[發(fā)明專利]一種超低速SFP光模塊

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610247628.0
• 申請日: 2016-04-20
• 公開（公告）號: CN107306154A
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 廖強
• 申請（專利權(quán)）人: 成都芯瑞科技股份有限公司
• 主分類號: H04B10/40
• 分類號: H04B10/40
• 代理公司: 成都高遠(yuǎn)知識產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(普通合伙)51222
• 代理人: 李安霞

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及通信，尤其涉及一種超低速SFP光模塊。

背景技術(shù)

SFP是SMALL FORM PLUGGABLE的縮寫，可以簡單的理解為GBIC的升級版本。SFP光模塊在光纖通信領(lǐng)域應(yīng)用很多，按照速率分常見的有155M/622M/1.25G/2.125G/4.25G/8G/10G。這些SFP光模塊在以太網(wǎng)和電信網(wǎng)絡(luò)設(shè)備上隨處可見。但是，在電力控制和工業(yè)控制的光電轉(zhuǎn)換設(shè)備上，我們會發(fā)現(xiàn)一個問題，電力控制和工業(yè)控制信號傳輸速率非常低，有的幾兆，甚至有幾百Kbps的情況，但是我們常規(guī)的SFP光模塊，最低速率只能做到50Mbps左右，這個主要受限于光模塊使用的光接收器件和限幅放大器的帶寬限制。而且，電力控制和工業(yè)控制領(lǐng)域很多應(yīng)用于RS232和RS485等光電轉(zhuǎn)換設(shè)備，支持信號一般為LVTTL電平，而常規(guī)SFP光模塊一般都是CML和LVPECL等信號電平，電平差異導(dǎo)致互連兼容性的問題。所以，在電力控制和工業(yè)控制相關(guān)的光電轉(zhuǎn)換設(shè)備上，需要一款LVTTL信號電平、速率支持幾百Kbps到幾十兆的光模塊。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種超低速SFP光模塊領(lǐng)域，適用于電力控制和工業(yè)控制等超低速信號傳輸和光電轉(zhuǎn)換設(shè)備，支持I2C通信協(xié)議，支持光模塊電壓、溫度和發(fā)端功率監(jiān)控功能。

為達到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：

本發(fā)明公開的超低速SFP光模塊，包括：光接收器連接比較器，所述比較器連接處理器，所述處理器連接邏輯電路，所述邏輯電路連接光發(fā)射器，處理器、比較器、邏輯電路均連接金手指插頭。

優(yōu)選的，所述光發(fā)射器包括APC電路，所述APC電路包括：基準(zhǔn)電壓VREF2.0通過由電阻R5、電阻R6組成的電阻分壓網(wǎng)絡(luò)連接運算放大器Q2的同向輸入端,運算放大器Q2的反向輸入端連接下拉電阻R1，運算放大器Q2的輸出端通過電阻R3連接NPN型三極管的基極，所述NPN型三極管Q1的發(fā)射極通過電阻R4接地，NPN型三極管Q1的集電極連接電阻R2。該APC控制電路通過調(diào)節(jié)R5和R6的阻值來調(diào)節(jié)TOSA背光電流的大小，運算放大器和三極管的作用使背光電流趨于穩(wěn)定，從而保證發(fā)端光功率的穩(wěn)定。

優(yōu)選的，所述基準(zhǔn)電壓VREF2.0由高精度分流基準(zhǔn)電壓源Q3產(chǎn)生，所述運算放大器Q2的電源正端連接工作電源的正極，工作電源的負(fù)極接地，運算放大器Q2的電源負(fù)端接地，所述高精度分流基準(zhǔn)電壓源Q3的電源正輸入端通過電阻R7連接運算放大器Q2的電源正極，高精度分流基準(zhǔn)電壓源Q3的電源負(fù)輸入端接地，基準(zhǔn)電壓VREF2.0與地之間連接有電容C4。

進一步的，所述運算放大器Q2的反向輸入端與輸出端之間連接有電容C1，運算放大器Q2的反向輸入端與地之間連接有電容C3，所述NPN型三極管Q1的基極與地之間連接電容C2。

優(yōu)選的，所述光接收器采用單PIN光接收器。單PIN光接收器內(nèi)部沒有跨阻放大器(TIA)，因此沒有帶寬限制。

優(yōu)選的，所述處理器包括MCU。MCU通過SDA和SCL與主機相連，支持I2C協(xié)議。MCU內(nèi)部有電壓和溫度傳感器，支持電壓和溫度監(jiān)控。內(nèi)部的ADC 采樣可實時采樣TOSA背光電流，通過計算得到發(fā)端光功率的監(jiān)控值。

優(yōu)選的，所述邏輯電路包括與非門邏輯芯片。與非門的輸入和輸出電平支持TTL/LVTTL和CMOS電平兼容。

優(yōu)選的，所述比較器為高速比較器。

本發(fā)明適用于電力控制和工業(yè)控制設(shè)備超低速LVTTL信號傳輸，基于SFP封裝的新型實用光模塊，并且支持I2C通信協(xié)議，支持光模塊電壓、溫度和發(fā)端功率監(jiān)控功能。

本發(fā)明的有益效果如下：

1、本發(fā)明采用SFP封裝，支持速率0～20Mbps，支持TTL/LVTTL和CMOS信號電平兼容；

2、本發(fā)明SFP光模塊適用于電力控制和工業(yè)控制等超低速信號傳輸和光電轉(zhuǎn)換設(shè)備，并且支持電壓、溫度和發(fā)端光功率監(jiān)控功能，方便設(shè)備對光模塊進行實時監(jiān)控和狀態(tài)判定；

3、本發(fā)明所采用的光器件和芯片可采用現(xiàn)有市場主流的器件和芯片，不需要特定的原材料，方便采購。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的電氣原理框圖；

圖2為APC電路的電路原理圖。

具體實施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結(jié)合附圖，對本發(fā)明進行進一步詳細(xì)說明。