一种光接收次模块中滤波电容的替代方法及电路的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明设及光接收次模块中的滤波电容技术领域，具体来讲是一种光接收次模块 中滤波电容的替代方法及电路。
【背景技术】
[0002] 在光通信领域中，现有的ROSA巧eceiverOpticalSubassembly,光接收次模块） 一般包括PIN(光电二极管的一种类型）型光电二极管和跨阻放大器TIA，其典型应用示意 电路参见图1所示。从图1可W看出，现有的ROSA中，为了使内部的跨阻放大器的性能达 到应用要求（即实现PIN型光电二极管的电源电压稳定），在PIN型光电二极管的PINK端 外接了一个对地的滤波电容C1，其容值为47化F。
[0003] 由于现有的ROSA需要外接滤波电容C1，所W使得ROSA的封装工序复杂，降低了 ROSA的生产率；而且47化F的滤波电容C1价格昂贵，增加了ROSA的生产成本。
[0004] 因此，如何在保证跨阻放大器性能的前提下，避免使用外接的470pF滤波电容C1， 是ROSA技术中亟待解决的问题。
【发明内容】
[0005] 本发明的目的是为了克服上述【背景技术】的不足，提供一种光接收次模块中滤波电 容的替代方法及电路，能实现外接滤波电容的替代，使得ROSA的封装更加简单，提高生产 效率，降低生产成本。
[0006] 为达到W上目的，本发明提供一种光接收次模块中滤波电容的替代方法，包括W 下步骤：
[0007]S1、对PIN型光电二级管的输出信号进行直流隔离，并对隔离后的信号进行180° 相位变换，形成交流信号；
[000引 S2、对所述交流信号进行同相单位放大，在放大过程中利用偏置电压和偏置电流 进行稳定；
[0009] S3、对放大后的信号进行直流隔离，并对隔离后的信号进行180°相位变换，形成 负反馈交流信号输出。
[0010] 在上述技术方案的基础上，步骤S1具体包括W下步骤：通过隔直电容对PIN型光 电二级管的输出信号进行直流隔离和180°相位变换，形成交流信号。
[0011] 在上述技术方案的基础上，步骤S2所述偏置电压通过对电源进行分压得到，所述 偏置电流通过对参考电流IREF进行镜像得到。
[0012] 在上述技术方案的基础上，步骤S3具体包括W下步骤：通过隔直电容对放大后的 信号进行直流隔离和180°相位变换，形成负反馈交流信号输出。
[0013] 本发明还提供一种实现上述方法的光接收次模块中滤波电容的替代电路，包括输 入直流隔离电路、同相单位放大电路、静态偏置电路和输出直流隔离电路；
[0014] 输入直流隔离电路的输入端与PIN型光电二极管的PINA信号输出端连接，输入直 流隔离电路的输出端与同相单位放大电路的输入端连接；同相单位放大电路的输出端与输 出直流隔离电路的输入端连接，输出直流隔离电路的输出端与PIN型光电二极管的PINK端 连接；静态偏置电路的输出端与同相单位放大电路的输入端连接；
[0015] 所述输入直流隔离电路用于：对PIN型光电二极管的输出信号进行直流隔离，并 对隔离后的信号进行180°相位变换，形成交流信号；
[0016] 所述同相单位放大电路用于：对交流信号进行同相单位放大；
[0017] 所述静态偏置电路用于：在放大过程中通过提供偏置电压和偏置电流，对同相单 位放大电路进行稳定，使其工作在稳定状态；
[001引所述输出直流隔离电路用于：对同相单位放大电路的输出信号进行直流隔离，并 对隔离后的信号进行180°相位变换。
[0019] 在上述技术方案的基础上，所述输入直流隔离电路包括第一隔直电容，所述第一 隔直电容的一端与PIN型光电二极管的PINA信号输出端连接，另一端与同相单位放大电路 的输入端连接。
[0020] 在上述技术方案的基础上，所述同相单位放大电路包括第一NMOS管、第二NMOS 管、第=NMOS管、第四NMOS管；
[0021] 第一NMOS管的栅极分别与输入直流隔离电路的输出端、静态偏置电路的输出端 连接，第一NMOS管的漏极与电源连接，第一NMOS管的源极分别与第二NMOS管的栅极、第S NMOS管的漏极连接；第二NMOS管的漏极与电源连接，第二NMOS管的源极与第四NMOS管的 漏极连接；第=NMOS管的栅极分别与第四NMOS管的栅极、静态偏置电路的输出端相连，第 =NMOS管的源极接地；第四NMOS管的源极接地。
[0022] 在上述技术方案的基础上，所述同相单位放大电路的交流放大倍数Av为：
[0023]
【主权项】
1. 一种光接收次模块中滤波电容的替代方法，应用于具有PIN型光电二极管的光接收 次模块，其特征在于，包括以下步骤： 51、 对PIN型光电二级管的输出信号进行直流隔离，并对隔离后的信号进行180°相位 变换，形成交流信号； 52、 对所述交流信号进行同相单位放大，在放大过程中利用偏置电压和偏置电流进行 稳定； 53、 对放大后的信号进行直流隔离，并对隔离后的信号进行180°相位变换，形成负反 馈交流信号输出。
2. 如权利要求1所述的光接收次模块中滤波电容的替代方法，其特征在于，步骤Sl具 体包括以下步骤：通过隔直电容对PIN型光电二级管的输出信号进行直流隔离和180°相 位变换，形成交流信号。
3. 如权利要求1所述的光接收次模块中滤波电容的替代方法，其特征在于：步骤S2所 述偏置电压通过对电源进行分压得到，所述偏置电流通过对参考电流IREF进行镜像得到。
4. 如权利要求1所述的光接收次模块中滤波电容的替代方法，其特征在于，步骤S3具 体包括以下步骤：通过隔直电容对放大后的信号进行直流隔离和180°相位变换，形成负 反馈交流信号输出。
5. -种实现权利要求1至4中任一项所述方法的光接收次模块中滤波电容的替代电 路，其特征在于：包括输入直流隔离电路（10)、同相单位放大电路（20)、静态偏置电路（30) 和输出直流隔离电路（40); 输入直流隔离电路（10)的输入端与PIN型光电二极管的PINA信号输出端连接，输入 直流隔离电路（10)的输出端与同相单位放大电路（20)的输入端连接；同相单位放大电路 (20)的输出端与输出直流隔离电路（40)的输入端连接，输出直流隔离电路（40)的输出 端与PIN型光电二极管的PINK端连接；静态偏置电路（30)的输出端与同相单位放大电路 (20)的输入端连接； 所述输入直流隔离电路（10)用于：对PIN型光电二极管的输出信号进行直流隔离，并 对隔离后的信号进行180°相位变换，形成交流信号； 所述同相单位放大电路（20)用于：对交流信号进行同相单位放大； 所述静态偏置电路（30)用于：在放大过程中通过提供偏置电压和偏置电流，对同相单 位放大电路（20)进行稳定，使其工作在稳定状态； 所述输出直流隔离电路（40)用于：对同相单位放大电路（20)的输出信号进行直流隔 离，并对隔离后的信号进行180°相位变换。
6. 如权利要求5所述的光接收次模块中滤波电容的替代电路，其特征在于：所述输入 直流隔离电路（10)包括第一隔直电容（101)，所述第一隔直电容（101)的一端与PIN型光 电二极管的PINA信号输出端连接，另一端与同相单位放大电路（20)的输入端连接。
7. 如权利要求5所述的光接收次模块中滤波电容的替代电路，其特征在于：所述同相 单位放大电路（20)包括第一 NMOS管（201)、第二NMOS管（202)、第三NMOS管（203)、第四 NMOS 管（204); 第一 NMOS管（201)的栅极分别与输入直流隔离电路（10)的输出端、静态偏置电路 (30)的输出端连接，第一 NMOS管（201)的漏极与电源连接，第一 NMOS管（201)的源极分别 与第二NMOS管（202)的栅极、第三NMOS管（203)的漏极连接； 第二NMOS管（202)的漏极与电源连接，第二NMOS管（202)的源极与第四NMOS管（204) 的漏极连接；第三NMOS管（203)的栅极分别与第四NMOS管（204)的栅极、静态偏置电路 (30)的输出端相连，第三NMOS管（203)的源极接地；第四NMOS管（204)的源极接地。
8. 如权利要求7所述的光接收次模块中滤波电容的替代电路，其特征在于：所述同相 单位放大电路（20)的交流放大倍数Av为： Λ S m 201 Γ201 S m 202 Γ202 Αν = -=-7--=-Γ §m _20ir201 + ^ S'm - 202 Γ202 + 】' 式中，gm_2cu为第一 NMOS管（201)的跨导，r 2(Ι1为第一 NMOS管（201)的输出电阻，gm 2(Ι2 为第二NMOS管（202)的跨导，r2(l2为第二NMOS管（202)的输出电阻。
9. 如权利要求5所述的光接收次模块中滤波电容的替代电路，其特征在于：所述静 态偏置电路（30)包括电源分压电路和电流镜像电路；所述电源分压电路包括第一电阻 (301) 、第三电阻（303)、第二电容（302)和第四电容（304)，第一电阻（301)与第二电容 (302) 并联后，第一电阻（301)的一端与电源连接，另一端分别与第三电阻（303)、第四电容 (304)的一端连接，第三电阻（303)、第四电容（304)的另一端均接地；所述电流镜像电路包 括第五NMOS管（305)，所述第五NMOS管（305)的栅极与同相单位放大电路（20)连接，第五 NMOS管（305)的漏极与参考电流IREF连接，第五NMOS管（305)的源极接地。
10. 如权利要求5所述的光接收次模块中滤波电容的替代电路，其特征在于：所述输出 直流隔离电路（40)包括第二隔直电容（401)，所述第二隔直电容（401)的一端与同相单位 放大电路（20)的输出端连接，另一端与PIN型光电二极管的PINK端连接。
【专利摘要】本发明公开了一种光接收次模块中滤波电容的替代方法及电路，涉及光接收次模块中的滤波电容技术领域。该方法包括：对PIN型光电二级管的输出信号进行直流隔离，并对隔离后的信号进行180°相位变换，形成交流信号；对该交流信号进行同相单位放大，在放大过程中利用偏置电压和偏置电流进行稳定；对放大后的信号进行直流隔离，并对隔离后的信号进行180°相位变换，形成负反馈交流信号输出。本发明能实现外接滤波电容的替代，使得ROSA的封装更加简单，提高生产效率，降低生产成本。
【IPC分类】H03F1-34
【公开号】CN104836537
【申请号】CN201510263256
【发明人】童志强
【申请人】烽火通信科技股份有限公司
【公开日】2015年8月12日
【申请日】2015年5月21日