專利名稱：突發(fā)功率監(jiān)測(cè)單元及具有該監(jiān)測(cè)單元的光線路終端的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種監(jiān)測(cè)單元，具體地說，是涉及一種能夠監(jiān)測(cè)光線路終端 (0LT)突發(fā)光功率信號(hào)的監(jiān)測(cè)單元，屬于光通信技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
目前，基于P0N無源光網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的FTTX光通信技術(shù)已成為了新一代新興寬 帶互聯(lián)網(wǎng)主流技術(shù)。自2005年開始，運(yùn)營商開始逐步進(jìn)行實(shí)際商業(yè)化FTTX光 網(wǎng)絡(luò)的鋪設(shè)和運(yùn)作。隨著P0N無源光網(wǎng)絡(luò)的實(shí)際鋪設(shè)工程的應(yīng)用，系統(tǒng)運(yùn)營商 需要更可靠性的傳輸質(zhì)量保障和線路維護(hù)，這就需要對(duì)系統(tǒng)光鏈路等狀態(tài)進(jìn)行 實(shí)時(shí)監(jiān)控和控制。目前作為局端管理設(shè)備的光線^各終端0LT —般都不具備相應(yīng) 的光鏈路監(jiān)測(cè)功能，而且由于局端0LT接收需要工作在突發(fā)模式，因此需要在 至少600納秒以內(nèi)實(shí)現(xiàn)高速功率信號(hào)的還原。而在短時(shí)間內(nèi)對(duì)于突發(fā)功率實(shí)現(xiàn) 監(jiān)測(cè)存在較大技術(shù)困難，業(yè)內(nèi)一直沒有一種性價(jià)比高的突發(fā)功率監(jiān)測(cè)解決方案。
鑒于此，亟需一種監(jiān)測(cè)單元監(jiān)測(cè)突發(fā)接收的功率信號(hào)，便于電信運(yùn)營商對(duì) 光線路終端的光鏈路情況進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，這也正是^是出本發(fā)明的主旨所在。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中光線路終端無法對(duì)突發(fā)功率信號(hào)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控的技 術(shù)問題，提供了一種突發(fā)功率監(jiān)測(cè)單元，用來監(jiān)測(cè)光線路終端的突發(fā)功率信號(hào)， 提高了光通信系統(tǒng)的可靠性。
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下4支術(shù)方案予以實(shí)現(xiàn) 一種突發(fā)功率監(jiān)測(cè)單元，其特征在于，所述突發(fā)功率監(jiān)測(cè)單元包括電流監(jiān)控電路，用于監(jiān)控來自光接收組件接收的突發(fā)功率信號(hào)響應(yīng)的電流
信號(hào)并輸出；
放大電路，用于將所述電流監(jiān)控電路輸出的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，并 對(duì)所述電壓信號(hào)進(jìn)行放大和輸出。
根據(jù)本發(fā)明所述的突發(fā)功率監(jiān)測(cè)單元，所述》文大電路包括有前級(jí)放大器和 后級(jí)放大器，所述前級(jí)放大器的一個(gè)輸入端連接所述電流監(jiān)控電路的輸出端， 所述前級(jí)放大器的輸出端通過一可控開關(guān)電路及一采樣保持電路與所述后級(jí)放 大器的 一 個(gè)輸入端相連接。
根據(jù)本發(fā)明所述的突發(fā)功率監(jiān)測(cè)單元，所述采樣保持電路包括一保持電
容；
所述前級(jí)放大器的一個(gè)輸入端連接所述電流監(jiān)控電路的輸出端，所述前級(jí) 放大器的另一個(gè)輸入端連接參考電壓；所述前級(jí)方文大器的輸出端一方面通過一 電阻與所述電流監(jiān)控電路的輸出端相連接，另一方面通過所述可控開關(guān)電路的 開關(guān)通路連接所述保持電容的充放電端子；
所述可控開關(guān)電路的控制端接收外部觸發(fā)信號(hào)，在所述外部觸發(fā)信號(hào)控制 下實(shí)現(xiàn)所述開關(guān)電路的導(dǎo)通和關(guān)斷；
所述后級(jí)放大器的一個(gè)輸入端連接所述保持電容的充放電端子，所述后級(jí) 放大器的另一個(gè)輸入端連接所述后級(jí)放大器的輸出端，放大后的電壓信號(hào)通過 所述后紹j故大器的輸出端輸出。
根據(jù)本發(fā)明所述的突發(fā)功率監(jiān)測(cè)單元，所述電流監(jiān)控電路為一電流鏡像電 路，所述電流鏡像電路通過其輸入端接收來自光接收組件接收的突發(fā)功率信號(hào) 響應(yīng)的電流信號(hào)，然后通過其輸出端輸出所述電流信號(hào)的鏡像電流信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明所述的突發(fā)功率監(jiān)測(cè)單元，所述鏡像電路的輸出端與地之間還 串聯(lián)有增強(qiáng)電流轉(zhuǎn)換速度的偏置負(fù)載電阻。
本發(fā)明還公開了一種光線路終端，包括光接收組件，其特征在于，還包括 監(jiān)測(cè)所述光接收組件接收的突發(fā)功率信號(hào)的突發(fā)功率監(jiān)測(cè)單元，所述突發(fā)功率監(jiān)測(cè)單元包括
電流監(jiān)控電路，用于監(jiān)控來自光接收組件接收的突發(fā)功率信號(hào)響應(yīng)的電流
信號(hào)并輸出；
放大電路，用于將所述電流監(jiān)控電路輸出的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，并 對(duì)所述電壓信號(hào)進(jìn)行放大和輸出。
才艮據(jù)本發(fā)明所述的光線路終端，所述放大電路包括有前級(jí)放大器和后級(jí)放 大器，所述前級(jí)放大器的一個(gè)輸入端連接所述電流監(jiān)控電路的輸出端，所述前 級(jí)放大器的輸出端通過一可控開關(guān)電路及一采樣保持電路與所述后級(jí)放大器的 一個(gè)輸入端相連接。
根據(jù)本發(fā)明所述的光線路終端，所述采樣保持電路包括一保持電容；
所述前級(jí)放大器的一個(gè)輸入端連接所述電流監(jiān)控電路的輸出端，所述前級(jí) 放大器的另一個(gè)輸入端連接參考電壓；所述前級(jí)放大器的輸出端一方面通過一 電阻與所述電流監(jiān)控電路的輸出端相連接，另一方面通過所述可控開關(guān)電路的 開關(guān)通路連接所述保持電容的充放電端子；
所述可控開關(guān)電路的控制端接收外部觸發(fā)信號(hào)，在所述外部觸發(fā)信號(hào)控制 下實(shí)現(xiàn)所述開關(guān)電路的導(dǎo)通和關(guān)斷；
所述后級(jí)放大器的一個(gè)輸入端連接所述保持電容的充》文電端子，所述后級(jí) 放大器的另一個(gè)輸入端連接所述后級(jí)放大器的輸出端，放大后的電壓信號(hào)通過 所述后ll^:大器的輸出端輸出。
根據(jù)本發(fā)明所述的光線路終端，所述電流監(jiān)控電路為一電流鏡像電路，所 述電流鏡像電路通過其輸入端接收來自光接收組件接收的突發(fā)功率信號(hào)響應(yīng)的 電流信號(hào)，然后通過其輸出端輸出所述電流信號(hào)的4竟像電流信號(hào)。
根據(jù)本發(fā)明所述的光線路終端，所述鏡像電5^的輸出端與地之間還串聯(lián)有 增強(qiáng)電流轉(zhuǎn)換速度的偏置負(fù)載電阻。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是利用本發(fā)明所述的突發(fā)功 率監(jiān)測(cè)單元，可以增加光線路終端突發(fā)模式光鏈路監(jiān)測(cè)功能，通過對(duì)突發(fā)功率簡化光通信系統(tǒng)的維護(hù)工作，提高光通信系統(tǒng)的可靠性。


圖1是本發(fā)明所述突發(fā)功率監(jiān)測(cè)單元一個(gè)實(shí)施例的電i 各原理圖。
具體實(shí)施例方式
下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn) 一 步詳細(xì)的說明。
對(duì)于應(yīng)用在光線路終端0LT的突發(fā)功率監(jiān)測(cè)單元，需要在0LT的突發(fā)工作 模式下、在光通信系統(tǒng)要求的幾百納秒時(shí)間內(nèi)實(shí)現(xiàn)對(duì)突發(fā)功率的高速采集和保 持，其技術(shù)難點(diǎn)和性能要求為1、在幾百納秒的高速時(shí)隙內(nèi)實(shí)現(xiàn)信號(hào)的高速、 完整采集；2、對(duì)于高速采集的信號(hào)實(shí)現(xiàn)無損保持；3、實(shí)現(xiàn)突發(fā)接收功率全部 動(dòng)態(tài)范圍的高速采樣保持，并保證動(dòng)態(tài)范圍內(nèi)信號(hào)的完整性。
考慮到上述幾個(gè)技術(shù)難點(diǎn)和性能要求，本發(fā)明所述突發(fā)功率監(jiān)測(cè)單元的一 個(gè)實(shí)施例采用高精度電流監(jiān)控鏡像芯片構(gòu)成電流監(jiān)控電路來監(jiān)控突發(fā)功率信號(hào) 響應(yīng)的電流信號(hào)；根據(jù)所述電流監(jiān)控鏡像芯片監(jiān)控的鏡像電流搭建高速跨阻放 大電路實(shí)現(xiàn)高速電流信號(hào)到電壓信號(hào)的轉(zhuǎn)換；采用低阻抗高速開關(guān)電路作為信 號(hào)傳輸線路控制單元，利用系統(tǒng)提供的觸發(fā)信號(hào)實(shí)現(xiàn)開關(guān)的控制，實(shí)現(xiàn)對(duì)采樣 信號(hào)的保持；對(duì)于采樣保持的信號(hào)設(shè)計(jì)增強(qiáng)驅(qū)動(dòng)跟隨電路，保證采樣信號(hào)對(duì)后 級(jí)ADC單元的驅(qū)動(dòng)能力。
圖1示出了上述突發(fā)功率監(jiān)測(cè)單元一個(gè)實(shí)施例的電路原理圖。所述突發(fā)功 率監(jiān)測(cè)單元包括監(jiān)控電流信號(hào)的電流鏡像芯片Ul，所述電流鏡像芯片Ul的in 輸入端接收來自光接收組件APD接收的突發(fā)功率信號(hào)響應(yīng)的電流信號(hào)，然后通 過其out輸出端輸出相應(yīng)的鏡像電流信號(hào)；所述光接收組件APD的供電電源HV 通過所述電流鏡像芯片Ul的一個(gè)引腳為APD供電。利用上述結(jié)構(gòu)的電流鏡^f象芯 片作為電流監(jiān)控電路來監(jiān)控APD的響應(yīng)電流，不需要額外分流出電流，不會(huì)影響突發(fā)接收功率信號(hào)本身的傳輸質(zhì)量，擴(kuò)大了突發(fā)功率監(jiān)測(cè)單元對(duì)全部動(dòng)態(tài)范 圍內(nèi)光功率信號(hào)的監(jiān)控能力。
所述實(shí)施例還包括放大器芯片U3、開關(guān)芯片U2及保持電容Cf2組成的放 大電路。所述放大器芯片U3包括有兩級(jí)放大器，分別為前紐j改大器A和后紐j文 大器B。其中，所述前級(jí)放大器A的反相輸入端連>|妄所述電流鏡像芯片Ul的out 輸出端，所述前級(jí)放大器A的同相輸入端連接一參考電壓Vref，而所述前級(jí)放 大器A的輸出端一方面通過一電阻Rf連接至所述電流鏡像芯片Ul的out輸出 端，另一方面連接所述開關(guān)芯片U2的一個(gè)輸入端子1。所述前級(jí)放大器A結(jié)合 所述電阻Rf，實(shí)現(xiàn)對(duì)所述鏡像電流芯片Ul輸出的鏡像電流信號(hào)到電壓信號(hào)的 跨阻放大功能。
所述開關(guān)芯片U2作為可控開關(guān)電路，其輸入端子1和輸出端子2之間串聯(lián) 有一個(gè)開關(guān)電路，而所述開關(guān)電路的控制端連接光通信系統(tǒng)的觸發(fā)信號(hào) Trigger。所述開關(guān)芯片U2的輸出端子2通過電阻Rs連接所述保持電容Cf2 的充放電端子，所述保持電容Cf2的充放電端子還連接所述后級(jí)放大器B的同 相輸入端。而所述后級(jí)放大器B的輸出端一方面連接所述后級(jí)放大器B的反相 輸入端，另一方面輸出放大后的電壓信號(hào)至后級(jí)的ADC單元。
所述開關(guān)芯片U2根據(jù)系統(tǒng)輸出的Trigger觸發(fā)信號(hào)控制其內(nèi)開關(guān)電路的導(dǎo) 通和關(guān)斷，在U2開關(guān)電路導(dǎo)通時(shí)，從所述前級(jí)放大器A輸出的突發(fā)功率電壓信 號(hào)通過U2的輸出端子2及電阻Rs對(duì)所述保持電容Cf2進(jìn)行充電。當(dāng)所述保持 電容Cf2充電結(jié)束后，Trigger觸發(fā)信號(hào)控制U2的開關(guān)電路斷開，從而實(shí)現(xiàn)對(duì) 前級(jí)放大器A的信號(hào)進(jìn)行采樣保持。所述保持電容Cf2的采樣保持信號(hào)通過所 述后級(jí)》丈大器B進(jìn)一步放大，從而增強(qiáng)了突發(fā)功率信號(hào)的驅(qū)動(dòng)能力，保證信號(hào) 具有足夠的驅(qū)動(dòng)能力驅(qū)動(dòng)后級(jí)的ADC單元。光通信系統(tǒng)通過讀取、分析所述ADC 單元的輸出信號(hào)，可以判斷光線路終端的光鏈路情況，從而實(shí)現(xiàn)了光通信系統(tǒng) 對(duì)光鏈路情況的實(shí)時(shí)監(jiān)控。
在所述實(shí)施例中，在所述電流鏡像芯片Ul的out輸出端與地之間還串聯(lián)有偏置負(fù)載電阻RL1，所述RL1作為所述電流鏡像芯片Ul的偏置負(fù)載，可以增 強(qiáng)鏡像電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)的速度。
本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員可以理解，在突發(fā)功率監(jiān)測(cè)單元中，除選用上述實(shí) 施例中的電流鏡像芯片Ul構(gòu)成監(jiān)控突發(fā)功率信號(hào)響應(yīng)電流的電流監(jiān)控電路之 外，也可以選用其他可以讀取出突發(fā)功率信號(hào)響應(yīng)電流的電流監(jiān)控電路；所述 開關(guān)芯片U2可以用其他具有可控開關(guān)功能的電路來替代；所述保持電容Cf2 也可以用其他能夠?qū)崿F(xiàn)信號(hào)采用保持的電路來替代。
當(dāng)然，以上所述僅是本發(fā)明的一種優(yōu)選實(shí)施方式而已，應(yīng)當(dāng)指出，對(duì)于本 技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以做出若 干改進(jìn)和潤飾，這些改進(jìn)和潤飾也應(yīng)^L為本發(fā)明的保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1、一種突發(fā)功率監(jiān)測(cè)單元，其特征在于，所述突發(fā)功率監(jiān)測(cè)單元包括電流監(jiān)控電路，用于監(jiān)控來自光接收組件接收的突發(fā)功率信號(hào)響應(yīng)的電流信號(hào)并輸出；放大電路，用于將所述電流監(jiān)控電路輸出的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，并對(duì)所述電壓信號(hào)進(jìn)行放大和輸出。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的突發(fā)功率監(jiān)測(cè)單元，其特征在于，所述放大電 路包括有前級(jí)放大器和后級(jí)放大器，所述前級(jí)J改大器的一個(gè)輸入端連接所述電 流監(jiān)控電路的輸出端，所述前級(jí)放大器的輸出端通過一可控開關(guān)電路及一采樣 保持電路與所述后級(jí)放大器的一個(gè)輸入端相連接。
3、 根據(jù)權(quán)利要求2所述的突發(fā)功率監(jiān)測(cè)單元，其特征在于，所述采樣保 持電路包括一保持電容；所述前級(jí)放大器的一個(gè)輸入端連接所述電流監(jiān)控電路的輸出端，所述前級(jí) 放大器的另一個(gè)輸入端連接參考電壓；所述前級(jí)^c大器的輸出端一方面通過一 電阻與所述電流監(jiān)控電路的輸出端相連接，另 一方面通過所述可控開關(guān)電路的 開關(guān)通路連接所述保持電容的充放電端子；所述可控開關(guān)電路的控制端接收外部觸發(fā)信號(hào)，在所述外部觸發(fā)信號(hào)控制 下實(shí)現(xiàn)所述開關(guān)電路的導(dǎo)通和關(guān)斷；所述后級(jí)放大器的 一個(gè)輸入端連接所述保持電容的充放電端子，所述后級(jí) 放大器的另一個(gè)輸入端連接所述后級(jí)放大器的輸出端，放大后的電壓信號(hào)通過 所述后I5^文大器的輸出端輸出。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的突發(fā)功率監(jiān)測(cè)單元，其特征在于， 所述電流監(jiān)控電路為一電流鏡像電路，所述電流鏡像電路通過其輸入端接收來 自光接收組件接收的突發(fā)功率信號(hào)響應(yīng)的電流信號(hào)，然后通過其輸出端輸出所 述電流信號(hào)的4竟〗象電流信號(hào)。
5、 根據(jù)權(quán)利要求4所述的突發(fā)功率監(jiān)測(cè)單元，其特征在于，所述鏡像電路的輸出端與地之間還串聯(lián)有增強(qiáng)電流轉(zhuǎn)換速度的偏置負(fù)載電阻。
6、 一種光線路終端，包括光接收組件，其特征在于，還包括監(jiān)測(cè)所述光接收組件接收的突發(fā)功率信號(hào)的突發(fā)功率監(jiān)測(cè)單元，所述突發(fā)功率監(jiān)測(cè)單元包括 電流監(jiān)控電路，用于監(jiān)控來自光接收組件接收的突發(fā)功率信號(hào)響應(yīng)的電流 信號(hào)并輸出；放大電路，用于將所述電流監(jiān)控電路輸出的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，并 對(duì)所述電壓信號(hào)進(jìn)行放大和輸出。
7、 根據(jù)權(quán)利要求6所述的光線路終端，其特征在于，所述放大電路包括 有前級(jí)放大器和后級(jí)放大器，所述前級(jí)》t大器的一個(gè)輸入端連接所述電流監(jiān)控 電路的輸出端，所述前級(jí)放大器的輸出端通過一可控開關(guān)電路及一采樣保持電 路與所述后級(jí)放大器的一個(gè)輸入端相連接。
8、 根據(jù)權(quán)利要求7所述的光線路終端，其特征在于，所述采樣保持電路 包括一保持電容；所述前級(jí)放大器的一個(gè)輸入端連接所述電流監(jiān)控電路的輸出端，所述前級(jí) 放大器的另一個(gè)輸入端連接參考電壓；所述前^U文大器的輸出端一方面通過一 電阻與所述電流監(jiān)控電路的輸出端相連接，另一方面通過所述可控開關(guān)電路的 開關(guān)通路連接所述保持電容的充放電端子；所述可控開關(guān)電路的控制端接收外部觸發(fā)信號(hào)，在所述外部觸發(fā)信號(hào)控制 下實(shí)現(xiàn)所述開關(guān)電路的導(dǎo)通和關(guān)斷；所述后級(jí)放大器的一個(gè)輸入端連接所述保持電容的充放電端子，所述后級(jí) 放大器的另一個(gè)輸入端連接所述后級(jí)放大器的輸出端，放大后的電壓信號(hào)通過 所述后i U文大器的輸出端輸出。
9、 根據(jù)權(quán)利要求6至8中任一項(xiàng)所述的光線路終端，其特征在于，所述 電流監(jiān)控電路為一電流鏡像電3各，所述電流鎮(zhèn) 像電路通過其輸入端接收來自光 接收組件接收的突發(fā)功率信號(hào)響應(yīng)的電流信號(hào)，然后通過其輸出端輸出所述電 流信號(hào)的鏡像電流信號(hào)。
10、根據(jù)權(quán)利要求9所述的光線路終端，其特征在于，所述鏡像電路的輸 出端與地之間還串聯(lián)有增強(qiáng)電流轉(zhuǎn)換速度的偏置負(fù)載電阻。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種突發(fā)功率監(jiān)測(cè)單元及具有該監(jiān)測(cè)單元的光線路終端，所述突發(fā)功率監(jiān)測(cè)單元包括用于監(jiān)控來自光接收組件接收的突發(fā)功率信號(hào)響應(yīng)的電流信號(hào)并輸出的電流監(jiān)控電路及用于將所述電流監(jiān)控電路輸出的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)、并對(duì)所述電壓信號(hào)進(jìn)行放大和輸出的放大電路。利用本發(fā)明所述的突發(fā)功率監(jiān)測(cè)單元，可以增加光線路終端突發(fā)模式光鏈路監(jiān)測(cè)功能，從而幫助光通信網(wǎng)絡(luò)管理單元找出光纖鏈路中發(fā)生故障的位置，簡化光通信系統(tǒng)的維護(hù)工作，提高光通信系統(tǒng)的可靠性。
文檔編號(hào)H04B10/08GK101527597SQ20091002056
公開日2009年9月9日 申請(qǐng)日期2009年4月17日 優(yōu)先權(quán)日2009年4月17日
發(fā)明者華 張, 張春剛 申請(qǐng)人:青島海信寬帶多媒體技術(shù)有限公司