CN111638675A - 一种用于电光调制器的自动偏置控制电路 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于电光调制器的自动偏置控制电路，包括信号采集模块、单片机微处理模块、电源转换模块、DA转换模块和输出放大模块，所述的信号采集模块包括光功率采集电路和温度信号采集电路，所述的单片机微处理模块包括单片机电路和下载口电路，所述的电源转换模块包括+6V转+15V电路和+6V转+5V电路,所述的DA转换模块是将数字电压转换成模拟电压，所述的输出放大模块是放大工作电压供电光调制器工作，本发明的有益效果：电光调制器自动偏置电路设计简单、成本低，具有很强的通用性；电光调制器自动偏置电路可控制电光调制器偏置电压，使电光调制器工作在一个稳定的静态工作点，提高可靠性，延长电光调制器使用寿命。

Description

一种用于电光调制器的自动偏置控制电路

技术领域

本发明涉及控制电路领域，尤其涉及一种用于电光调制器的自动偏置控制电路。

背景技术

市场上对光纤延迟线产品的需求，对其技术指标要求越加严格，结合产品的具体使用情况，产品的指标之一即工作频率范围由一般的1GHz～12GHz提高到2GHz～40GHz，光纤延迟线覆盖的频率范围也由最高12GHz扩展至40GHz，且40GHz频率的射频信号需要进行外调制，这对光纤延迟线的其他指标造成了重要影响，也为该产品的设计研发造成了困难。

外调制器在工作的过程中，由于环境温度、振动、应变、光的偏振态等因素，使得外调制器工作点发生漂移，因此，为了能够使得外调制器能够正常工作，设计自动偏置控制电路就成为必要。

发明内容

为解决现有技术上的问题，本发明提供一种用于电光调制器的自动偏置控制电路，给电光调制器提供偏置电压，使电光调制器工作在一个稳定的静态工作点，提高可靠性，延长电光调制器使用寿命。

为达到上述目的，本发明采用如下技术方案：一种用于电光调制器的自动偏置控制电路，包括信号采集模块11、单片机微处理模块12、电源转换模块、DA转换模块13和输出放大模块14，所述的信号采集模块11包括光功率采集电路21和温度信号采集电路22，所述的单片机微处理模块12包括单片机电路23和下载口电路24，所述的电源转换模块包括+6V转+15V电路25和+6V转+5V电路26,所述的DA转换模块13是将数字电压转换成模拟电压，所述的输出放大模块14是放大工作电压供电光调制器工作，

作为优选，电光调制器内部集成有用于转换光电流的光电二极管。

作为优选，光功率采集电路采用放大芯片MAX44284。

作为优选，温度采集电路采用热敏电阻EWTF05-472F3I。

作为优选，单片机采用MSC1201芯片。

作为优选，下载口模块采用MAX488芯片。

作为优选，+6V转+15V电路采用电源芯片TPS61087。

作为优选，+6V转+5V电路采用稳压芯片LT1529。

作为优选，DA转换模块采用数模转换芯片DAC7311。

作为优选，输出放大模块采用运算放大器TLV2252。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明原理框图；

图2为本发明结构图。

【附图标记说明】

11：信号采集模块；12：单片机微处理模块；13：DA转换模块；14：输出放大模块；

21：信号采集电路；22：温度采集电路；23：单片机电路；24：下载口电路；25：+6V转+15V电路；26：+6V转+5V电路；27：DA转换电路；28：输出放大电路。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

如图1所示，本发明提供一种技术方案：一种用于电光调制器的自动偏置控制电路包括信号采集模块11、单片机微处理模块12、电源转换模块、DA转换模块13和输出放大模块14，所述的信号采集模块11和单片机微处理模块12连接，所述的单片机微处理模块12和DA转换模块13连接，所述的DA转换模块13和输出放大模块14连接，所述的输出放大模块14和电光调制器连接。

一种用于电光调制器的自动偏置控制电路的工作原理为：电光强度调制器的1％光功率经过内部的光电二极管，将光功率转换为光电流，该光电流进入到偏置控制电路板上，信号采集模块11将光电流转换成电压信号并进行放大，同时采集当前工作环境的温度信息，经过AD采样进入单片机微处理模块12，通过单片机处理，控制DA转换模块13，最后将DA转换出的电压进行一定倍数的放大反馈到电光强度调制器的Bias端，保证电光强度调制器在工作点正常工作。

作为上述实施例的优选实施例，电光调制器内部集成有用于转换光电流的光电二极管。

作为一个示例性说明，电光调制器的自动偏置控制电路可以设计成图2所示，包括信号采集模块11、单片机微处理模块12、电源转换模块、DA转换模块13和输出放大模块14，其中信号采集模块电路如下：

芯片U1的1脚VDD接+5V；芯片U1的2脚GND接地；芯片U1的3脚RS+和电阻R14的第一端连接，还和电光调制器1脚PD+连接；芯片U1的4脚RS-和电阻R14的另一端连接，还和电光调制器2脚PD-连接；芯片U1的5脚OUT和电阻R13的一端连接，芯片U1的6脚/SADN悬空，热敏电阻R21的第一端通过电阻R31接+5V，另一端和电阻R22的第一端连接，还通过电阻R30接到单片机U3的16脚AIN2；所述的电阻R13另一端通过电容C12接地，还通过电阻R15接到单片机U3的17脚AIN1；所述的电阻R22的另一端通过电阻R16接地，还通过电容C14接地；

其中，芯片U11可选放大芯片MAX44284，其引脚定义：

RS:检测电阻值；

/SADN:开、断控制端；

其中单片机微处理模块电路如下：

芯片U3的1脚XIN和晶振Y1的第一端连接，还通过电容C3接地；芯片U3的2脚XOUT和晶振Y1的另一端连接，还通过电容C4接地；芯片U3的3脚DGND接地；芯片U3的4脚RST、5脚NC、9脚AINCOM、10脚AINCOM、13脚AIN5、14脚AIN4、15脚AIN3、18脚AIN0、20脚P1.1、22脚DIN、23脚INT2、24脚/INT3、25脚/INT4、28脚/INT5、31脚/INT0、32脚/INT1、33脚T0、和34脚T1均悬空；芯片U3的6脚AVDD接+5V；芯片U3的7脚DGND接地；芯片U3的8脚DGND接地；芯片U3的11脚REFIN+和电容C5的第一端连接，还通过电容C6接地；芯片U3的12脚REFIN-接地，还和电容C5的另一端连接；芯片U3的19脚/PROG外接PSEN接口；芯片U3的21脚DOUT外接DIN接口；芯片U3的26脚DGND接地；U3的27脚DVDD接+5V，还通过电容C7接地；芯片U3的29脚接芯片U4的2脚RXD；芯片U3的30脚TXD接芯片U4的3脚TXD；芯片U3的35脚SCLK接芯片U5的2脚SCLK；芯片U3的36脚P3.7接芯片U5的1脚/SYNC；所述芯片U4的1脚VDD接+5V，还通过电容C8接地，还通过电阻R5外接RDH口；所述芯片U4的4脚GND接地；所述芯片U4的5脚TXH外接TXH，还通过电阻R7外接TXL接口；所述芯片U4的6脚TXL外接TXL接口；所述芯片U4的7脚RDL外接RDL接口，还通过电阻R8接地；所述芯片U4的8脚RDH外接RDH接口，还通过电阻R6外接RDL接口；

其中，芯片U3可选单片机MSC1201，其引脚定义：

XIN:时钟信号输入端；

XOUT:时钟信号输出端；

RST:重置端；

AVDD:模拟电压端；

AGND:模拟地；

AINCOM:模拟信号输入；

IDAC:IDAC输出端；

REFIN:内部参考电压输入端；

AIN:模拟信号输入通道；

/PROG:程序模式；

DOUT:数字信号输出端；

DIN:数字信号输入端；

/INT:上升沿触发信号打断端；

DVDD:数字电压端；

DGND:数字地；

其中，芯片U4可选无源开关MAX488，其引脚定义：

RXD:接收数据引脚；

TXD:发送数据引脚；

TXH:高电平数据发送端；

TXL:低电平数据发送端；

RDL:低电平数据接收端；

RDH:低电平数据接收端；

其中电源转换模块电路如下：

芯片U10的1脚COMP通过电阻R1接电容C40的第一端；芯片U10的2脚FB接电阻R3的第一端，还通过电阻R2接地；芯片U10的3脚EN外接+6VIN接口；芯片U10的4脚GND和5脚GND均接地；芯片U10的6脚SW和7脚SW相连，还和二极管D4的阳极连接，还和电感L1的一端连接；所述芯片U10的8脚VIN外接+6VIN输入接口，还通过电容C38接地，还和电感的另一端连接，还通过电容C37接地，还和电容C36的阳极相连；所述芯片U10的10脚SS通过电容C39接地；芯片U8的1脚OUTPUT通过电容C45接地，还通过电阻R20接+5V输出；芯片U8的2脚SENCE和芯片U8的1脚OUTPUT连接；芯片U3的3脚GND接地；芯片U8的4脚/SHDN和芯片U8的5脚VIN连接；芯片U8的5脚VIN接+6VIN输入接口，还通过电容C44接地，还通过电容C43接地；所述电容C40的另一端接地；所述电阻R3的另一端通过电阻R4接+15V输出，还通过电容C42接地，还和电容C41的阳极连接，还和二极管D4的阴极连接；所述电容C41的阴极接地；

其中，芯片U10可选电源芯片TPS61087，其引脚定义：

COMP:补偿端；

FB:反馈端；

EN:使能端，高电平有效；

SW:开关引脚；

IN：输入引脚：

FREQ:频率选择引脚；

SS:软启动引脚；

其中DA转换模块电路如下：

芯片U5的4脚AVDD接+5V输入接口，还通过电容C10接地；芯片U5的5脚GND接地；芯片U5的6脚VOUT通过电阻R24接到芯片U9的3脚+INA；

其中，芯片U10可选数字转模拟信号芯片DAC7311，其引脚定义：

/SYNC：低电平触发控制端；

SCLK:时钟控制信号；

DIN:数字信号输入端；

其中输出放大模块电路如下：

芯片U9的1脚OUTA通过电阻R26外接V0输出端口，还和电容C1、电阻R25的第一端连接；所述电容C1和电阻R25并联，并联后另一端通过电阻R23接地，还和芯片U9的2脚-INA接地；芯片U9的4脚V-接地；芯片U9的5脚+INB、6脚-INB和7脚OUTB悬空；芯片U9的8脚V+与+15V输出端连接；所述的V0输出端口还通过电容接地；

其中，芯片U9可选运算放大器TLV2252，其引脚定义；

OUTA：输出端；

-INA：负向输入端；

+INA：正向输入端；

以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种用于电光调制器的自动偏置控制电路，其特征在于：包括信号采集模块(11)、单片机微处理模块(12)、电源转换模块、DA转换模块(13)和输出放大模块(14)，所述的信号采集模块(11)包括光功率采集电路(21)和温度信号采集电路(22)，所述的单片机微处理模块(12)包括单片机电路(23)和下载口电路(24)，所述的电源转换模块包括+6V转+15V电路(25)和+6V转+5V电路(26),所述的DA转换模块(13)是将数字电压转换成模拟电压，所述的输出放大模块(14)是放大工作电压供电光调制器工作。

2.根据权利要求1所述的一种用于电光调制器的自动偏置控制电路，其特征在于：所述的电光调制器内部集成有用于转换光电流的光电二极管。

3.根据权利要求1所述的信号采集模块(11)，其特征在于：所述的光功率采集电路(21)采用放大芯片MAX44284，所述的温度采集电路(22)采用热敏电阻EWTF05-472F3I。

4.根据权利要求1所述的单片机微处理模块(12)，其特征在于：所述的单片机电路(23)采用MSC1201芯片，所述的下载口模块(24)采用MAX488芯片。

5.根据权利要求1所述的电源转换模块，其特征在于：所述的+6V转+15V电路(25)采用电源芯片TPS61087，所述的+6V转+5V电路(26)采用稳压芯片LT1529。

6.根据权利要求1所述的DA转换模块(13)，其特征在于：所述的DA转换电路(27)采用数模转换芯片DAC7311。

7.根据权利要求1所述的输出放大模块(14)，其特征在于：所述的输出放大电路(28)采用运算放大器TLV2252。

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