專利名稱：光接收機(jī)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種光纖網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)用的光電轉(zhuǎn)換設(shè)備，尤其是涉及一種帶有光功率監(jiān)測功能的光接收機(jī)。
背景技術(shù)：
現(xiàn)階段用于監(jiān)測光纖網(wǎng)絡(luò)傳輸系統(tǒng)中的光功率設(shè)備，一般是采用接入一帶有光功率監(jiān)測功能的光接收機(jī)，其電路10如圖1所示，包括一PD光電轉(zhuǎn)換元件11將接收的光信號轉(zhuǎn)換成光電流信號，該光電流信號按順序經(jīng)跨阻放大器TIA12、低通濾波器LPF13、限幅放大器14處理成數(shù)據(jù)信號后輸出，其它監(jiān)測電路單元15與限幅放大器14連接。在將該光接收機(jī)接入光網(wǎng)絡(luò)對信號的光功率進(jìn)行監(jiān)測時(shí)，用戶采用在PD光電轉(zhuǎn)換元件11的負(fù)極端連接一取樣電阻R1，該取樣電阻R1與電源Vcc連接。通過測量該取樣電阻R1兩端的取樣電壓VR1，以達(dá)到監(jiān)測光傳輸網(wǎng)絡(luò)的光功率大小。設(shè)定VPD為PD光電轉(zhuǎn)換元件11兩端的反向偏置電壓；V1為跨阻放大器TIA12的輸入端的內(nèi)部偏置電壓；Im為取樣電阻R1的光電流；通過圖1所示因?yàn)閂R1＝Vcc-VPD-V1＝Im×R1 公式1Im＝P0×Re公式2所以VPD＝Vcc-VR1-V1 公式4P0為光接收機(jī)所接收的光功率值，Re為PD光電轉(zhuǎn)換元件的響應(yīng)度為一常量，通?？缱璺糯笃鱐IA12的最佳工作電壓V1＝VCC-1.57；為了保證PD光電轉(zhuǎn)換元件11正常工作，則PD光電轉(zhuǎn)換元件11兩端電壓VPD必須保持反向偏壓，即VPD＞0，也就是公式4必須滿足條件VPD＝Vcc-(P0×Re)R1-VCC+1.57＞0，則(P0×Re)R1＜1.57 公式5從公式5可知，光接收機(jī)所接收的光功率P0值與取樣電阻R1成反比。由于取樣電阻R1的大小設(shè)定后，就可以通過光接收機(jī)監(jiān)測到整個(gè)光網(wǎng)絡(luò)傳輸中的光功率大小，包括最大光功率和最小光功率。因此，取樣電阻R1的取值大小受限于光功率P0的最大值的限制。根據(jù)公式1可知，取樣電阻R1值越大，取樣電壓VR1越大，監(jiān)測精度越高；根據(jù)公式4，取樣電壓VR1增大，會導(dǎo)致PD光電轉(zhuǎn)換元件11兩端的反向偏置電壓VPD就會隨之減小，甚至有可能形成正向偏壓，從而導(dǎo)致光接收機(jī)不能正常工作。因而，現(xiàn)有光接收機(jī)在用于光網(wǎng)絡(luò)監(jiān)測時(shí)，取樣電阻R不能隨用戶的需要取值，受到其光功率的限制。

發(fā)明內(nèi)容
為克服以上缺點(diǎn)，本實(shí)用新型提供一種光接收機(jī)，不管取樣電阻如何取值，光接收機(jī)都能正常工作。
為實(shí)現(xiàn)以上發(fā)明目的，本實(shí)用新型提供一種光接收機(jī)，其電路按順序串聯(lián)，包括一PD光電轉(zhuǎn)換元件、跨阻放大器TIA、LPF低通濾波器、限幅放大器及其它監(jiān)測電路，并且還包括一PNP型電流鏡像電路，其包括兩個(gè)參數(shù)相同的PNP三極管，兩三極管的基極彼此連接，且兩三極管的發(fā)射極并聯(lián)后與光接收機(jī)的供電電壓VCC1連接，其中一PNP三極管的基極與其集電極短路連接后，與所述PD光電轉(zhuǎn)換元件的負(fù)極連接；和一NPN型電流鏡像電路，其包括兩個(gè)參數(shù)相同的NPN三極管，兩三極管的基極彼此連接，且兩三極管的發(fā)射極并聯(lián)接地，NPN三極管的基極與其集電極短路連接后，與所述另一PNP三極管的集電極連接，使所述PNP型電流鏡像電路與NPN型電流鏡像電路串聯(lián)，NPN三極管的集成極用于與光接收機(jī)的外部取樣電阻R2連接，該取樣電阻R2接供電電壓VCC2。
所述PNP型電流鏡像電路為PNP型三極管電流鏡像芯片或PNP型三極管對管組成的電流鏡像電路。
所述NPN型電流鏡像電路為NPN型三極管電流鏡像芯片或NPN型三極管對管組成的電流鏡像電路。
所述PD光電轉(zhuǎn)換元件為PIN型或APD型光電轉(zhuǎn)換元件。
由于上述光接收機(jī)的電路中PD光電轉(zhuǎn)換元件的負(fù)極連接有一PNP型電流鏡像電路，該電流鏡像電路的發(fā)射極連接有供電電壓VCC1，且其中連接在PD光電轉(zhuǎn)換元件負(fù)極端的三極管的基極和集電極是短路連接，從而使PD光電轉(zhuǎn)換元件兩端的反向偏置電壓VPD＝VCC1-0.7-V1，由于VCC1和V1為常數(shù)，從而反向偏置電壓VPD保持不變，與取樣電阻的大小無關(guān)。為了提高監(jiān)測精度，用戶就可以根據(jù)需要對取樣電阻進(jìn)行取值，且不影響光接收機(jī)的正常工作。


圖1表示現(xiàn)有技術(shù)的光接收機(jī)；圖2表示本實(shí)用新型的光接收機(jī)。
具體實(shí)施例
以下結(jié)合附圖詳細(xì)描述本實(shí)用新型最佳實(shí)施例。
如圖2所示的光接收機(jī)，其電路20包括一PD光電轉(zhuǎn)換元件21將接入的光信號轉(zhuǎn)換成光電流信號，該光電流信號按順序經(jīng)跨阻放大器TIA22、低通濾波器LPF23、限幅放大器24處理成數(shù)據(jù)信號后輸出，其它監(jiān)測電路單元25與限幅放大器24連接。其中PD光電轉(zhuǎn)換元件21的負(fù)極與外部取樣電阻R2之間還設(shè)有一PNP型電流鏡像電路26和一NPN型電流鏡像電路27組成的串聯(lián)電路。該串聯(lián)電路的具體連接情況如下PNP型電流鏡像電路26包括兩個(gè)參數(shù)相同的PNP三極管2601、2602，該電流鏡像電路26可以為PNP型三極管電流鏡像芯片或PNP型三極管對管組成的電流鏡像電路。兩三極管的基極2601B、2602B彼此連接，且兩三極管的發(fā)射極2601E、2602E并聯(lián)后與光接收機(jī)的供電電壓VCC1連接，同時(shí)，一PNP三極管2601的基極2601B與其集電極2601C短路連接后，與所述PD光電轉(zhuǎn)換元件21的負(fù)極連接，使PD光電轉(zhuǎn)換元件21與PNP型電流鏡像電路26形成串聯(lián)電路。NPN型電流鏡像電路27，包括兩個(gè)參數(shù)相同的NPN三極管2701、2702，該電流鏡像電路27可以是NPN型三極管電流鏡像芯片或NPN型三極管對管組成的電流鏡像電路。兩三極管的基極2701B、2702B彼此連接，且兩三極管的發(fā)射極2701E、2702E并聯(lián)接地，其中一NPN三極管2701的基極2701B與其集電極2701C短路連接后，與PNP型電流鏡像電路26的另一PNP三極管2602的集電極2602C連接，使PNP型電流鏡像電路26與NPN型電流鏡像電路27形成串聯(lián)電路。另一NPN三極管2702的集成極2702C用于與光接收機(jī)的外部取樣電阻R2連接，該取樣電阻R2接供電電壓VCC2。
由于上述PNP三極管2601的基極2601B與集電極2601C短路連接，使得該三極管在發(fā)射極2601E和集電極2601C間的電壓為結(jié)電壓0.7V。由圖2中可得到，PD光電轉(zhuǎn)換元件21兩端的反向偏置電壓VPD＝VCC1-0.7-V1，由于VCC1和V1為常數(shù)，因而反向偏置電壓VPD始終保持不變，其大小與取樣電阻R2無關(guān)。而流經(jīng)PD光電轉(zhuǎn)換元件21的光電流I1，根據(jù)鏡像電路原理，與PNP型電流鏡像電路26的集電極2602C的電流I2大小相等，該電流I2再經(jīng)NPN型電流鏡像電路27中NPN型三極管2701后接地，形成回路。取樣電阻R2的電流I3其大小根據(jù)鏡像電路原理，與I2相同，該電流經(jīng)NPN型三極管2702后接地，也形成回路。也就是
I1＝I2＝I3VR2＝I3×R2，VR2為取樣電壓。
VPD＝VCC1-0.7-V1當(dāng)I3一定時(shí)，取樣電阻R2越大，取樣電壓VR2越大，監(jiān)測精度就越高。而取樣電阻R2的大小又不影響PD光電轉(zhuǎn)換元件21的反向偏置電壓VPD，始終可以保持光接收機(jī)處于正常工作狀態(tài)。
權(quán)利要求1.一種光接收機(jī)，其電路(20)按順序串聯(lián)，包括一PD光電轉(zhuǎn)換元件(21)、跨阻放大器TIA(22)、LPF低通濾波器(23)、限幅放大器(24)及其它監(jiān)測電路(25)，其特征在于，還包括一PNP型電流鏡像電路(26)，其包括兩個(gè)參數(shù)相同的PNP三極管(2601)、(2602)，兩三極管的基極(2601B)、(2602B)彼此連接，且兩三極管的發(fā)射極(2601E)、(2602E)并聯(lián)后與光接收機(jī)的供電電壓VCC1連接，其中一PNP三極管(2601)的基極(2601B)與集電極(2601C)短路連接后，與所述PD光電轉(zhuǎn)換元件(21)的負(fù)極連接；和一NPN型電流鏡像電路(27)，其包括兩個(gè)參數(shù)相同的NPN三極管(2701)、(2702)，兩三極管的基極(2701B)、(2702B)彼此連接，且兩三極管的發(fā)射極(2701E)、(2702E)并聯(lián)接地，其中一NPN三極管(2701)的基極(2701B)與其集電極(2701C)短路連接后，與所述PNP型電流鏡像電路(26)的另一PNP三極管(2602)的集電極(2602C)連接，使PNP型電流鏡像電路(26)與NPN型電流鏡像電路(27)串聯(lián)，另一NPN三極管(2702)的集成極(2702C)用于與光接收機(jī)的外部取樣電阻R2連接，該取樣電阻R2接供電電壓VCC2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光接收機(jī)，其特征在于，所述PNP型電流鏡像電路(26)為PNP型三極管電流鏡像芯片或PNP型三極管對管組成的電流鏡像電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光接收機(jī)，其特征在于，所述NPN型電流鏡像電路(27)為NPN型三極管電流鏡像芯片或NPN型三極管對管組成的電流鏡像電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的光接收機(jī)，其特征在于，所述PD光電轉(zhuǎn)換元件(21)為PIN型或APD型光電轉(zhuǎn)換元件。
專利摘要本實(shí)用新型提供一種光接收機(jī)，其電路按順序串聯(lián)，包括一PD光電轉(zhuǎn)換元件、跨阻放大器TIA、LPF低通濾波器、限幅放大器及其它監(jiān)測電路，其中PD光電轉(zhuǎn)換元件的負(fù)極與外部取樣電阻R2之間還設(shè)有一PNP型電流鏡像電路26和一NPN型電流鏡像電路組成的串聯(lián)電路，PD光電轉(zhuǎn)換元件兩端的反向偏置電壓V
文檔編號H04B10/08GK2810045SQ20052006194
公開日2006年8月23日 申請日期2005年7月22日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月22日
發(fā)明者夏京盛, 王瓏琨, 謝藝力 申請人:深圳飛通光電股份有限公司