[发明专利]带有直流电平漂移消除电路的可见光通信接收机专用芯片

说明书

技术领域

本发明涉及一种可见光通信接收机专用芯片。特别是涉及一种带有直流电平漂移消除电路的可见光通信接收机专用芯片。

背景技术

近年来，随着电子科技的高速发展，智能设备的用户总数和普及率逐年大幅度增加，随之增长的是人们对高速宽带多媒体通信的需求。此时传统射频通信出现频谱资源紧张的态势，加之电磁辐射干扰等因素的局限,以及人们日益重视辐射对身体健康的影响，促使产生了一种能够拓宽频谱的资源，通过绿色节能的LED灯为传输基站的通信方式可见光通信。

传统射频识别技术已经广泛应用于各个行业和领域，其具有的体积小、寿命长、可重复使用等优点使其大规模使用于定位及物品长期跟踪管理。但大部分射频系统工作时，需要或产生很强的电磁辐射，这些电磁污染会对周围的人们和环境造成潜在危害。在某些特殊的场所中的应用，例如医院、飞机、精密仪器应用都有非常大的局限性。在大量危险品的存放和管理中也禁止有大量的电磁辐射，例如在对带有金属的易爆物管理中，也是不适宜使用射频技术的。

针对上述射频技术中的缺点，可以看出利用可见光进行的数据传输的技术的研究方向十分有意义，运用其技术所开发的产品也具有很好的市场前景。而在可见光通信系统中，接收机作为其通过接收光信号，将光信号转变为电信号再进行处理，对数据传输的速率，稳定程度以及正确与否起到了十分重要的作用。

对可见光通信中接收机的研究在近两年来刚刚兴起，但由于接收器件特性差异较大，系统整体结构所含模块较多，之间相互影响较为复杂，现有的研究主要是基于其可行性方面的研究，接收机搭建所用的也都是商用分立器件以实现功能，鲜少有集成设计的光接收机模拟芯片。因此，设计用于可见光通信系统的整体独立接收机专用集成电路处于创新研发阶段，该方面还鲜有报道。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够实现在可见光光照环境下高数据速率接收机功能的带有直流电平漂移消除电路的可见光通信接收机专用芯片。

本发明所采用的技术方案是：一种带有直流电平漂移消除电路的可见光通信接收机专用芯片，包括有依次串联连接的：将经过光探测器得到的电流信号转化为电压信号并进行放大的低功耗跨阻抗放大器、用于改善光接收机的整体带宽性能的后均衡电路、用于将前级放大器输出的电压信号放大的三级限幅放大器、双端转单端电路以及用作信号判决的反向器，所述反向器的输出端构成可见光通信接收机专用芯片输出端，还设置有起到反馈调节作用以稳定电路直流工作点的直流电平偏移消除电路，所述直流电平偏移消除电路的输入端连接所述多级限幅放大器的输出端，所述直流电平偏移消除电路的输出端连接所述后均衡电路的输入端。

所述的光探测器包括有连接在所述低功耗跨阻抗放大器的正向输入端的第二光电二极管，以及连接在所述低功耗跨阻抗放大器的反向输入端的第一光电二极管。

所述的低功耗跨阻抗放大器包括有：第一MOS管、第二MOS管、第三MOS管和第四MOS管，所述第一MOS管和第二MOS管的漏极均连接VDD电源，所述第一MOS管和第二MOS管的栅极各通过一个电阻连接VDD电源，所述第一MOS管和第二MOS管的源极分别构成输出端连接所述后均衡电路的输入端，所述第一MOS管的源极还分别连接所述第三MOS管的漏极以及第三电阻的一端，所述第三MOS管的源极接地，所述第三电阻的另一端与所述第三MOS管的栅极共同连接光探测器的输出端，所述第二MOS管的源极还分别连接所述第四MOS管的漏极以及第四电阻的一端，所述第四MOS管的源极接地，所述第四电阻的另一端与所述第四MOS管的栅极共同连接光探测器的输出端。

所述三级限幅放大器中的第一级放大电路和第二级放大电路结构相同，均是以二极管形式连接的MOS管为负载的基本差分放大器，所述三级限幅放大器中的第三极放大电路包括有：第五MOS管、第六MOS管、第七MOS管和第八MOS管，所述第五MOS管和第六MOS管的漏极均连接VDD电源，所述第五MOS管和第六MOS管的栅极各通过一个电阻连接VDD电源，所述第五MOS管和第六MOS管的源极分别构成输出端分别连接所述双端转单端电路的输入端和直流电平偏移消除电路的输入端，所述第五MOS管的源极还分别连接所述第七MOS管的漏极以及第二电容的一端，所述第七MOS管的源极通过接地电流接地，所述第二电容的另一端与所述第八MOS管的栅极共同连接第二级放大电路的输出端，所述第六MOS管的源极还分别连接所述第八MOS管的漏极以及第一电容的一端，所述第八MOS管的源极通过接地电流接地，所述第一电容的另一端与所述第七MOS管的栅极共同连接第二级放大电路的输出端。