一种通过IO口进行放电的采保电路制造技术

一种通过IO口进行放电的采保电路，通过将采保电容非接地端与MCU的IO口相连接，该IO口平时为输入状态，每次采保电容采样完毕后将该IO口清零，IO口清零后回到输入状态，可以保证采保电容放电的彻底性，同时因其清零时内阻非常小，故残留的系统性的噪音电压也非常小，如此最终保证整个采样过程能够高效地采样到微弱信号；同时MCU还对采样进行数字滤波；采保电容用于OLT时的电容量为220pf~330pf；开关为TS5A4594或TS5A4595；这些能够保证更加高效地采样微弱信号，同时生产成本也更低。（*该技术在2022年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属于光通信领域，尤其涉及对光信号转换得到的电信号进行采保的采保电路。
技术介绍
随着对通信传输速率要求的提高，以及现代制造エ艺的提升使光纤制造成本下降，现代通信领域越来越多地利用光纤进行信息的传输。光通信网络连接到用户终端的接入网，按照是否接入了有源器件可分为A0N(Active Optical Network,有源光网络)和PON(Passive Optical Network,无源光网络)。由于PON具有维护简便,便于安装和拓展的特点，得到了广泛的使用，并成为了国际通信联盟的标准规范。ー个PON通常由ー个位于中心局的OLT (Optical Line Terminal,光线路终端)，数个位于用户端的ONU(Optical Network Unit，光网络单元)和位于两者之间的光配线网络构成。当数据下行的时候，OLT将下行数据包广播到各个0NU，各ONU根据下行数据包中的地址信息各自进行匹配即可。当数据上行的时候，由于上行数据往往量小且时间规律性不高，现行的做法是让各个ONU以时分复用模式工作。通信领域对于信号传输、采集、恢复等的各种指标的要求越来越高，特别是在光通信领域中，由于ONU发光功率普遍比较小，使OLT收到的光信号往往比较微弱，这就对OLT的微弱信号采样能力提出了更高的要求。在OLT中存在如图I所示的光信号接收电路，在收到光信号后，首先通过光电转换电路将光信号转换为电流信号，再通过信号放大电路将电流信号放大为电压信号，而后通过采保电路对电压信号进行采样保持(以下称采保，即保持当前电压便于后续的对电压信号的采样)，最后由模数转换器对该电压信号进行采样并转换为数字信号，以便后续处理。如图2所示，传统的采保电路一般由开关和采保电容组成，开关一端作为输入端，开关另一端作为输出端的同时接采保电容一端，采保电容另一端接地。这样的采保电路充电回路和放电回路是同一个回路，没有提供专门的放电回路的，非常容易出现上一次采保电容的放电还未结束，又开始下一次的充电。这就造成采保电容上电荷不稳定，虽然是同样的光信号強度，却在采保电容上采样出不同的电压，最終反馈给上位机的信号失真。特别是在接收到微弱信号的时候，如果上次放电还没有结束，采保电容上残留的电压远远大于接收到微弱信号时应有的电压，则最終得到的数字信号完全是误码。同时因为有系统性的环境噪音的存在，采保电容总是存在因噪音电流而产生的电压，在充电时这样的噪音电压无法清除，也会导致微弱信号的采样失败。也有厂商在传统采保电路的基础上做了一些改进如图3所示，除了原有的开关一外，还在采保电容上连接了另ー个接地的开关ニ。毎次在对信号的采样结束后，将开关ニ闭合，让采保电容上的电荷充分释放。这在很大程度上减少了充电放电的冲突和噪音电压，但是由于开关本身就存在内阻，故开关ニ的两端上必然会存在电压降，也就是说采保电容上依然会残存电荷，从而仍然无法真正解决微弱信号的采样问题。同时由于多了ー个开关，该方案还增加了生产成本。
技术实现思路
针对上述问题，本技术的目的在于提供ー种成本更低的，能够更加有效的对微弱信号进行采样的采保电路。本技术的目的通过以下的技术方案来完成一种通过IO ロ进行放电的采保电路，包括开关、采保电容，还包括MCU，该MCU的ー个IO ロ与采保电容非接地端相连接，该IO ロ平时为输入状态，每次采保电容采样完毕后将该IO ロ清零，IO ロ清零后回到输入状态。进ー步的，所述MCU还对采样进行数字滤波。由于MCU为整个光信号接收电路的核心，最終采样到的信号都会进入MCU，故通过MCU对采样进行数字滤波，可以在硬件消除噪音的基础上通过软件优化信号，能够更加有效率的消除噪音的影响。进ー步的，所述采保电容的电容量为220pf 330pf。由于ONU的发光功率比较低， OLT接收到的信号往往比较微弱，故使用220pf 330pf的电容可以保证电容量足够接收较大的信号的同时，其成本也低很多。因为常见的电容规格中，低于220pf的，比如IOOpf的电容器会在接收较大信号的时候饱和而导致数据丢失，而大于330pf的，比如500pf的成本相对较高。进ー步的，所述开关为TS5A4594或TS5A4595。这两个型号的开关芯片为市面上常见的型号，生产成本较低。本技术的有益效果在干本技术通过将采保电容非接地端与MCU的IO ロ相连接，由于IO ロ处于输入状态时，其阻抗非常高，可以保证采保电容正常充电；而IO ロ清零时,会通过接地而将IO ロ的电荷清除掉，此时的IO 口内阻非常小，可以保证采保电容放电的彻底性，同时因其清零时内阻非常小，故残留的系统性的噪音电压也非常小；如此最终保证整个采样过程能够高效的采样到微弱信号。附图说明图I为OLT上的光信号接收电路示意图；图2为传统采保电路的电路结构示意图；图3为改进后的采保电路的电路结构示意图；图4为本技术具体实施例的采保电路的电路结构示意图。具体实施方式本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。本说明书中公开的任ー特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。同时本说明书中对替代特征的描述是对等同技术特征的描述，不得视为对公众的捐献。本说明书中用语若同时具有一般含义与本领域特有含义的，如无特殊说明，均定义为本领域特有含义。如图4所示，为本技术具体实施例的电路结构示意图。本技术的通过IOロ进行放电的采保电路由开关、采保电容、和MCU组成；开关一端作为输入端，开关另一端作为输出端的同时接采保电容非接地端，采保电容该非接地端还连接MCU的ー个IO ロ，采保电容接地端接地。整个采保电路的工作过程如下首先初始化MCU ;开关默认状态为断开状态，如果开关没有断开则将开关断开；同时清零IO ロ，这时采保电容上的噪音电荷会释放到地，保证采保电容上无电荷存在，而后将IO ロ切换为输入状态。接着采保电路开始工作，由于开关芯片为触发信号使能开关，故有信号传来时，开关将闭合；电压信号完成对采保电容的充电过程；充电完毕后，集成在MCU中的模数转换器开始对采保电容上的电压进行采样，由于此时IO ロ的工作方式是输入状态，理想情况下， 输入状态是等同于高阻态，因此不会对采保电容上的电荷存在影响。采样结束后，开关再次断开，此时采保电容上只有原信号电荷和噪音电荷；MCU将IO ロ清零，从而采保电容上的电荷通过该IO ロ被释放干净；而后该IO ロ又切换为输入状态，准备下一次米样。这样的工作方式可以保证毎次采样前，采保电容上是没有残余电荷，不会发生电荷叠加的情况，同时因其清零时内阻非常小，故残留的系统性的噪音电压也非常小，如此最终保证整个采样过程能够高效地采样到微弱信号。根据本技术一个优选的实施例，MCU还对采样进行数字滤波。由于MCU为整个光信号接收电路的核心，最終采样到的信号都会进入MCU，故通过MCU对采样进行数字滤波，可以在硬件消除噪音的基础上通过软件优化信号，能够更加有效率地消除噪音的影响。根据本技术一个优选的实施例，采保电容的电容量为220pf 330pf。由本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种通过IO口进行放电的采保电路，包括开关、采保电容，其特征在于：还包括MCU，该MCU的一个IO口与采保电容非接地端相连接，该IO口平时为输入状态，每次采保电容采样完毕后将该IO口清零，IO口清零后回到输入状态。

【技术特征摘要】
1.一种通过IO 口进行放电的采保电路，包括开关、采保电容，其特征在于 还包括MCU，该MCU的一个IO 口与采保电容非接地端相连接，该IO 口平时为输入状态，每次采保电容采样完毕后将该IO 口清零，IO 口清零后回到输入状态。2.根据权利要求I所述通过IO口进行放电的采保...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓彬，
申请(专利权)人：成都优博创技术有限公司，
类型：实用新型
国别省市：