[发明专利]使用反向峰值检测器的逻辑阈值采集电路和方法

说明书

技术领域

本发明通常涉及光通信，并且更具体地，涉及用于采集逻辑阈值 的技术。

背景技术

光网络使用光信号在网络上传送数据。尽管光信号用于承载数据， 但是光信号典型地被转换为电信号，以便于提取和处理数据。常常利 用光接收机实现光信号到电信号的转换。光接收机将在光纤上接收的 光信号转换为电信号，放大该电信号，并且将该电信号转换为数字数 据流。

突发模式的无源光网络(BPON)广泛地用于线缆工业中，用于将 光信号从家庭中的光发射机传输到位于集线器/路边的光模块。光模块 典型地包括光接收机。BPON应用中使用的典型的光学光信号可以具有 155Mbps或更高的频率。使用突发模式技术需要快速和准确地处理入 局信号，并且准确地处理发射机侧和光接收机侧的光功率电平。光接 收机以上行业务突发的形式，从用户组中的每个用户接收入局光信号。 每个用户典型地位于网络中的不同的点。每个入局突发(incoming burst) 典型地是尺寸固定的，诸如500比特。由于衰减，每个入局突发的强 度或幅度可以依据用户与光接收机的距离、入局突发所经过的光纤长 度、发送入局突发的发射机的强度等而显著地变化。例如，在转换为 电压之后，来自一个用户的入局突发可能具有1V的幅度，而来自另一 用户的另一入局突发可能具有1mv的幅度。每个入局突发包括8比特 的前导信号(10101010)。在BPON系统中，155Mbps突发模式光接 收机必须在该8比特的前导信号期间采集入局突发的逻辑阈值，以使 得其可以区分逻辑1和逻辑0。逻辑阈值是用于在逻辑1和逻辑0之间 进行区分的值。逻辑阈值是针对每个入局突发确定的。光接收机模块 随后使用该逻辑阈值切分入局突发并且产生数字输出。

图1是传统的光接收机模块50的框图，其包括跨导放大器25、 逻辑阈值采集电路(LTAC)40和比较器45。跨导放大器25联接到LTAC 40和比较器45，并且LTAC40联接到比较器45。

入局突发对联接到跨导放大器25的光电二极管冲击。跨导放大器 25将光电二极管生成的输入电流信号放大为相对大幅度的输出电压 (Vo)信号。跨导放大器25将该输出电压(Vo)信号传递到LTAC40， 该LTAC40生成逻辑阈值(LT)。LTAC40将该逻辑阈值(LT)传递 到比较器45。然后比较器45可被用于将该逻辑阈值(LT)同来自跨 导放大器25的输出电压(Vo)信号比较，以确定入局突发是逻辑1还 是逻辑0。例如，如果入局突发大于该逻辑阈值，则入局突发被解释为 逻辑1，并且如果入局突发小于该逻辑阈值，则入局突发被解释为逻辑 0。

图2是图1的光接收机模块50中使用的传统的LTAC40的电路 图。逻辑阈值采集电路40具有顶或正峰值检测器(PPD)电路14，底 或负峰值检测器电路(NPD)16和电阻器串18。

PPD电路14响应于输入信号(Vin)，生成正输出电压(Vop)。 NPD电路16响应于输入信号(Vin)，生成负输出电压(Von)。这样， PPD电路14测量入局突发的最大峰值，而NPD电路16测量入局突发 的最小峰值。

电阻器串18可以串联联接在PPD电路14和NPD电路16之间。 在电阻器串18的一个末端处接收入局突发的最大峰值(Vop)，并且 在电阻器串18的另一末端处接收入局突发的最小峰值(Von)。可以 从电阻器串18的中间处获取平均值。这使得能够显性地确定入局突发 的最大峰值(Vop)和入局突发的最小峰值(Von)的平均值(或者算 术平均)。该平均值是用于区分逻辑1和逻辑0的逻辑阈值。将入局 突发与该逻辑阈值比较，由此当入局突发超过该逻辑阈值时，光接收 机模块50假设其正在接收逻辑1，并且当入局突发低于该阈值时，光 接收机模块50假设其正在接收逻辑0。