本實用新型涉及光接收機的技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種FTTH入戶型光接收機。

背景技術(shù)：

在現(xiàn)有的FTTH入戶型的光接收機中，通常的自動增益控制電路是通過單片機和數(shù)控衰減器來實現(xiàn)的，其控制成本高；另一種是通過控制PIN二極管的增益來實現(xiàn)的，這種電路成本低廉，但插入損耗大，控制范圍小，控制精度低。

技術(shù)實現(xiàn)要素：

本實用新型的主要目的是提出一種插入損耗小、控制精度高且控制成本低的FTTH入戶型光接收機。

為實現(xiàn)上述目的，本實用新型提出的FTTH入戶型光接收機，F(xiàn)TTH入戶型光接收機，其包括：用于進行光電轉(zhuǎn)換并輸出相應(yīng)的電信號以及檢測接收的光功率并輸出相應(yīng)的檢測信號的光檢測單元，用于進行阻抗匹配的匹配網(wǎng)絡(luò)單元，將光檢測單元輸出的電信號進行放大的第一級低噪放大器，由PIN二極管組成且可改變PIN二極管的衰減量來穩(wěn)定光檢測單元輸出的電信號的電平的可變衰減器。光檢測單元的電信號輸出端與匹配網(wǎng)絡(luò)單元的輸入端連接。匹配網(wǎng)絡(luò)單元的輸出端與第一級低噪放大器的輸入端連接，第一級低噪放大器的輸出端與可變衰減器的輸入端連接。

該光接收機還包括：根據(jù)光檢測單元輸出PWM信號的微處理器，將PWM 信號轉(zhuǎn)換為具有穩(wěn)定電壓的控制信號來控制可變衰減器的衰減量的控制的低通濾波器，以及放大控制信號的電平的運放單元。微處理器的輸入端與光檢測單元的檢測信號輸出端相連。微處理器的PWM信號輸出端與低通濾波器的輸入端相連，低通濾波器的電壓信號輸出端與運放單元的輸入端相連，運放單元的輸出端與可變衰減器的受控端相連。

優(yōu)選地，微處理器為STM8S003單片機。

優(yōu)選地，光檢測單元包括：光電二極管PD，自耦式匹配變壓器T，電容(C1， C2)，以及電阻(R1，R2)。所述光電二極管PD的正向端與自耦式匹配變壓器 T的原繞組的第一端連通，其另一端與5V電源相連。自耦式匹配變壓器T的原繞組的第二端與電阻R1的第一端、電容C2的第一端、電阻R2的第一端連通。電阻R1的第二端與電容C2的第二端接地，電阻R2的第二端作為所述光檢測單元的檢測信號輸出端。電容C1的第一端作為所述光檢測單元的電信號輸出端，電容C1的第二端與自耦式匹配變壓器T的副繞組的輸出端連通。

優(yōu)選地，可變衰減器包括：均由兩共陰極的二極管組成的第一三腳二極管與第二三腳二極管，電容(C3，C4，C5，C6，C7)，電阻(R3，R4，R5， R6，R7，R8)，以及電感L5。電容C3的第一端作為可變衰減器的輸入端，電容C3的第二端與第一三腳二極管的公共端相連，并通過電阻R3接地。電容C4 的第一端作為可變衰減器的輸出端，電容C4的第二端與第二三腳二極管的公共端相連，并通過電阻R4接地。電感L5的第一端作為可變衰減器的受控端，電感L5的第二端與第一三腳二極管的第一陽極端、第二三腳二極管的第一陽極端相連，并通過電容C5接地。第一三腳二極管的第二陽極端接電阻R5，該電阻R5的另一端通過電阻R7與直流電源Ve連接，并通過電容C6接地。第二三腳二極管的第二陽極端接電阻R6，該電阻R6的另一端通過電阻R8與直流電源 Ve連接，并通過電容C7接地。

優(yōu)選地，可變衰減器還包括電感(L3，L4)。電感L3的一端與電阻R3相連，其另一端與電容C3、第一三腳二極管的公共端相連。電感L4的一端與電阻R4相連，其另一端與電容C4、第二三腳二極管的公共端相連。

優(yōu)選地，光接收機還包括：用于放大可變衰減器恒定的電信號的電平的第二級放大器，以及用于保護輸出網(wǎng)絡(luò)的輸出網(wǎng)絡(luò)保護單元。第二級放大器的輸入端與可變衰減器的輸出端連接，第二級放大器的輸出端與輸出網(wǎng)絡(luò)保護單元的輸入端連接。

相比現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型采用PIN二極管模擬可變衰減器來替代數(shù)控衰減器，并通過微處理器輸出的PWM信號來控制可變衰減器的衰減量，其控制成本低，控制范圍大，且可以保證控制精度。此外，根據(jù)光電二極管接收的光功率與其轉(zhuǎn)換后的電信號的對應(yīng)關(guān)系，還可通過軟件來調(diào)整控制可變衰減器的控制范圍，從而適應(yīng)不同地區(qū)的使用需求。

附圖說明

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖示出的結(jié)構(gòu)獲得其他的附圖。

圖1為本實用新型第一實施例的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本實用新型第二實施例的結(jié)構(gòu)框圖；

圖3為光檢測模塊的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為可變衰減器的電路結(jié)構(gòu)示意圖；

本實用新型目的的實現(xiàn)、功能特點及優(yōu)點將結(jié)合實施例，參照附圖做進一步說明。

具體實施方式

本實用新型提出一種FTTH入戶型光接收機。

參照圖1，圖1為本實用新型第一實施例的結(jié)構(gòu)框圖。

如圖1所示，在本實用新型實施例中，該FTTH入戶型光接收機包括：光檢測單元1，匹配網(wǎng)絡(luò)單元2，第一級低噪放大器A1，可變衰減器3，微處理器 41，低通濾波器42以及運放單元43。其中，光檢測單元1的電信號輸出端與匹配網(wǎng)絡(luò)單元2的輸入端相連，匹配網(wǎng)絡(luò)單元2的輸出端與第一級低噪放大器A1 的輸入端相連，第一級低噪放大器A1的輸出端與可變衰減器3的輸入端相連。微處理器41的輸入端與光檢測單元1的檢測信號輸出端相連。微處理器41的 PWM信號輸出端與低通濾波器42的輸入端相連，低通濾波器42的電壓信號輸出端與運放單元43的輸入端相連，運放單元43的輸出端與可變衰減器3的受控端相連。

光檢測單元1用于進行光電轉(zhuǎn)換并輸出相應(yīng)的電信號以及檢測接收的光功率并輸出相應(yīng)的檢測信號。具體地，如圖3所示，光檢測單元1包括：光電二極管PD，自耦式匹配變壓器T，電容(C1，C2)，以及電阻(R1，R2)。所述光電二極管PD的正向端與自耦式匹配變壓器T的原繞組的第一端連通，其另一端與5V電源相連。自耦式匹配變壓器T的原繞組的第二端與電阻R1的第一端、電容C2的第一端、電阻R2的第一端連通。電阻R1的第二端與電容C2的第二端接地，電阻R2的第二端作為所述光檢測單元的檢測信號輸出端。電容C1 的第一端作為所述光檢測單元的電信號輸出端，電容C1的第二端與自耦式匹配變壓器T的副繞組的輸出端連通。在本實施例中，光電二極管PD的反向端還通過匹配電感L1接+5V電壓，其正向端通過匹配電感L2與自耦式匹配變壓器T 的原繞組的第一端連通，匹配電感L1、匹配電感L2起阻抗匹配的作用，以提高信號的輸出功率。

匹配網(wǎng)絡(luò)單元2用于將光檢測單元1與第一級低噪放大器A1進行阻抗匹配，以保證電信號的信噪比在后續(xù)的電路中不被劣化。第一級低噪放大器A1 用于放大光檢測單元1輸出的電信號。

可變衰減器3由若干PIN二極管組成，其可通過改變PIN二極管的衰減量來穩(wěn)定光檢測單元1輸出的電信號的電平。具體地，如圖4所示，可變衰減器3包括：均由兩共陰極的PIN二極管組成的第一三腳二極管31與第二三腳二極管 32，電容(C3，C4，C5，C6，C7)，電阻(R3，R4，R5，R6，R7，R8)，以及電感L5。電容C3的第一端作為可變衰減器3的輸入端，其第二端與第一三腳二極管31的公共端相連，并通過電阻R3接地。電容C4的第一端作為可變衰減器3的輸出端，其第二端與第二三腳二極管32的公共端相連，并通過電阻R4 接地。電感L5用于隔離高頻，其第一端作為可變衰減器3的受控端，其第二端與第一三腳二極管31的第一陽極端、第二三腳二極管32的第一陽極端相連，并通過電容C5接地。第一三腳二極管31的第二陽極端接電阻R5，該電阻R5的另一端通過電阻R7與直流電源Ve連接，并通過電容C6接地。第二三腳二極管 32的第二陽極端接電阻R6，該電阻R6的另一端通過電阻R8與直流電源Ve連接，并通過電容C7接地。在本實施例中，直流電源Ve為+2.5V的直流電源。

在本實施例中，串聯(lián)的第一三腳二極管31與第二三腳二極管32具有180度的相位差，可180度反相工作，抵消偶次失真；四個PIN二級管構(gòu)成的π型壓控衰減器可提高衰減的最大值，從而擴大控制范圍；整個衰減器網(wǎng)絡(luò)是對稱的，偏置電路更簡單；電阻R7、電阻R8作為第一三腳二極管31與第二三腳二極管3匹配電阻，用于提供正確的偏置和分流，使得衰減器網(wǎng)絡(luò)獲得良好的阻抗匹配。電阻R5與電阻R6用于提高阻抗匹配特性。本實用新型的可變衰減器3 可以實現(xiàn)良好的阻抗匹配和平坦的衰減，其動態(tài)范圍寬、控制精度高。進一步地，為減少第二三腳二極管32與第二三腳二極管32的插入損耗。可變衰減器3還包括電感(L3，L4)。電感L3的一端與電阻R3相連，其另一端與電容C3、第一三腳二極管31的公共端相連。電感L4的一端與電阻R4相連，其另一端與電容C4、第二三腳二極管32的公共端相連。

微處理器41可根據(jù)光檢測單元1接受的光功率，使用普通GPIO口輸出相應(yīng)的PWM信號，低通濾波器42可將該PWM信號進行多級RC阻容濾波轉(zhuǎn)換為穩(wěn)定的直流電壓Vp，運放單元43會將該直流電壓Vp放大為控制電壓Vc(即控制信號)，最后輸出到可變衰減器3，控制可變衰減器的衰減。通過微處理器41 將光檢測單元接受的光功率對應(yīng)輸出PWM信號，再通過該PWM信號來實現(xiàn)對可變衰減器的控制，可有效降低控制成本。進一步地，微處理器41采用低成本的STM8S003單片機，進一步降低控制成本。

本實用新型的技術(shù)方案是由光檢測單元1的光電二極管PD接受光信號，光檢測單元1將光信號轉(zhuǎn)換為電信號，并檢測光功率。電信號通過匹配網(wǎng)絡(luò)單元 2與第一級低噪放大器A1輸出到可變衰減器3。光檢測單元1檢測到接受的光功率將會輸出OPT電壓(即檢測信號)，并將該OPT電壓輸出到微處理器41。微處理器41根據(jù)該OPT電壓的變化輸出PWM信號，該PWM信號通過低通濾波器 42濾波為穩(wěn)定的直流電壓Vp，并由運放單元43放大為控制電壓Vc(即控制信號)，通過控制電壓Vc來控制第一三腳二極管31與第二三腳二極管32的衰減量，使得輸出的電信號的電平保持穩(wěn)定。當(dāng)光檢測單元1接受的光功率變大時，微處理器41輸出的PWM信號占空比變小，使得控制電壓變小，從而控制可變衰減器33增大衰減量，以抵消電信號的增大的信號電平；當(dāng)光檢測單元1接受的光功率變小時，微處理器41輸出的PWM信號的占空比變大，使得控制電壓變大，從而控制可變衰減器3減小衰減量，以彌補電信號的減小的信號電平。這樣，在較大的光電二極管PD接收的光功率的范圍內(nèi)，便可使得電信號的的電平保持穩(wěn)定。

相比現(xiàn)有技術(shù)，本實用新型采用PIN二極管模擬可變衰減器3來替代數(shù)控衰減器，并通過微處理器41輸出的PWM信號來控制可變衰減器3的衰減量，其插入損耗小，控制成本低，控制范圍大，且可以保證控制精度。此外，根據(jù)光電二極管接收的光功率與其轉(zhuǎn)換后的電信號的對應(yīng)關(guān)系，還可通過軟件可調(diào)整控制可變衰減器3的控制范圍，從而適應(yīng)不同地區(qū)的使用需求。

參照圖2，圖2為本實用新型的第二實施例的結(jié)構(gòu)框圖。

如圖2所示，在第二實施例中，該光接收機還包括：第二級放大器A2與輸出網(wǎng)絡(luò)保護單元5。第二級放大器A2的輸入端與可變衰減器3的輸出端相接，用于放大可變衰減器3輸出的電信號的電平，以保證光接收機在光功率較低的情況下仍可以輸出高電平的電信號。第二級放大器A2的輸出端與輸出網(wǎng)絡(luò)保護單元5的出入端連接，用于保護第二級放大器5的輸出端，保護整個光接收機的輸出網(wǎng)絡(luò)，提高光接收機的使用壽命。

以上所述僅為本實用新型的優(yōu)選實施例，并非因此限制本實用新型的專利范圍，凡是在本實用新型的發(fā)明構(gòu)思下，利用本實用新型說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)變換，或直接/間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域均包括在本實用新型的專利保護范圍內(nèi)。