确定交流或交流耦合信号中直流偏压的电路,架构,装置和方法制造方法及图纸

技术编号:7775138 阅读:296 留言:0更新日期:2012-09-15 15:05
本发明专利技术公开了确定交流或交流耦合信号中直流电平的方法,电路,架构,装置和算法。方法一般包括禁用交流或交流耦合信号;对禁用的交流或交流耦合信号采样,来获取交流或交流耦合信号的直流值;和利用交流或交流耦合信号的采样直流值,计算直流电平。本发送器通常包括电吸收调制激光器(EML);光电检测器;信号源,用于向EML提供交流或交流耦合信号;和微控制器或微处理器,用于(i)控制信号源,(ii)从光电检测器接收信息,并且(iii)在预定长度时间内停用信号源。电路,架构和装置通常包括体现一个或多个此处公开的发明专利技术概念的个体。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术通常涉及在电子电路中测量交流或交流耦合信号的直流成分和/或交流信号检测电路的直流偏压。更具体地说,本专利技术的实施例适用于确定交流或交流耦合信号的直流电平和/或交流信号确定和/或处理电路的直流偏压,和计算基于直流电平的至少一个参数值的方法,电路,架构,装置和算法。
技术介绍
在接收交流信号的电路中(“交流耦合电路),复波(S卩,包含交流和直流分量的波)的直流成分是具有不变极性的电流成分。即,直流成分是一个平均值,且交流成分在这个值上交替,脉动或波动。将不带直流成分的交流波形(即,平均值为零的交流波形)视为直流平衡波形。在非直流平衡波形中,由于直流偏压可以引入用于抑制直流成分并平衡波形,因此使准确的直流成分确定变得特别重要。直流平衡波形用在交流耦合电路(比如,光或电通信和/或存储电路)中防止连接的系统和成组件出现电压失衡。在某一交流耦合电路(比如,光检测器,光发送器等等)中,交流耦合电路本身会将偏移状态直流电平引入。比如,在光检测器中,暗电流会引入有害直流电平。暗电流是检测器未暴露给光或光信号时流经检测器的电流。有害直流电平的引入会增加交流信号的直流分量。准确确定直流电平对于最大可能性地避免电压失衡问题是非常重要的。直流电平的准确确定对消光比(ER)有严格要求的光或电通信电路(比如,光发送器)也是非常重要的。消光比是交流信号的最大功率与最小功率的比值。在许多交流耦合系统中,在没有交流信号时最小零等级功率PO近似于交流耦合电路的断开功率(比如,P0FF)。消光比通常用分贝或百分数表示,并且可以通过公式[I]计算。公式[I] ER = (Pl - P0FF) / (PO - P0FF)[I] 其中POFF代表断开功率,Pl代表交流信号最大功率,而PO则代表交流信号的最小功率。最小或零等级功率PO通常非常近似于断开功率POFF (比如,交流耦合电路泄露的功率)。因此,在公式[I]中使用不准确的POFF值会导致分母得计算值与实际值产生非常大的差距,生成错误的ER值。在交流或交流耦合信号中确定直流电平或直流分量(比如,断开功率P0FF)的常规方法可包括使用直流探针,信号塞,或者用于镜像或或直接测量直流分量的附加电路。但是,此类方法可能会错误地将断开功率(比如,P0FF)确定为与零等级功率(PO)的值相同,产生错误的ER值(比如,利用公式[I]计算出得ER值)。即,此类方法和电路不一定总是准确地检测到交流耦合电路自己引入的交流耦合信号的直流电平。此类方法会给接收的交流信号的信号质量带来不利的影响,这种影响在高频或高数据率的系统中特别严重,会导致错误的直流电平确定。此外,此类技术会给包含交流耦合电路的产品增加不必要的复杂性。因此,尽管直流耦合设计方案可以极大地简化直流分量或直流偏压的测量,但是此类设计也给系统的交流性能增加更高的复杂性。比如,利用直流探针确定直流电平会产生由直流探针内部电路导致的错误直流电压测量。直流探针中内部二极管的正向压降(比如,0.7伏左右)会把电压的准确测量限定在小于或大致等于二极管正向压降的水平上。此外,由于额外负载(比如,阻抗)或噪音被引入到了交流耦合电路中,利用信号塞或附加电路(比如,直流反馈电路)的直流分量测量会降低测量的准确性。本“背景”部分仅提供技术背景信息。本“背景”中的陈述不认为是在此“背景”部分中披露的主体构成相对于本申请内容的现有技术,且本“背景”部分的任何部分,包括本“背景”部分,都不能视作允许本申请的任何部分构成相对于本申请内容的现有技术
技术实现思路
本专利技术实施例涉及方法,电路,架构,装置和算法,用于确定(i)交流信号或交流耦合信号的直流电平或成分,和/或(ii)交流信号检测和/或处理电路的直流偏压。方法通常包括禁用交流耦合信号,对禁用的交流耦合信号采样,以获得交流耦合信号的采样直流值,和利用交流耦合信号的采样直流值来计算直流电平。在各种实施例中,禁用交流耦合信号包括禁止调制交流或交流耦合信号,或切断对交流信号源的供电。此类实施例与确定交流或交流耦合信号的直流电平一致。或者,禁用交流耦合信号包括切断交流耦合信号或执行用于切断交流耦合信号的指令(比如,在微处理器或微控制器中)。此类实施例与在交流信号检测和/或处理电路中确定直流偏压一致。在其他实施例中,方法还可以包括在对禁用的交流耦合信号至少一次采样后,且在禁用的交流耦合信号到达共模电压之前,启用交流耦合信号。电路通常包括信号源,用于提供交流信号或交流耦合信号;信号检测器,用于接收交流或交流耦合信号并提供关于交流或交流耦合信号的信息;和微处理器或微控制器,用于(i)控制信号源,(ii)接收来自信号检测器的信息,和(iii)在预定时间长度内禁用信号源。电路可能包括在光或光电发送器或收发器中。在此条件下,信号源可以是用于激光二极管的驱动器(比如,用于电吸收调制激光器,即EML),而信号检测器可以包含光电检测器。在各种实施例中,电路包括耦合于信号源和信号检测器间的开关,其中开关由微处理器或控制器管理。此外,信号检测器可能包括模数转换器(ADC),并且可以耦合到微处理器或微控制器上和用于向微控制器或微处理器提供信息。而且,在各种实施例中,微控制器或微处理器用于确定接收自信号检测器信息的直流电平,成分或偏移。计算出的直流电平,成分或偏移用于确定电路的一个或多个参数(比如消光比)。比如,利用交流耦合信号的取样直流值,根据上述公式式[I]可以计算出消光比。架构和/或系统通常包括有体现此处披露的一个或多个专利技术概念的电路。本专利技术优选确定准确或精确的直流电平或成分,适用于光和/或电子电路。所述光和/或电子电路需要对交流耦合电路输出有准确或精确的直流电平判定。比如,本专利技术可以用于电路和/或性能参数(比如,消光比)的准确判定,所述电路和/或性能参数需要准确或精确的直流电平判定。本专利技术的所有优点将在以下各种实施例的描述中充分体现出来。附图说明图1举例说明了确定交流或交流耦合信号的直流电平或成分的典型电路。图2举例说明了图I中典型交流信号源的典型输出。图3是如本专利技术所述确定直流电平或成分的典型方法的流程图。图3举例说明了确定交流信号检测器直流偏压的典型电路。图5中A到C举例说明了可用于图4中典型电路的典型开关。图6根据本专利技术举例说明了直流偏压确定期间交流信号源的典型输出。图7是如本专利技术所述的第一典型接收器。图8是如本专利技术所述的第二典型收发器。具体实施例本专利技术的各种实施例都会有详细的参照。参照的例证会在附图中得到阐释。本专利技术会用随后的实施例说明,但本专利技术不仅限于这些实施例的说明。相反的,本专利技术还意欲涵盖,可能包括在由附加权利要求规定的本专利技术的主旨和范围内的备选方案,修订条款和等同个例。而且,在下文对本专利技术的详细说明中,指定了很多特殊细节,以便对本专利技术的透彻理解。但是,对于一个所属
的技术人员来说,本专利技术没有这些特殊细节也可以实现的事实是显而易见的。在其他实例中,都没有详尽说明公认的方法,程序,部件和电路,以避免本公开的各方面变得含糊不清。同样地,为了方便起见,虽然术语“交流信号”,“交流耦合信号”和“交流或交流耦合信号”通常是可交换的并且可以交替使用,且使用这些术语中任何一个也就涵盖了其他,除非上下文清楚地在其它方面做出本文档来自技高网
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
2011.08.09 US 13/206,2851.一种用于确定(i)交流信号中的直流电平或成分或(ii)接收交流信号的交流耦合电路的直流偏压的方法,,包括禁用所述交流信号;采样所述禁用的交流信号来获取所述禁用的交流信号的采样直流值;和从所述交流信号的采样直流值获取所述直流电平,成分或偏移。2.根据权利要求I所述的方法,还包括,在所述禁用的交流信号接近共模电压前,在对所述禁用的交流信号至少采样一次后启用所述交流信号。3.根据权利要求I所述的方法,其特征在于禁用所述交流信号包含关闭所述交流信号。4.根据权利要求3所述的方法,还包括在为微处理器或微控制器中执行指令,其特征在于所述指令用于关闭所述交流信号。5.根据权利要求I所述的方法,其中对所述禁用的交流信号采样包含将所述禁用的交流信号的模拟值转换为数字值。6.根据权利要求I所述的方法,还包括计算或确定所述交流信号的特性或参数值。7.根据权利要求6所述的方法,还包括,在禁用所述交流信号前,对所述交流信号采样来获取所述交流信号的采样交流值。8.根据权利要求7所述的方法,其特征在于所述特性或参数值是所述交流信号的消光比,且所述方法还包括计算至少来自第一和第二采样采样交流值的消光比和所述交流信号的直流电平,成分或偏移。9.一种电路包括信号源,其用于提供交流信号;信号检测器,其用于接收交流信号和提供关于交流信号的信息;和微控制器或微处理器,其用于(i)控制信号源,(ii)接收来自信号检测器的信息,和(iii)在预定长度时间内停用信号源。10.一种光或光电发送器或收发器,包括权利要求9...

【专利技术属性】
技术研发人员:克瑞斯·劳鲍特陶德·洛浦尼尔·马格里特汤姆·塞普里卡斯
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:

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