專利名稱：一種光纖通信接收和光強(qiáng)檢測(cè)電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備應(yīng)用光纖進(jìn)行通信，技術(shù)領(lǐng)域?qū)俟I(yè)通信領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
電力系統(tǒng)繼電保護(hù)設(shè)備是當(dāng)電力系統(tǒng)中的電氣元件發(fā)生故障或不正常運(yùn)行時(shí)，快速而準(zhǔn)確地使斷路器跳閘或發(fā)出信號(hào)的自動(dòng)裝置。智能變電站中廣泛采用的電子式電流互感器、電子式電壓互感器使得微機(jī)繼電保護(hù)設(shè)備和這些一次設(shè)備的互聯(lián)方式由傳統(tǒng)的電纜傳輸模擬量轉(zhuǎn)變?yōu)楣饫w通信傳輸數(shù)字信號(hào)，因此光纖通信技術(shù)已經(jīng)成為實(shí)現(xiàn)現(xiàn)代繼電保護(hù)設(shè)備的基礎(chǔ)技術(shù)之一。電子式互感器與繼電保護(hù)設(shè)備之間的光纖通信常采用820nm波長(zhǎng)和1310nm波長(zhǎng)，有時(shí)也會(huì)采用850nm波長(zhǎng)，編碼方式一般為1B2B碼(曼徹斯特碼)，通信速率為2Mbps 20Mbps。適合上述應(yīng)用的光纖接收器輸出方式一般為幅值與光功率相關(guān)的模擬量信號(hào)，這種模擬量信號(hào)不能直接與采用TTL邏輯電平的編碼處理硬件相連，必須進(jìn)行相應(yīng)轉(zhuǎn)化。同時(shí)，因?yàn)槔^電保護(hù)設(shè)備對(duì)可靠性的高要求，需要對(duì)光纖通道的光強(qiáng)進(jìn)行檢測(cè)，這也需要在電路上進(jìn)行特殊的處理。
發(fā)明內(nèi)容發(fā)明目的本實(shí)用新型的目的是將光纖接收器輸出的微弱模擬量信號(hào)轉(zhuǎn)變?yōu)門TL電平，同時(shí)提供反映光纖通道光強(qiáng)的模擬量供后續(xù)檢測(cè)電路使用。技術(shù)方案為了實(shí)現(xiàn)上述功能，本實(shí)用新型提供以下技術(shù)方案一種光纖通信接收和光強(qiáng)檢測(cè)電路，包括跨阻運(yùn)放放大器TA、儀表運(yùn)放IA、高速運(yùn)放0ΡΑ，還包括高速比較器CMP和幅值檢測(cè)電路，阻運(yùn)放放大器TA和儀表運(yùn)放IA相連接， 儀表運(yùn)放IA和高速運(yùn)放OPA相連接，高速運(yùn)放OPA的輸出一路與高速比較器CMP相連接， 一路與幅值檢測(cè)電路相連接。光纖接收器輸出的微弱電流信號(hào)經(jīng)跨阻運(yùn)算放大器TA變換為差分電壓信號(hào)，該差分信號(hào)經(jīng)儀表放大器IA放大后，幅值得到放大并轉(zhuǎn)變?yōu)閱味诵盘?hào)，再經(jīng)高速運(yùn)放OPA進(jìn)一步放大后輸入高速比較器CMP，得到TTL電平的碼流。幅值檢測(cè)電路從高速比較器的輸入端獲取信號(hào)，輸出反映碼流波形幅值的直流信號(hào)。本技術(shù)方案是利用若干個(gè)運(yùn)算放大器將光纖接收器輸出的微弱模擬量信號(hào)進(jìn)行 I-V變換并放大，同時(shí)用運(yùn)算放大器組成的幅值檢測(cè)電路獲取反映光強(qiáng)的直流電壓信號(hào)。有益效果1)本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，成本低；2)適用于多種光纖接收器的信號(hào)處理；[0014]3)接收靈敏度高，可達(dá)_32dBm ；4)適用于寬溫工作環(huán)境(_40°C +85°C)，且輸出受溫度影響??；5)通信速率可達(dá)80Mbps，滿足繼電保護(hù)設(shè)備應(yīng)用。

圖1是本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)一步說明，圖1是繼電保護(hù)設(shè)備中光纖通信接收和光強(qiáng)檢測(cè)電路的原理框圖，虛線框中的內(nèi)容是本實(shí)用新型所涉及的部分。一種光纖通信接收和光強(qiáng)檢測(cè)電路，包括跨阻運(yùn)放放大器TA、儀表運(yùn)放IA、高速運(yùn)放0ΡΑ，還包括高速比較器CMP和幅值檢測(cè)電路，阻運(yùn)放放大器TA和儀表運(yùn)放IA相連接， 儀表運(yùn)放IA和高速運(yùn)放OPA相連接，高速運(yùn)放OPA的輸出一路與高速比較器CMP相連接， 一路與幅值檢測(cè)電路相連接。光纖接收器輸出的微弱電流信號(hào)經(jīng)跨阻運(yùn)算放大器TA變換為差分電壓信號(hào)，該差分信號(hào)經(jīng)儀表放大器IA放大后，幅值得到放大并轉(zhuǎn)變?yōu)閱味诵盘?hào)，再經(jīng)高速運(yùn)放OPA進(jìn)一步放大后輸入高速比較器CMP，得到TTL電平的碼流。幅值檢測(cè)電路從高速比較器的輸入端獲取信號(hào)，輸出反映碼流波形幅值的直流信號(hào)。電路中的儀表運(yùn)放可以是專門的高速儀表運(yùn)放，也可以是多個(gè)單運(yùn)放組合而成的儀表運(yùn)放。采用多個(gè)單運(yùn)放搭建儀表運(yùn)放的方式可以提高電路的帶寬。后續(xù)高速運(yùn)放的放大環(huán)節(jié)可以是一級(jí)放大，也可以是多級(jí)放大。采用多級(jí)放大的目的是為了提高電路的帶寬。對(duì)于光纖接收器輸出為電壓信號(hào)的應(yīng)用場(chǎng)合，不需要跨阻運(yùn)放和儀表運(yùn)放環(huán)節(jié)。
權(quán)利要求1. 一種光纖通信接收和光強(qiáng)檢測(cè)電路，包括跨阻運(yùn)放放大器TA、儀表運(yùn)放IA、高速運(yùn)放0ΡΑ，其特征在于，還包括高速比較器CMP和幅值檢測(cè)電路，阻運(yùn)放放大器TA和儀表運(yùn)放 IA相連接，儀表運(yùn)放IA和高速運(yùn)放OPA相連接，高速運(yùn)放OPA的輸出一路與高速比較器CMP 相連接，一路與幅值檢測(cè)電路相連接。
專利摘要一種光纖通信接收和光強(qiáng)檢測(cè)電路，包括跨阻運(yùn)放放大器TA、儀表運(yùn)放IA、高速運(yùn)放OPA，還包括高速比較器CMP和幅值檢測(cè)電路，阻運(yùn)放放大器TA和儀表運(yùn)放IA相連接，儀表運(yùn)放IA和高速運(yùn)放OPA相連接，高速運(yùn)放OPA的輸出一路與高速比較器CMP相連接，一路與幅值檢測(cè)電路相連接。本實(shí)用新型的電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單可靠，成本低。
文檔編號(hào)H04B10/08GK202094890SQ201120203600
公開日2011年12月28日 申請(qǐng)日期2011年6月16日 優(yōu)先權(quán)日2011年6月16日
發(fā)明者周華良, 夏雨, 胡鈺林 申請(qǐng)人:南京南瑞集團(tuán)公司, 國(guó)網(wǎng)電力科學(xué)研究院