[發(fā)明專利]155M超低功耗工業(yè)級(jí)2×5SFFLVDS電平兼容光模塊

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 201610250090.9
• 申請日: 2016-04-20
• 公開（公告）號(hào): CN107306157A
• 公開（公告）日: 2017-10-31
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 廖強(qiáng)
• 申請（專利權(quán)）人: 成都芯瑞科技股份有限公司
• 主分類號(hào): H04B10/40
• 分類號(hào): H04B10/40
• 代理公司: 成都高遠(yuǎn)知識(shí)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)明涉及通信領(lǐng)域，尤其涉及一種光模塊。

背景技術(shù)

隨著光纖通信技術(shù)的飛速發(fā)展，光模塊的應(yīng)用越來越普遍。光模塊使用的芯片方案不計(jì)其數(shù)，而且各大設(shè)備廠家使用的交換機(jī)芯片也各有不同，但是不同的芯片輸入輸出電平是不同的。因此，不同方案芯片的光模塊與不同的交換機(jī)互連，如果電平不匹配光模塊和交換機(jī)是不能正常通信的。隨著高速數(shù)據(jù)傳輸業(yè)務(wù)需求的增加，如何高質(zhì)量地解決高速IC芯片間的互連變得越來越重要。

芯片間互連通常有三種接口：PECL(正射極耦合邏輯)、LVDS(低壓差分信號(hào))、CML(電流模式邏輯)。現(xiàn)有相關(guān)光模塊一般在遇到信號(hào)電平不匹配時(shí)，最常用的是選擇與交換機(jī)設(shè)備相對應(yīng)的電平芯片來滿足匹配。

光模塊小封裝、低功耗、高可靠性的要求趨勢越來越明顯。然而，光模塊封裝越來越小，散熱就成為了最大的問題，特別是在工業(yè)控制類設(shè)備廠商，功耗要求低，溫度范圍寬，同一臺(tái)設(shè)備上開始應(yīng)用大密度高集成度的光模塊，模塊功耗高，拉高了整體設(shè)備的功耗，導(dǎo)致溫度升高，設(shè)備運(yùn)行故障，無法通信的問題發(fā)生。因此，要解決該問題，必須降低光模塊的功耗。

現(xiàn)有傳統(tǒng)降低光模塊功耗的方法大致都是選用低功耗的集成芯片和高斜向率、高耦合效率、以及發(fā)光效率高的激光器組件進(jìn)行匹配。

如圖2所示，現(xiàn)有的光模塊包括光發(fā)射器件、光接收器件、激光驅(qū)動(dòng)器、限幅放大器和MCU均為有源器件，根據(jù)光模塊協(xié)議標(biāo)準(zhǔn)，供電電壓為3.3V。

現(xiàn)有的光模塊在電平兼容匹配方面存在以下不足：

1、遇到信號(hào)電平不匹配時(shí)，通過更換IC芯片來滿足于交換機(jī)設(shè)備互連，無法實(shí)現(xiàn)1對多的匹配方式，因?yàn)楦鱾€(gè)廠家交換機(jī)設(shè)備芯片的電平方式也有不同，通過更換芯片效率很低，成本也會(huì)增加；

2、通過更換芯片來滿足電平匹配還有一大弊端，就是能滿足PIN-PIN兼容的不同電平方式的IC芯片是很少的，更換芯片很有可能意味著需要重新設(shè)計(jì)原理圖和PCB圖，以及加工和調(diào)試，周期很長，不利于市場競爭。

3、現(xiàn)主流應(yīng)用芯片的性能和指標(biāo)都差別不大，芯片的集成工藝和性能能完全超越別家的方案是沒有的，所以想通過選擇低功耗的芯片來實(shí)現(xiàn)超低功耗幾乎是不可能的；

4、通過增大光器件的耦合效率是能起到一定的降低功耗的要求，但是耦合效率不能做的過大，這樣會(huì)影響光器件的使用壽命，也會(huì)增加生產(chǎn)過程中的不良率；

5、高集成芯片和高效率的光器件價(jià)格會(huì)比常規(guī)器件高很多，不利于成本控制；

6、使用高集成芯片和高效率的光器件做的光模塊，功耗大約0.6W左右，對于高密度工業(yè)控制類設(shè)備來說仍然起不了多大作用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明旨在提供一種155M超低功耗工業(yè)級(jí)2×5 SFF LVDS電平兼容光模塊,能夠解決不同IC芯片間互連時(shí)電平不匹配的問題，同時(shí)降低功耗。

為達(dá)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155M超低功耗工業(yè)級(jí)2×5 SFF LVDS電平兼容光模塊，包括光接收器件、光發(fā)射器件、限幅放大器、處理器、電接口和激光驅(qū)動(dòng)器，所述光接收器件連接限幅放大器，所述限幅放大器連接處理器和電接口，所述處理器連接激光驅(qū)動(dòng)器和電接口，所述激光驅(qū)動(dòng)器連接光發(fā)射器件和電接口，所述電接口包括電平匹配電路；還包括第一降壓電路、第二降壓電路、第三降壓電路和第四降壓電路，所述第一降壓電路與光接收器件、光發(fā)射器件均連接，所述第二降壓電路與激光驅(qū)動(dòng)器、電接口均連接，所述第三降壓電路與處理器、電接口均連接，所述第四降壓電路與限幅放大器、電接口均連接。

優(yōu)選的，所述處理器為MCU。

優(yōu)選的，所述電平匹配電路包括：

電阻R1的一端連接電容C1的一端，所述電容C1的另一端連接電阻R3的一端、電阻R5的一端、電阻R7的一端，電阻R2的一端連接電容C2的一端，所述電容C2的另一端連接電阻R4的一端、電阻R6的一端、電阻R7的另一端，電阻R3的另一端、電阻R4的另一端均連接電源，電阻R1的另一端、電阻R2的另一端、電阻R5的另一端、電阻R6的另一端均接地；

電阻R12的一端連接電容C3的一端，所述電容C3的另一端連接電阻R8的一端、電阻R10的一端，電阻R12的另一端連接電容C4的一端，所述電容C4的另一端連接電阻R9的一端、電阻R11的一端，電阻R8的另一端、電阻R9的另一端均連接電源，電阻R10的另一端、電阻R11的另一端均接地；