用于光模块中APD器件升压调节的数模转换电路制造技术

技术编号:14865758 阅读:95 留言:0更新日期:2017-03-20 12:11
本发明专利技术公开了一种用于光模块中APD器件升压调节的数模转换电路,该数模转换电路集成于光收发芯片中,用于包括光收发芯片、跨阻放大器、升压芯片、第一和第二电阻的光模块中,升压芯片的FB管脚接第二电阻一端,经第一电阻接APD管脚和跨阻放大器,作为跨阻放大器供电电压,第二电阻另一端接地;跨阻放大器输出端接光收发芯片输入端,数模转换电路管脚接FB管脚,数模转换电路对应的电流的方向可为电流沉SINK模式,也可为电流源SOURCE模式。本发明专利技术可不更改第一和第二电阻阻值,只需更改N位数模转换电路对应的D1~Dn寄存器位及位数选择SINK寄存器位,即可实现APD电压在20~70V调节,大大提高了光模块调试效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及模拟/数字混合信号集成电路设计领域,具体涉及用于光模块中APD器件升压调节的数模转换电路
技术介绍
雪崩二极管(APD)是光通信领域的通用二极管,常用于为了实现高接收灵敏度的光模块接收器件中,它的特点是要在高压下才能产生雪崩效应,从而提高器件的灵敏度。APD的理想工作电压通常为20-70V,为了满足高压要求通常要搭配升压芯片及外围电路实现,目前调试APD电压的方法是给APD器件输入光信号,调节APD电压,监控光模块的接收灵敏度,当灵敏度达到最高时,对应的APD电压即为理想电压。传统的APD升压调节电路如图1所示,采用升压芯片(DC-DCConverter)加外围电路的方式实现,其调节原理为:升压芯片的FB管脚输出一个固定电压VFB,大约在1.2V左右,APD电压通过更换R1与R2的电阻阻值实现APD电压的调节,但受限于光模块的面积和APD电压对于精度也有一定要求,相差1-2V,灵敏度有较大差异,使得换接电阻调节APD电压的方式操作起来不方便,影响了光模块的调试效率。有鉴于此,急需提供一种便捷的、提高光模块调试效率的APD器件升压调节电路。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是如何设计一种便捷的、提高光模块调试效率的APD器件升压调节电路。为了解决上述技术问题,本专利技术所采用的技术方案是提供一种用于光模块中APD器件升压调节的数模转换电路,所述数模转换电路集成于光收发芯片中,用于包括所述光收发芯片、跨阻放大器、升压芯片、第一电阻和第二电阻的光模块中,所述升压芯片的FB管脚接所述第二电阻的一端,并经所述第一电阻接其APD管脚和所述跨阻放大器,作为所述跨阻放大器的供电电压,所述第二电阻的另一端接地;所述跨阻放大器的输出端接所述光收发芯片的输入端,所述光收发芯片中的数模转换电路管脚接所述升压芯片的FB管脚,所述数模转换电路对应的电流的方向可为电流沉SINK模式,即电流从所述数模转换电路管脚输入,也可为电流源SOURCE模式,即电流从所述数模转换电路管脚输出。在上述技术方案中,包括:第一PMOS管~第五PMOS管组成的共源共栅偏置电流镜,其中:所述第一PMOS管的源极接电源,栅极接漏极,并连接所述第四、第五PMOS管的栅极;所述第二PMOS管的源极接电源,栅极接所述第三PMOS管的栅极和所述第四PMOS管的漏极,漏极接所述第四PMOS管的源极;所述第三PMOS管的源极接电源,漏极接所述第五PMOS管的源极;所述第四PMOS管的漏极接传输门;所述第五PMOS管的漏极接第六PMOS管的源极;所述传输门由第一NMOS管与第七PMOS管组成,所述第一NMOS管与所述第七PMOS管的栅极分别接一对反向信号SINKB和SINK;反相器,由第四NMOS管与第八PMOS管组成,提供反向信号SINKB和SINK;所述第六PMOS管为一个独立的PMOS开关,漏极接第二NMOS管的漏极,作为所述数模转换电路的输出端,栅极接所述第二NMOS管的栅极,并连接所述信号SINK;所述第二NMOS管为一个独立的NMOS开关,源极接N个NMOS管;第三NMOS管与所述N个NMOS管组成的SINK模式电流镜构成了N位数模转换电路的输出电流,所述第三NMOS管的栅极接漏极,并连接所述N个NMOS管的栅极,所述第三NMOS管的源极接地;所述N个NMOS管的源极接地,漏极分别接对应的N个NMOS开关的源极;所述N个NMOS开关用于实现所述数模转换电路的位数选择功能,其栅极分别由N位逻辑信号控制,漏极接入所述传输门。在上述技术方案中,当所述信号SINK为逻辑高电平时,所述信号SINKB为逻辑低电平,所述传输门关断,所述第二NMOS管导通,受所述N位逻辑信号控制的所述SINK模式电流镜构成的N位数模转换电路的输出电流从所述光收发芯片中的所述数模转换电路管脚输入。在上述技术方案中,当所述信号SINK为逻辑低电平时,所述信号SINKB为逻辑高电平,所述传输门导通,所述第二NMOS管关断,所述第六PMOS管导通,受所述N位逻辑信号控制的所述SINK模式电流镜构成的N位数模转换电路的输出电流流过传输门,再经过所述共源共栅偏置电流镜转换为SOURCE模式电流源,然后流经所述第六PMOS管,从所述光收发芯片中的所述数模转换电路管脚输出。本专利技术可以在不更改第一电阻和第二电阻阻值的情况下,只需要配合软件更改N位数模转换电路对应的D1~Dn寄存器位及位数选择SINK寄存器位,即可实现APD电压在20~70V的调节,大大提高了光模块调试效率。附图说明图1为传统的APD升压调节电路;图2为本专利技术实施例提供的一种用于光模块中APD器件升压调节的数模转换电路集成于光收发芯片中的功能框图;图3为本专利技术实施例提供的一种用于光模块中APD器件升压调节的数模转换电路的电路图。具体实施方式本专利技术提供了一种内置于光收发芯片(TransceiverIC)的数模转换电路设计,搭配软件实现了便捷的对APD器件的升压调节,克服了在光模块上更换第一电阻R1与第二电阻R2的阻值带来的光模块调试效率低下的问题,适用于光模块收发集成电路。下面结合说明书附图和具体实施方式对本专利技术做出详细的说明。如图2所示,为本专利技术实施例提供的一种用于光模块中APD器件升压调节的数模转换电路集成于光收发芯片中的功能框图,该数模转换电路DAC集成于光收发芯片中,用于包括光收发芯片、跨阻放大器TIA、升压芯片(DC-DCConverter)、第一电阻R1和第二电阻R2的光模块中,升压芯片的FB管脚接第二电阻R2的一端,并经第一电阻R1接其APD管脚和跨阻放大器TIA,作为跨阻放大器TIA的供电电压,第二电阻R2的另一端接地;跨阻放大器TIA的输出端接光收发芯片的输入端RXIP/RXIN,光收发芯片中的DAC管脚接升压芯片的FB管脚,数模转换电路DAC对应的电流的方向可为电流沉SINK模式,即电流从DAC管脚输入,也可为电流源SOURCE模式,即电流从DAC管脚输出。相较于传统的APD升压调节电路,本专利技术增加了一个数模转换电路DAC,该数模转换电路DAC集成于光模块的光收发芯片中,具有位数选择功能,即数模转换电路DAC电流的方向可为电流沉(SINK)模式,也可为电流源(SOURCE)模式,SINK模式是数模转换电路DAC电流流入DAC管脚,SOURCE模式是数模转换电路DAC电流流出DAC管脚。这样设计的原因是考虑到在选定第一电阻R1和第二电阻R2之后,所需的理想APD电压有往大调也有本文档来自技高网...
用于光模块中APD器件升压调节的数模转换电路

【技术保护点】
用于光模块中APD器件升压调节的数模转换电路,其特征在于,所述数模转换电路集成于光收发芯片中,用于包括所述光收发芯片、跨阻放大器、升压芯片、第一电阻和第二电阻的光模块中,所述升压芯片的FB管脚接所述第二电阻的一端,并经所述第一电阻接其APD管脚和所述跨阻放大器,作为所述跨阻放大器的供电电压,所述第二电阻的另一端接地;所述跨阻放大器的输出端接所述光收发芯片的输入端,所述光收发芯片中的数模转换电路管脚接所述升压芯片的FB管脚,所述数模转换电路对应的电流的方向可为电流沉SINK模式,即电流从所述数模转换电路管脚输入,也可为电流源SOURCE模式,即电流从所述数模转换电路管脚输出。

【技术特征摘要】
1.用于光模块中APD器件升压调节的数模转换电路,其特征在于,所述数模转换电路集
成于光收发芯片中,用于包括所述光收发芯片、跨阻放大器、升压芯片、第一电阻和第二电
阻的光模块中,
所述升压芯片的FB管脚接所述第二电阻的一端,并经所述第一电阻接其APD管脚和所
述跨阻放大器,作为所述跨阻放大器的供电电压,所述第二电阻的另一端接地;
所述跨阻放大器的输出端接所述光收发芯片的输入端,所述光收发芯片中的数模转换
电路管脚接所述升压芯片的FB管脚,所述数模转换电路对应的电流的方向可为电流沉SINK
模式,即电流从所述数模转换电路管脚输入,也可为电流源SOURCE模式,即电流从所述数模
转换电路管脚输出。
2.如权利要求1所述的用于光模块中APD器件升压调节的数模转换电路,其特征在于,
包括:
第一PMOS管~第五PMOS管组成的共源共栅偏置电流镜,其中:所述第一PMOS管的源极
接电源,栅极接漏极,并连接所述第四、第五PMOS管的栅极;所述第二PMOS管的源极接电源,
栅极接所述第三PMOS管的栅极和所述第四PMOS管的漏极,漏极接所述第四PMOS管的源极;
所述第三PMOS管的源极接电源,漏极接所述第五PMOS管的源极;所述第四PMOS管的漏极接
传输门;所述第五PMOS管的漏极接第六PMOS管的源极;
所述传输门由第一NMOS管与第七PMOS管组成,所述第一NMOS管与所述第七PMOS管的栅
极分别接一对反向信号SINKB和SINK;
反相器,由第四NMOS管与第八PMOS管组成,提供反向信号SINKB和SINK;
所述第六PMO...

【专利技术属性】
技术研发人员:程妮秦大威许胜国
申请(专利权)人:烽火通信科技股份有限公司
类型:发明
国别省市:湖北;42

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