塑料光纖接收器的制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種塑料光纖接收器，包括光電信號(hào)轉(zhuǎn)換器電路模塊與跨阻放大器電路模塊連接，跨阻放大器電路模塊與緩沖放大器電路模塊連接，緩沖放大器電路模塊與單端放大器電路模塊連接，單端放大器電路模塊與多級(jí)反相器電路模塊連接，多級(jí)反相器電路模塊與輸出信號(hào)電路模塊連接；塑料光纖接收器還包括：鏡像跨阻放大器電路模塊與跨阻放大器電路模塊連接；誤差放大器電路模塊與跨阻放大器電路模塊連接；鏡像跨阻放大器電路模塊與誤差放大器電路模塊連接。本發(fā)明塑料光纖接收器在電路結(jié)構(gòu)中加入鏡像跨阻放大器和誤差放大器，穩(wěn)定了跨阻放大器的輸入偏置點(diǎn)，從而提高接收器的良品率和工作溫度范圍。
【專(zhuān)利說(shuō)明】塑料光纖接收器
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種接收器，具體涉及一種塑料光纖接收器。
【背景技術(shù)】
[0002]塑料光纖具有芯徑大，耦合性好；易于加工，連接；重量輕，柔韌性好，彎曲性好；無(wú)電磁干擾和輻射，保密性，安全性及抗干擾性能力極強(qiáng)等特點(diǎn)，已經(jīng)具備了良好的傳輸介質(zhì)特性。因此接收器的性能對(duì)整套塑料光纖通信鏈路至關(guān)重要。
[0003]傳統(tǒng)應(yīng)用于工業(yè)控制的塑料光纖接收器，光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電信號(hào)后，經(jīng)過(guò)單端放大后控制輸出開(kāi)關(guān)管產(chǎn)生TTL控制信號(hào)。
[0004]傳統(tǒng)接收器電路結(jié)構(gòu)輸入偏置電壓易受工藝偏差和溫度變化的影響，導(dǎo)致信號(hào)經(jīng)后級(jí)放大后輸出直流電平偏離較大，導(dǎo)致反向器不能正常翻轉(zhuǎn)，從而影響芯片良品率和工作溫度范圍。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明克服了現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種加入鏡像跨阻放大器和誤差放大器電路結(jié)構(gòu)的塑料光纖接收器，采用該結(jié)構(gòu)可以穩(wěn)定跨阻放大器輸入偏置點(diǎn)，從而提高接收器的良品率和工作溫度范圍。
[0006]為解決上述的技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案:
[0007]—種塑料光纖接收器，包括光電信號(hào)轉(zhuǎn)換器電路模塊、跨阻放大器電路模塊、緩沖放大器電路模塊、單端放大器電路模塊、多級(jí)反相器電路模塊、輸出信號(hào)電路模塊；所述光電信號(hào)轉(zhuǎn)換器電路模塊與所述跨阻放大器電路模塊連接，所述跨阻放大器電路模塊與所述緩沖放大器電路模塊連接，所述緩沖放大器電路模塊與所述單端放大器電路模塊連接，所述單端放大器電路模塊與所述多級(jí)反相器電路模塊連接，所述多級(jí)反相器電路模塊與輸出信號(hào)電路模塊連接；所述的塑料光纖接收器還包括:鏡像跨阻放大器電路模塊和誤差放大器電路模塊，所述鏡像跨阻放大器電路模塊與所述跨阻放大器電路模塊連接；所述誤差放大器電路模塊與所述跨阻放大器電路模塊連接；所述鏡像跨阻放大器電路模塊與所述誤差放大器電路模塊連接。
[0008]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是鏡像跨阻放大器電路模塊與所述誤差放大器電路模塊通過(guò)負(fù)反饋形式連接。
[0009]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是塑料光纖接收器還包括差分跨阻放大器電路模塊，所述差分跨阻放大器電路模塊與所述跨阻放大器電路模塊連接。
[0010]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是光電信號(hào)轉(zhuǎn)換器電路模塊包括光電二極管，所述光電二極管是BICMOS工藝光電二極管。
[0011]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是誤差放大器電路模塊設(shè)置有誤差放大器正向輸入端，所述誤差放大器的正向端接入一個(gè)基準(zhǔn)電壓。
[0012]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是鏡像跨阻放大器電路模塊包括反饋電阻，所述反饋電阻是電阻值可調(diào)節(jié)反饋電阻。
[0013]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是反饋電阻兩端并聯(lián)補(bǔ)償電容。
[0014]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是單端放大器電路模塊包括輸出信號(hào)直流點(diǎn)，所述多級(jí)反相器電路模塊包括反相器翻轉(zhuǎn)閥值，所述輸出信號(hào)直流點(diǎn)等于反相器翻轉(zhuǎn)閥值。
[0015]更進(jìn)一步的技術(shù)方案是多級(jí)反相器電路模塊是兩級(jí)反相器電路模塊。
[0016]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明塑料光纖接收器在電路結(jié)構(gòu)中加入鏡像跨阻放大器和誤差放大器，穩(wěn)定了跨阻放大器的輸入偏置點(diǎn)，不同工藝角和寬溫度范圍內(nèi)可使反相器正常翻轉(zhuǎn)，從而提高接收器的良品率和工作溫度范圍。
[0017]鏡像跨阻放大器和誤差放大器接成負(fù)反饋形式，可以補(bǔ)償差分跨阻放大器的直流失調(diào)電壓。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0018]圖1為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例塑料光纖接收器的實(shí)施電路結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖2為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中差分跨阻放大器和鏡像差分跨阻放大器電路原理示意圖。
[0020]圖3為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中誤差放大器電路結(jié)構(gòu)原理示意圖。
[0021]圖4為本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中單端放大器電路結(jié)構(gòu)原理示意圖。
【具體實(shí)施方式】
.[0022]下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步闡述。
[0023]如圖1所示，圖1示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例塑料光纖接收器的實(shí)施電路結(jié)構(gòu)示意圖。本實(shí)施例塑料光纖接收器包括片上集成的高響應(yīng)度光電二極管，將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)的差分跨阻放大器TIA，鏡像差分跨阻放大器R印licate，誤差放大器Eiror AMPj^沖放大器BUFFER，單端放大器AMP，兩級(jí)反相器INV，輸出MOS開(kāi)關(guān)管。光信號(hào)通過(guò)塑料光纖傳導(dǎo)到接收器的光電二極管，光電二極管將其轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)，輸入到跨阻放大器中放大并轉(zhuǎn)換成單端電壓信號(hào)，經(jīng)過(guò)一級(jí)緩沖放大后進(jìn)入單端放大器進(jìn)一步放大，最后經(jīng)過(guò)反向放大控制輸出開(kāi)關(guān)管產(chǎn)生TTL信號(hào)。鏡像跨阻放大器與誤差放大器需接成負(fù)反饋形式，即鏡像跨阻放大器的輸出接誤差放大器的負(fù)向端，誤差放大器的輸出接鏡像跨阻放大器的正向輸入端，同時(shí)誤差放大器的輸出接入跨阻放大器的正向端來(lái)穩(wěn)定其偏置點(diǎn)。作為優(yōu)選的實(shí)施方案，本實(shí)施例中誤差放大器的正向端接入一個(gè)基準(zhǔn)電壓，基準(zhǔn)電壓的穩(wěn)定性直接決定了輸入偏置電壓的穩(wěn)定性，基準(zhǔn)電壓的值需符合光電二極管反向偏置的應(yīng)用要求。作為優(yōu)選的實(shí)施方案，本實(shí)施例中光電二極管是可以集成片上高靈敏度的BICMOS工藝光電二極管，在使用時(shí)鏡像跨阻放大器與原跨阻放大器電路和版圖設(shè)計(jì)需完全一致。
[0024]如圖2所示，圖2示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中差分跨阻放大器和鏡像差分跨阻放大器電路原理示意圖。放大器由NMOS管:第一 NMOS管MNl、第四NMOS管MN4，以及PMOS管:第一 PMOS管MP1、第二 PMOS管MP2，以及三極管:第一三極管Q1、第二三極管Q2、第三三極管Q3、第四三極管Q4、第六三極管Q6構(gòu)成；反饋電阻由電阻:第一電阻Rl構(gòu)成；偏置電路，由NMOS管:第二 NMOS管MN2、第三NMOS管MN3，以及PMOS管:第三PMOS管MP3、第四PMOS管MP4、第五三極管Q5構(gòu)成。[0025]第一 PMOS管MPl的源端接電源，漏端接第三三極管Q3的集電極同時(shí)接第六三極管Q6的基極，第二 PMOS管MP2的柵漏短接并與第一 PMOS管MPl的柵端相接，同時(shí)與第四三極管Q4的集電極相接；第三三極管Q3與第四三極管Q4的基極相接，并與第五三極管Q5的基極和集電極相接；第三三極管Q3的發(fā)射極與第一三極管Ql的集電極相接，第四三極管Q4的發(fā)射極與第二三極管Q2的集電極相接,第一三極管Ql的發(fā)射極與第二三極管Q2的發(fā)射極相接，并與第一 NMOS管麗I的漏極相接，第一 NMOS管麗I的柵端接尾電流偏置電壓，源端接地，第一三極管Ql的基極作為一級(jí)輸入并與反饋電阻第一電阻Rl —端相接；第二三極管Q2基極作為另一極輸入，與第五三極管Q5的發(fā)射極相接，并與第三NMOS管MN3的漏端相接，第三NMOS管MN3柵端接尾電流偏置電壓，源端接地；第五三極管Q5的集電極和基極短接并與第四PMOS管MP4的漏端相接，第四PMOS管MP4的源端接電源，柵端與第三PMOS管MP3的柵端和漏端相接，第三PMOS管MP3的源端接電源，柵漏短接并與第二 NMOS管麗2的漏端相接，第二 NMOS管MN2的柵端接尾電流偏置電壓，源端接地；第六三極管Q6的集電極接電源，發(fā)射極接反饋電阻第一電阻Rl的另一端，并作為輸出，同時(shí)與第四NMOS管MN4的漏端相接，第四NMOS管MN4的柵端接尾電流偏置電壓，源端接地。作為優(yōu)選的實(shí)施方案，本實(shí)施例中調(diào)節(jié)反饋電阻第一電阻Rl的值，使其滿(mǎn)足增益的同時(shí)滿(mǎn)足電路穩(wěn)定性的要求，優(yōu)選的，可在反饋電阻兩端并聯(lián)補(bǔ)償電容。第一 NMOS管麗1、第二 NMOS管麗2、第三NMOS管麗3和第四NMOS管MN4按個(gè)數(shù)進(jìn)行比例鏡像，且在版圖設(shè)計(jì)中匹配放置。
[0026]如圖3所示，圖3示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中誤差放大器電路結(jié)構(gòu)原理示意圖。第三一 PMOS管MP31的源端接電源，柵漏短接并與第三二 PMOS管MP32的柵端和第三一 NMOS管麗31的漏端相接，第三二 PMOS管MP32的源端接電源，漏端接第三二 NMOS管麗32的漏端，同時(shí)與第三三PMOS管MP33和第三六PMOS管MP36的柵端，形成第一節(jié)點(diǎn)；MN1的柵端作為誤差放大器的負(fù)向輸入端，MN2的柵端作為誤差放大器的正向輸入端；第三一 NMOS管麗31的源端與第三二 NMOS管麗32的源端相接，并與第三三NMOS管麗33的漏端相接，第三三NMOS管麗33柵端接尾電流偏置電壓，源端接地；第三四PMOS管MP34的源端接電源，柵漏短接與第三三PMOS管MP33的漏端相接，并與第三四NMOS管麗34的漏端相接，第三四NMOS管麗34柵端接尾電流偏置電壓，源端接地；第三五PMOS管MP35的源端接電源，柵端接第三四PMOS管MP34的柵端，漏端接第三五NMOS管麗35的漏端和柵端，同時(shí)接第三六NMOS管MN36的柵端，第三六NMOS管MN36的源端接地，漏端接第三六PMOS管MP36的漏端，第三六PMOS管MP36的源端接電源；第三六PMOS管MP36的漏端同時(shí)接第三二電阻R32的一端和第三一電容C31的一端,第三一電容C31的另一端接第三一電阻R31的一端,第三一電阻R31的另一端接入第一節(jié)點(diǎn)，第三二電阻R32的另一端作為誤差放大器的輸出，并與第三二電容C32的一端相接，第三二電容C32的另一端接地。作為優(yōu)選的實(shí)施方案，本實(shí)施例中第三一 NMOS管麗31、第三二 NMOS管麗32輸入對(duì)管的尺寸取較大，來(lái)減少直流失調(diào)。調(diào)節(jié)第三一電阻R31、第三二電阻R32、第三一電容C31和第三二電容C32來(lái)取得跨阻放大器和誤差放大器所形成的負(fù)反饋的穩(wěn)定性。
[0027]如圖4所示，圖4示出了本發(fā)明一個(gè)實(shí)施例中單端放大器電路結(jié)構(gòu)原理示意圖。第四一電阻R41的一端接電源，另一端接第四一 NMOS管MN41的漏端，同時(shí)接第四二 NMOS管MN42的柵端，第四一NMOS管MN41的柵端作為單端放大器的輸入，源端接地；第四二NMOS管MN42的源端接地，漏端作為單端放大器的輸出，同時(shí)與第四二電阻R42的一端相接，第四二電阻R42的另一端接電源。作為優(yōu)選的實(shí)施方案，本實(shí)施例中輸出信號(hào)直流點(diǎn)應(yīng)等于后級(jí)反相器的翻轉(zhuǎn)閾值。
[0028]本實(shí)施例中整個(gè)鏈路增益是保證差分信號(hào)轉(zhuǎn)單端信號(hào)放大器的輸出擺幅在工藝偏差和溫度范圍變化均能使后級(jí)反相器翻轉(zhuǎn)，需要幾級(jí)反相器可依據(jù)是需要同向放大還是反向放大而定。
[0029]在本說(shuō)明書(shū)中所談到的“一個(gè)實(shí)施例”、“另一個(gè)實(shí)施例”、“實(shí)施例”、等，指的是結(jié)合該實(shí)施例描述的具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點(diǎn)包括在本申請(qǐng)概括性描述的至少一個(gè)實(shí)施例中。在說(shuō)明書(shū)中多個(gè)地方出現(xiàn)同種表述不是一定指的是同一個(gè)實(shí)施例。進(jìn)一步來(lái)說(shuō)，結(jié)合任一個(gè)實(shí)施例描述一個(gè)具體特征、結(jié)構(gòu)或者特點(diǎn)時(shí)，所要主張的是結(jié)合其他實(shí)施例來(lái)實(shí)現(xiàn)這種特征、結(jié)構(gòu)或者特點(diǎn)也落在本發(fā)明的范圍內(nèi)。
[0030]盡管這里參照發(fā)明的多個(gè)解釋性實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)行了描述，但是，應(yīng)該理解，本領(lǐng)域技術(shù)人員可以設(shè)計(jì)出很多其他的修改和實(shí)施方式，這些修改和實(shí)施方式將落在本申請(qǐng)公開(kāi)的原則范圍和精神之內(nèi)。更具體地說(shuō)，在本申請(qǐng)公開(kāi)權(quán)利要求的范圍內(nèi)，可以對(duì)主題組合布局的組成部件和/或布局進(jìn)行多種變型和改進(jìn)。除了對(duì)組成部件和/或布局進(jìn)行的變型和改進(jìn)外，對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，其他的用途也將是明顯的。
【權(quán)利要求】
1.一種塑料光纖接收器，包括光電信號(hào)轉(zhuǎn)換器電路模塊、跨阻放大器電路模塊、緩沖放大器電路模塊、單端放大器電路模塊、多級(jí)反相器電路模塊、輸出信號(hào)電路模塊；所述光電信號(hào)轉(zhuǎn)換器電路模塊與所述跨阻放大器電路模塊連接，所述跨阻放大器電路模塊與所述緩沖放大器電路模塊連接，所述緩沖放大器電路模塊與所述單端放大器電路模塊連接，所述單端放大器電路模塊與所述多級(jí)反相器電路模塊連接，所述多級(jí)反相器電路模塊與輸出信號(hào)電路模塊連接；其特征在于:所述的塑料光纖接收器還包括:鏡像跨阻放大器電路模塊和誤差放大器電路模塊，所述鏡像跨阻放大器電路模塊與所述跨阻放大器電路模塊連接；所述誤差放大器電路模塊與所述跨阻放大器電路模塊連接；所述鏡像跨阻放大器電路模塊與所述誤差放大器電路模塊連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料光纖接收器，其特征在于所述的鏡像跨阻放大器電路模塊與所述誤差放大器電路模塊通過(guò)負(fù)反饋形式連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料光纖接收器，其特征在于所述的塑料光纖接收器還包括差分跨阻放大器電路模塊，所述差分跨阻放大器電路模塊與所述跨阻放大器電路模塊連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料光纖接收器，其特征在于所述的光電信號(hào)轉(zhuǎn)換器電路模塊包括光電二極管，所述光電二極管是BICMOS工藝光電二極管。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料光纖接收器，其特征在于所述的誤差放大器電路模塊設(shè)置有誤差放大器正向輸入端，所述誤差放大器的正向端接入一個(gè)基準(zhǔn)電壓。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料光纖接收器，其特征在于所述的鏡像跨阻放大器電路模塊包括反饋電阻，所述反饋電阻是電阻值可調(diào)節(jié)反饋電阻。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的塑料光纖接收器，其特征在于所述的反饋電阻兩端并聯(lián)補(bǔ)償電容。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料光纖接收器，其特征在于所述的單端放大器電路模塊包括輸出信號(hào)直流點(diǎn)，所述多級(jí)反相器電路模塊包括反相器翻轉(zhuǎn)閥值，所述輸出信號(hào)直流點(diǎn)等于反相器翻轉(zhuǎn)閥值。
9.根據(jù)權(quán)利要求1所述的塑料光纖接收器，其特征在于所述的多級(jí)反相器電路模塊是兩級(jí)反相器電路模塊。
【文檔編號(hào)】H04B10/60GK103427912SQ201310385281
【公開(kāi)日】2013年12月4日 申請(qǐng)日期:2013年8月29日 優(yōu)先權(quán)日:2013年8月29日
【發(fā)明者】唐波, 蘇黎, 劉浩, 儲(chǔ)九榮, 劉中一 申請(qǐng)人:四川匯源塑料光纖有限公司