CN201022196Y - 一种光收发模块 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种光收发模块，包括供电单元、信号处理和相关控制单元、输出光信号器件、和接收光信号器件，还包括电源检测单元、开关控制单元和存储控制单元MCU，其中，所述的供电单元分别与所述电源检测单元、开关控制单元相连，所述存储控制单元MCU连接在电源检测单元和开关控制单元之间，开关控制单元受存储控制单元MCU控制，对供电单元提供的电源进行开启或关闭，所述信号处理和相关控制单元、输出光信号器件和接收光信号器件与开关控制单元相连。本实用新型的有益效果是：通过使用检测控制电路，可以避免光收发模块在不合格电源下工作时激光器、接收器件或者其他贵重器件受到损坏，提高了系统的稳定性。
Description
技术领域
本实用新型涉及光纤通讯领域，尤其涉及通信设备领域中的300针10G和40G光收发模块。
背景技术
随着光传输技术和数据业务的发展，光收发模块得到广泛地应用，虽然相关国际标准已经对光收发模块供电电源有规定，比如《300 pin MultiSource Agreement for 10 and 40 Gigabit Transponders》就对供电电源作有规定。但是，由于没有电源监控功能，无法保证所有电源都满足传输系统的要求。
目前广泛使用的300针光收发模块如图1所示，包括四个部分：300针接插件、信号处理和相关控制单元、输出光信号器件和接收光信号器件。
其中，输出光信号器件、接收光信号器件等贵重器件由电源单元引出线路直接供电，当电源不满足要求时，由于对电源没有进行监控，所以不能给出告警，从而导致光收发模块内部的光器件等贵重器件性能下降、寿命缩短、或直接被损坏。
发明内容
本实用新型的目的是，为了保护光收发模块中的输出光信号器件、接收光信号器件等贵重器件，避免因为电源不符合要求而导致其性能下降或者被损坏。
为了实现上述目的，本实用新型提供了一种带有电源监控装置的光收发模块，该光收发模块由七部分组成，即：在原有的电源单元、信号处理和相关控制单元、输出光信号器件、和接收光信号器件基础上，增加了电源检测单元、开关控制单元和存储控制单元MCU。其中电源检测单元连接在所述电源单元和存储控制单元MCU之间，存储控制单元MCU的输出信号输入到开关控制单元，用于控制电源单元的电源信号接通或者断开对所述信号处理和相关控制单元、输出光信号器件、和接收光信号器件供电。
优选地，所述电源单元可提供正电压或负电压。
优选地，所述电源单元可以输出多路电源信号，针对不同的电源信号可以共用也可以分别具有不同的电源检测单元、开关控制单元与之对应。
优选地，所述电源检测单元包括分压电路和与该分压电路相连的射随运放电路，由所述电源单元与分压电路相连并向其提供电源信号，电源检测单元的输出信号由射随运放输出。
优选地，当电源提供的为正电压时，所述的分压电路的基准电压为地GND。
优选地，当电源提供的为负电压时，所述的分压电路的基准电压为一个正电压值。
优选地，所述开关控制单元包括与所述存储控制单元MCU相连的射随运放和输出信号的MOS管。
优选地，当电源提供的为正电压时，所述的MOS管采用NPN型。
优选地，当电源提供的为负电压时，所述的MOS管采用PNP型。
优选地，存储控制单元MCU包括AD采样模块、I/O输入输出模块、和数据处理模块。从而实现对电源检测信号进行处理，对电源开关部分进行控制；存储控制单元MCU可以进一步包括报警模块，对不合格电源发出告警。
其中，电源单元用于提供电源信号，比如可以为300PIN(300针接插件)；电源检测单元，用于对光收发模块电源的幅度、稳定性进行检测；开关控制单元，受存储控制单元MCU控制，对电源进行开启或关闭；存储控制单元MCU，对电源检测信号进行处理，对电源开关部分进行控制，对不合格电源发出告警；输出光信号器件，用于输出光信号，比如作为光源的半导体激光二极管LD(laser diode)；接收光信号器件，用于接收光信号，比如PIN型二极管(PIN Diode)或者APD(Avalanche Photo Diode，雪崩光电二极管)等；信号处理和相关控制单元，此部分电路可能有要求电源上电顺序控制的器件；电源单元，用于提供电源和信号连接。
采用本实用新型所述的技术方案，其有益效果为：1)可以保护输出光信号器件、接收光信号器件等贵重器件，使其不易损坏；2)自动监控电源，对不合格电源提出告警，自动关闭或开启光收发模块，提高光收发模块的可靠性；3)避免光收发模块在不合格的电源下工作，提高系统的稳定性。
附图说明
图1为现有的300针光收发模块结构框图；
图2为本实用新型实施例300针光收发模块结构框图；
图3为图2中各单元的信号流图；
图4(1)为图2中的电源电压为+1.8V时电源检测单元电路图；
图4(2)为图2中的电源电压为+3.3V时电源检测单元电路图；
图4(3)为图2中的电源电压为+5V时电源检测单元电路图；
图4(4)为图2中的电源电压为-5.2V时电源检测单元电路图；
图5(1)为图2中的电源电压为+1.8V时开关控制单元的电路图；
图5(2)为图2中的电源电压为+3.3V时开关控制单元的电路图；
图5(3)为图2中的电源电压为+5V时开关控制单元的电路图；
图5(4)为图2中的电源电压为-5.2V时开关控制单元的电路图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的具体实施方式进行详细的说明。
如图2所示，所述光收发模块为300针10G和40G光收发模块。包括300PIN电源单元、信号处理和相关控制单元、输出光信号器件、接收光信号器件、电源检测单元、开关控制单元、和存储控制单元MCU。
其中，300PIN电源单元用于提供+1.8V、+3.3V、+5.0V、-5.2V电源；与之对应，电源检测单元用于检测+1.8V、+3.3V、+5.0V、-5.2V的电源。检测结果上报给型号为ADUc814、其内部设有AD和DA的存储控制单元MCU；开关控制单元接收存储控制单元MCU的开关指令，控制电源的开关、各电源之间的上下电顺序；存储控制单元MCU采集电源检测部分的信息，判断电源是否符合《300 pin Multi Source Agreement for 10 and 40Gigabit Transponders》标准，对不符合标准的电源发出告警，关闭需要保护的器件的供电。另外，MCU根据需要，可以控制电源的上下电顺利和时间间隔；输出光信号器件，接收开关控制单元提供的电源；接收光信号器件，接收开关控制单元提供的电源；信号处理和相关控制单元，接收开关控制单元提供的电源。
其中+1.8V、+3.3V和+5.0V电源检测单元的电路图如图4(1)-4(3)所示，以GND为参考，分别用两只电阻分压，使用型号为LM7101的运放进行放大，分别输出监测信号：V1.8_mon、V3.3_mon、V5.0_mon。-5.2V电源检测单元的电路图如图4(4)所示，以参考电压2.5V为参考，用两只电阻分压，再用一个运放LM7101做放大，输出监测信号：V-5.2mon。参照图4(1)-4(4)，电源检测单元的检测原理如下：
V1.8mon＝(+1.8V)/2，当+1.8V有波动时，V1.8mon会随着波动，从而检测+1.8V的电压。
V3.3mon＝(+3.3V)/2，当+3.3V有波动时，V3.3mon会随着波动，从而检测+3.3V的电压。
V5.0mon＝(+5V)×(2/5)，当+5V有波动时，V5.0mon会随着波动，从而检测+5V的电压。
V-5.2mon＝(-5.2V)/4+1.875，当-5.2V有波动时，V-5.2mon会随着波动，从而检测-5.2V的电压。
开关控制单元的电路图如图5(1)或图5(2)所示，ADUc814输出的控制信号：V1.8control、V3.3control、V5.0control、V-5.2control，经过LM7101射随运放，分别控制功率MOS管FDW2520C。其中+1.8V、+3.3V、+5.0V使用的是NPN型功率MOS管，-5.2V使用的是PNP型功率MOS管。
以图5(1)为例，当V1.8control为高电平时，MOS管的G极为高电平，MOS管导通，+1.8V开启；当V1.8control为低电平时，MOS管的G极为低电平，MOS管不导通，+1.8V关闭；
光收发模块各部分控制连接关系如下：
一，电源单元提供+1.8V、+3.3V、+5.0V、-5.2V电源，分别连接电源检测单元和开关控制单元；
二，电源检测单元检测+1.8V、+3.3V、+5.0V、-5.2V电源，输出各电源的监测信号：V1.8mon、V3.3mon、V5.0mon、V-5.2mon；将上述监测信号输入存储控制单元ADUc814中，
三，ADUc814接收各电源监测信号，判断各电源的幅度、噪声、稳定性等指标，然后向开关控制单元输出各电源的控制信号：V1.8control、V3.3control、V5.0control、V-5.2control，分别用来控制各电源的开关；
四，开关控制单元接收ADUc814输出的各电源控制信号，控制+1.8V、+3.3V、+5.0V、-5.2V各自对应的开关，输出电源信号+1.8V_output、+3.3V_output、+5.0V_output、-5.2V_output；
五，电源信号+1.8V_output、+3.3V_output、+5.0V_output、-5.2V_output，给信号处理和相关控制单元、输出光信号器件、接收光信号器件供电。
通过在上电、下电和工作时，对光收发模块中的电源进行监测，控制光收发模块内贵重和易损器件的上电顺序、下电顺序、过流保护、过压保护等，对不符合《300 pin Multi Source Agreement for 10 and 40 GigabitTransponders》标准的电源发出告警，则能很好的保护光收发模块，使其不易损坏。
Claims (10)
1.一种光收发模块，包括供电单元、信号处理和相关控制单元、输出光信号器件、和接收光信号器件，其特征在于：还包括电源检测单元、开关控制单元、和存储控制单元MCU；其中，所述信号处理和相关控制单元、输出光信号器件和接收光信号器件与开关控制单元相连；所述的供电单元分别与所述电源检测单元、开关控制单元相连；所述存储控制单元MCU连接在电源检测单元和开关控制单元之间；开关控制单元受存储控制单元MCU控制，对电源进行开启或关闭。
2.根据权利要求1所述的光收发模块，其特征在于：所述供电单元可提供正电压或负电压。
3.根据权利要求2所述的光收发模块，其特征在于：所述供电单元可以输出多路电源信号，针对不同的电源信号分别具有不同的电源检测单元、开关控制单元与之对应。
4.根据权利要求1或2或3所述的光收发模块，其特征在于：所述电源检测单元包括分压电路和与该分压电路相连的射随运放电路，由所述供电单元与分压电路相连并向其提供电源信号，电源检测单元的输出信号由射随运放输出。
5.根据权利要求4所述的光收发模块，其特征在于：当供电单元提供的为正电压时，所述的分压电路的基准电压为地GND。
6.根据权利要求4所述的光收发模块，其特征在于：当供电单元提供的为负电压时，所述的分压电路的基准电压为一个正电压值。
7.根据权利要求1或2或3所述的光收发模块，其特征在于：所述开关控制单元包括与所述存储控制单元MCU相连的射随运放和输出信号的MOS管。
8.根据权利要求7所述的光收发模块，其特征在于：当供电单元提供的为正电压时，所述的MOS管为NPN型。
9.根据权利要求7所述的光收发模块，其特征在于：当供电单元提供的为负电压时，所述的MOS管为PNP型。
10.根据权利要求1所述的光收发模块，其特征在于：所述的存储控制单元MCU包括AD采样模块、I/O输入输出模块、和数据处理模块。
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Cited By (4)
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|---|---|---|---|---|
| CN102255668A (zh) * | 2010-05-20 | 2011-11-23 | 日本电气株式会社 | 光收发器及用于对其进行控制的方法 |
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| CN110098864A (zh) * | 2019-04-11 | 2019-08-06 | 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 | 光模块的控制方法、光模块及网络设备 |
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