專利名稱：一種用于光接收裝置的光agc控制電路的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種控 制電路，尤其是涉及一種光接收機的控制電路。
背景技術：
近年來，隨著電子技術的不斷進步和光纖傳輸系統的迅猛發展，為人們提供了方 便、快捷、準確的信息傳遞，尤其是FTTC(光纖到路邊)、FTTB (光纖到棟)和FTTH(光纖到 戶)等寬帶網絡的推廣應用，為信息傳遞開辟了高速通道。通常情況下，為了達到更遠的 傳輸距離，往往在光纖傳輸的終端增加能夠接收微弱光功率信號的光接收裝置，由于光功 率信號在傳輸過程中有不同程度上的損耗，所以在終端節點的光功率信號有一定的變化范 圍，經光接收裝置放大出來的信號很多時候都電平不穩定，并且信號失真嚴重，所以有必要 在光接收裝置上增加一個控制電路，來使系統的輸出電平穩定，并減少失真。目前，傳統的HFC(光纖同軸混合網)，一般是沒有設計自動增益控制(AGC)的， 但是產品一般帶有可插拔的固定衰減器，可以進行手動選擇衰減器來進行電平控制。而在 FTTC、FTTB和FTTH等寬帶網絡中，目前一般采用的AGC控制電路是基于RF功率檢測的閉環 控制系統，即電AGC控制電路。這種控制電路通過定向耦合器將一部分信號耦合到信號檢 測電路，信號檢測電路的輸出信號經過處理后輸送給電控衰減器的AGC電路。當電平檢測 器檢測的信號比AGC控制模塊的參考信號低時，AGC便減小衰減量，增大輸出；相反，當電平 檢測器檢測的信號比AGC控制模塊的參考信號高時，AGC就增大衰減量，減小輸出。這樣， AGC控制模塊不斷調整衰減量，使得輸出射頻電平在預期的輸入變化范圍保持恒定。但這 種電AGC控制方式存在控制范圍較窄的缺點，一般在IOdB的RF范圍內可以得到較好的控 制，對應的光功率范圍只有5dB，而且控制上顯得有點復雜，元件參數選取不當，會產生穩定 性問題。
發明內容本實用新型要解決的技術問題是提供一種用于光接收裝置的光AGC控制電路，這 種用于光接收裝置的光AGC控制電路結構簡單，在超過IOdB的入射光功率范圍內，對電平 進行自動增益控制，將輸出電信號的電平穩定在預設的參考電平上。采用的技術方案如 下一種用于光接收裝置的光AGC控制電路包括光電轉換單元、采樣單元和增益調整 單元，其特征是所述光AGC控制電路還包括微機處理單元；所述采樣單元的輸入端與光電 轉換單元的輸出端電連接，采樣單元的輸出端與微機處理單元的相應的輸入端電連接，增 益調整單元的控制端與微機處理單元相應的輸出端電連接，增益調整單元的信號輸入端接 收需要處理的電信號，增益調整單元的信號輸出端輸出經電平調整后的電信號；所述微機 處理單元包括A/D轉換模塊，并儲存有一組控制代碼。工作原理光電轉換單元將入射光功率信號 轉換為電信號，采樣單元采對光電轉 換單元輸出的電信號進行電壓采樣，輸出給微機處理單元，微機處理單元對該直流電壓信號進行A/D轉換，并依據控制代碼，輸出一個相應的控制信號給增益調整單元，增益調整單 元根據輸入的控制信號對需要處理的電信號的電平作相應幅度的衰減，使輸出電信號的電 平保持穩定，并將衰減后的電信號作為輸出。光功率接收裝置，尤其是超低光功率接收裝置，一般通過光電轉換單元將入射光 功率信號轉換為電信號，并采用低噪聲放大單元和放大輸出單元兩級放大電路電信號進行 放大，從而達到能夠接收到更微弱的光功率信號的目的，光功率接收裝置入口處所允許的 光功率信號的輸入范圍更大，可達到-12dB +ldB。然而，當入射光功率信號小時，轉換成 電信號后其電平相應就低，當入射光功率信號大時，轉換成電信號后其電平相應就高，經過 低噪聲放大單元放大后，這種電平的高低差別更加明顯。此時，如果將該電信號直接輸入到 放大輸出單元，經放大輸出單元的進一步放大輸出，必然造成輸出電信號的電平明顯的時 高時低，電平過高使得其增益的線性度下降使得增益難以精確調節而導致較大的失真。因 此，在光功率接收裝置上增加一個光AGC控制電路，對低噪聲放大單元和放大輸出單元之 間的電信號的電平進行調整，并將電平穩定在預設的參考電平上，經過電平調整后的電信 號輸入到放大輸出單元后，經放大輸出的電信號，其電平也保持穩定。光電轉換單元、采樣單元和增益調整單元均是一些常用的電路。光電轉換單元主 要包括一個光電轉換元件，它可以將入射光功率信號轉換為電信號并輸出；采樣單元是一 種常用的采樣電路，它對輸入的電信號進行電壓采樣，以直流方式保持電壓值不變并輸出； 增益調整單元根據控制信號，對其輸入的電信號進行相應的電平衰減，并將衰減后的電信 號輸出。為達到調整精確、控制方便的目的，作為本實用新型的優選方案，所述的一組控制 代碼由多個控制代碼構成，在光功率的輸入范圍內，每個光功率信號對應一個控制代碼，每 個控制代碼包括一個代表電平高低的電平數值和一個衰減數值。微機處理單元對采樣單元 輸送來的直流電壓進行A/D轉換，轉換成一個代表電平高低的電平數值，通過查表對照，找 出這個電平數值需要作出調整的對應衰減數值，并將這個衰減數值作為控制信號輸送給增 益調整單元。由于在無增益控制電路的情況下，入口光功率與輸出電平的對應關系為入口 光功率變化ldB，輸出電平同向變化2dB，所以在上述設置控制代碼時，應遵循光功率增大 IdB,增益調整單元的衰減增大2dB的原則，從而達到完美的AGC控制，使輸出的電平變化穩 定在IdB之內。本實用新型由光電轉換單元、采樣單元、微機處理單元和增益調整單元組成的光 AGC控制電路，進行光自動增益控制，對輸入的電信號的電平進行相應的衰減，輸出穩定電 平的電信號，由于采用在微機處理單元內部設置控制代碼方式，并通過查表對照，進行相應 幅度的衰減，其衰減范圍達到20dB以上，所對應光功率信號的范圍在IOdB以上；同時在控 制代碼的設置上，遵循光功率增大ldB，數控衰減單元衰減增大2dB的原則，因而可達到完 美的AGC控制，使輸出的電平變化穩定在IdB之內，從而使系統具有良好的保真性能。
圖1是光AGC控制電路的方框原理圖。圖2是光AGC控制電路的電路原理圖。
具體實施方式
以下結合附圖和本實用新型的優選實施方式做進一步的說明。如圖1的方框原理圖所示，本實用新型的用于光接收裝置的光AGC控制電路包括 光電轉換單元1、采樣單元2、微機處理單元3和數控衰減單元4 ；采樣單元2的輸入端與光 電轉換單元1的輸出端電連接，采樣單元2的輸出端與微機處理單元3的相應的輸入端電 連接，增益調整單元4的控制端7與微機處理單元3相應的輸出端電連接，增益調整單元的 信號輸入端5接收需要處理的電信號，增益調整單元的信號輸出端6輸出經電平調整后的 電信號。下面結合圖2的電路原理圖，對本實用新型的超低光功率接收裝置的工 作原理作 進一步描述光電轉換單元1主要包括光電轉換器Dl ；采樣單元2由采樣電路U8組成；微機處 理單元3包括單片微處理器TO，其中包括A/D轉換模塊，單片微處理器U6中儲存有一組控 制代碼，每個控制代碼包括一個代表電平高低的電平數值和一個衰減數值，控制代碼的設 置遵循光功率增大ldB，數控衰減單元衰減增大2dB的原則；增益調整單元4主要包括D2/ D3/D4 和 U4/U7。光電轉換單元1 (Dl)，接收入射光功率信號，并轉換為電信號，采樣單元2 (U8)對 由光電轉換單元I(Dl)輸出的電信號進行電壓采樣，并以直流方式輸出給微機處理單元 3 (TO)，微機處理單元3 (U6)對該直流電壓的電平進行A/D轉換，轉換成一個代表電平高低 的電平數值，通過查表對照，找出這個電平數值需要作出調整的對應的衰減數值，并將這個 衰減數值作為控制信號輸送給增益調整單元4(D2/D3/D4和U4/U7)，增益調整單元4 (D2/ D3/D4和U4/U7)根據輸入的制信號對需要調整的電信號的電平作相應幅度的衰減。例如， 當入口光功率為-1 IdBm時，比預設的入口光功率_12dB增加了 ldB，在微機處理單元3 (U6) 內部，依據采樣單元2所提供的電壓，通過A/D轉換為電壓數值，并查找相應的控制代碼，此 時，衰減數值為2，將這個衰減數值2作為增益調整單元4 (D2/D3/D4和U4/U7)的輸入控制 信號，增益調整單元4 (D2/D3/D4和U4/U7)對電信號進行2dB的衰減，從而使得衰減后的電 信號的電平保持穩定不變。
權利要求一種用于光接收裝置的光AGC控制電路包括光電轉換單元、采樣單元和增益調整單元，其特征是所述光AGC控制電路還包括微機控制單元；所述采樣單元的輸入端與光電轉換單元的輸出端電連接，采樣單元的輸出端與微機處理單元的相應的輸入端電連接，增益調整單元的控制端與微機處理單元相應的輸出端電連接，增益調整單元的信號輸入端接收需要處理的電信號，增益調整單元的信號輸出端輸出經電平調整后的電信號；所述微機處理單元包括A/D轉換模塊，并儲存有一組控制代碼。
2.如權利要求1所述的用于光接收裝置的光AGC控制電路，其特征是所述的一組控 制代碼由多個控制代碼構成，在光功率的輸入范圍內，每個光功率信號對應一個控制代碼， 每個控制代碼包括一個代表電平高低的電平數值和一個衰減數值。
專利摘要本實用新型涉及一種用于光接收裝置的光AGC控制電路，包括光電轉換單元、采樣單元、微機處理單元和增益調整單元；采樣單元的輸入端與光電轉換單元的輸出端電連接，采樣單元的輸出端與微機處理單元的相應的輸入端電連接，增益調整單元的控制端與微機處理單元相應的輸出端電連接，增益調整單元的信號輸入端接收需要處理的電信號，增益調整單元的信號輸出端輸出經電平調整后的電信號；微機處理單元包括A/D轉換模塊，并儲存有一組控制代碼。通過設置控制代碼，對輸入的電信號的電平進行進行自動增益控制，輸出電平穩定的電信號，其衰減范圍達到20dB以上，所對應光功率信號的范圍在10dB以上，同時使輸出的電平變化穩定在1dB之內，從而使系統具有良好的保真性能。
文檔編號H04B10/17GK201571025SQ20092029225
公開日2010年9月1日 申請日期2009年12月15日 優先權日2009年12月15日
發明者湯小秋, 王勇, 鄭楠 申請人:汕頭高新區亞威科技有限公司