[發明專利]模擬可編程的OLT收發一體芯片

有效

• 申請號: 201710363605.0
• 申請日: 2017-05-22
• 公開（公告）號: CN106953697B
• 公開（公告）日: 2023-03-14
• 發明（設計）人: 李景虎;范樟;涂航輝
• 申請（專利權）人: 廈門億芯源半導體科技有限公司
• 主分類號: H04B10/40
• 分類號: H04B10/40
• 代理公司: 哈爾濱市松花江專利商標事務所 23109
• 代理人: 岳泉清

1.模擬可編程的OLT收發一體芯片，其特征在于，該芯片為基于EPON的模擬可編程的OLT收發一體芯片，包括發射機和接收機，

所述發射機包括輸入緩沖器Buffer、電流放大器X1、電流放大器X2、電流放大器X3、電流放大器X4、壓控電流源VCCS1、溫控電流源TCCS2、壓控電流源VCCS3、條件開關switch2、NPN晶體管Q1～Q5和跨阻放大器A0；

輸入緩沖器Buffer正相輸入端連接芯片引腳發射機正輸入端TX_INP，其反相輸入端連接芯片引腳發射機負輸入端TX_INN；

輸入緩沖器Buffer正相輸出端連接NPN晶體管Q2基極，其反相輸出端連接NPN晶體管Q1基極；

NPN晶體管Q1的集電極連接芯片引腳發射機正輸出端TX_OUTP；

NPN晶體管Q2的集電極連接芯片引腳發射機負輸出端TX_OUTN；

NPN晶體管Q1的發射極同時連接NPN晶體管的Q2的發射極、電流放大器X1的輸入端；

電流放大器X1的輸出端連接壓控電流源VCCS1的正端；

壓控電流源VCCS1的負端同時連接其壓控信號端和芯片引腳MOD_SET，該引腳用于設置恒定調制電流部分；

條件開關switch2的控制端連接芯片引腳TEMP_TH，該引腳用于設置溫度補償門限；

條件開關switch2的正端連接電流放大器X2的一個輸出端；

條件開關switch2的負端連接溫控電流源TCCS2的正端；

溫控電流源TCCS2的溫控端連接環境溫度；

電流放大器X2的輸入端連接芯片引腳MODT_COMP，該引腳的外部電阻用于設置超出溫度門限時的調制電流溫度系數；

電流放大器X2的另一個輸出端連接電流放大器X3的第一個輸入端；

電流放大器X3的第二個輸入端連接芯片引腳MODB_COMP，該引腳用來設置基于偏置的調制電流補償；

電流放大器X3的第三個輸入端連接芯片引腳I_BIAS，該引腳為外部的激光器L0提供偏置電流；

電流放大器X3的輸出端連接NPN晶體管Q3的集電極；NPN晶體管Q3的基極連接跨阻放大器A0的輸出端；

壓控電流源VCCS3的負端同時連接其壓控信號端、電流放大器X4的輸入端和芯片引腳APC_SET，該引腳用于設置所需的平均光功率；

電流放大器X4的輸出端同時連接跨阻放大器A0的輸入端和NPN晶體管Q4的集電極；

NPN晶體管Q4的基極同時連接NPN晶體管Q5的基極、NPN晶體管Q5的集電極和芯片引腳I_MON，該引腳用于監測光電二極管輸入；

壓控電流源VCCS3的正端連接VDD；

溫控電流源TCCS2的負端、NPN晶體管Q3的發射極、NPN晶體管Q4的發射極、NPN晶體管Q5的發射極同時連接GND；

所述接收機包括限幅放大器LA、帶switch開關的輸出緩沖器Buffer0、運算放大器Level Detect、電壓比較器COMP1、反相器Inverter；電阻Rref和電流源I1；

限幅放大器LA的正相輸入端連接芯片引腳接收機正輸入端RX_INP，其反相輸入端連接芯片引腳接收機負輸入端RX_INN；

限幅放大器LA的正相輸出端同時連接輸出緩沖器Buffer0的正相輸入端和運算放大器Level Detect的正相輸入端；

限幅放大器LA的反相輸出端同時連接輸出緩沖器Buffer0的反相輸入端和運算放大器Level Detect的反相輸入端；

運算放大器Level Detect的輸出端連接電壓比較器COMP1的反相輸入端；

電壓比較器COMP1的正相輸入端連接芯片內部判決LOS信號的閾值電壓引腳LOSTH；

電壓比較器COMP1的輸出端連接芯片LOS信號輸出引腳；

反相器Inverter的輸入端連接接收機使能信號引腳EN；該引腳與芯片LOS信號輸出引腳連接；

反相器Inverter的輸出端連接輸出緩沖器Buffer0內部的switch開關；

輸出緩沖器Buffer0的正相輸出端連接芯片引腳接收機正輸出端RX_OUTP；

輸出緩沖器Buffer0的反相輸出端連接芯片引腳接收機負輸出端RX_OUTN；

電阻Rref的一端同時連接電流源I1正端和芯片參考電壓引腳Vref；

電阻Rref的另一端連接電源VDD；

電流源I1的負端連接地。

2.模擬可編程的OLT收發一體芯片，其特征在于，該芯片為基于GPON的模擬可編程OLT收發一體芯片，包括發射機和接收機，

所述發射機包括輸入緩沖器Buffer、電流放大器X1、電流放大器X2、電流放大器X3、電流放大器X4、壓控電流源VCCS1、溫控電流源TCCS2、壓控電流源VCCS3、條件開關switch2、NPN晶體管Q1～Q5和跨阻放大器A0；

輸入緩沖器Buffer正相輸入端連接芯片引腳發射機正輸入端TX_INP，其反相輸入端連接芯片引腳發射機負輸入端TX_INN；

輸入緩沖器Buffer正相輸出端連接NPN晶體管Q2基極，其反相輸出端連接NPN晶體管Q1基極；

NPN晶體管Q1的集電極連接芯片引腳發射機正輸出端TX_OUTP；

NPN晶體管Q2的集電極連接芯片引腳發射機負輸出端TX_OUTN；

NPN晶體管Q1的發射極同時連接NPN晶體管的Q2的發射極、電流放大器X1的輸入端；

電流放大器X1的輸出端連接壓控電流源VCCS1的正端；

壓控電流源VCCS1的負端同時連接其壓控信號端和芯片引腳MOD_SET，該引腳用于設置恒定調制電流部分；

條件開關switch2的控制端連接芯片引腳TEMP_TH，該引腳用于設置溫度補償門限；

條件開關switch2的正端連接電流放大器X2的一個輸出端；

條件開關switch2的負端連接溫控電流源TCCS2的正端；

溫控電流源TCCS2的溫控端連接環境溫度；

電流放大器X2的輸入端連接芯片引腳MODT_COMP，該引腳的外部電阻用于設置在超出溫度門限時的調制電流溫度系數；

電流放大器X2的另一個輸出端連接電流放大器X3的第一個輸入端；

電流放大器X3的第二個輸入端連接芯片引腳MODB_COMP，該引腳用來設置基于偏置的調制電流補償；

電流放大器X3的第三個輸入端連接芯片引腳I_BIAS，該引腳為外部的激光器L0提供偏置電流；

電流放大器X3的輸出端連接NPN晶體管Q3的集電極；NPN晶體管Q3的基極連接跨阻放大器A0的輸出端；

壓控電流源VCCS3的負端同時連接其壓控信號端、電流放大器X4的輸入端和芯片引腳APC_SET，該引腳用于設置所需的平均光功率；

電流放大器X4的輸出端同時連接跨阻放大器A0的輸入端和NPN晶體管Q4的集電極；

NPN晶體管Q4的基極同時連接NPN晶體管Q5的基極、NPN晶體管Q5的集電極和芯片引腳I_MON，該引腳用于監測光電二極管輸入；

壓控電流源VCCS3的正端連接VDD；

溫控電流源TCCS2的負端、NPN晶體管Q3的發射極、NPN晶體管Q4的發射極、NPN晶體管Q5的發射極同時連接GND；

所述接收機包括幅放大器LA、輸出緩沖器Buffer0、運算放大器Level Detect、電壓比較器COMP1、反相器Inverter、選擇器S、輸出緩沖器Buffer1、同或門B、或門D、與門E；電容C1、電容C2、電阻R6、電阻R7、電阻R12、電阻R13、開關switch3、開關switch4；電阻Rref和電流源I1；

限幅放大器LA的正相輸入端連接芯片引腳接收機正輸入端RX_INP，其反相輸入端連接芯片引腳接收機負輸入端RX_INN；

限幅放大器LA的正相輸出端同時連接輸出緩沖器Buffer0的正相輸入端和運算放大器Level Detect的正相輸入端；

限幅放大器LA的反相輸出端同時連接輸出緩沖器Buffer0的反相輸入端和運算放大器Level Detect的反相輸入端；

運算放大器Level Detect的輸出連接電壓比較器COMP1的反相輸入端；

電壓比較器COMP1的正相輸入端連接芯片內部判決LOS信號的閾值電壓引腳LOSTH；

電壓比較器COMP1的輸出端連接與門E的一個輸入端；與門E的另一輸入端連接芯片自動復位引腳AUTO RESET；與門E的輸出端連接或門D的一個輸入端；

或門D的另一個輸入端連接芯片手動復位引腳RESET；

或門D輸出對輸入到接收機的電平信號幅度判決結果，或門D的輸出端同時連接反相器Inverter的輸入端和選擇器S的LOS信號端；

反相器Inverter的輸出端連接選擇器S的SD信號端；

選擇器S的通道選擇開關switch1同時連接同或門B的一個輸入端和芯片外部電平選擇引腳LOS/SDSEL；

選擇器S的輸出端連接輸出緩沖器Buffer1的輸入端；

輸出緩沖器Buffer1的輸出端連接芯片判決結果引腳LOS/SD；

同或門B的另一輸入端連接芯片引腳JAM，該引腳連接芯片判決結果引腳LOS/SD；

同或門B的輸出端連接輸出緩沖器Buffer0內部的switch開關；

電阻Rref的一端同時連接電流源I1正端和芯片參考電壓引腳Vref；

電阻Rref的另一端連接電源VDD；

電流源I1的負端連接地；

電容C1的一端連接跨阻放大器TIA的一個輸出端；

電容C2的一端連接跨阻放大器TIA的另一個輸出端；

電容C1的另一端同時連接電阻R7的一端、電阻R13的一端和芯片引腳接收機正輸入RX_INP；

電容C2的另一端同時連接電阻R6的一端、電阻R12的一端和芯片引腳接收機負輸入RX_INN；

芯片參考電壓引腳Vref同時連接電阻R12的另一端、電阻R13的另一端、開關switch3的一端和開關switch4的一端；

開關switch3的另一端連接電阻R6的另一端；

開關switch4的另一端連接電阻R7的另一端；

復位信號線RESET同時連接芯片手動復位引腳RESET、開關switch3的控制端和開關switch4的控制端。