突发接收控制电路及突发模式光接收机制造技术

本发明专利技术公开了一种突发接收控制电路及突发模式光接收机。突发接收控制电路包括：信号检测模块，接收第一数据信号，进行滤波、充电及保持处理，得到直流电压信号，如果大于预先设置的参考电压阈值时，向TTLD触发器输出高电平的检测信号；如果小于预先设置的参考电压阈值时，向TTL?D触发器输出低电平的检测信号；接收第一复位脉冲信号，对充电电压进行放电；反相器，对第一复位脉冲信号进行反相处理，输出至TTL?D触发器；TTL?D触发器，在反相的第一复位脉冲信号控制下，在接收的检测信号的上升沿，输出关断控制信号，在接收的检测信号的下降沿，输出导通控制信号。应用本发明专利技术，可以降低突发接收控制电路功耗及成本。

【技术实现步骤摘要】
突发接收控制电路及突发模式光接收机
本专利技术涉及光纤通信技术，尤其涉及一种突发接收控制电路及突发模式光接收机。
技术介绍
光网络(PON)是实现宽带光接入的一种常用网络形式，按承载的内容来分类，PON主要包括:基于异步传输模式(ATM)的无源光网络(ΑΡΟΝ)、宽带无源光网络(ΒΡ0Ν)、基于以太网(Ethernet)的无源光网络(ΕΡ0Ν)、基于通用成帧规程(GFP)的吉比特无源光网络(GPON)等。其中，GPON技术针对lGb/s以上的PON标准，具有更高的速率，支持全业务、效率更高,适合于少数对带宽要求高、需要提供电信级服务质量,且对成本不敏感的多业务需求的企事业单位的接入。现有GPON系统主要由光发射机、突发模式光接收机、光中继器、光纤以及光器件等组成。其中，突发模式光接收机用于实现光和电的转换，即将来自光发射机的光信号还原成电信号，进行信号检测(SD)处理，并生成判决电平信号，以使突发模式光接收机根据判决电平进行电信号的处理，例如，进行放大、整形、再生处理后，形成差分的数据信号以进行后续数据处理。关于光发射机、光中继器、光纤以及光器件的结构及工作流程，为公知技术，且与本申请不相关，在此不再赘述。图1为现有突发模式光接收机结构示意图。参见图1，该突发模式光接收机包括:跨阻抗放大器(TIA, Transimpedance Amplifier) 11、判决电平建立电路12、突发接收控制电路13以及限幅放大器(LA, Limiting Amplifier) 14,其中，跨阻抗放大器11，接收光发射机发射的光信号，进行光电转换及放大处理后，生成对应的电压信号，分别输出至限幅放大器14以及判决电平建立电路12 ；判决电平建立电路12，在突发接收控制电路13输出的关断控制信号的控制下，快速生成判决电平信号，输出至限幅放大器14 ;接收GPON系统输出的复位脉冲信号，在突发接收控制电路13输出的导通控制信号的控制下，对快速生成的判决电平信号进行放电；限幅放大器14，用于接收跨阻抗放大器11输出的电压信号，与判决电平建立电路12输出的判决电平信号进行限幅处理，向外输出两路恢复后的数据差分信号，同时，将两路恢复后的数据差分信号作为检测信号，输出至突发接收控制电路13 ;其中，限幅处理即将接收的电压信号与接收的判决电平信号进行相减处理。突发接收控制电路13，根据接收的两路电压差分信号以及来自GPON系统的复位脉冲(Reset)信号，进行处理，向判决电平建立电路12输出控制信号，以控制判决电平建立电路12在光信号持续期间生成判决电平信号，以及，在前后接收的两个光信号之间，对快速生成的判决电平信号进行放电。其中，限幅放大器14的第一输入端(Di+)，接收跨阻抗放大器11输出的电压信号，第二输入端(D1-)接收判决电平建立电路12输出的判决电平信号,第一输出端输出第一电压差分信号(RD+)，第二输出端输出第二电压差分信号(RD-)。判决电平建立电路12包括:电阻(R) 121、电容(C) 122以及电子开关(SW) 123，其中，电阻121的一端分别与跨阻抗放大器11的输出端以及电子开关123的一端相连，另一端分别与电子开关123的另一端、限幅放大器14的第二输入端以及电容122的一端相连，电容122的另一端接地，电子开关123的通断受突发接收控制电路13输出的控制信号控制。突发接收控制电路13包括:发射极稱合逻辑集成电路(ECL, Emitter CoupledLogic IC) D触发器131以及发射极耦合逻辑集成电路/晶体管-晶体管逻辑(ECL-TTL，Emitter Coupled Logic I C/Trans istor-Transistor Logic)转换器 132,其中,ECL D 触发器131的第一时钟信号(CLK+)输入端与限幅放大器14的第一输出端相连,第二时钟信号(CLK-)输入端与限幅放大器14的第二输出端相连,复位(Reset)信号输入端接收GPON系统输出的Reset信号，D输入端接收高电平(VCC)信号，第一输出端(Q+)与ECL-TTL转换器132的D+输入端相连，第二输出端(Q-)与ECL-TTL转换器132的D-输入端相连，ECL-TTL转换器132的Q输出端与电子开关123相连。图1中，电阻121与电容122构成低通滤波器，其时间常数τ满足:τ ≥ IOtcm式中，taD为数据信号中最大连续相同数字码的持续时间，其中，数据信号为传输的光信号的一部分。在光信号传输中，由于GPON协议规定的包保护时间(guard time),即Tg仅有32比特(bit)。举例来说，在1.25G速率时，Tg为25.6ns。因而，在GPON光纤线路终端(OLT)的突发模式光接收机中，当光信号到达时，需要突发模式光接收机中的判决电平建立电路能够在Tg时间内生成判决电平信号，以保障光信号的正常处理。在GPON系统中，各用户端的光网络单元(ONU)与局端的光线路终端(OLT)的距离各不相同。各ONU发送到OLT的光信号的光功率也不同，其中，光功率差可达15dB以上。为了正确恢复接收的光信号，需要快速对不同幅度的跨阻抗放大器输出的信号生成相应的判决电平。现有的突发模式光接收机中，突发接收控制电路在接收到限幅放大器输出的两路电压差分信号以及外部输入的复位脉冲(Reset)信号的作用下，输出控制信号，控制判决电平建立电路中电子开关的通断，从而快速改变限幅放大器输入突发接收控制电路的RC时间常数。具体来说，光信号到达突发模式光接收机时，此时，电子开关处于导通状态，由于导通的电子开关的阻值很小，与电容构成的RC电路，充电时间常数很小，因而，低通滤波器能够快速对跨阻抗放大器输出的电压信号进行处理，得到用于限幅放大器恢复数据信号的判决电平信号的直流平均值，通过该RC电路，能够使判决电平建立电路迅速生成判决电平，并输入限幅放大器的第二输入端(D1-)。同时，跨阻抗放大器输出的电压信号直接输入限幅放大器的第一输入端(Di+),输入第一输入端的信号与输入第二输入端的信号,在限幅放大器中进行相减后，得到恢复的数据信号，即第一电压差分信号(RD+)以及第二电压差分信号(RD-)。在判决电平生成后，突发接收控制电路根据限幅放大器输出的数据信号输出关断控制信号，使电子开关快速断开，电阻121与电容构成新的RC电路，此时的时间常数大于十倍的数据信号中最大连续相同数字码的持续时间，因此可以维持判决电平信号的稳定，使得该充电时间常数能满足正确恢复接收光信号中低频分量的要求。在数据信号传输完毕后，GPON系统根据预先网络时隙的配置，向突发接收控制电路输出复位脉冲信号，突发接收控制电路根据复位脉冲信号，向电子开关输出导通控制信号，电子开关导通，导通的电子开关与电容构成的RC电路，其时间常数很小，可以快速对电容进行放电，即复位判决电平建立电路，以对下一周期接收的光信进行检测。由上述可见，突发模式光接收机的突发接收控制电路，采用ECL D触发器和ECL-TTL转换器，供电电流都在20?30mA，且ECL D触发器和ECL-TTL转换器采购成本高，使得突发接收控制电路功耗大、成本高。尤其在高温(70°C)环境下，整个突发接收控本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种突发接收控制电路，其特征在于，该突发接收控制电路包括：TTLD触发器、信号检测模块以及反相器，其中，信号检测模块，用于接收限幅放大器输出的第一数据信号，进行滤波、充电及保持处理，得到直流电压信号，在得到的直流电压信号的电压值大于预先设置的参考电压阈值时，向TTLD触发器输出高电平的检测信号；在得到的直流电压信号的电压值小于预先设置的参考电压阈值时，向TTLD触发器输出低电平的检测信号；接收GPON系统输出的第一复位脉冲信号，对充电电压进行放电；反相器，用于对GPON系统输出的第一复位脉冲信号进行反相处理，输出至TTLD触发器；TTLD触发器，用于在反相的第一复位脉冲信号控制下，在接收的检测信号的上升沿，向外部的判决电平建立电路输出关断控制信号，在接收的检测信号的下降沿，向外部的判决电平建立电路输出导通控制信号。

【技术特征摘要】
1.一种突发接收控制电路，其特征在于，该突发接收控制电路包括=TTLD触发器、信号检测模块以及反相器，其中， 信号检测模块，用于接收限幅放大器输出的第一数据信号，进行滤波、充电及保持处理，得到直流电压信号，在得到的直流电压信号的电压值大于预先设置的参考电压阈值时，向TTLD触发器输出高电平的检测信号；在得到的直流电压信号的电压值小于预先设置的参考电压阈值时，向TTLD触发器输出低电平的检测信号；接收GPON系统输出的第一复位脉冲信号，对充电电压进行放电； 反相器，用于对GPON系统输出的第一复位脉冲信号进行反相处理，输出至TTLD触发器； TTLD触发器，用于在反相的第一复位脉冲信号控制下，在接收的检测信号的上升沿，向外部的判决电平建立电路输出关断控制信号，在接收的检测信号的下降沿，向外部的判决电平建立电路输出导通控制信号。2.根据权利要求1所述的突发接收控制电路，其特征在于，进一步包括: 脉冲展宽模块，用于对GPON系统输出的第一复位脉冲信号进行展宽处理，向信号检测模块输出第二复位脉冲信号，以使信号检测模块根据接收的第二复位脉冲信号，对充电电压进行放电。3.根据权利要求1或2所述的突发接收控制电路，其特征在于，所述信号检测模块包括:隔离电阻、峰值检波电路、泄放电路以及比较器，其中， 隔离电阻，对接收的第一数据信号进行隔离，输入到峰值检波电路； 峰值检波电路，用于对接 收的第一数据信号进行滤波、充电及保持，向比较器输出直流电压信号； 泄放电路，用于在第一数据信号结束后，接收GPON系统输出的第一复位脉冲信号，对峰值检波电路输出的电压信号进行放电； 比较器，用于将接收的直流电压信号与预先设置的参考电压进行比较，在接收的直流电压信号幅值大于参考电压幅值时，向TTLD触发器输出高电平的检测信号；在接收的直流电压信号幅值小于参考电压幅值时，向TTLD触发器输出低电平的检测信号。4.根据权利要求3所述的突发接收控制电路，其特征在于，所述峰值检波电路包括:第一电容、第一肖特基二极管、第二肖特基二极管以及第二电容，其中， 第一电容的一端与隔离电阻的输出端相连，另一端分别与第一肖特基二极管的正极以及第二肖特基二极管的负极相连； 第一肖特基二极管的负极与第二电容的一端相连； 第二肖特基二极管的正极接地，并与第二电容的另一端相连。5.根据权利要求4所述的突发接收控制电路，其特征在于，所述峰值检波电路进一步包括: 第一电感，一端与第一电容的另一端相连，另一端分别与第一肖特基二极管的正极以及第二肖特基二极管的负极相连。6.根据权利要求4所述的突发接收控制电路，其特征在于，所述泄放电路包括:泄放电阻以及第一电子开关，其中， 泄放电阻的一端和第一电子开关的第一端分别与第二电容的一端相连，泄放电阻的另一端和第一电子开关的第二端分别接地，第一电子开关的第三端与脉冲展宽模块的输出端相连。7.根据权利要求4所述的突发接收控制电路，其特征在于，所述比较器包括:同相输入端、参考电压输入端、电源端、接地端以及输出...

【专利技术属性】
技术研发人员：陈伦裕，谭祖炜，
申请(专利权)人：青岛海信宽带多媒体技术有限公司，
类型：发明
国别省市：