一种光模块APD保护装置及保护方法制造方法及图纸

本发明专利技术实施例公开了一种光模块APD保护装置，利用电流镜像电路将APD监控电流输入到比较器的第一输入端，利用处理器在比较器的第二输入端设置APD电流阈值，如果APD监控电流大于APD电流阈值,则比较器触发处理器进行APD保护，即关闭APD升压电路或控制电流镜像电路停止输出APD电压给APD，本发明专利技术实施例提供的光模块APD保护装置可以防止APD因为电流过大而烧毁，且成本便宜，不局限于电流镜像电路的个体差异和监控范围。本发明专利技术还公开了一种光模块APD保护方法，可以实现对APD保护防止因为电流过大烧毁；进一步的，可以在处理器的输入端电平恢复正常时将APD电压重新输入给APD,实现APD恢复到正常工作状态。

An APD Protection Device for Optical Module and Its Protection Method

【技术实现步骤摘要】
一种光模块APD保护装置及保护方法
本专利技术涉及光通信
，特别是涉及一种光模块APD保护装置及保护方法。
技术介绍
在长距离通信时，使用的光模块具有发射光功率大，接收灵敏度高的特点。光模块的接收端在采用雪崩光电二极管APD(AvalanchePhotoDiode，APD)工作时需要加反向高压，APD工作在高压环境，且增益较大，APD电流会随着输入光功率的变化而变化；当输入光功率越大，其APD电流越大；但当输入光功率超出APD工作范围后，其APD会因为电流过大而可能烧毁。因而，在APD的使用中需要加以保护。在实际工程使用中，例如在工程施工时，容易在误操作的情况下，输入一个过大的大光，而烧坏APD；对于光线路终端OLT(opticallineterminal，OLT)类的带有突发时序的产品，要求快速响应而进行保护APD，其接收的信号强度指示RSSI(ReceivedSignalStrengthIndication，RSSI)等监控为突发时序的状态，传统靠RSSI监控等来进行APD大光保护响应的方式在此情景下无法使用。常规APD保护电路方式为直接RSSI中获取数据，来进行判断处理，但是由于OLT是突发接收的特殊性，其RSSI需要由系统级发送一个触发triger信号后进行对光模块内电容充电，而最终获取RSSI值。而RSSI触发triger信号并不是随时都在发送，即RSSI不是实时值，这样导致可能APD收到了大光，而不能及时对它进行保护，所以OLT的RSSI不能直接用于APD的保护。同时，虽然现有的电流镜像芯片，均号称可以实现电流限制，但其数据表中描述的电流限制是一个范围，且其范围很大，这样导致其不同的电流镜像芯片保护能力不同，不一定适合对应的光模块APD。鉴于此，克服该现有技术所存在的缺陷是本
亟待解决的问题。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：解决现有光模块输入光功率超出APD工作范围后，APD会因为电流过大而烧毁的问题。本专利技术采用如下技术方案：第一方面，本专利技术提供了一种光模块APD保护装置，包括：APD升压电路10、电流镜像电路20、比较器30和处理器40；所述APD升压电路10的输出端连接所述电流镜像电路20的输入端，所述电流镜像电路20的输出端分别连接APD的输入端和所述比较器30的第一输入端，所述比较器30的输出端连接所述处理器40的输入端，所述处理器40的输出端分别连接所述APD升压电路10、所述电流镜像电路20和所述比较器30的第二输入端；其中，所述电流镜像电路20用于向所述比较器30的第一输入端输入APD监控电流，所述处理器40用于在所述比较器30第二输入端设置APD电流阈值，如果所述APD监控电流大于所述APD电流阈值，则所述比较器30触发所述处理器40控制所述APD升压电路10关闭，或控制所述电流镜像电路20停止输出APD电压给所述APD。优选的，所述处理器40的输出端分别连接所述APD升压电路10、所述电流镜像电路20和所述比较器30的第二输入端，具体包括：所述处理器40第一输出端连接所述APD升压电路10的使能功能管脚，用于控制所述APD升压电路10的关闭或开启；所述处理器40的第二输出端连接所述APD升压电路10的电压设置管脚，用于设置所述APD升压电路10输出所述APD所需要的电压；所述处理器40的第三输出端连接所述电流镜像电路20的钳位控制管脚，用于控制所述电流镜像电路20输出或停止输出APD电压给所述APD；所述处理器40的第四输出端连接所述比较器30的第二输入端，用于在所述比较器30第二输入端设置所述APD电流阈值。优选的，如果所述APD监控电流大于所述APD电流阈值，则所述比较器30触发所述处理器40控制所述APD升压电路10关闭，或控制所述电流镜像电路20停止输出APD电压给所述APD，具体包括：如果所述APD监控电流大于所述APD电流阈值，所述比较器30输出触发信号给所述处理器40，触发所述处理器40通过所述第一输出端输出关闭信号，控制所述APD升压电路10关闭；或触发所述处理器40通过所述第三输出端输出停止输出信号，控制所述电流镜像电路20停止输出APD电压给所述APD。优选的，所述光模块APD保护装置还包括：采样保持电路50；所述采样保持电路50与所述电流镜像电路20的输出端连接，用于对接收的信号强度指示RSSI采样。优选的，所述比较器30的第二输入端和输出端之间设置有电阻，所述比较器30和所述电阻组成迟滞比较器，用于防止所述迟滞比较器的输出电压来回跳动。第二方面，本专利技术提供了一种光模块APD保护方法，应用于如第一方面任一所述的光模块APD保护装置，其特征在于，接收输入比较器第一输入端的APD监控电流；将所述APD监控电流和设置在比较器第二输入端的APD电流阈值进行比较；如果所述APD监控电流大于所述APD电流阈值，则所述比较器触发所述处理器控制所述APD升压电路关闭，或控制所述电流镜像电路停止输出APD电压给所述APD。优选的，所述如果所述APD监控电流大于所述APD电流阈值，则所述比较器触发所述处理器控制所述APD升压电路关闭，或控制所述电流镜像电路停止输出APD电压给所述APD，具体包括：如果所述APD监控电流大于所述APD电流阈值，所述处理器的输入端获取到有上升沿，锁存所述处理器的输入端状态到高电平，并通过所述APD升压电路的使能功能管脚控制所述APD升压电路关闭；或，所述处理器通过所述电流镜像电路的钳位控制管脚，控制所述电流镜像电路停止输出APD电压给所述APD。优选的，所述如果所述APD监控电流大于所述APD电流阈值，则所述比较器触发所述处理器控制所述APD升压电路关闭，或控制所述电流镜像电路停止输出APD电压给所述APD，具体包括：如果所述APD监控电流大于所述APD电流阈值，所述处理器的输入端获取到有上升沿，多次采样所述处理器输入端的输入电平，如果所述处理器输入端的所述输入电平大于预设阈值的数量超过预定比例，通过所述APD升压电路的使能功能管脚控制所述APD升压电路关闭；或，所述处理器通过所述电流镜像电路的钳位控制管脚，控制所述电流镜像电路停止输出APD电压给所述APD。优选的，所述通过所述APD升压电路的使能功能管脚控制所述APD升压电路关闭之后，还包括：所述处理器在每预定时间间隔内打开所述APD升压电路，同时检测所述处理器输入端的所述输入电平，如果所述处理器输入端的所述输入电平大于预设阈值的数量超过预定比例，通过所述APD升压电路的使能功能管脚控制所述APD升压电路关闭；或，如果所述处理器输入端的所述输入电平大于预设阈值的数量没有超过预定比例，则通过所述APD升压电路的使能功能管脚控制所述APD升压电路开启。优选的，所述处理器通过所述电流镜像电路的钳位控制管脚，控制所述电流镜像电路停止输出APD电压给所述APD之后，还包括：所述处理器在每预定时间间隔内打开所述电流镜像电路，同时检测所述处理器输入端的所述输入电平，如果所述处理器输入端的所述输入电平大于预设阈值的数量超过预定比例，通过所述电流镜像电路的钳位控制管脚控制所述电流镜像电路停止输出APD电压给所述APD；或，如果所述处理器输入端的所述输入电平大于预设本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种光模块APD保护装置，其特征在于，包括：APD升压电路(10)、电流镜像电路(20)、比较器(30)和处理器(40)；所述APD升压电路(10)的输出端连接所述电流镜像电路(20)的输入端，所述电流镜像电路(20)的输出端分别连接APD的输入端和所述比较器(30)的第一输入端，所述比较器(30)的输出端连接所述处理器(40)的输入端，所述处理器(40)的输出端分别连接所述APD升压电路(10)、所述电流镜像电路(20)和所述比较器(30)的第二输入端；其中，所述电流镜像电路(20)用于向所述比较器(30)的第一输入端输入APD监控电流，所述处理器(40)用于在所述比较器(30)第二输入端设置APD电流阈值，如果所述APD监控电流大于所述APD电流阈值，则所述比较器(30)触发所述处理器(40)控制所述APD升压电路(10)关闭，或控制所述电流镜像电路(20)停止输出APD电压给所述APD。

【技术特征摘要】
1.一种光模块APD保护装置，其特征在于，包括：APD升压电路(10)、电流镜像电路(20)、比较器(30)和处理器(40)；所述APD升压电路(10)的输出端连接所述电流镜像电路(20)的输入端，所述电流镜像电路(20)的输出端分别连接APD的输入端和所述比较器(30)的第一输入端，所述比较器(30)的输出端连接所述处理器(40)的输入端，所述处理器(40)的输出端分别连接所述APD升压电路(10)、所述电流镜像电路(20)和所述比较器(30)的第二输入端；其中，所述电流镜像电路(20)用于向所述比较器(30)的第一输入端输入APD监控电流，所述处理器(40)用于在所述比较器(30)第二输入端设置APD电流阈值，如果所述APD监控电流大于所述APD电流阈值，则所述比较器(30)触发所述处理器(40)控制所述APD升压电路(10)关闭，或控制所述电流镜像电路(20)停止输出APD电压给所述APD。2.根据权利要求1所述的光模块APD保护装置，其特征在于，所述处理器(40)的输出端分别连接所述APD升压电路(10)、所述电流镜像电路(20)和所述比较器(30)的第二输入端，具体包括：所述处理器(40)第一输出端连接所述APD升压电路(10)的使能功能管脚，用于控制所述APD升压电路(10)的关闭或开启；所述处理器(40)的第二输出端连接所述APD升压电路(10)的电压设置管脚，用于设置所述APD升压电路(10)输出所述APD所需要的电压；所述处理器(40)的第三输出端连接所述电流镜像电路(20)的钳位控制管脚，用于控制所述电流镜像电路(20)输出或停止输出APD电压给所述APD；所述处理器(40)的第四输出端连接所述比较器(30)的第二输入端，用于在所述比较器(30)第二输入端设置所述APD电流阈值。3.根据权利要求2所述的光模块APD保护装置，其特征在于，如果所述APD监控电流大于所述APD电流阈值，则所述比较器(30)触发所述处理器(40)控制所述APD升压电路(10)关闭，或控制所述电流镜像电路(20)停止输出APD电压给所述APD，具体包括：如果所述APD监控电流大于所述APD电流阈值，所述比较器(30)输出触发信号给所述处理器(40)，触发所述处理器(40)通过所述第一输出端输出关闭信号，控制所述APD升压电路(10)关闭；或触发所述处理器(40)通过所述第三输出端输出停止输出信号，控制所述电流镜像电路(20)停止输出APD电压给所述APD。4.根据权利要求1所述的光模块APD保护装置，其特征在于，所述光模块APD保护装置还包括：采样保持电路(50)；所述采样保持电路(50)与所述电流镜像电路(20)的输出端连接，用于对接收的信号强度指示RSSI采样。5.根据权利要求1所述的光模块APD保护装置，其特征在于，所述比较器(30)的第二输入端和输出端之间设置有电阻，所述比较器(30)和所述电阻组成迟滞比较器，用于防止所述迟滞比较器的输出电压来回跳动。6.一种...

【专利技术属性】
技术研发人员：周祥，蒋旭，郑文强，刘思尧，
申请(专利权)人：武汉光迅科技股份有限公司，
类型：发明
国别省市：湖北,42