[发明专利]一种GB1C光收发模块电路

说明书

所属技术领域

本发明涉及一种GB1C光收发模块电路，适用于通信领域。

背景技术

光纤通信是指利用相干性和方向性极好的激光束作载波(称光载波)来携带信息，并利用光纤来进行传输的通信方式。

20世纪50年代末、60年代初，激光的出现为实现现代意义上的光通信提供了合适的光源。70年代初，低损耗光导纤维的问世为光通信提供了合适的传输媒介。1966年英籍华裔科学家高馄博士指出，只要将石英玻璃中的金属离子含量大幅度降低，即可通过适当的拉丝工艺制造耗低于20dB/Km的玻璃纤维，可以用于长距离的信号传输。1970年美国康宁玻璃公司率先根据这种思路制造了世界上第一根低损耗光导纤维，其损耗低于20dB/Km。此后低损耗光导纤维(简称光纤)的研究及制造技术取得了飞速的进步，到了70年代末，在1.3um波长上，石英光纤的损耗己蜂至0.4dB/Km； 1.5um波长上，己将至0.2 dB/Km以下，这己接近石英系光纤损耗的理论极限。由于半导体激光器和低损耗光纤的制造成功，20世纪70年代初，光纤通信才真正产生，一种崭新，并得到了迅速发展。

GBIC ( Gigabit Interfacr Converter)是千兆位接口转换器的缩写。GBIC是一种象据通信光收发合一模块，在系统处于工作状态时可以进行热插拔而不会损坏主机统及本身。它应用于千兆以太网和光纤数据通信设备中。其中在局域网里主用在:交换机到交换机的接口，交换背板应用以及路由器/服务器接口。它可以利用现有的铜线基础设施实现高端工作站以及配线室之间的全双工千兆接。GBIC技术利用行业灵活且基于标准的1000Base设计，GBIC与许多包含层叠选件、短程和远程光纤和铜缆连接的介质收发机配合使用，为向千兆位以太网进行技术移植，提供了一个的简单和低成本的途径。

发明内容

本发明提供一种GB1C光收发模块电路，电路具有较高的易用和易配置性，继承了1000Base设计的简单性，具有自锁结构，保证GBIC正确安装并安全地进行交换。电路结构简单，体积小，工作稳定，适应性好，具有良好的抗干扰性和可靠性。

本发明所采用的技术方案是。

GB1C光收发模块电路由PECL输出电路、CML接口输入电路、激光驱动器调制电路、交流耦合电路和接收电路组成。

所述PECL输出电路，包含一个差分对和一对射随器。输出射随器工作在正电源范围内，其电流始终存在，这样有利于提高开关速度。标准的输出负载是接50欧至(Vcc -2) V的电平上。在种负载条件下，OUT+与OUT的静态电平典型值为(Vcc-1.3 ) V, OUT+与OUT出电流为14ma PECL结构的输出阻抗很低，典型值为4~5欧，这表明它有很强驱动能力，但当负载与PECL的输出端之间有一段传输线时，低的阻抗造成的失将导致信号时域波形的振铃现象。

所述CML接口输入电路有几个重要特点，这也使它在高速数据传中成为常用的方式。CML输入阻抗为50欧，容易使用。输入晶体作为射随器，后面驱动一差分放大器。输出信号的高低电平切换是靠共发射极差分对开关控制的。

所述激光驱动器调制电路给激光二极管提供适当的偏置电流和调制电流。恒定电流的作用是使激光二极管工作于门限以上的线性区，交变的调制电流与输入同步。理想状态，偏置电流应随门限电流而变，调制电流应随斜率效率而变。在激光二极管的阴极保持恒定的阻抗很重要，这样高速输出电路的负载相对频将保持稳定。为了减小阻变化的影响，激光二极管阴极和偏置电路间外置一隔离电感。该电感对直流偏置路没有影响，但对调制电流将呈现高阻态。调制电流的大小取决于外部电阻Rmod。此电阻控制差分输出级的电流源，激光驱动器从输出级晶体管的集电级输出。

所述交流耦合电路，增加串联电容Cd和上拉电感LP,上面最后一点(Rn上压降)可以通过考察交流耦合电容Cd上的电流和激光二极管阴极处的电流，流过Cd的电流必定有从“到最大峰值电流摆幅、Imod之间的平均值。

所述接收电路中，芯片输出也是个差分信号，经过C35, C36两个耦合输出，C14, C15两个电容是用来设置芯片数据归零。R12、C12是用来设置芯片的参考的电压，R14是用来设置接收告警信号的域值，不同的模块，其值是不同的。GBIC的接收告警信号是个TTL电平，当接收的信号低于域值时，就会发出一高电平来指示。因此需要将芯片的LOS引脚与芯片的JAM引和模块的LOS引脚相连，R13、R30、R15芯片推荐的终端负载。C13、C16是电源的滤波电容。