專利名稱：650nm塑料光纖傳輸系統(tǒng)的光電轉(zhuǎn)換器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，尤其是一種光網(wǎng)絡(luò)的用戶終端設(shè)備，也就是通常俗稱的“最后一公里”用戶終端設(shè)備。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有主干線上的石英光纖網(wǎng)絡(luò)信息在接入用戶終端時必須經(jīng)光/電、電/光變換，這種換轉(zhuǎn)過程不但影響傳輸速度，而且導(dǎo)致信號衰減、信息失真，易受外界干擾，還易出現(xiàn)信息被盜。
為了改變現(xiàn)有信息傳輸上的上述缺陷，一種全光網(wǎng)絡(luò)正在研究中，全光網(wǎng)絡(luò)以其良好的透明性、波長路由特性、兼容性和可擴展性，成為下一代高速(超高速)寬帶網(wǎng)絡(luò)的首選。
實用新型內(nèi)容本實用新型目的就是設(shè)計一種在現(xiàn)有的1550nm、1310nm、850nm石英光纖信號分別轉(zhuǎn)換成650nm塑料光纖信號的全光網(wǎng)650nm信息傳輸系統(tǒng)中能將適合塑料光纖傳輸?shù)墓庑盘柡瓦m合雙絞線傳輸?shù)碾娦盘栔g進行轉(zhuǎn)換的650nm塑料光纖傳輸系統(tǒng)的光電轉(zhuǎn)換器。
本實用新型包括由供給整個系統(tǒng)的電源電路、光接口電路、電接口電路、兩個介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A、晶振電路；晶振電路連接在電源電路上，晶振電路又分別與兩個介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A連接，兩個介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A相互連接，每個介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A分別與光接口電路、電接口電路連接。
本實用新型是以兩片DM9331A為核心組成的光電轉(zhuǎn)換系統(tǒng)。它們分別通過ST88616五類線的TP電接口電路和TODX2402光纖接口電路，連接到普通五類線電纜和650nm塑料光纖。晶振電路為介質(zhì)轉(zhuǎn)換芯片提供時鐘源，介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A是一個低功耗、高性能的CMOS芯片，它具有符合IEEE802.3u標準的全部物理層功能，主要包括物理編碼子層(PCS)，適用用于光纖模塊的PECL兼容接口，能夠自動選擇全雙工/半雙工工作模式等，實現(xiàn)不同波長光信號到650nm光信號的轉(zhuǎn)換，既可以提供與雙絞線(五類線)線纜在100Base-TX快速以太網(wǎng)的直接接口，也可以通過PECL接口連接外部的光纖收發(fā)器。本實用新型的工作原理如下(1)通過OP2、OP1、OP0端設(shè)置DM9331A的初始工作模式。當設(shè)置成010時，系統(tǒng)就工作在可人工選擇的“100FX全雙工”模式下；當設(shè)置成001時，系統(tǒng)就工作在可人工選擇的“100FX半雙工”模式下；本轉(zhuǎn)換電路中，芯片被設(shè)置成“100FX全雙工”模式。
(2)通過MCI(介質(zhì)控制接口)實現(xiàn)數(shù)據(jù)的雙向流動。芯片在50MHz晶體振蕩器的同步協(xié)調(diào)下進行收、發(fā)數(shù)據(jù)(RXD、TXD)，且在TXEN有效期間每個時鐘周期收/發(fā)2bits數(shù)據(jù)信息。兩個芯片之間同樣也是一次傳輸2bits數(shù)據(jù)。
(3)其中一個DM9331A的TXEN來自于另一個DM9331A的RXDV信號端，介質(zhì)控制接口正在傳遞的物理介質(zhì)上的數(shù)據(jù)狀態(tài)。
(4)對介質(zhì)獨立接口寄存器(Media Independent Interface Register)組寫入預(yù)設(shè)的各種狀態(tài)(0或1)，對波長轉(zhuǎn)換器系統(tǒng)的復(fù)位方式、近端環(huán)回測試、傳輸速度、自動協(xié)商使能、重啟自動協(xié)商、全雙工等各種參數(shù)做出具體的設(shè)置，對于沒有特殊要求的bit位，一般可以采用缺省值。
(5)兩片DM9331A在數(shù)據(jù)通信的過程中，還會將實時的系統(tǒng)工作狀態(tài)(單/雙工、數(shù)據(jù)傳輸、介質(zhì)連接、出錯等)送到顯示驅(qū)動電路中，最后通過LED加以直觀顯示。
本實用新型塑料光纖系統(tǒng)集成全光網(wǎng)絡(luò)中的一個組成部件，將仍使用現(xiàn)有各種規(guī)格以太網(wǎng)卡的計算機連接到全光網(wǎng)系統(tǒng)，并通過全光網(wǎng)獲得高信息傳送速率，并能使塑料光纖系統(tǒng)與公用信息網(wǎng)有效互通，進行全程全網(wǎng)的光通信。
兩個介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A分別還連接LED驅(qū)動電路。
本實用新型的晶振電路連接在DC/DC轉(zhuǎn)換器的+3.3V輸出端，AC/DC電源轉(zhuǎn)換器外接在220V交流電上，由AC/DC電源轉(zhuǎn)換器將220交流電轉(zhuǎn)變成+5V直流電輸出，其輸出端連接在DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸入端，DC/DC轉(zhuǎn)換器還分別與兩個介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A連接。
本實用新型的介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A N2的腳17與介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A N3的腳14連接，介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A N2的腳19與介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A N3的腳28連接，介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331AN2的腳20與介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A N3的腳29連接，介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A N2的腳21與介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A N3的腳37連接，介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A N2的腳24與介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A N3的腳24連接，介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A N2的腳25與介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A N3的腳25連接，介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A N2的腳26與介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A N3的腳17連接，介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A N2的腳28與介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A N3的腳19連接，介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A N2的腳29與介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A N3的腳20連接，介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A N2的腳37與介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A N3的腳21連接，介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A N2的腳40與介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A N3的腳40連接。


圖1為本實用新型的組成框圖。
圖2為本實用新型的電路原理圖之一；圖3為本實用新型的電路原理圖之二；圖4為本實用新型的電路原理圖之三；圖5為本實用新型的電路原理圖之四；
圖6為本實用新型的電路原理圖之五；圖7為本實用新型的電路原理圖之六。
具體實施例RJ45接口由介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A N3和與N3連接的TP接口電路、晶振電路、自動、全雙工選擇指示電路、變壓電路組成。
本實用新型的供電電路包括兩部分一是220V交流電壓轉(zhuǎn)+5V直流電壓的AC/DC變換電路，允許的交流輸入為150V～264V、50/60Hz、輸出電壓精度為±1％，紋波系數(shù)小于1％。
二是+5V直流電壓轉(zhuǎn)+3.3V直流電壓的DC/DC變換電路。變換出的+3.3V主要是供給芯片DM9331和光纖接口電路之用。電源的地間分別設(shè)置2.2μH電感和濾波電容。
指示燈電路由電阻和LED串接組成。
光信號接口電路由介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331N2和與N2連接的光接口電路、光模塊供電電路、光模塊方向轉(zhuǎn)換器、半全雙工轉(zhuǎn)換及指示電路組成，光接口電路由接插件TODX2402和電阻組成。
光信號接口電路上還設(shè)有指示燈電路。
光信號接口電路的媒體轉(zhuǎn)換控制芯片N2的腳43連接在50MHz的晶振電源輸出端。
芯片N2的腳17與芯片N3的腳14連接，芯片N2的腳19與芯片N3的腳28連接，芯片N2的腳20與芯片N3的腳29連接，芯片N2的腳21與芯片N3的腳37連接，芯片N2的腳24與芯片N3的腳24連接，芯片N2的腳25與芯片N3的腳25連接，芯片N2的腳26與芯片N3的腳17連接，芯片N2的腳28與芯片N3的腳19連接，芯片N2的腳29與芯片N3的腳20連接，芯片N2的腳37與芯片N3的腳21連接，芯片N2的腳40與芯片N3的腳40連接。
一個介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9301A的TXEN端與另一介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9301A的RXDV端交叉互接、一個媒體轉(zhuǎn)換控制芯片DM9301A的RXD端與另一個媒體轉(zhuǎn)換控制芯片DM9301A的TXD端交叉互接，兩個媒體轉(zhuǎn)換控制芯片DM9301A的FXRD端、FXTD端分別外接。兩個媒體轉(zhuǎn)換控制芯片DM9301A的OSCIN端都連接在50MHz的晶振電源輸出端。
光纖收發(fā)接口電路以TOSHIBA公司的光纖收發(fā)模塊TODX2402為主組成，構(gòu)成交換機物理層上的8個數(shù)據(jù)輸入/輸出通道，將雙向數(shù)據(jù)連接到介質(zhì)轉(zhuǎn)換芯片DM9331的RX+/FXRD+，RX-/FXRD，TX+/FXTD+，，TX-/FXTD-，等4個I/O腳，在FXSD1信號的控制下獨立實現(xiàn)光信號的收發(fā)交換。
當光交換芯片的光信號檢測引腳FXSD18的電壓值大于0.6V時，該端口工作在100BaseFX模式，且當0.6V＜VFXSDn＜1.25V時，F(xiàn)XSDn為低電平，光信號連接指示“熄滅”；當VFXSDn＞1.25V時，F(xiàn)XSDn為高電平，光信號連接指示“點亮”。
本實用新型通過兩個工作狀態(tài)指示燈，顯示光電轉(zhuǎn)換器的動態(tài)工作狀態(tài)，例如數(shù)據(jù)傳輸、出錯情況等。
DIAG_STO-診斷狀態(tài)輸出，當DIAG_ACT＝1且處于FX方式時，DIAG_STO＝1代表光線連接成功；＝0代表光纖連接失敗。用于自動回環(huán)測試。
FX_LINK/ACT-連接或活動指示燈。
FX_FAULTLED-FX模式下，指示光纖信號錯誤。
光纖收發(fā)模塊TODX2402和介質(zhì)轉(zhuǎn)換芯片DM9331A的信號接口均為3.3伏PECL接口。
權(quán)利要求1.650nm塑料光纖傳輸系統(tǒng)的光電轉(zhuǎn)換器，其特征在于包括由供給整個系統(tǒng)的電源電路、光接口電路、電接口電路、兩個介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A、晶振電路；晶振電路連接在電源電路上，晶振電路又分別與兩個介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A連接，兩個介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A相互連接，每個介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A分別與光接口電路、電接口電路連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述650nm塑料光纖傳輸系統(tǒng)的光電轉(zhuǎn)換器，其特征在于兩個介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A分別還連接LED驅(qū)動電路。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述650nm塑料光纖傳輸系統(tǒng)的光電轉(zhuǎn)換器，其特征在于晶振電路連接在DC/DC轉(zhuǎn)換器的+3.3V輸出端，AC/DC電源轉(zhuǎn)換器外接在220V交流電上，由AC/DC電源轉(zhuǎn)換器將220交流電轉(zhuǎn)變成+5V直流電輸出，其輸出端連接在DC/DC轉(zhuǎn)換器的輸入端，DC/DC轉(zhuǎn)換器還分別與兩個介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1或2或3所述650nm塑料光纖傳輸系統(tǒng)的光電轉(zhuǎn)換器，其特征在于介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A N2的腳17與介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331AN3的腳14連接，介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331AN2的腳19與介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A N3的腳28連接，介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A N2的腳20與介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A N3的腳29連接，介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A N2的腳21與介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A N3的腳37連接，介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A N2的腳24與介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A N3的腳24連接，介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A N2的腳25與介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A N3的腳25連接，介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A N2的腳26與介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A N3的腳17連接，介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A N2的腳28與介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A N3的腳19連接，介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A N2的腳29與介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A N3的腳20連接，介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A N2的腳37與介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A N3的腳21連接，介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A N2的腳40與介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A N3的腳40連接。
專利摘要650nm塑料光纖傳輸系統(tǒng)的光電轉(zhuǎn)換器，涉及一種網(wǎng)絡(luò)設(shè)備，尤其是一種光網(wǎng)絡(luò)的用戶終端設(shè)備，包括由供給整個系統(tǒng)的電源電路、光接口電路、電接口電路、兩個介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A、晶振電路；晶振電路連接在電源電路上，晶振電路又分別與兩個介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A連接，兩個介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A相互連接，每個介質(zhì)轉(zhuǎn)換控制芯片DM9331A分別與光接口電路、電接口電路連接。在現(xiàn)有的1550nm、1310nm、850nm石英光纖信號分別轉(zhuǎn)換成650nm塑料光纖信號的全光網(wǎng)650nm信息傳輸系統(tǒng)中能將適合塑料光纖傳輸?shù)墓庑盘柡瓦m合雙絞線傳輸?shù)碾娦盘栔g進行轉(zhuǎn)換，為全光網(wǎng)絡(luò)的實現(xiàn)提供了可能的條件。
文檔編號H04B10/14GK2857340SQ20052013984
公開日2007年1月10日 申請日期2005年12月16日 優(yōu)先權(quán)日2005年12月16日
發(fā)明者繆立山, 喬桂蘭, 繆德俊, 徐蓉艷 申請人:江蘇華山光電有限公司