專利名稱：有線電視網絡光接收機的單片機控制光自動增益控制電路的制作方法
技術領域：
本發明涉及一種應用于有線電視網絡光接收機的單片機控制光自動增益控制 (AGC Automatic Gain Control)電路，屬于有線電視技術領域，尤其是混合光纖同軸電纜網雙向網絡改造的一種基于有線電視光傳輸設備。
背景技術：
至2009年底，全國有線廣播電視用戶達1.74億戶。2010年1月13日，溫家寶總理在主持召開的國務院常務會議上正式提出加快推進中國電信網、廣播電視網和互聯網三網融合，并明確了三網融合的時間表。2010年6月6日，我國通過了三網融合試點方案，并于7月1日確定了 12個試點城市和地區。三網融合實現后，廣播電視網不僅可以提供電視節目，還可以提供互聯網和語音通信業務。對于互聯網和電信網絡而言，也可以更好地發展網絡電視、手機電視等業務，分享廣播電視網豐富的節目資源。國家廣電總局要求HFC雙向網絡改造一個是基礎傳輸網絡改造，其中有基本實現光纖到樓，逐步實現光纖到戶。隨著 HFC網絡的不斷升級和改造，光纖網絡以低廉的價格、更廣的覆蓋范圍、更快的傳輸速度以及更小的故障率，迅速取代同軸電纜。這樣在HFC網絡中光發射機和光接收機就成為網絡中的關鍵設備，在這里我就根據新一代廣電網絡的發展開發一款超低光功率接收有線電視網絡光接收機的光自動增益控制電路。
發明內容
本發明的目的是要提供一種有線電視網絡光接收機的單片機控制光自動增益控制電路，它能超低功率接收，輸出電平恒定不變，準確的光功率指示，成本低并安全可靠性
尚ο本發明的目的是這樣來達到的，一種有線電視網絡光接收機的單片機控制光自動增益控制電路，包括光檢測器D1、電感L1L5、電容C1C15、發光二極管D2、電阻R1R19、放大管 U1、U2、信號耦合器Z1、芯片Q1、U3-U4、控制單元U5和插座JP1、JP2，其中U1、U2為F226放大管，U3為PIC16F887-04單片機芯片，U4為PE4304射頻數字衰減器芯片，U5為GSD-008 顯示控制單元，Ql為MCP1541電壓基準芯片，光檢測器Dl的負極接電感Ll的一端，光檢測器Dl的接地腳接地，電感Ll的另一端接信號耦合器Zl輸入端，信號耦合器Zl輸出端接電阻R3和電容C8的一端，電容C8的另一端接地，電阻R3的另一端接電阻R2、R16和電容C7 的一端，電阻R16、電容C7的另一端接地，電阻R2的另一端接直流電壓+24V，耦合器Zl中心抽頭接電容Cl的一端，電容Cl的另一端接放大管Ul的1腳，放大管Ul的2腳接地，放大管Ul的3腳接電感L4、電容C2的一端，電感L4的另一端接電容C9、電阻R4的一端，電容C9的另一端接地，電阻R4的另一端、電容ClO的一端接直流電壓+8V，電容ClO的另一端接地，電容C2的另一端接電感L3的一端，電感L3的另一端接芯片U4的2腳，光檢測器Dl 正極接電感L2的一端，電感L2的另一端接電阻R1、R15、電容C5的一端，電阻R15、電容C5 的另一端接地，電阻Rl的另一端接電容C6的一端、芯片U3的21腳，電容C6的另一端接地，
3芯片 U3 的 3、12、13、19、20、23-27、30、31、33-37、42、43腳懸空，芯片仍的 8、9、10、11、14、15 腳分別接控制單元U5的2、3、4、9、7、8腳，芯片U3的16腳接插座JPl的1腳，芯片U3的17 腳接插座JPl的2腳，插座JPl的3腳接直流電壓+5V，插座JPl的4腳接地，插座JPl的5 腳接芯片U3的18腳、電阻R6的一端，電阻R6的另一端、電容C14 一端、芯片Ql的Vin腳接直流電壓+5V，芯片Ql的Vss腳、電容C14的另一端接地，芯片Ql的Vout腳接電容C13 的一端、芯片U3的22腳，電容C13的另一端接地，芯片U3的6、四腳接地，芯片U3的7、觀腳接直流電壓+5V，芯片U3的1腳接電阻R9的一端，電阻R9的另一端接插座JP2的2腳， 插座JP2的1腳接直流電壓+5V，芯片U3的44腳接電阻R8的一端，電阻R8的另一端接插座JP2的3腳，插座JP2的4腳接地，芯片U3的32腳接電阻R7的一端，電阻R7的另一端接發光二級管D2正極，發光二級管D2負極接地，芯片U3的38、39、40、41腳分別接控制單元U5的10、11、12、1腳，控制單元TO的5腳接直流電壓+5V，控制單元TO的6腳接地，芯片U3的2腳接電阻RlO的一端，電阻RlO的另一端接電阻R19的一端、芯片U4的5腳，芯片U3的4腳接電阻Rll的一端，電阻Rll的另一端接電阻R18的一端、芯片U4的3腳，芯片U3的5腳接電阻R12的一端，電阻R12的另一端接電阻R17的一端、芯片U4的4腳，電阻R17、R18、R19的另一端接地，芯片U4的13腳接電阻R13的一端，芯片U4的6、9腳、電阻R13的另一端電容C15的一端接直流電壓+3V，電容C15的另一端接地，芯片U4的0、7、 8、10、11、12、18腳接地，芯片U4的1、15-17、19、20腳接直流電壓+3V，芯片U4的14腳接電容C3的一端，電容C3的另一端接放大管U2的1腳，放大管U2的2腳接地，放大管U2的3 腳接電感L5、電容C4的一端，電感L5的另一端接電容C11、電阻R5的一端，電阻R5的另一端、電容C12的一端接直流電壓+8V，電容C11、C12的另一端接地，電容C4的另一端輸出射頻信號到前級放大電路。本發明使用了高靈敏度光檢測器，當輸入光功率在_5dBm時，可保證用戶電視信號正常。輸入光檢測器光功率在-8 +2dBm時，保持輸出電平恒定不變，在進行網絡設計時，按照網絡輸出電平要求，可在基本不考慮光功率的前提下進行網絡改造。采用了精確光功率數碼指示電路，顯示準確的光功率指示功能電路起到了光功率計的作用，可直接讀出當前接收光功率，對于系統維護具有重要的意義，尤其是對于沒有光功率計的用戶，有光功率指示意義非同一般。充分利用現有網絡，將光纖向用戶端延伸，無源光網絡對信號傳輸協議、信號調制格式完全透明，網絡可以按照用戶量的增長進行擴展，今后用戶確實需要更高的質量要求，可直接把光纖延伸至用戶，實現真正的光纖入戶。網絡采用光纖，網絡結構非常簡單，在前端和用戶之間大幅減少了有源電子器材，如光站和放大器，不需野外供電，AC 供電備份，據運營商統計RF PON網絡比HFC網絡能降低90%的維護量。設備及光纖數量大大減少，網絡架構簡單明了，網絡實現無源傳輸。
圖1為本發明的原理圖。
具體實施例方式參見圖單片機控制光自動增益控制電路是在一定的光接收功率范圍內(_8 +2dBm),把光接收機輸出的電信號通過插座JP2輸入單片機，單片機通過程序轉換為相應的電壓一路輸出到顯示控制單元，另一路輸出到射頻數字衰減器芯片，由放大管U2放大輸出一個恒定不變的電信號。+24V直流電壓經過電阻R2、電容C7、電阻R16、R3、電容C8、信號耦合器Z1、電感Ll輸入光檢測器Dl負極，光檢測器Dl工作，由光檢測器Dl負極輸出電信號經過電感Li、信號耦合器Z1、電容Cl輸入放大管Ul的1腳，+8V直流電壓經過電容C10、 電阻R4、電容C9、電感L4輸入到放大管Ul的3腳，放大管Ul工作，放大管Ul的3腳放大的電信號經過電容C2、電感L3輸入芯片U4的2腳。光檢測器Dl正極輸出電壓經過電感L2、 電阻R15、R1、電容C5、C6輸入U3的21腳。芯片Q1、U3、U4、控制單元TO、插座JP1、JP2、發光二級管D2、電阻R6-R12、R17-R19、電容C13-15組成光AGC控制電路。芯片U4的14腳輸出信號經過電容C3輸入放大管U2，+8V直流電壓經過電容C12、電阻R5、電容C11、電感 L5輸入到放大管U2的3腳，放大管U2工作，放大管U3的3腳輸出放大的電信號經過電容 C4到前級放大電路，在一定的接收光功率范圍內保證光AGC電路輸出恒定不變的電信號。 其中U1、U2為低噪聲放大管，Zl為信號耦合線圈，Dl為光檢測器，D2為發光二極管， Ll L3為信號平坦度調整空心電感，L4、L5為高頻濾波直流過流電感，C1-C4為高頻隔直電容，C5 C15為高頻濾波電容，R1-R14為限流電阻，R15-R19為壓降電阻，JPl為數據調試接口，JP2為數據串口，Ql為MCP1541電壓基準芯片，U3為PIC16F887-04單片機，U4 為PE4304射頻數字衰減器芯片，U5為GSD-008顯示控制單元。單片機控制光自動增益控制電路最具吸引力的益處是有可能降低網絡運營成本。 在部署解決方案時，它有如下幾點技術優勢
1.超低光功率接收常規光檢測器輸入光功率在-3dBm以下時，載噪比(C/N)會急劇下降，導致用戶電視信號出現馬賽克。單片機控制光自動增益控制電路使用了高靈敏度光檢測器，當輸入光功率在_5dBm時，可保證用戶電視信號正常。.輸出電平恒定不變常規光接收機輸入光功率沒變化lcffim，輸出電信號會變化 2dB,單片機控制光自動增益控制電路在輸入光功率-8 +2dBm時，通過內部控制電路，可保持輸出電平恒定不變，在進行網絡設計時，按照網絡輸出電平要求，可在基本不考慮光功率的前提下進行網絡改造。.光功率指示常規光接收機只有簡單的光功率指示，無法正確判斷當前的接收光功率。單片機控制光自動增益控制電路采用了精確光功率指示電路，顯示準確的光功率指示功能電路起到了光功率計的作用，可直接讀出當前接收光功率，對于系統維護具有重要的意義，尤其是對于沒有光功率計的用戶，有光功率指示意義非同一般。.成本相對較低，便于升級擴容充分利用現有網絡，將光纖向用戶端延伸，無源光網絡對信號傳輸協議、信號調制格式完全透明，網絡可以按照用戶量的增長進行擴展，今后用戶確實需要更高的質量要求，可直接把光纖延伸至用戶，實現真正的光纖入戶。.安全性、可靠性高，可維護性好網絡采用光纖，網絡結構非常簡單，在前端和用戶之間大幅減少了有源電子器材，如光站和放大器，不需野外供電，AC供電備份，據運營商統計RF PON網絡比HFC網絡能降低90%的維護量。設備及光纖數量大大減少，網絡架構簡單明了，網絡實現無源傳輸。
權利要求
1. 一種有線電視網絡光接收機的單片機控制光自動增益控制電路，其特征在于包括光檢測器D1、電感L1-L5、電容C1-C15、發光二極管D2、電阻R1-R19、放大管Ul、U2、信號耦合器Z1、芯片Ql、U3-U4、控制單元U5和插座JPl、JP2，其中Ul、U2為放大管，U3為 PIC16F887-04單片機芯片，U4為PE4304射頻數字衰減器芯片，U5為GSD-008顯示控制單元，Ql為MCP1541電壓基準芯片，光檢測器Dl的負極接電感Ll的一端，光檢測器Dl的接地腳接地，電感Ll的另一端接信號耦合器Zl輸入端，信號耦合器Zl輸出端接電阻R3和電容 C8的一端，電容C8的另一端接地，電阻R3的另一端接電阻R2、R16和電容C7的一端，電阻 R16、電容C7的另一端接地，電阻R2的另一端接直流電壓+24V，耦合器Zl中心抽頭接電容 Cl的一端，電容Cl的另一端接放大管Ul的1腳，放大管Ul的2腳接地，放大管Ul的3腳接電感L4、電容C2的一端，電感L4的另一端接電容C9、電阻R4的一端，電容C9的另一端接地，電阻R4的另一端、電容ClO的一端接直流電壓+8V，電容ClO的另一端接地，電容C2 的另一端接電感L3的一端，電感L3的另一端接芯片U4的2腳，光檢測器Dl正極接電感L2 的一端，電感L2的另一端接電阻R1、R15、電容C5的一端，電阻R15、電容C5的另一端接地， 電阻Rl的另一端接電容C6的一端、芯片U3的21腳，電容C6的另一端接地，芯片U3的3、 12、13、19、20、23-27、30、31、33-37、42、43 腳懸空，芯片 U3 的 8、9、10、11、14、15 腳分別接控制單元U5的2、3、4、9、7、8腳，芯片U3的16腳接插座JPl的1腳，芯片U3的17腳接插座 JPl的2腳，插座JPl的3腳接直流電壓+5V，插座JPl的4腳接地，插座JPl的5腳接芯片 U3的18腳、電阻R6的一端，電阻R6的另一端、電容C14 一端、芯片Ql的Vin腳接直流電壓+5V，芯片Ql的Vss腳、電容C14的另一端接地，芯片Ql的Vout腳接電容C13的一端、芯片U3的22腳，電容C13的另一端接地，芯片U3的6、四腳接地，芯片U3的7J8腳接直流電壓+5V，芯片U3的1腳接電阻R9的一端，電阻R9的另一端接插座JP2的2腳，插座JP2 的1腳接直流電壓+5V，芯片U3的44腳接電阻R8的一端，電阻R8的另一端接插座JP2的 3腳，插座JP2的4腳接地，芯片U3的32腳接電阻R7的一端，電阻R7的另一端接發光二級管D2正極，發光二級管D2負極接地，芯片U3的38、39、40、41腳分別接控制單元TO的10、 11、12、1腳，控制單元U5的5腳接直流電壓+5V，控制單元TO的6腳接地，芯片U3的2腳接電阻RlO的一端，電阻RlO的另一端接電阻R19的一端、芯片U4的5腳，芯片U3的4腳接電阻Rll的一端，電阻Rll的另一端接電阻R18的一端、芯片U4的3腳，芯片U3的5腳接電阻R12的一端，電阻R12的另一端接電阻R17的一端、芯片U4的4腳，電阻R17、R18、 R19的另一端接地，芯片U4的13腳接電阻R13的一端，芯片U4的6、9腳、電阻R13的另一端電容C15的一端接直流電壓+3V，電容C15的另一端接地，芯片U4的0、7、8、10、11、12、18 腳接地，芯片U4的1、15-17、19、20腳接直流電壓+3V,芯片U4的14腳接電容C3的一端，電容C3的另一端接放大管U2的1腳，放大管U2的2腳接地，放大管U2的3腳接電感L5、電容C4的一端，電感L5的另一端接電容C11、電阻R5的一端，電阻R5的另一端、電容C12的一端接直流電壓+8V，電容Cll、C12的另一端接地，電容C4的另一端輸出射頻信號到前級放大電路。
全文摘要
一種有線電視網絡光接收機的單片機控制光自動增益控制電路，屬于有線電視技術領域。包括光檢測器D1、電感L1L5、電容C1C15、發光二極管D2、電阻R1R19、放大管U1、U2、信號耦合器Z1、芯片Q1、U3-U4、控制單元U5和插座JP1、JP2，其中U1、U2為F226放大管，U3為PIC16F887-04單片機芯片，U4為PE4304射頻數字衰減器芯片，U5為GSD-008顯示控制單元，Q1為1541電壓基準芯片。優點能超低功率接收，輸出電平恒定不變，準確的光功率指示，成本低并安全可靠性高。
文檔編號H04N7/22GK102387355SQ201110328628
公開日2012年3月21日 申請日期2011年10月26日 優先權日2011年10月26日
發明者儲志風, 王曉吉, 范金良, 陳鑫 申請人:常熟市高事達光電科技有限公司