并行光接收机的制作方法
【专利摘要】本发明提供的并行光接收机，设置光检测器、前置放大器、单端?双端接口电路、主放大器、时钟恢复电路以及数据判决电路，将光信号进行前置放大、主放大，再由数据判决电路结合时钟恢复电路提供的时钟信号恢复出数据，解决数据恢复质量差的问题；还设置时钟恢复电路，采用边沿检测器、带通滤波器和相位对准器结构，为数据判决电路提供准确的时钟信号，进一步提高数据恢复质量。
【专利说明】
并行光接收机
技术领域
[0001 ]本发明涉及光纤通信领域，特别是并行光接收机。
【背景技术】
[0002]并行光接收机需以最小附加噪声和失真，恢复外部光发射机传输来的光载波所携带的数据，其输出性能综合反应了整个光纤通信系统的性能。外部光发射机的光信号经光纤传输后，幅度衰减，脉冲波形也展宽，光接收对其进行检测、放大、整形、再生，恢复出原数据信号，但现有并行光接收机中，存在电路噪声大、电路放大倍数低、时钟信号不准确等问题，导致数据恢复质量差。
【发明内容】
[0003]本发明提供并行光接收机，解决数据恢复质量差的问题。
[0004]本发明通过以下技术方案解决上述问题:
[0005]并行光接收机，包括光检测器、前置放大器、单端-双端接口电路、主放大器、时钟恢复电路以及数据判决电路;所述光检测器的输入端经光纤与外部光发射机相连，所述光检测器的输出端与前置放大器的输入端相连;所述前置放大器的输出端与单端-双端接口电路的输入端相连;所述单端-双端接口电路的输出端与主放大器的输入端相连;所述主放大器的一路输出端与数据判决电路的一路输入端相连，所述主放大器的另一路输出端与时钟恢复电路的输入端相连;所述时钟恢复电路的输出端与数据判决电路的另一路输入端相连。
[0006]进一步地，所述时钟恢复电路由边沿检测器、带通滤波器和相位对准器组成;所述边沿检测器的输入端与主放大器的另一路输出端相连，所述边沿检测器的输出端与带通滤波器的输入端相连;所述带通滤波器的输出端与相位对准器的输入端相连，所述相位对准器的输出端与数据判断电路的另一路输入端相连。
[0007]进一步地，所述前置放大器为共栅前置放大器或共源跨阻前置放大器。
[0008]进一步地，所述前置放大器为共源跨阻前置放大器。
[0009]进一步地，所述主放大器为自动增益控制放大器或限幅放大器。
[0010]进一步地，所述主放大器为限幅放大器。
[0011]与现有技术相比，具有如下特点:
[0012]1、光检测器、前置放大器、单端-双端接口电路、主放大器、时钟恢复电路以及数据判决电路，将光信号进行前置放大、主放大，再由数据判决电路结合时钟恢复电路提供的时钟信号恢复出数据，解决数据恢复质量差的问题；
[0013]2、时钟恢复电路采用边沿检测器、带通滤波器和相位对准器结构，为数据判决电路提供准确的时钟信号，进一步提高数据恢复质量。
【附图说明】
[0014]图1为本发明结构原理框图。
[0015]图2为时钟恢复电路原理框图。
【具体实施方式】
[0016]以下结合实施例对本发明作进一步说明，但本发明并不局限于这些实施例。
[0017]并行光接收机，包括光检测器、前置放大器、单端-双端接口电路、主放大器、时钟恢复电路以及数据判决电路;光检测器的输入端经光纤与外部光发射机相连，光检测器的输出端与前置放大器的输入端相连;前置放大器的输出端与单端-双端接口电路的输入端相连;单端-双端接口电路的输出端与主放大器的输入端相连;主放大器的一路输出端与数据判决电路的一路输入端相连，主放大器的另一路输出端与时钟恢复电路的输入端相连；时钟恢复电路的输出端与数据判决电路的另一路输入端相连。
[0018]光检测器为光电二极管或雪崩光电二极管。光检测器用于将接收到的光信号转换为电流信号。光信号入射到光检测器的光敏面上，光子激励随机产生光生载流子，这种由光子激励光生载流子的随机性而产生的噪声现象称为量子噪声，如果采用雪崩光电二极管，则雪崩过程引起的倍增随机噪声远大于量子噪声，优选地，本发明选择光电二极管。
[0019]前置放大器为共栅前置放大器或共源跨阻前置放大器。共栅前置放大器的输入阻抗低、带宽大，具有良好的时间响应，但是没有电流增益，等效输入噪声电流大，且输入参考噪声在高频时更大;共源跨阻前置放大器的偏置电流小，还能兼顾放大器的噪声和增益，本发明选用共源跨阻前置放大器。
[0020]单端-双端接口电路由于跨阻前置放大器为单端输出，将其转换为双端，接入至主放大器中。单端-双端接口电路为RC低通网络，RC常熟决定前置放大器的低频截止频率，低频截止频率一定时，R越大，C就要求越小，本发明的R采用MOS管。
[0021]主放大器为自动增益控制放大器或限幅放大器，用于将前置放大器的输出信号放大并保持在一定的幅度，为数据判决电路和时钟恢复电路提供符合要求的电平。主放大器需具备高速度、高增益的特点，且在较大的输入动态范围内，保持输出电平幅度恒定。自动增益控制放大器实现的是当输入信号幅度在一定动态范围内变化时，通过自动调节放大器的增益使输出信号幅度几乎保持不变，即当输入信号很弱时，接收机的增益很大，自动增益控制电路不起作用，当输入信号很强时，自动增益控制电路对增益进行抑制，使放大器增益减小。限幅放大器的基本结构包括一系列的差分放大单元和一个直流反馈环路，当放大器的输入信号幅度超过一定的电平时，放大器进入非线性工作区域，输出信号达到限幅状态。与自动增益控制放大器放大器相比，限幅放大器的限幅功能直接作用于输入数据的每个脉冲上，即限幅放大器可以抑制数据信号幅度的慢速变化，也可以抑制数据信号幅度的较快变化，且不存在自动增益控制放大器时间常数问题且还具有以下优点:取消了增益控制环路，电路设计简单，芯片面积小;外接元器件较少，芯片移植容易。因此，优选地，本发明的主放大器采用限幅放大器。
[0022]时钟恢复电路由边沿检测器、带通滤波器和相位对准器组成;所述边沿检测器的输入端与主放大器的另一路输出端相连，所述边沿检测器的输出端与带通滤波器的输入端相连;所述带通滤波器的输出端与相位对准器的输入端相连，所述相位对准器的输出端与数据判断电路的另一路输入端相连。时钟恢复电路用于从主放大器输出的信号中提取时钟信号，先对主放大器的输出信号进行边沿检测，再产生稳定在输入数据速率上的周期信号，当数据缺少跃变时
[0023]数据判决电路利用时钟恢复电路提供的时钟信号，从主放大器的输出信号中恢复出数据信号。
[0024]本发明的工作过程为:光检测器检测光信号，将其转换为微弱电信号，微弱电信号经单端-双端接口电路输入至前置放大器，得到满足主放大器输入范围的、噪声较低且带宽较大的信号，主放大器将上述信号进一步放大后，时钟恢复电路从中恢复出时钟信号，数据判决电路结合主放大器的输出信号以及时钟恢复电路提供的时钟信号，恢复出与外部光发射机相同的数据。
【主权项】
1.并行光接收机，其特征在于: 包括光检测器、前置放大器、单端-双端接口电路、主放大器、时钟恢复电路以及数据判决电路； 所述光检测器的输入端经光纤与外部光发射机相连，所述光检测器的输出端与前置放大器的输入端相连;所述前置放大器的输出端与单端-双端接口电路的输入端相连;所述单端-双端接口电路的输出端与主放大器的输入端相连;所述主放大器的一路输出端与数据判决电路的一路输入端相连，所述主放大器的另一路输出端与时钟恢复电路的输入端相连;所述时钟恢复电路的输出端与数据判决电路的另一路输入端相连。2.根据权利要求1所述的并行光接收机，其特征在于: 所述时钟恢复电路由边沿检测器、带通滤波器和相位对准器组成；所述边沿检测器的输入端与主放大器的另一路输出端相连，所述边沿检测器的输出端与带通滤波器的输入端相连;所述带通滤波器的输出端与相位对准器的输入端相连，所述相位对准器的输出端与数据判断电路的另一路输入端相连。3.根据权利要求1所述的并行光接收机，其特征在于:所述前置放大器为共栅前置放大器或共源跨阻前置放大器。4.根据权利要求3所述的并行光接收机，其特征在于:所述前置放大器为共源跨阻前置放大器。5.根据权利要求1所述的并行光接收机，其特征在于:所述主放大器为自动增益控制放大器或限幅放大器。6.根据权利要求5所述的并行光接收机，其特征在于:所述主放大器为限幅放大器。
【文档编号】H04B10/60GK106027160SQ201610526544
【公开日】2016年10月12日
【申请日】2016年7月5日
【发明人】姚峰
【申请人】桂林创研科技有限公司