[發(fā)明專利]一種應(yīng)用于光通信跨阻放大器分段自動增益電路

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201710514754.2
• 申請日: 2017-06-29
• 公開（公告）號: CN107302345B
• 公開（公告）日: 2023-05-05
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 陳偉;彭慧耀
• 申請（專利權(quán)）人: 廈門優(yōu)迅高速芯片有限公司
• 主分類號: H03G3/30
• 分類號: H03G3/30;H04B10/69
• 代理公司: 廈門市首創(chuàng)君合專利事務(wù)所有限公司 35204
• 代理人: 楊依展;張迪

本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于光通信跨阻放大器分段自動增益電路，包括：跨阻放大器，輸出端通過電阻連接至運算放大器的負(fù)極輸入端；運算放大器的輸出端連接至開關(guān)管的控制極；還包括一反相放大器等比例鏡像設(shè)置的反相放大器；其輸入端與輸出端連接并連接至運算放大器的正極輸入端；運算放大器的輸出端與負(fù)極輸入端之間連接電容；運算放大器的輸出端連接至開關(guān)管的控制極，集電極通過電阻連接至電源，開關(guān)管的集電極還連接至電壓遲滯比較器的負(fù)極輸入端；電壓遲滯比較器的正極輸入端通過電阻連接至電源；電壓遲滯比較器的正極輸入端還通過一電流源接地；電壓遲滯比較器的輸出端連接至開關(guān)管的控制極。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及光通信領(lǐng)域，尤其涉及跨阻放大器的自動增益電路。

背景技術(shù)

用于光通信領(lǐng)域的跨阻放大器,它的目的在于提升跨阻放大器的輸入動態(tài)范圍，當(dāng)輸入信號較大時，跨阻放大器會通過自動增益控制(Auto-Gain-Contral,AGC)來減小增益從而保證信號能正常處理，保證不出現(xiàn)誤碼，從而提升跨阻放大器的輸入動態(tài)范圍。目前有兩種AGC,一種為連續(xù)型AGC，即當(dāng)AGC啟動后，跨阻放大器增益隨著輸入信號的增大而連續(xù)減小。另一種為分段式AGC，即當(dāng)輸入信號大于一定值時，增益直接突變到另一個值。本發(fā)明介紹的是后一種AGC。下面為現(xiàn)有的分段AGC技術(shù)。

此技術(shù)中，XI0代表的是某種反相放大電路，它與R_f構(gòu)成了基本的跨阻放大電路，XI1代表的是遲滯比較器，假設(shè)它的遲滯上限為V_REF+V_HYS,遲滯下限為V_REF-V_HYS。均值檢測電路檢測的是Vout的均值信號它的實現(xiàn)方式有很多，用簡單的RC電路也可以實現(xiàn)。

現(xiàn)有技術(shù)是通過圖1所示的電路圖來實現(xiàn)的：當(dāng)輸入光功率較小時，XI1輸出為低電平，NM0處于關(guān)斷狀態(tài)，此時跨阻放大器的跨阻約為R_f。

隨著光功率增大，光響應(yīng)電流均值也會增大，從而導(dǎo)致減小，當(dāng)時，遲滯比較電路輸出由低電平翻至高電平，使得NM0由關(guān)斷變成開啟，實現(xiàn)R_f2與R_f的并聯(lián)，從而跨阻放大器跨阻約為從而提升了輸入動態(tài)范圍。

這種技術(shù)的缺點：：

1.輸入動態(tài)范圍差。這種技術(shù)無法與直流恢復(fù)電路(DC-RESTORE)兼容，這導(dǎo)致當(dāng)AGC啟動后，隨著光功率增加，會隨之減小，當(dāng)減小至一定程度，使得電路進(jìn)入了非線性放大區(qū)，信號眼圖將大大劣化，從而出現(xiàn)誤碼。

2.該技術(shù)存在較大的穩(wěn)定性風(fēng)險。這是因為當(dāng)AGC臨界啟動時(設(shè)此時光電流為I_pdagcth)，會由V_REF-V_HYS變化至如果電路不會振蕩，反之，如果電路則會振蕩，其振蕩機(jī)理為無穩(wěn)態(tài)觸發(fā)器。為了避免振蕩，必須增大V_HYS或者增大R_f2，從而增大設(shè)計難度。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所要解決的主要技術(shù)問題是提供一種應(yīng)用于光通信跨阻放大器分段自動增益電路，動態(tài)范圍大大提升，穩(wěn)定性好。

為了解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明提供了一種應(yīng)用于光通信跨阻放大器分段自動增益電路，包括：

反相放大器XI0，其與跨阻Rf構(gòu)成跨阻放大器；其輸入端與光電流Ipd連接，輸出端通過電阻R1連接至運算放大器XI1的負(fù)極輸入端；運算放大器XI1的輸出端連接至開關(guān)管NM0的控制極，開關(guān)管NM0的發(fā)射極接地、集電極與光電流Ipd連接；

還包括一所述反相放大器XI0等比例鏡像設(shè)置的反相放大器XI2；其輸入端與輸出端連接并連接至運算放大器XI1的正極輸入端；所述運算放大器XI1的輸出端與負(fù)極輸入端之間連接電容C1；