宽范围光接收机光监控电路的制作方法
【专利摘要】本实用新型提供一种宽范围光接收机光监控电路，它包括光电二极管PD、取样电阻R1、隔离电阻R2、带多路A/D端口的单片机MCU、第一运算放大器A1。这种宽范围光接收机光监控电路具有电路简单，成本低廉，可靠度高的优势。当需要更宽的光范围监控时候，可以适当再分渐处理。
【专利说明】宽范围光接收机光监控电路
【技术领域】
[0001]本实用新型涉及有线电视【技术领域】，具体讲是一种宽范围光接收机光监控电路。【背景技术】
[0002]有线电视运营商从最初几套模拟节目的广播传输发展到上百套数字节目的广播传输，以及发展为广播数字节目+数据业务的全业务传输网络。采用光纤来代替铜线是有线电视网络宽带化、双向化的发展趋势，有线电视网络改造将光纤进一步向用户端推进，原先有线电视网络光节点覆盖用户数也会逐步减少，从最初的几千户一个光节点到500户、200户/光节点，甚至100户、50户、25户/光节点.在双向网络改造中，随着光纤的深入，光纤到小区、光纤到楼甚至光纤到户。
[0003]在有线电视(CATV)网络的双向改造过程中，随着光纤的深入，那么反向回传的距离同时也越远，这样前端反向回传光接收机的接收光的强度也越低，同时由于各地网络布局以及地域距离的差异性，又需要兼顾传统的光接收范围。这样势必需要宽范围的光接收机，目前，光接收范围大约需要30dB的动态范围(大约从+2dBm?_27dBm)，如此宽范围的光监控，对低光功率的灵敏度和宽范围的精确度的要求，通常一般的电路和方式难以实现。只有使用专用的集成电路可以达到这样的技术指标。但是专用的集成芯片，如对数的转换芯片等，成本会过高，达到原来成本的几十倍。
实用新型内容
[0004]本实用新型所要解决的技术问题是，克服了现有技术的缺陷，提供了一种成本较低的宽范围光接收机光监控电路。
[0005]为解决上述技术问题，本实用新型提出一种宽范围光接收机光监控电路，它包括光电二极管PD、取样电阻R1、隔离电阻R2、带多路A/D端口的单片机MCU、第一运算放大器Al，所述光电二极管PD的负向端接电源VDD，正向端接取样电阻R1，取样电阻Rl另一端接地，隔离电阻R2的一端接到取样电阻Rl与光电二极管H)的公共端，隔离电阻R2的另一端接单片机MCU中的第一 A/D端口 ADl，第一运算放大器Al的输入端接隔离电阻R2与单片机MCU的公共端，第一运算放大器Al的输出端接单片机MCU的第二 A/D端口 AD2。
[0006]本实用新型的原理是把光电二极管ro接收到的输入光功率分作两个小范围段的处理，例如以-12dBm光大小为中心，将对应电压预设到单片机MCU中。大于-12dBm的光部分由单片机MCU第一 A/D 口 ADl负责处理，小于-12dBm的光部分经过正向运算放大器Al后输出，由单片机MCU第二 A/D 口 AD2负责处理。单片机MCU会自动读取自带的A/D 口 ADl和AD2电压，比较ADl和AD2电压和预设到-12dBm对应电压大小关系，判断出此刻输入光的是属于哪个范围段。通过各范围段不同电压对应不同光功率的线性关系，计算出输入的光功率值。从而实现光功率监控。本实用新型采用对宽范围的光功率监控需求采用分渐式处理方式，把输入光功率根据不同的范围和精度需要做不同的处理。将宽范围作分析分成不同几个小的范围。将预设的不同分段关系写入到单片机MCU中，单片机MCU会自动读取自带的A/D 口 ADl和AD2电压，根据ADl和AD2电压大小和预设的分段关系比较，判断出此刻输入光的是属于哪个范围段。通过不同范围段电压对应不同光功率的线性关系，计算出输入的光功率值。当从而实现光功率监控。具有电路简单，成本低廉，可靠度高的优势。当需要更宽的光范围监控时候，可以适当再分渐处理。
[0007]作为改进，所述宽范围光接收机光监控电路还包括第二运算放大器A2，所述第二运算放大器A2的输入端接隔离电阻R2与单片机MCU的公共端，第二运算放大器A2的输出端接单片机MCU的第三A/D端口 AD3。采用这种结构，第一运算放大器Al和第二运算放大器A2的放大倍数设置为不同的倍数，这样可以将输入光分成三段来进行监控，灵敏度和精
确度更高。
【专利附图】
【附图说明】
[0008]图1为本实用新型宽范围光接收机光监控电路的实施方式一的电路示意图；
[0009]图2为本实用新型宽范围光接收机光监控电路的实施方式二的电路示意图。
【具体实施方式】
[0010]下面结合附图和【具体实施方式】对本实用新型作进一步详细的说明:
[0011]实施方式1，如图1所示提供一种宽范围光接收机光监控电路，例如监控+2dBm?-27dBm光范围的。它包括光电二极管PD、取样电阻R1、隔离电阻R2、带多路A/D端口的单片机MCU、第一运算放大器Al，其采用放大倍数为10倍的正向运算放大器，所述光电二极管H)的负向端接电源VDD，正向端接取样电阻R1，取样电阻Rl另一端接地，隔离电阻R2的一端接到取样电阻Rl与光电二极管H)的公共端，隔离电阻R2的另一端接单片机MCU中的第一 A/D端口 ADl，第一运算放大器Al的输入端接隔离电阻R2与单片机MCU的公共端，第一运算放大器Al的输出端接单片机MCU的第二 A/D端口 AD2。
[0012]它的原理是把输入光功率分作两个小范围段的处理，以_12dBm光大小为中心,将对应电压预设到单片机MCU中。大于-12dBm的光部分由第一 A/D端口 ADl负责处理，小于-12dBm的光部分经过10倍放大的正向运算放大器Al后输出，由第二 A/D端口 AD2负责处理。单片机MCU会自动读取自带的第一 A/D 口端口 ADl和第二 A/D端口 AD2电压，比较ADl和AD2电压和预设到-12dBm对应电压大小关系，判断出此刻输入光的是属于哪个范围段。通过各范围段不同电压对应不同光功率的线性关系，计算出输入的光功率值，从而实现光功率监控。
[0013]实施方式2，如图2所示:本实用新型提供一种宽范围光接收机光监控电路，它包括光电二极管PD、取样电阻R1、隔离电阻R2、带多路A/D端口的单片机MCU、第一运算放大器Al，第二运算放大器A2，所述光电二极管H)的负向端接电源VDD，正向端接取样电阻R1，取样电阻Rl另一端接地，隔离电阻R2的一端接到取样电阻Rl与光电二极管H)的公共端，隔离电阻R2的另一端接单片机MCU中的第一 A/D端口 ADl，第一运算放大器Al的输入端接隔离电阻R2与单片机MCU的公共端，第一运算放大器Al的输出端接单片机MCU的第二 A/D端口 AD2。所述第二运算放大器A2的输入端接隔离电阻R2与单片机MCU的公共端，第二运算放大器A2的输出端接单片机MCU的第三A/D端口 AD3。其中第一运算放大器的放大倍数为10倍，第二运算放大器的放大倍数为20倍。[0014]它的原理是把输入光功率分作三个小范围段的处理，以-12dBm和-25dBm光大小为中心分段，其余原理用实例一，将对应电压预设到单片机MCU中。大于-12dBm的光部分由第一 A/D端口 ADl负责处理，小于-12dBm?_25dBm的光部分经过10倍放大的第一运算放大器Al后输出，由第二 A/D端口 AD2负责处理。小于_25dBm的光部分经过20倍放大的第二运算放大器A2后输出，由第三A/D端口 AD3负责处理。单片机MCU会自动读取自带的A/D端口 AD1、AD2和AD3电压，比较AD1、AD2和AD3电压和预设对应电压大小关系，判断出此刻输入光的是属于哪个范围段。通过各范围段不同电压对应不同光功率的线性关系，计算出输入的光功率值。从而实现光功率监控。
【权利要求】
1.一种宽范围光接收机光监控电路，其特征在于:它包括光电二极管H)、取样电阻R1、隔离电阻R2、带多路A/D端口的单片机MCU、第一运算放大器Al，所述光电二极管H)的负向端接电源VDD，正向端接取样电阻R1，取样电阻Rl另一端接地，隔离电阻R2的一端接到取样电阻Rl与光电二极管H)的公共端，隔离电阻R2的另一端接单片机MCU中的第一 A/D端口 ADl，第一运算放大器Al的输入端接隔离电阻R2与单片机MCU的公共端，第一运算放大器Al的输出端接单片机MCU的第二 A/D端口 AD2。
2.根据权利要求1所述的种宽范围光接收机光监控电路，其特征在于:它还包括第二运算放大器A2，所述第二运算放大器A2的输入端接隔离电阻R2与单片机MCU的公共端，第二运算放大器A2的输出端接单片机MCU的第三A/D端口 AD3。
【文档编号】H04N7/22GK203618087SQ201320890822
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年12月30日 优先权日:2013年12月30日
【发明者】王作佑, 叶喜爱, 章娟 申请人:宁波环球广电科技有限公司