寬范圍光接收機(jī)光監(jiān)控電路的制作方法
【專利摘要】本實用新型提供一種寬范圍光接收機(jī)光監(jiān)控電路，它包括光電二極管PD、取樣電阻R1、隔離電阻R2、帶多路A/D端口的單片機(jī)MCU、第一運算放大器A1。這種寬范圍光接收機(jī)光監(jiān)控電路具有電路簡單，成本低廉，可靠度高的優(yōu)勢。當(dāng)需要更寬的光范圍監(jiān)控時候，可以適當(dāng)再分漸處理。
【專利說明】寬范圍光接收機(jī)光監(jiān)控電路
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及有線電視【技術(shù)領(lǐng)域】，具體講是一種寬范圍光接收機(jī)光監(jiān)控電路?！颈尘凹夹g(shù)】
[0002]有線電視運營商從最初幾套模擬節(jié)目的廣播傳輸發(fā)展到上百套數(shù)字節(jié)目的廣播傳輸，以及發(fā)展為廣播數(shù)字節(jié)目+數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)的全業(yè)務(wù)傳輸網(wǎng)絡(luò)。采用光纖來代替銅線是有線電視網(wǎng)絡(luò)寬帶化、雙向化的發(fā)展趨勢，有線電視網(wǎng)絡(luò)改造將光纖進(jìn)一步向用戶端推進(jìn)，原先有線電視網(wǎng)絡(luò)光節(jié)點覆蓋用戶數(shù)也會逐步減少，從最初的幾千戶一個光節(jié)點到500戶、200戶/光節(jié)點，甚至100戶、50戶、25戶/光節(jié)點.在雙向網(wǎng)絡(luò)改造中，隨著光纖的深入，光纖到小區(qū)、光纖到樓甚至光纖到戶。
[0003]在有線電視(CATV)網(wǎng)絡(luò)的雙向改造過程中，隨著光纖的深入，那么反向回傳的距離同時也越遠(yuǎn)，這樣前端反向回傳光接收機(jī)的接收光的強(qiáng)度也越低，同時由于各地網(wǎng)絡(luò)布局以及地域距離的差異性，又需要兼顧傳統(tǒng)的光接收范圍。這樣勢必需要寬范圍的光接收機(jī)，目前，光接收范圍大約需要30dB的動態(tài)范圍(大約從+2dBm?_27dBm)，如此寬范圍的光監(jiān)控，對低光功率的靈敏度和寬范圍的精確度的要求，通常一般的電路和方式難以實現(xiàn)。只有使用專用的集成電路可以達(dá)到這樣的技術(shù)指標(biāo)。但是專用的集成芯片，如對數(shù)的轉(zhuǎn)換芯片等，成本會過高，達(dá)到原來成本的幾十倍。
實用新型內(nèi)容
[0004]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是，克服了現(xiàn)有技術(shù)的缺陷，提供了一種成本較低的寬范圍光接收機(jī)光監(jiān)控電路。
[0005]為解決上述技術(shù)問題，本實用新型提出一種寬范圍光接收機(jī)光監(jiān)控電路，它包括光電二極管PD、取樣電阻R1、隔離電阻R2、帶多路A/D端口的單片機(jī)MCU、第一運算放大器Al，所述光電二極管PD的負(fù)向端接電源VDD，正向端接取樣電阻R1，取樣電阻Rl另一端接地，隔離電阻R2的一端接到取樣電阻Rl與光電二極管H)的公共端，隔離電阻R2的另一端接單片機(jī)MCU中的第一 A/D端口 ADl，第一運算放大器Al的輸入端接隔離電阻R2與單片機(jī)MCU的公共端，第一運算放大器Al的輸出端接單片機(jī)MCU的第二 A/D端口 AD2。
[0006]本實用新型的原理是把光電二極管ro接收到的輸入光功率分作兩個小范圍段的處理，例如以-12dBm光大小為中心，將對應(yīng)電壓預(yù)設(shè)到單片機(jī)MCU中。大于-12dBm的光部分由單片機(jī)MCU第一 A/D 口 ADl負(fù)責(zé)處理，小于-12dBm的光部分經(jīng)過正向運算放大器Al后輸出，由單片機(jī)MCU第二 A/D 口 AD2負(fù)責(zé)處理。單片機(jī)MCU會自動讀取自帶的A/D 口 ADl和AD2電壓，比較ADl和AD2電壓和預(yù)設(shè)到-12dBm對應(yīng)電壓大小關(guān)系，判斷出此刻輸入光的是屬于哪個范圍段。通過各范圍段不同電壓對應(yīng)不同光功率的線性關(guān)系，計算出輸入的光功率值。從而實現(xiàn)光功率監(jiān)控。本實用新型采用對寬范圍的光功率監(jiān)控需求采用分漸式處理方式，把輸入光功率根據(jù)不同的范圍和精度需要做不同的處理。將寬范圍作分析分成不同幾個小的范圍。將預(yù)設(shè)的不同分段關(guān)系寫入到單片機(jī)MCU中，單片機(jī)MCU會自動讀取自帶的A/D 口 ADl和AD2電壓，根據(jù)ADl和AD2電壓大小和預(yù)設(shè)的分段關(guān)系比較，判斷出此刻輸入光的是屬于哪個范圍段。通過不同范圍段電壓對應(yīng)不同光功率的線性關(guān)系，計算出輸入的光功率值。當(dāng)從而實現(xiàn)光功率監(jiān)控。具有電路簡單，成本低廉，可靠度高的優(yōu)勢。當(dāng)需要更寬的光范圍監(jiān)控時候，可以適當(dāng)再分漸處理。
[0007]作為改進(jìn)，所述寬范圍光接收機(jī)光監(jiān)控電路還包括第二運算放大器A2，所述第二運算放大器A2的輸入端接隔離電阻R2與單片機(jī)MCU的公共端，第二運算放大器A2的輸出端接單片機(jī)MCU的第三A/D端口 AD3。采用這種結(jié)構(gòu)，第一運算放大器Al和第二運算放大器A2的放大倍數(shù)設(shè)置為不同的倍數(shù)，這樣可以將輸入光分成三段來進(jìn)行監(jiān)控，靈敏度和精
確度更高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0008]圖1為本實用新型寬范圍光接收機(jī)光監(jiān)控電路的實施方式一的電路示意圖；
[0009]圖2為本實用新型寬范圍光接收機(jī)光監(jiān)控電路的實施方式二的電路示意圖。
【具體實施方式】
[0010]下面結(jié)合附圖和【具體實施方式】對本實用新型作進(jìn)一步詳細(xì)的說明:
[0011]實施方式1，如圖1所示提供一種寬范圍光接收機(jī)光監(jiān)控電路，例如監(jiān)控+2dBm?-27dBm光范圍的。它包括光電二極管PD、取樣電阻R1、隔離電阻R2、帶多路A/D端口的單片機(jī)MCU、第一運算放大器Al，其采用放大倍數(shù)為10倍的正向運算放大器，所述光電二極管H)的負(fù)向端接電源VDD，正向端接取樣電阻R1，取樣電阻Rl另一端接地，隔離電阻R2的一端接到取樣電阻Rl與光電二極管H)的公共端，隔離電阻R2的另一端接單片機(jī)MCU中的第一 A/D端口 ADl，第一運算放大器Al的輸入端接隔離電阻R2與單片機(jī)MCU的公共端，第一運算放大器Al的輸出端接單片機(jī)MCU的第二 A/D端口 AD2。
[0012]它的原理是把輸入光功率分作兩個小范圍段的處理，以_12dBm光大小為中心,將對應(yīng)電壓預(yù)設(shè)到單片機(jī)MCU中。大于-12dBm的光部分由第一 A/D端口 ADl負(fù)責(zé)處理，小于-12dBm的光部分經(jīng)過10倍放大的正向運算放大器Al后輸出，由第二 A/D端口 AD2負(fù)責(zé)處理。單片機(jī)MCU會自動讀取自帶的第一 A/D 口端口 ADl和第二 A/D端口 AD2電壓，比較ADl和AD2電壓和預(yù)設(shè)到-12dBm對應(yīng)電壓大小關(guān)系，判斷出此刻輸入光的是屬于哪個范圍段。通過各范圍段不同電壓對應(yīng)不同光功率的線性關(guān)系，計算出輸入的光功率值，從而實現(xiàn)光功率監(jiān)控。
[0013]實施方式2，如圖2所示:本實用新型提供一種寬范圍光接收機(jī)光監(jiān)控電路，它包括光電二極管PD、取樣電阻R1、隔離電阻R2、帶多路A/D端口的單片機(jī)MCU、第一運算放大器Al，第二運算放大器A2，所述光電二極管H)的負(fù)向端接電源VDD，正向端接取樣電阻R1，取樣電阻Rl另一端接地，隔離電阻R2的一端接到取樣電阻Rl與光電二極管H)的公共端，隔離電阻R2的另一端接單片機(jī)MCU中的第一 A/D端口 ADl，第一運算放大器Al的輸入端接隔離電阻R2與單片機(jī)MCU的公共端，第一運算放大器Al的輸出端接單片機(jī)MCU的第二 A/D端口 AD2。所述第二運算放大器A2的輸入端接隔離電阻R2與單片機(jī)MCU的公共端，第二運算放大器A2的輸出端接單片機(jī)MCU的第三A/D端口 AD3。其中第一運算放大器的放大倍數(shù)為10倍，第二運算放大器的放大倍數(shù)為20倍。[0014]它的原理是把輸入光功率分作三個小范圍段的處理，以-12dBm和-25dBm光大小為中心分段，其余原理用實例一，將對應(yīng)電壓預(yù)設(shè)到單片機(jī)MCU中。大于-12dBm的光部分由第一 A/D端口 ADl負(fù)責(zé)處理，小于-12dBm?_25dBm的光部分經(jīng)過10倍放大的第一運算放大器Al后輸出，由第二 A/D端口 AD2負(fù)責(zé)處理。小于_25dBm的光部分經(jīng)過20倍放大的第二運算放大器A2后輸出，由第三A/D端口 AD3負(fù)責(zé)處理。單片機(jī)MCU會自動讀取自帶的A/D端口 AD1、AD2和AD3電壓，比較AD1、AD2和AD3電壓和預(yù)設(shè)對應(yīng)電壓大小關(guān)系，判斷出此刻輸入光的是屬于哪個范圍段。通過各范圍段不同電壓對應(yīng)不同光功率的線性關(guān)系，計算出輸入的光功率值。從而實現(xiàn)光功率監(jiān)控。
【權(quán)利要求】
1.一種寬范圍光接收機(jī)光監(jiān)控電路，其特征在于:它包括光電二極管H)、取樣電阻R1、隔離電阻R2、帶多路A/D端口的單片機(jī)MCU、第一運算放大器Al，所述光電二極管H)的負(fù)向端接電源VDD，正向端接取樣電阻R1，取樣電阻Rl另一端接地，隔離電阻R2的一端接到取樣電阻Rl與光電二極管H)的公共端，隔離電阻R2的另一端接單片機(jī)MCU中的第一 A/D端口 ADl，第一運算放大器Al的輸入端接隔離電阻R2與單片機(jī)MCU的公共端，第一運算放大器Al的輸出端接單片機(jī)MCU的第二 A/D端口 AD2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的種寬范圍光接收機(jī)光監(jiān)控電路，其特征在于:它還包括第二運算放大器A2，所述第二運算放大器A2的輸入端接隔離電阻R2與單片機(jī)MCU的公共端，第二運算放大器A2的輸出端接單片機(jī)MCU的第三A/D端口 AD3。
【文檔編號】H04N7/22GK203618087SQ201320890822
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2013年12月30日 優(yōu)先權(quán)日:2013年12月30日
【發(fā)明者】王作佑, 葉喜愛, 章娟 申請人:寧波環(huán)球廣電科技有限公司