品，它有如下几点技术优势1.噪声汇聚内部突发式回传激光器以时分复用方式与CM (用户终端)或STB (用户机顶盒)的回传信号同步工作，当有信号时，突发式回传激光器打开工作，当无信号时，突发式回传激光器关闭，以抑制回传噪声侵入；因为突发式回传激光器与CM或STB严格同步， 所以避免了两个激光器被同时打开而发生碰撞，即使覆盖多达32台微节点，任何时刻也仅仅只有一台RFoG设备对应的那一条回传光链路在工作。此外，光纤上传输的信号“更干净”，因为光信号不易受到象同轴电缆上传输的射频信号那样所受的干扰。.符合IP化潮流系统和网络架构简单透明，网络实现无源光网络，网络维护方便、快捷，网络可靠性大幅提高。
7[0015].户均成本相对较低充分利用现有的业务支撑系统(BSS)、运营支撑系统(OSS) 和CMTS前端设备，最多32个RfoG光站共享1个回传接收机，回传接收机RF回传信号经前端射频混合器传输至前端设备；前端(或分前端)机房前端射频混合器和回传光接收机大幅减少，机房空间和建设费用更低，管理更为简单。.安全性、可靠性高，可维护性好便于升级扩容，系统和网络架构简单透明，网络实现无源光网络，符合IP化，在前端和用户之间大幅减少了有源电子器材，设备及光纤数量大大减少，网络架构简单明了，实现无源传输，维护方便、快捷，网络可靠性大幅提高。其中RFoG: RF over glass，射频光纤传输。business support system，业务支撑系统。计费、结算、帐务、客服、营业等系统。=Operation support system，运营支撑系统。网管、网优等系统。
权利要求1. 一种有线电视双向网络改造的光接收机上行激光器控制电路，其特征在于包括放大管Al、双输入或门芯片U1、触发器U2、放大芯片U3、低压比较器U4、驱动芯片U5、分支线圈 Z1、匹配线圈Z2、激光器LD、PD、电感L1-L7、三极管VI、二极管Dl、D2、可控硅D3、发光二极管D4、电阻R1-R34、电容C1-C27和可调电位器Rtl、Rt2，其中Al为英国OEI公司放大管，Ul为HC32双输入或门芯片，U2为HC123触发器，U3为AD8350放大芯片、U4为 MV3931低压比较器、U5为3656E驱动芯片，上行信号输入电容Cl的一端，电容Cl的另一端接放大管Al的1脚，放大管Al的2、4脚接地，放大管Al的3脚接电感Ll的一端、分支线圈Zl主输入端，分支线圈Zl中心抽头接地，分支线圈Zl分支输入端接电阻Rl的一端， 电阻Rl的另一端接地，分支线圈Zl主输出端接电容C2的一端，电容C2的另一端接匹配线圈Z2的1脚，匹配线圈Z2的3脚接地，匹配线圈Z2的2、4脚接电容C4的一端，电容C4的另一端接电阻R5的一端、激光器LD负极，激光器LD正极接地，电阻R5的另一端接电阻R6 的一端，电阻R6的另一端接电阻R7的一端，电阻R7的另一端经A点接电容C5的一端、驱动芯片U5的14脚，电感Ll的另一端接电容C16、电阻R2、R3的一端，电容C16的另一端接地，电阻R2、R3的另一端接电容C15、电感L2的一端，电容C15的另一端接地，电感L2的另一端、电阻R4的一端接电源Vcc，电阻R4的另一端接三极管Vl集电极，三极管Vl基极接电阻R8的一端，电阻R8的另一端接电阻R9的一端，电阻R9的另一端接双输入或门芯片Ul 的3脚，三极管Vl发射极接电阻Rll的一端，电阻Rll的另一端接发光二极管D4正极，发光二极管D4负极接地，分支线圈Zl分支输出端接电容C3的一端，电容C3的另一端接电感 L3的一端，电感L3的另一端接电容C8、电感L4的一端，电容C8的另一端接地，电感L4的另一端接电容C9、电感L5的一端，电容C9的另一端接地，电感L5的另一端接电容ClO的一端，电容ClO的另一端接电感L6、电容Cll的一端，电感L6的另一端接电容C13的一端，电容C13的另一端接地，电容Cll的另一端接电感L7、电容C12的一端，电感L7的另一端接电容C14的一端，电容C14的另一端接地，电容C12的另一端接电容C6的一端，电容C6的另一端接电阻R8的一端、放大芯片U3的1脚，电阻R8的另一端接电容C7的一端，电容C7的另一端接放大芯片U3的8脚，放大芯片U3的2脚接地，放大芯片U3的3脚悬空，放大芯片 U3的5脚接电容C19的一端，电容C19的另一端接地，放大芯片U3的6脚接电容C20的一端，电容C20的另一端接地，放大芯片U3的7脚接电阻R13、电容C26的一端，电容以6的另一端接地，电阻R13的另一端、电容C25的一端接电源Vcc，电容C25的另一端接地，放大芯片U3的6脚接电容C20的一端，电容C20的另一端接地，放大芯片U3的4脚接电阻R12的一端，电阻R12的另一端接电阻R14的一端、低压比较器U4的5脚，电阻R14的另一端接电阻R15的一端、低压比较器U4的1脚，电阻R15的另一端接电源Vcc，低压比较器U4的6脚接电阻R25的一端，电阻R25的另一端接可调电位器Rtl的1、3脚、电阻R23的一端，可调电位器Rtl的2脚接电阻RM的一端，电阻R24的另一端接地，电阻R23的另一端接可控硅 D3的2脚、电阻R18、R19的一端，可控硅D3的1、3脚接地，电阻R19另一端接低压比较器 U4的8脚、电阻R21的一端，电阻R21的另一端接低压比较器U4的7脚、二极管D2正极，二极管D2负极接电阻R20、R22、电容C22的一端，电容C22、电阻R22的另一端接地，电阻R20 的另一端接低压比较器U4的3脚，电阻R18的另一端接电阻R16、R17、电容C21的一端，电阻R17、电容C21的另一端接地，电阻R16的另一端接低压比较器U4的2脚，低压比较器U4 的4脚接地，触发器U2的1、6、8、14脚接地，触发器U2的4、5、7、9、10、11、12脚悬空，触发器U2的15脚接电阻R10、电容C18的一端、二极管Dl负极，电容C18的另一端接地，电阻 RlO的另一端、二极管Dl正极、电容C17的一端、触发器U2的3、16脚、双输入或门芯片Ul 的14脚接电源Vcc，电容C17的另一端接地，触发器U2的2脚经B点接双输入或门芯片Ul 的2脚、电阻R30的一端，触发器U2的13脚接双输入或门芯片Ul的1脚，双输入或门芯片 Ul的4-6、8-13脚悬空，双输入或门芯片Ul的7脚接地，电阻R30的另一端接电阻R29的一端，电阻R29的另一端接驱动芯片U5的5脚、电阻R27的一端，电阻R27的另一端经C点接激光器PD负极、电阻R26、R28的一端、电容C23、C24、C27的一端、驱动芯片U5的1、4、9、 13、15、18、21脚，电容C23、C24、C27的另一端接地，电阻R26的另一端接驱动芯片U5的2 脚，电阻R28的另一端接驱动芯片U5的6脚、电阻R31的一端，电阻R31的另一端接地，驱动芯片U5的7、8、11、12、19脚接地，驱动芯片U5的10、16、17、23脚悬空，驱动芯片U5的3 脚接电阻R32的一端，电阻R32的另一端接地，驱动芯片U5的22脚接电阻R33的一端，电阻R33的另一端接地，驱动芯片U5的M脚接电阻R34的一端，电阻R34的另一端接可调电位器Rt2的1脚，可调电位器Rt2的2、3脚接地，驱动芯片TO的20脚接激光器PD正极。
专利摘要一种有线电视双向网络改造的光接收机上行激光器控制电路，属于有线电视技术领域。包括放大管A1、双输入或门芯片U1、触发器U2、放大芯片U3、低压比较器U4、驱动芯片U5、分支线圈Z1、匹配线圈Z2、激光器LD、PD、电感L1-L7、三极管V1、二极管D1、D2、可控硅D3、发光二极管D4、电阻R1-R34、电容C1-C27和可调电位器Rt1、Rt2，其中A1为英国OEI公司F226放大管，U1为HC32双输入或门芯片，U2为HC123触发器，U3为AD8350放大芯片、U4为MV3931低压比较器、U5为3656E驱动芯片。优点噪声汇聚干扰少，符合IP化潮流改造的户均成本较低并且安全性、可靠性高。
文档编号H04B10/158GK202268888SQ20112041216
公开日2012年6月6日 申请日期2011年10月26日 优先权日2011年10月26日
发明者刘诚, 叶黎达, 章冠华, 袁发农 申请人:常熟市高事达光电科技有限公司