一种调制偏压电路制造技术

本实用新型专利技术涉及一种调制偏压电路，包括升压转换电路、负压转换电路以及运放单元，所述升压转换电路的输入端与供电电源连接，用于将供电电源进行升压转换，所述升压转换电路的输出端与负压转换电路的输入端连接，所述负压转换电路用于将升压转换电路输出的电源转换成负电压，为运放单元的电源负端提供负压保障，运放单元用于将MCU的数模转换输出的正电压转换成可在线调节的负电压，驱动TOSA调制器。本实用新型专利技术可以实现更好的激光器驱动性能，并提升其应用兼容性。升其应用兼容性。升其应用兼容性。

【技术实现步骤摘要】
一种调制偏压电路


[0001]本技术属于光通信
，具体涉及一种调制偏压电路。

技术介绍

[0002]在200G速率以上的光通信模块中，EML TOSA因为其具有高消光比和高传输稳定性，所以几乎占据了统治性的应用地位。要想光模块驱动该类型的TOSA需要做好驱动电路的三个环节：1.激光器恒流源；2.高速线匹配；3.调制偏压。其中，2和3部分将直接决定着发射端的眼图质量和传输性能。
[0003]调制偏压电路主要作用为给激光器的外部调制器一个基准负压，吸收一部分激光器的光功率，从而形成调制信号波形的载波基准。NRZ信号中的0、1(PAM
‑
4信号中为0,1,2,3)电平以此为基准，就形成了数字信号。光信号在此方式下通过光纤通道传输，在接收端被接收机所捕获。
[0004]不同的EML调制器芯片所需要的偏压各不相同，少则
‑
0.8V～
‑
1.2V，但多数都集中在
‑
2V以下，近年来随着通信速率的提高，越来越多需要
‑
2.5V甚至更深的偏压的调制器也越来越多，现有的调制偏压电路已经不能满足上述需求。
[0005]针对上述需求，申请人初始设计了一种调制偏压电路，如图1所示，但是后来研究发现该调制偏压电路往往得不到目标输出电压。在面临需要深度负压驱动的调制器时，就不能满足驱动要求，从而达不到良好的眼图输出效果；即使勉强达到负压驱动边界，也会因为驱动余量不足，造成光模块在应对不同电压拉偏的状态下，输出光功率和消光比等重要指标会随供电电压波动而变化，其传输稳定性大大受到影响。
[0006]为了解决上述问题，申请人研究发现其负压下潜深度受到运放的输出能力限制，针对该电路负压下潜深度受限的原因主要在于，很多负压转换芯片存在负载压降，随着负载电流增大，输出压降也变大。零负载时，理论输出会有
‑
3.3V，实际在
‑
200mA负载时会有高达1V的压降损失，导致供给运放的电压只有
‑
2.3V左右了。运放虽然也是标称“轨到轨”，但也是随着驱动负载电流产生压降的，在驱动TOSA的调制器后，又将产生0.3V左右的压降。所以最终驱动电压只剩下
‑
2V左右。

技术实现思路

[0007]本技术的目的在于克服现有技术之缺陷，提供了一种调制偏压电路，其可以实现更好的激光器驱动性能，并提升其应用兼容性。
[0008]本技术的技术方案是这样实现的：本技术公开了一种调制偏压电路，包括负压转换电路以及运放单元，所述负压转换电路的输入端与供电电源连接，用于将输入负压转换电路的电源转换成负电压，为运放单元的电源负端提供负压保障，所述运放单元用于将MCU的数模转换输出的正电压转换成可在线调节的负电压，驱动TOSA调制器。
[0009]本技术的调制偏压电路还包括升压转换电路，所述升压转换电路的输入端与供电电源连接，用于将供电电源进行升压转换，所述升压转换电路的输出端与负压转换电
路的输入端连接，所述负压转换电路用于将升压转换电路输出的电源转换成负电压，为运放单元的电源负端提供负压保障。
[0010]进一步地，所述升压转换电路包括电源芯片U23，所述电源芯片U23的电源输入端与供电电源连接，所述电源芯片U23的电源输出端与电阻R593的一端连接，电阻R593的另一端分别与电源芯片U23的FB引脚、电阻R592的一端连接，电阻R592的另一端接地；电源芯片U23的电源输出端与电容C827的一端连接，电容C827的另一端接地；电源芯片U23的电源输出端与电容C832的一端连接，电容C832的另一端接地；电源芯片U23的电源输入端与电容C830的一端连接，电容C830的另一端接地。
[0011]进一步地，所述负压转换电路包括负压转换单元U21，所述负压转换单元U21的输入端与电阻R595的一端连接，电阻R595的另一端分别与负压转换单元U21的CTL引脚、电阻R129的一端连接，电阻R129的另一端接地；负压转换单元U21的输入端与电容C270的一端连接，电容C270的另一端接地；负压转换单元U21的输出端OUT2与电容C833的一端连接，电容C833的另一端接地。进一步地，负压转换单元U21的EN引脚与MCU的第二输出端连接。
[0012]进一步地，所述运放单元包括至少一个运放，一个运放对应一个通道的TOSA调制器；每个运放的反相输入端经电阻R599与MCU的DAC输出端连接，所述运放的反相输入端与电阻R600的一端连接，电阻R600的另一端与运放的输出端连接；所述电阻R600的两端并联有电容C850，运放的输出端与TOSA调制器连接；运放的VSS电源引脚B4与负压转换电路的输出端连接；运放的VSS电源引脚B4与电容C851的一端连接，电容C851的另一端接地；所述运放的正相输入端与电阻R598的一端连接，电阻R598的另一端接地。
[0013]进一步地，运放的VDD电源引脚B1的供电电压与运放的VSS电源引脚B4的供电电压的电压差小于或等于运放的最大供电电压。
[0014]进一步地，所述运放的VDD电源引脚B1与所需供电电压连接；运放的VDD电源引脚B1与电容C849的一端连接，电容C849的另一端接地。
[0015]进一步地，升压转换电路的输入端连接的供电电源为模块内部固有的电压；模块内部固有的电压为3.3V。
[0016]本技术至少具有如下有益效果：本技术的调制偏压电路包括升压转换电路、负压转换电路以及运放单元，本技术在初始设计的“直接降压型”调制偏压驱动电路的基础上，做了改进，在降压环节之前新增“升压”部分电路，从而改变了电路框架结构，大幅度提高了电路输出能力，解决了负压下潜深度不足的问题，同时该电路驱动兼容性也获得明显提升。
[0017]本技术的调制偏压电路可以实现更好的激光器驱动性能，并提升其应用兼容性。
附图说明
[0018]为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
[0019]图1为初始设计的调制偏压电路的电路框架示意图；
[0020]图2为改进后的调制偏压电路的电路框架示意图；
[0021]图3为本技术一种实施例提供的升压转换电路的电路图；
[0022]图4为本技术一种实施例提供的负压转换电路的电路图；
[0023]图5为本技术一种实施例提供的运放单元的电路图；
[0024]图6为初始设计的调制偏压电路驱动EML TOSA的眼图；
[0025]图7为改进后的调制偏压电路驱动EML TOSA的眼图。
具体实施方式
[0026]下面将结合本技术实本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种调制偏压电路，其特征在于：包括负压转换电路以及运放单元，所述负压转换电路的输入端与供电电源连接，用于将输入负压转换电路的电源转换成负电压，为运放单元的电源负端提供负压保障，所述运放单元用于将MCU的数模转换输出的正电压转换成可在线调节的负电压，驱动TOSA调制器。2.如权利要求1所述的调制偏压电路，其特征在于：还包括升压转换电路，所述升压转换电路的输入端与供电电源连接，用于将供电电源进行升压转换，所述升压转换电路的输出端与负压转换电路的输入端连接，所述负压转换电路用于将升压转换电路输出的电源转换成负电压，为运放单元的电源负端提供负压保障。3.如权利要求2所述的调制偏压电路，其特征在于：所述升压转换电路包括电源芯片U23，所述电源芯片U23的电源输入端与供电电源连接，所述电源芯片U23的电源输出端与电阻R593的一端连接，电阻R593的另一端分别与电源芯片U23的FB引脚、电阻R592的一端连接，电阻R592的另一端接地；电源芯片U23的电源输出端与电容C827的一端连接，电容C827的另一端接地；电源芯片U23的电源输出端与电容C832的一端连接，电容C832的另一端接地；电源芯片U23的电源输入端与电容C830的一端连接，电容C830的另一端接地。4.如权利要求1所述的调制偏压电路，其特征在于：所述负压转换电路包括负压转换单元U21，所述负压转换单元U21的输入端与电阻R595的一端连接，电阻R595的另一端分别与负压转换单元U21的CTL引脚、电阻R12...

【专利技术属性】
技术研发人员：何超，李林科，吴天书，杨现文，张健，
申请(专利权)人：武汉联特科技股份有限公司，
类型：新型
国别省市：