CN210469265U - 电平信号转换电路、pon芯片及光模块 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种电平信号转换电路、PON芯片及光模块，涉及光通信技术领域，电平信号转换电路包括反相器、与门、第一晶体管、第二晶体管、第一电阻、第二电阻和电源；反相器的输入端与第一电平信号相连，反相器的输出端与第二晶体的第一端相连，与门的一个输入端与第二电平信号相连，与门的另一个输入端与反相器的输出端相连，与门的输出端与第一晶体管的第一端相连；第一电阻和第二电阻串联后与第二晶体管的第二端相连，第一电阻的另一端与电源相连；第一晶体管的第二端连接在第一电阻和第二电阻之间，取第一电阻和第二电阻的连接点作为输出的控制信号。

Description

电平信号转换电路、PON芯片及光模块

技术领域

本实用新型涉及光通信技术领域，具体涉及一种电平信号转换电路、PON芯片及光模块。

背景技术

在光通信传输过程中，光模块为较为常用的光电子器件，主要用于进行光电和电光转换，光模块的发送端把电信号转换为光信号，接收端把光信号转换为电信号。

通常光模块通常采用SFP+封装，封装的管脚数量有限，且光模块管脚的控制信号是由PON芯片提供，通常情况下，PON芯片会为光模块的每个管脚提供一对一的控制信号，该控制信号有两种，为高电平或低电平信号。

然而，随着光模块的技术不断演进，在实际应用中，需要光模块同时兼容多种工作模式，因此，现有技术中，修改SFP+封装的管脚定义，直接增加需要扩充的管脚，来使其兼容多种工作模式。

但是，由于PON芯片和光模块的管脚是一对一的，当光模块的管脚增加后，将会导致与其相连的PON芯片的管脚也需要改变，使得PON芯片变成非标准件，这种非标准件的元器件必然会增加成本，且通用性不强，适用范围有限，造成资源的浪费。

实用新型内容

针对现有技术中存在的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种电平信号转换电路，可以将两个电平信号转换为一个控制信号进行输出，即可得到三种不同的控制信号COM，将该电平信号转换电路应用于光模块中时，只需要将控制信号COM连接到光模块的一个管脚上，即可实现有三种不同的工作模式。

为达到以上目的，本实用新型采取的技术方案是：

一种电平信号转换电路，包括反相器NOT、与门AND、第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第一电阻R1、第二电阻R2和电源VCC；

所述反相器NOT的输入端与第一电平信号A相连，所述反相器 NOT的输出端与第二晶体管Q2的第一端相连，所述与门AND的一个输入端与第二电平信号B相连，所述与门AND的另一个输入端与所述反相器NOT的输出端相连，所述与门AND的输出端与所述第一晶体管Q1的第一端相连；

所述第一电阻R1和第二电阻R2串联后与所述第二晶体管Q2 的第二端相连，所述第一电阻R1的另一端与电源VCC相连；

所述第一晶体管Q1的第二端连接在所述第一电阻R1和第二电阻R2之间，取所述第一电阻R1和第二电阻R2的连接点作为输出的控制信号COM。

在上述技术方案的基础上，所述第一电阻R1和第二电阻R2的阻值相同。

在上述技术方案的基础上，所述第一晶体管Q1为NMOS管。

在上述技术方案的基础上，所述第二晶体管Q2为NMOS管。

在上述技术方案的基础上，所述反相器NOT的输出端与第二晶体管Q2的栅极相连，所述与门AND的输出端与所述第一晶体管Q1 的栅极相连，所述第一电阻R1和第二电阻R2串联后与所述第二晶体管Q2的漏极相连，所述第一晶体管Q1的漏极连接在所述第一电阻R1和第二电阻R2之间。

在上述技术方案的基础上，所述电源VCC为3.3V。

在上述技术方案的基础上，所述第一电阻R1和第二电阻R2的阻值均为150Ω。

本实用新型还提供了一种安装有上述电平信号转换电路的PON 芯片：

所述反相器NOT、与门AND、第一晶体管Q1和第二晶体管Q2 设于所述PON芯片内部，所述电源VCC、第一电阻R1和第二电阻 R2设于所述PON芯片外部；

所述第一晶体管Q1的漏极与所述PON芯片的一个输出管脚J1 相连，所述第二晶体管Q2的漏极与所述PON芯片的另一个输出管脚J2相连；

所述第二电阻R2两端分别连接所述输出管脚J1和输出管脚J2，且所述输出管脚J1经过第一电阻R1后与电源VCC相连，取所述输出管脚J1的信号作为输出控制信号COM。

在上述技术方案的基础上，所述第一电阻R1和第二电阻R2的阻值相同。

本实用新型还提供了一种安装有电平信号转换电路的光模块，所述反相器NOT、与门AND、第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第一电阻R1、第二电阻R2均设于所述光模块内部；

所述第一晶体管Q1的漏极与所述光模块的一个管脚J0相连，所述第二晶体管Q2的漏极经过第二电阻R2后与所述光模块的管脚J0 相连。

与现有技术相比，本实用新型的优点在于：

(1)本实用新型的电平信号转换电路可以将两个电平信号转换为一个控制信号进行输出，即将第一电平信号A和第二电平信号B 转换为一个控制信号COM，从而实现通过改变第一电平信号A和第二电平信号B的状态，即可得到三种不同的控制信号COM，将该电平信号转换电路应用于光模块中时，只需要将控制信号COM连接到光模块的一个管脚上，即可实现有三种不同的工作模式。

(2)本实用新型中安装有上述电平信号转换电路的PON芯片，可以将两个电平信号转换为一个控制信号进行输出，即将第一电平信号A和第二电平信号B转换为一个控制信号COM，从而实现通过改变第一电平信号A和第二电平信号B的状态，即可得到三种不同的控制信号COM，将该电平信号转换电路应用于光模块中时，只需要将控制信号COM连接到光模块的一个管脚上，即可实现有三种不同的工作模式。

(3)本实用新型中安装有上述电平信号转换电路的光模块，当光模块的一个管脚接收到一个控制信号COM后，该控制信号对应有 3种状态，光模块根据这一个管脚的控制信号，即可有三种不同的电压，经过这个反向的电平信号转换电路，则可以将这一个管脚的控制信号转换为两个高低电平信号，分别为第一电平信号A和第二电平信号B，实现根据一个管脚的控制信号得到两个高低电平信号，从而使得无需改变光模块引脚，也可达到扩充管脚的目的，且光模块和 PON芯片的管脚封装仍为标准件，通用性强，适用范围广。

附图说明

图1为本实用新型实施例中电平信号转换电路的示意图；

图2为本实用新型实施例中安装有电平信号转换电路的PON芯片的示意图；

图3为本实用新型实施例中装有电平信号转换电路的光模块的示意图。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本实用新型作进一步详细说明。

参见图1所示，本实用新型实施例提供一种电平信号转换电路，包括反相器NOT、与门AND、第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第一电阻R1、第二电阻R2和电源VCC。

所述反相器NOT的输入端与第一电平信号A相连，所述反相器 NOT的输出端与第二晶体管Q2的第一端相连，所述与门AND的一个输入端与第二电平信号B相连，所述与门AND的另一个输入端与所述反相器NOT的输出端相连，所述与门AND的输出端与所述第一晶体管Q1的第一端相连；

所述第一电阻R1和第二电阻R2串联后与所述第二晶体管Q2 的第二端相连，所述第一电阻R1的另一端与电源VCC相连；

所述第一晶体管Q1的第二端连接在所述第一电阻R1和第二电阻R2之间，取所述第一电阻R1和第二电阻R2的连接点作为输出的控制信号COM。

优选地，所述第一电阻R1和第二电阻R2的阻值相同。在本实用新型实施例中，所述第一电阻R1和第二电阻R2的阻值均为150 Ω。当需要计算控制信号COM的电压时，由第一电阻R1和第二电阻R2分压得来，当第一电阻R1和第二电阻R2的阻值相同，则控制信号COM的电压正好为电源VCC的一半，计算起来更加方便。

在实际应用中，所述第一电阻R1和第二电阻R2的阻值也可不同，根据两者的比例来进行分压即可。

更进一步地，所述第一晶体管Q1为NMOS管。所述第二晶体管 Q2为NMOS管。由于场效应管性能较好，应用较为广泛，在本实用新型实施例中，选用第一晶体管Q1和第二晶体管Q2均为NMOS管的设计，使得电路结构性能更好。

当第一晶体管Q1和第二晶体管Q2均为NMOS管时，所述反相器NOT的输出端与第二晶体管Q2的栅极相连，所述与门AND的输出端与所述第一晶体管Q1的栅极相连，所述第一晶体管Q1的漏极连接在所述第一电阻R1和第二电阻R2之间，所述第一电阻R1和第二电阻R2串联后与所述第二晶体管Q2的漏极相连，所述第一晶体管Q1和第二晶体管Q2的源极均接地。

在本实用新型实施例中，所述电源VCC为所述高电平信号3.3V。

本实用新型中电平信号转换电路的工作原理为：

当第一电平信号A为低电平0、第二电平信号B为低电平0时，第一电平信号A经过反相器NOT后与第二电平信号B一起送入与门 AND，与门AND输出为低电平0，第一晶体管Q1不导通，第一电平信号A经过NOT后送入第二晶体管Q2，第二晶体管Q2导通，控制信号COM的电平由R1和R2分压产生，为Middle电平1.65V；

当第一电平信号A为低电平0，第二电平信号B为高电平1时，第一电平信号A经过反相器NOT后与第二电平信号B一起送入与门 AND，与门AND输出高电平1，第一晶体管Q1导通，第一电平信号A经过反相器NOT后送入第二晶体管Q2，第二晶体管Q2导通，但是由于第一晶体管Q1导通，第二电阻R2和第二晶体管Q2被旁路，控制信号COM的电平为Low电平0V；

当第一电平信号A为高电平1时，第一电平信号A经过反相器 NOT后与第二电平信号B一起送入与门AND，无论第二电平信号B 为高电平1还是低电平0，与门AND输出均为低电平0，第一晶体管Q1不导通，第一电平信号A经过反相器NOT后送入第二晶体管 Q2，第二晶体管Q2不导通，第二电阻R2被开路，控制信号COM 的电平为高电平3.3V。

本实用新型实施例中的电平信号转换电路可以将两个电平信号转换为一个控制信号进行输出，即将第一电平信号A和第二电平信号B转换为一个控制信号COM，从而实现通过改变第一电平信号A 和第二电平信号B的状态，即可得到三种不同的控制信号COM，将该电平信号转换电路应用于光模块中时，只需要将控制信号COM连接到光模块的一个管脚上，即可实现有三种不同的工作模式。

参见图2所示，本实用新型实施例提供了一种安装有上述电平信号转换电路的PON芯片，所述反相器NOT、与门AND、第一晶体管Q1和第二晶体管Q2设于所述PON芯片内部，所述电源VCC、第一电阻R1和第二电阻R2设于所述PON芯片外部。

所述第一晶体管Q1的第二端与所述PON芯片的一个输出管脚 J1相连，所述第二晶体管Q2的第二端与所述PON芯片的另一个输出管脚J2相连；

所述第二电阻R2两端分别连接所述输出管脚J1和输出管脚J2，且所述输出管脚J1经过第一电阻R1后与电源VCC相连，取所述输出管脚J1的信号作为输出控制信号COM。

优选地，所述第一电阻R1和第二电阻R2的阻值相同。在本实用新型实施例中，所述第一电阻R1和第二电阻R2的阻值均为150 Ω。当需要计算控制信号COM的电压时，由第一电阻R1和第二电阻R2分压得来，当第一电阻R1和第二电阻R2的阻值相同，则控制信号COM的电压正好为电源VCC的一半，计算起来更加方便。

在本实用新型实施例中，所述第一晶体管Q1和第二晶体管Q2 均为NMOS管。所述第一晶体管Q1的漏极与所述PON芯片的一个输出管脚J1相连，所述第二晶体管Q2的漏极与所述PON芯片的另一个输出管脚J2相连。

通常，PON芯片和光模块的管脚一对一进行连接，PON芯片的管脚J1和管脚J2分别对应连接光模块的两个管脚，第一电平信号A 直接与管脚J2相连，第二电平信号B直接与管脚J1相连，则输入给光模块两个管脚的信号分别对应第一电平信号A和第二电平信号B，且第一电平信号A和第二电平信号B均为高电平1或低电平0，可见， PON芯片每个管脚输出的控制信号只有两种，分别为高电平1或低电平0，且输入给光模块的控制信号也对应只有两种，分别为高电平 1或低电平0。

本实用新型中安装有上述电平信号转换电路的PON芯片，可以将两个电平信号转换为一个控制信号进行输出，即将第一电平信号A 和第二电平信号B转换为一个控制信号COM，从而实现通过改变第一电平信号A和第二电平信号B的状态，即可得到三种不同的控制信号COM，将该电平信号转换电路应用于光模块中时，只需要将控制信号COM连接到光模块的一个管脚上，即可实现有三种不同的工作模式。

参见图3所示，本实用新型一种安装有上述电平信号转换电路的光模块，所述反相器NOT、与门AND、第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第一电阻R1、第二电阻R2均设于所述光模块内部；

所述第一晶体管Q1的漏极与所述光模块的一个管脚J0相连，所述第二晶体管Q2的漏极经过第二电阻R2后与所述光模块的管脚J0 相连。

本实用新型中安装有上述电平信号转换电路的光模块，当光模块的一个管脚接收到一个控制信号COM后，该控制信号对应有3种状态，分别为电源VCC的电压3.3V、0V、1.65V，光模块根据这一个管脚的控制信号，即可有三种不同的电压，经过这个反向的电平信号转换电路，则可以将这一个管脚的控制信号转换为两个高低电平信号，分别为第一电平信号A和第二电平信号B，实现根据一个管脚的控制信号得到两个高低电平信号，从而使得无需改变光模块引脚，也可达到扩充管脚的目的，且光模块和PON芯片的管脚封装仍为标准件，通用性强，适用范围广。

本实用新型不局限于上述实施方式，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本实用新型的保护范围之内。本说明书中未作详细描述的内容属于本领域专业技术人员公知的现有技术。

Claims (9)

1.一种电平信号转换电路，其特征在于，包括反相器NOT、与门AND、第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第一电阻R1、第二电阻R2和电源VCC；

所述反相器NOT的输入端与第一电平信号A相连，所述反相器NOT的输出端与第二晶体管Q2的第一端相连，所述与门AND的一个输入端与第二电平信号B相连，所述与门AND的另一个输入端与所述反相器NOT的输出端相连，所述与门AND的输出端与所述第一晶体管Q1的第一端相连；

所述第一电阻R1和第二电阻R2串联后与所述第二晶体管Q2的第二端相连，所述第一电阻R1的另一端与电源VCC相连；

所述第一晶体管Q1的第二端连接在所述第一电阻R1和第二电阻R2之间，取所述第一电阻R1和第二电阻R2的连接点作为输出的控制信号COM。

2.如权利要求1所述的电平信号转换电路，其特征在于：所述第一电阻R1和第二电阻R2的阻值相同。

3.如权利要求1所述的电平信号转换电路，其特征在于：所述第一晶体管Q1为NMOS管。

4.如权利要求3所述的电平信号转换电路，其特征在于：所述第二晶体管Q2为NMOS管。

5.如权利要求4所述的电平信号转换电路，其特征在于：所述反相器NOT的输出端与第二晶体管Q2的栅极相连，所述与门AND的输出端与所述第一晶体管Q1的栅极相连，所述第一电阻R1和第二电阻R2串联后与所述第二晶体管Q2的漏极相连，所述第一晶体管Q1的漏极连接在所述第一电阻R1和第二电阻R2之间。

6.如权利要求1所述的电平信号转换电路，其特征在于：所述电源VCC为3.3V。

7.如权利要求2所述的电平信号转换电路，其特征在于：所述第一电阻R1和第二电阻R2的阻值均为150Ω。

8.一种安装有如权利要求1至7任一项所述的电平信号转换电路的PON芯片，其特征在于：

所述反相器NOT、与门AND、第一晶体管Q1和第二晶体管Q2设于所述PON芯片内部，所述电源VCC、第一电阻R1和第二电阻R2设于所述PON芯片外部；

所述第一晶体管Q1的漏极与所述PON芯片的一个输出管脚J1相连，所述第二晶体管Q2的漏极与所述PON芯片的另一个输出管脚J2相连；

所述第二电阻R2两端分别连接所述输出管脚J1和输出管脚J2，且所述输出管脚J1经过第一电阻R1后与电源VCC相连，取所述输出管脚J1的信号作为输出控制信号COM。

9.一种安装有如权利要求1至7任一项所述的电平信号转换电路的光模块，其特征在于：

所述反相器NOT、与门AND、第一晶体管Q1、第二晶体管Q2、第一电阻R1、第二电阻R2均设于所述光模块内部；

所述第一晶体管Q1的漏极与所述光模块的一个管脚J0相连，所述第二晶体管Q2的漏极经过第二电阻R2后与所述光模块的管脚J0相连。

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