專利名稱：一種計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信用光纖/電纜適配器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種支持EIA RS－232C異步數(shù)據(jù)流的光纖通信接口裝置，屬電信技術(shù)傳輸(H04B)數(shù)字信息傳輸(H04L)技術(shù)領(lǐng)域。
現(xiàn)有RS－232C串行口光纖數(shù)據(jù)傳輸用光端機(jī)，作為光纖與電纜間的接口設(shè)備，不僅體積較大，與電端機(jī)間須經(jīng)電纜相接，且光發(fā)送和光接收機(jī)都需要電源才能工作。這樣不僅使用麻煩，電源故障或誤接還可能導(dǎo)致光端機(jī)乃致與其相連的計(jì)算機(jī)等設(shè)備損壞。再者，信號(hào)電纜及電源線均可產(chǎn)生電磁輻射而造成信號(hào)的泄漏，難以適應(yīng)現(xiàn)代保密通信的要求。此外，結(jié)構(gòu)復(fù)雜以及由此而生的價(jià)格問(wèn)題也有待解決。國(guó)外近年推出的新產(chǎn)品如日本住友電工的SN－9130 CONNECTOR TYPE FIBER OPTICMODEM(1988)和美國(guó)BLACK BOX的GGME730B FIBER OPTIC LINEDRIVER(1988)等光端機(jī)，雖已小型化并采用轉(zhuǎn)換插頭的造型，以省卻光端機(jī)與計(jì)算機(jī)設(shè)備間的連接電纜，但電源問(wèn)題卻仍未妥善解決。
本實(shí)用新型的目的是，針對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品價(jià)格高、使用不便、電源存在不安全因素及連接線可能輻射泄漏信號(hào)等問(wèn)題，提供一種簡(jiǎn)單可靠、成本低廉、無(wú)須任何金屬連接電纜的微功耗、無(wú)源插接件型光纖／電纜適配器。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下按照RS－232C標(biāo)準(zhǔn)，DTE／DCE所發(fā)送數(shù)據(jù)碼流采用負(fù)邏輯，有效電平為正5至15伏邏輯“0”，負(fù)5至15伏邏輯“1”，通常為正負(fù)12伏，完全可能為光端機(jī)提供其工作所必需的電能。本實(shí)用新型就是利用TXD線上數(shù)據(jù)流的正向脈沖直接驅(qū)動(dòng)發(fā)光二極管LED發(fā)送光信號(hào)，而以負(fù)向脈沖經(jīng)濾波穩(wěn)壓後，給微功耗光接收電路供電，從而甩掉了現(xiàn)有光端機(jī)的電源部分。
以下結(jié)合附圖1對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說(shuō)明通信雙方各執(zhí)一適配器，自計(jì)算機(jī)等設(shè)備的RS－232C接口中TXD線送來(lái)的數(shù)據(jù)流經(jīng)正負(fù)脈沖分離器(9)分離出其中的正電位脈沖(邏輯0)，由限流器(12)限流后驅(qū)動(dòng)LED管(13)發(fā)送光信號(hào)，沿發(fā)送光纖(14)送往對(duì)方光端機(jī)。(9)還將數(shù)據(jù)流中負(fù)電位脈沖(邏輯1)撿出經(jīng)濾波器(10)濾波，再由負(fù)穩(wěn)壓器(11)穩(wěn)壓為－5V后給光接收電路供電。對(duì)方適配器送來(lái)的光信號(hào)被接收光纖(1)末端的PIN管(2)接收，產(chǎn)生微弱的光電流。由低功耗高增益雙運(yùn)放組件LM358的一半構(gòu)成的跨阻抗前置放大器(3)，將該電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，再經(jīng)LM358的另一半構(gòu)成的主放大器(4))放大。放大后的信號(hào)經(jīng)電壓比較器(5)作幅度甄別，整形出原發(fā)端數(shù)據(jù)流波形，再經(jīng)雙向箝位器(6)箝位，產(chǎn)生符合RS－232C標(biāo)準(zhǔn)要求的±5V信號(hào)電平到RXD。(6)所需的＋5V參考電壓由正穩(wěn)壓器(7)提供。(7)的輸入取自RTS線的＋12V。本適配器中，DCD、CTS、RTS三線互連，DTR與DSR二線互連，以便滿足全雙工方式下對(duì)各控制信號(hào)線的電平要求，也可根據(jù)系統(tǒng)通信協(xié)議所規(guī)定的具體握手關(guān)系作出相應(yīng)的改變。本實(shí)用新型中，光器件LED和PIN均用Q9型插頭封裝，由機(jī)外經(jīng)本適配器尾部?jī)蒕9插座(15)插入。
附圖2為本實(shí)用新型的外殼結(jié)構(gòu)。前端是由DB－25型25芯插頭截去塑料外殼尾部而成的適配器頭(8)，上下蓋扳(16)為一段1.5″×1″的矩形管狀鋁型材沿側(cè)面分割而成，尺寸為40mm×38mm×9mm。尾部鐵蓋扳(17)開(kāi)有10MM帶螺紋園孔兩個(gè)，供安裝Q9－50KY插座(15)。與螺釘(19)相對(duì)應(yīng)，(17)的上下兩彎爪上各有3MM帶螺紋園孔一個(gè)。用(19)、(20)、(21)將外殼組裝為一體。(18)是原25芯插頭所附的連接緊固螺釘。將適配器頭(8)直接插入微機(jī)等設(shè)備的RS－232C接口，而將光纜末端的光器件LED，PIN(均用Q9插頭封裝)插入(15)，無(wú)需任何連接電纜即可構(gòu)成相應(yīng)的光纖數(shù)據(jù)通信系統(tǒng)。這不僅方便可靠，也最大限度地消除了金屬導(dǎo)線可能產(chǎn)生的電磁輻射泄漏。另一方面，除該RS－232C接口外，適配器與外界別無(wú)電氣連接。而RS－232C接口標(biāo)準(zhǔn)的電氣特性中規(guī)定，驅(qū)動(dòng)電路必須能承受25芯電纜芯線間的短路而不致?lián)p壞。這就決定了本發(fā)明具有極大的安全性——無(wú)論光端機(jī)內(nèi)產(chǎn)生何種故障，既不致?lián)p壞接口電路本身，也不存在引入外界電壓而損壞計(jì)算機(jī)等設(shè)備的隱患。
附圖及

圖1本實(shí)用新型電路結(jié)構(gòu)框圖圖2本實(shí)用新型外殼結(jié)構(gòu)圖3本實(shí)用新型實(shí)施例圖中1為接收光纖2為帶尾纖PIN管(封裝于Q9插頭中)3為前置放大器(1／2LM358)4為主放大器(1／2LM358)5為電壓比較器(1／2LM393)6為箝位器7為正穩(wěn)壓器8為適配器頭(用DB－25型25芯插頭將塑料外殼尾部截去一部分改裝而成)9為正負(fù)脈沖分離器10為濾波器11為負(fù)穩(wěn)壓器12為限流器13為帶尾纖LED管(封裝于Q9插頭中)14為發(fā)送光纖15為Q9－50KY插座(LED、PIN各一個(gè))16為上下鋁殼(用一段40mm長(zhǎng)的1.5″×1″矩形管狀鋁型材沿1″兩側(cè)面等分而成)
17為尾部鐵蓋扳18為DB－25插頭所附緊固螺釘(帶方形墊片)兩個(gè)19為M3×5螺釘兩個(gè)20為M3×18螺釘兩個(gè)21為M3螺母兩個(gè)22為屏蔽機(jī)房23為主計(jì)算機(jī)24為通信控制器25為本光纖／電纜適配器26為個(gè)人計(jì)算機(jī)27為終端機(jī)28為雙芯無(wú)金屬型光纜由于采用AM－IM調(diào)制方式和AGC技術(shù)，本實(shí)用新型的光接收靈敏度高且動(dòng)態(tài)范圍大，所用元器件少并皆為通用型產(chǎn)品。從而，不僅體積小成本低，傳輸距離和光接收動(dòng)態(tài)范圍等性能指標(biāo)也均優(yōu)于現(xiàn)有產(chǎn)品。微功耗設(shè)計(jì)使電路元器件及光器件的使用壽命幾乎等于存放壽命，整機(jī)的MTBF指標(biāo)也將大大高于現(xiàn)有光端機(jī)。本適配器已從某種意義上改變了‘電纜與光纜須經(jīng)光端機(jī)轉(zhuǎn)接’這一傳統(tǒng)概念，使電纜－光纜間接續(xù)變得象不同電纜經(jīng)適配器相互轉(zhuǎn)接一樣簡(jiǎn)便，這對(duì)不具備光纖專業(yè)知識(shí)的用戶尤其有利。
實(shí)施例附圖3為本實(shí)用新型用于計(jì)算機(jī)保密通信系統(tǒng)的一實(shí)例。借助本適配器(25)，多個(gè)PC機(jī)(26)和終端機(jī)(27)即可與屏蔽機(jī)房(22)中的主機(jī)(23)實(shí)現(xiàn)光纖聯(lián)網(wǎng)。由于采用了無(wú)金屬型光纜(28)，可確保機(jī)房(22)的屏蔽性能不受影響。又因(25)與(26)、(27)間采用無(wú)電纜的直接對(duì)接，把傳輸環(huán)節(jié)的輻射泄露降至最低，使用維護(hù)也十分簡(jiǎn)便。
權(quán)利要求1.一種適用于EIARS-232C接口標(biāo)準(zhǔn)的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信用光纖/電纜適配器，由帶25芯插頭的適配器頭(8)、上下鋁殼(16)、尾部蓋板(17)、供外接LED/PIN的Q9-50KY插座(15)、帶方形墊片的緊固螺釘(18)、安裝螺釘螺帽(19)、(20)、(21)，以及電路部分組成，其特征是電路部分由前置放大器(3)、主放大器(4)、電壓比較器(5)、箝位器(6)、正穩(wěn)壓器(7)、負(fù)穩(wěn)壓器(11)、正負(fù)脈沖分離器(9)、濾波器(10)、限流器(12)構(gòu)成。
2.如權(quán)利要求1的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信用光纖／電纜適配器，其特征是適配器頭(8)的第②號(hào)線(TXD)，經(jīng)正負(fù)脈沖分離器(9)、濾波器(10)、負(fù)穩(wěn)壓器(11)提供光接收電路的負(fù)電源。
3.如權(quán)利要求1的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信用光纖／電纜適配器，其特征是適配器頭(8)的第②號(hào)線(TXD)，經(jīng)正負(fù)脈沖分離器(9)、限流器(12)、Q9－50KY插座(15)，接至帶尾纖LED管(13)。
4.如權(quán)利要求1的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信用光纖／電纜適配器，其特征是前置放大器(3)和主放大器(4)所用器件為集成電路LM358。
5.如權(quán)利要求1的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信用光纖／電纜適配器，其特征是適配器頭(8)是由DB－25型25芯插頭將塑料外殼尾部截去一部分所改裝而成。
6.如權(quán)利要求1的計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信用光纖／電纜適配器，其特征是上下殼(16)是由1.5″×1″的矩形管狀鋁型材沿1″兩側(cè)面的中心線剖開(kāi)制成。
專利摘要一種計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)通信用光纖/電纜適配器，是對(duì)現(xiàn)有RS—232C接口數(shù)據(jù)光端機(jī)的改進(jìn)。因工作電力取自數(shù)據(jù)流信號(hào)功率，不需接任何電源；采用電纜轉(zhuǎn)接頭的造型，其一端可直接插入DTE的RS—232C插座，另一端與光纖相接，從而將傳統(tǒng)光端機(jī)簡(jiǎn)化為可使光纜-電纜直接對(duì)接的的適配器。與現(xiàn)有光端機(jī)相比，具有體積小、壽命長(zhǎng)、價(jià)格低、電磁泄漏小、安全可靠、使用維護(hù)方便等特點(diǎn)?？蓮V泛用于RS—232C接口光纖數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)。
文檔編號(hào)H04B10/02GK2126483SQ92206558
公開(kāi)日1992年12月30日 申請(qǐng)日期1992年4月13日 優(yōu)先權(quán)日1992年4月13日
發(fā)明者任先建 申請(qǐng)人:任先建