保护APD接收器的电路、光模块及方法技术

本发明专利技术公开了一种保护APD接收器的电路，包括APD接收器，APD接收器的偏置输入端分别通过第一去耦电容和第二去耦电容接地，APD接收器的偏置输入端连接镜像电路第一输出端，镜像电路输入端连接升压控制电路输出端，升压控制电路输入端连接微处理器；镜像电路第二输出端通过第一电阻接地且同时连接到所述微处理器；微处理器连接限幅放大器信号丢失LOS端，限幅放大器连接跨阻放大器TIA，跨阻放大器TIA连接APD接收器输出端，APD接收器的偏置输入端与镜像电路第一输出端之间连接有第二电阻，第二电阻的阻值为10K-100K欧姆。本发明专利技术可有效保护APD损坏，降低了模块失效的风险，提高光模块使用寿命。

【技术实现步骤摘要】
保护APD接收器的电路、光模块及方法
本专利技术涉及光收发模块领域，特别涉及一种保护光模块中的APD接收器的电路、光模块及方法。
技术介绍
目前采用APD接收器的光模块的接收端电路如附图1所示,微处理器MCU控制升压控制电路输出高压信号，高压信号经过镜像电流源电路分成电流成比例输出的两路偏置通路，一路输出供给APD接收器的高压管脚，并经过C1和C2两种去耦电容滤波，使得APD接收器获取足够的电压发生雪崩，产生倍增效应。APD在获取足够的电压后，把光信号转换成电信号，并通过跨阻放大器TIA转换成差分信号输出给限幅放大器，由限幅放大器对差分信号整形并通过电接口输出，同时限幅放大器会根据跨阻放大器TIA输出信号幅度的大小判断是否输出信号丢失LOS信号。另一路输出同VPD输出光电流成比例的电流并在R1采样电阻上生成采样电压，输入到MCU的接收功率采样输入RXpowerADCinput管脚，进行接收功率监控采样。为了获得最佳的灵敏度，MCU会控制升压控制电路把APD接收器的偏置电压控制在雪崩点附近，此时APD接收器倍增因子较大，很小的光输入即可得到较大的光电流，当输入到APD接收器的光功率很大时，过大的光电流流过APD接收器会导致APD接收器损坏。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术中所存在的上述不足，提供一种保护APD接收器的电路、光模块及方法。为了实现上述专利技术目的，本专利技术采用的技术方案是：一种保护APD接收器的电路，包括APD接收器，所述APD接收器的偏置输入端分别通过第一去耦电容和第二去耦电容接地，所述APD接收器的偏置输入端连接镜像电路第一输出端，所述镜像电路输入端连接升压控制电路输出端，所述升压控制电路输入端连接微处理器；所述镜像电路第二输出端通过第一电阻接地且同时连接到所述微处理器；所述微处理器连接限幅放大器信号丢失LOS端，所述限幅放大器连接跨阻放大器TIA，所述跨阻放大器TIA连接所述APD接收器输出端，所述APD接收器的偏置输入端与所述镜像电路第一输出端之间连接有第二电阻，所述第二电阻的阻值为10K-100K欧姆。优选的，还包括光模块接口，所述光模块接口连接所述限幅放大器输出端。进一步的，所述光模块接口还与所述限幅放大器信号丢失LOS端连接。优选的，所述APD接收器与所述跨阻放大器TIA集成在一起构成APD-TIA组件。优选的，所述镜像电路为镜像电流源电路。本专利技术还提供一种利用上述的保护APD接收器的电路保护APD接收器的方法，包括如下步骤：所述APD接收器将接收到的光信号转换成电信号输出；所述跨阻放大器TIA接收所述APD接收器输出的所述电信号，将其转换成差分信号输出到所述限幅放大器；所述限幅放大器对所述差分信号进行整形处理后输出，同时根据所述跨阻放大器TIA输出的所述差分信号的幅度大小判断是否输出信号丢失LOS信号；所述微处理器用于当所述APD接收器在第二电压下工作时监控所述LOS信号，当所述LOS信号告警时，控制所述升压控制电路将输出的所述第二电压降低至第一电压，所述镜像电路将所述第一电压转换成电流信号并通过镜像电路的第一输出端输出至APD接收器，使所述APD接收器工作在非雪崩区域；其中所述第一电压小于第二电压。优选的，所述微处理器还用于通过与所述镜像电路的第二输出端连接的第一电阻监控采样在所述第一电压下工作的所述APD接收器的接收光功率，当所述接收光功率超过预定的阈值时，控制所述升压控制电路恢复输出电压至所述第二电压使所述APD接收器恢复正常工作在雪崩区域。进一步的，所述阈值的设定具体为：所述微处理器记录在所述第二电压下所述APD接收器工作时当所述LOS信号告警时所述APD接收器的接收光功率值，即为所述阈值。本专利技术还提供一种光模块，包括上述的保护APD接收器的电路。优选的，还包括依次连接的激光器驱动器和光发射组件TOSA。与现有技术相比，本专利技术的有益效果：本专利技术在APD接收器的偏置输入端与所述镜像电路第一输出端之间连接第二电阻，所述第二电阻的阻值为10K-100K欧姆。该电阻的阻值较大，当输入光增加时，电阻上产生的压降会降低APD的偏置电压，降低APD倍增因子，降低光电流起到保护APD的作用。本专利技术还通过对APD偏置电路的修改，加入了微处理器控制APD接收器增益的算法，起到了保护APD的作用，降低了模块失效的风险，提高光模块使用寿命。附图说明：图1是现有的保护APD接收器电路图；图2是本专利技术的保护APD接收器电路图。具体实施方式下面结合具体实施方式对本专利技术作进一步的详细描述。但不应将此理解为本专利技术上述主题的范围仅限于以下的实施例，凡基于本
技术实现思路
所实现的技术均属于本专利技术的范围。如图2所示的一种保护APD接收器的电路，包括APD接收器，所述APD接收器的偏置输入端分别通过第一去耦电容C1和第二去耦电容C2接地，所述APD接收器的偏置输入端连接镜像电路第一输出端VPD，所述镜像电路输入端连接升压控制电路输出端，所述升压控制电路输入端连接微处理器MCU；所述镜像电路第二输出端通过第一电阻R1接地且同时连接到所述微处理器MCU；所述微处理器MCU连接限幅放大器信号丢失LOS端，所述限幅放大器连接跨阻放大器TIA，所述跨阻放大器TIA连接所述APD接收器输出端，所述APD接收器的偏置输入端与所述镜像电路第一输出端VPD之间连接有第二电阻R2，所述第二电阻R2的阻值为10K-100K欧姆。优选的，还包括光模块接口，所述光模块接口连接所述限幅放大器输出端。所述光模块接口还与所述限幅放大器信号丢失LOS端连接，用于直接输出LOS信号到外部设备。所述APD接收器与所述跨阻放大器TIA集成在一起构成APD-TIA组件，提高集成度，减小器件体积。所述镜像电路为镜像电流源电路。本专利技术在镜像电路第一输出端Vpd接入R2电阻，R2电阻的阻值较大，为10K~100K欧姆范围内任何数值，如10K、20K、30K、50K、60K、80K、90K、100K等等。当输入光增加时，R2电阻上产生的压降会降低APD的偏置电压，降低APD倍增因子，降低光电流起到保护APD的作用。同时当光功率降低时，光电流减小，R2上电压降低，APD电压升高，倍增因子提高，因此APD同样可以获得最佳的灵敏度。本专利技术还提供一种利用上述实施例的保护APD接收器的电路保护APD接收器的方法，包括如下步骤：所述APD接收器将接收到的光信号转换成电信号输出；所述跨阻放大器TIA接收所述APD接收器输出的所述电信号，将其转换成差分信号输出到所述限幅放大器；所述限幅放大器对所述差分信号进行整形处理后输出，同时根据所述跨阻放大器TIA输出的所述差分信号的幅度大小判断是否输出信号丢失LOS信号；所述微处理器用于当所述APD接收器在第二电压下工作时监控所述LOS信号，当所述LOS信号告警时，控制所述升压控制电路将输出的所述第二电压降低至第一电压，所述镜像电路将所述第一电压转换成电流信号并通过镜像电路的第一输出端输出至APD接收器，使所述APD接收器工作在非雪崩区域；其中所述第一电压小于第二电压。优选的，所述微处理器还用于通过与所述镜像电路的第二输出端连接的第一电阻监控采样在所述第一电压下工作的所述APD接收器的接收光功率，当所述接收光功率超过预定的阈值本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种保护APD接收器的电路，包括APD接收器，所述APD接收器的偏置输入端分别通过第一去耦电容和第二去耦电容接地，所述APD接收器的偏置输入端连接镜像电路第一输出端，所述镜像电路输入端连接升压控制电路输出端，所述升压控制电路输入端连接微处理器；所述镜像电路第二输出端通过第一电阻接地且同时连接到所述微处理器；所述微处理器连接限幅放大器信号丢失LOS端，所述限幅放大器连接跨阻放大器TIA，所述跨阻放大器TIA连接所述APD接收器输出端，其特征在于，所述APD接收器的偏置输入端与所述镜像电路第一输出端之间连接有第二电阻，所述第二电阻的阻值为10K‑100K欧姆。

【技术特征摘要】
1.一种保护APD接收器的电路，包括APD接收器，所述APD接收器的偏置输入端分别通过第一去耦电容和第二去耦电容接地，所述APD接收器的偏置输入端连接镜像电路第一输出端，所述镜像电路输入端连接升压控制电路输出端，所述升压控制电路输入端连接微处理器；所述镜像电路第二输出端通过第一电阻接地且同时连接到所述微处理器；所述微处理器连接限幅放大器信号丢失LOS端，所述限幅放大器连接跨阻放大器TIA，所述跨阻放大器TIA连接所述APD接收器输出端，其特征在于，所述APD接收器的偏置输入端与所述镜像电路第一输出端之间连接有第二电阻，所述第二电阻的阻值为10K-100K欧姆。2.根据权利要求1所述的保护APD接收器的电路，其特征在于，还包括光模块接口，所述光模块接口连接所述限幅放大器输出端。3.根据权利要求2所述的保护APD接收器的电路，其特征在于，所述光模块接口还与所述限幅放大器信号丢失LOS端连接。4.根据权利要求1所述的保护APD接收器的电路，其特征在于，所述APD接收器与所述跨阻放大器TIA集成在一起构成APD-TIA组件。5.根据权利要求1所述的保护APD接收器的电路，其特征在于，所述镜像电路为镜像电流源电路。6.一种利用权利要求1所述的保护APD接收器的电路保护APD接收器的方法，其特征在于，包括如下步骤：所述APD接收器将接收到的光信号转换成电信号输出；所述跨阻放大器TIA接收所述APD接收器输出的所述电信号，将其转换成差分信号输出到所述限幅...

【专利技术属性】
技术研发人员：姚海军，黄远军，魏秋明，
申请(专利权)人：索尔思光电成都有限公司，
类型：发明
国别省市：四川;51