有線電視前端光通信平臺的光發射模塊雷射器控制電路的製作方法
2023-07-05 10:54:26 1
專利名稱：有線電視前端光通信平臺的光發射模塊雷射器控制電路的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種有線電視前端光通信平臺的光發射模塊雷射器控制電路，屬於有線電視技術領域，尤其是混合光纖同軸電纜網雙向網絡改造的一種基於有線電視前端 (或分前端)機房光傳輸設備。
背景技術：
在三網融合、廣電下一代廣播電視網(NGB)網絡技術飛速發展的今天，寬帶化、雙向化、數位化，新一代廣電網絡改造快速推進；網際網路、企業專網、VOIP、數位電視等增值業務蓬勃發展；廣電正向電信級運行商大部邁進。面向市場、客戶、服務是唯一的選擇。根據國家廣電總局要求HFC雙向網絡改造一個是基礎傳輸網絡改造，其中有基本實現光纖到樓，逐步實現光纖到戶。隨著高頻電纜(HFC)網絡的不斷升級和改造，光纖網絡以低廉的價格、更廣的覆蓋範圍、更快的傳輸速度以及更小的故障率，迅速取代同軸電纜。這一趨勢就需要在有線電視運行商的前端機房內大量使用光通信平臺的光發射模塊，這樣在HFC網絡中前端(或分前端)機房光通信平臺的光發射模塊就成為網絡中的關鍵設備。從廣電來說， 設備的可靠性是一項重要的保障和考核指標。在這裡我就根據新一代廣電網絡的發展開發一款有線電視前端光通信平臺的光發射模塊雷射器控制電路。由於雷射器的老化或溫度變化以後會引起「閾值電流」和「偏置電流」變化，使雷射器的光電轉換效率、輸出功率、工作點、和雷射器發射波長的峰值位置發生變化，引起光接收機輸出電平降低、同時引起輸出信號指標失真劣化。當雷射器溫度恆定功能和光功率自動控制功能失效，使雷射器出現過熱、 超功率等故障時，使雷射器損壞。
發明內容本實用新型的目的是提供一種有線電視前端光通信平臺的光發射模塊雷射器控制電路，它輸出的功率基本恆定，可保護雷射器免遭損壞。本實用新型的目的是這樣來達到的，一種有線電視前端光通信平臺的光發射模塊雷射器控制電路，包括雷射器冊、運放U1-U4、二極體D1-D8、三極體V1-V8、可控矽V9、可調電位器W1-W6、電感Li、電解電容C19-C21、電容C1-C18、繼電器JDl和電阻R1-R45，其中U5 為ORTEL公司1688雷射器，U1-U4為LM258運放，RF射頻信號輸入雷射器U5的12腳，雷射器TO的1、8、9、11、13腳接地，雷射器U5的10、14腳懸空，雷射器TO的2腳接電容C13的一端、可調電位器W5的1、3腳、電阻R30、電阻R29的一端、二極體D7負極，可調電位器W5 的2腳接電阻R31的一端，電阻R31的另一端接電阻R32 —端、運放U2的7腳，電阻R32的另一端接電阻R33的一端、運放U2的8腳，電阻R33的另一端輸出溫度檢測信號TEMP，電阻R30的另一端、運放U2的5腳接電壓-5V，運放U2的6腳接電阻R34的一端，二極體D7、 D8的正極接電阻R35的一端，電阻R35的另一端、電容C18的一端、運放U4的1腳接電壓 +5V,電容C13、C18、電阻R34的另一端和運放U4的2、3、4腳接地，二極體D8負極、運放U4 的5腳、電阻R36、電容C17的一端接電壓-5V，電阻R36的另一端接可調電位器W6的2腳，可調電位器W6的1腳接電阻R38的一端，電阻R38的另一端接運放U4的6腳，可調電位器 W6的3腳接電阻R37的一端，電容C17、電阻R37的另一端接地，電阻R29的另一端接運放 U4的7腳、電容C16的一端，電容C16的另一端接電阻R28的一端，電阻R28的另一端接運放U4的8腳、電阻R27的一端，電阻R27的另一端接電容Cll 一端、三極體V7、V8基極，三極體V7集電極、電容C9、C10的一端、電解電容C20正極接電壓+5V，三極體V7發射極接電容C8 —端、三極體V8發射極、雷射器TO的7腳，電容C8、C9、C10、C11的另一端、電解電容 C20負極接地，三極體V8集電極、接電容C14、C15的一端、電解電容C22負極接電壓-5V，電容C14、C15的另一端、電解電容C22正極接地，雷射器U5的3腳接電容C7的一端、電感Ll 的一端、二極體D5負極，電容C7的另一端、二極體D5正極接地，雷射器U5的4腳接二極體 D6負極、電解電容C21負極、電阻R25的一端，二極體D6正極、電解電容C21正極接地，電阻R25的另一端接電壓-5V，電感Ll的另一端經C點接電容C6的一端、三極體V2集電極， 三極體V2發射極接可調電位器W4的2腳、電阻R19的一端，電阻R19的另一端接電阻R17、 R18的一端、電解電容C19負極、電容C5的一端、電阻R20、R21的一端，電阻R18的另一端、 電解電容C19正極、電容C5 、C6的另一端接地，電阻R20的另一端接可調電位器W4的3 腳，可調電位器W4的1腳接電阻R22的一端，電阻R22的另一端接運放U2的4腳，電阻R21 的另一端接運放U2的3腳、電阻R23的一端，電阻R23的另一端接運放U2的2腳、電阻RM 的一端，電阻RM的另一端輸出偏置電流檢測信號BAIS，運放U2的1腳接電壓+5V，三極體 V2的基極接電阻R7的一端、三極體Vl發射極，電阻R17的另一端經A點接可調電位器W3 的3腳、電容C4的一端、繼電器JDl的2腳、三極體Vl基極，電容C4的另一端接可調電位器 W3的1腳、三極體Vl集電極、電阻R8的一端，可調電位器W3的2腳接電阻R16 —端，電阻 R16的另一端接運放U3的6腳，電壓+5V接運放U3的1腳、電阻R9、R10的一端，電阻R9的另一端接電阻R8的另一端、二極體Dl正極，運放U3的8腳接二極體D2正極，二極體D2負極接運放U3的4腳、電阻Rll的一端，電阻Rll的另一端經D點接電阻R12的一端、雷射器 U5的6腳、電阻R26的一端、電容C12的一端，電阻R26的另一端、電容C12的另一端接地， 電阻R12的另一端接電阻R13的一端、運放U3的7腳，電阻R13的另一端接運放U3的2、3 腳、電阻R14的一端，電阻R14的另一端接電阻R15的一端，電阻R15的另一端輸出製冷、加熱電流檢測信號TEC，運放U3的5腳接電壓-5V，電阻RlO的另一端接可控矽V9的2、3腳、 可調電位器W2的3腳，可控矽V9的1腳、可調電位器W2的2腳接地，可調電位器W2的1 腳接運放Ul的4腳，運放Ul的6腳接電阻R4的一端，運放Ul的1腳接電壓+5V，運放Ul 的8腳接電阻R5、R6的一端並輸出光功率檢測信號POWER，電阻R5的另一端接可調電位器 Wl的3腳，可調電位器Wl的2腳接電阻R3的一端，電阻R3的另一端經B點接電容C2的一端、電阻Rl的一端、雷射器U5的5腳，電阻Rl的另一端接電容Cl的一端、電阻R2的一端， 電容Cl、C2的另一端、電阻R2、R4的另一端接地，可調電位器Wl的1腳接運放Ul的7腳， 運放Ul的5腳懸空，電阻R6的另一端三極體Dl負極、電容C3的一端、運放Ul的3腳，電容C3的另一端接運放Ul的2腳、電阻R7的另一端，電壓-5V接繼電器JDl的1腳，繼電器 JDl的3腳接二極體D3正極、三極體V4集電極，二極體D3負極接繼電器JDl的4腳、三極體V5集電極，三極體V5發射極、電阻R45的一端接電壓+24V，電阻R45的另一端接三極體 V5基極、電阻R44的一端，電阻R44的另一端接三極體V6集電極，電壓-5V接三極體V6發射極、電阻R43的一端，電阻R43的另一端接穩壓二極體D4正極，穩壓二極體D4負極接三極體V6基極、電阻R42的一端，電阻R42的另一端接電壓+5V，三極體V4基極接三極體V3 發射極、電阻R41的一端，電阻R41的另一端、三極體V4發射極接地，三極體V3基極接電阻 R40的一端，三極體V3集電極接電阻R39的一端，電阻R39、R40的另一端接電壓+5V。本實用新型由於採用了以上技術方案，它輸出的功率基本恆定，可保護雷射器免遭損壞。
圖1為本實用新型的電原理圖。
具體實施方式
參見圖本實用新型使雷射器的輸出功率基本保持恆定，雷射器恆溫控制電路使雷射器工作在設定的溫度範圍內，將雷射器的溫度控制在25 士 5 ° C。雷射器的POWER (光功率)、BAIS(偏置電流)、TEMP(溫度)、TEC (製冷、加熱電流)的檢測信號輸出到光發射模塊數據採集電路，完成光發射模塊雷射器控制控制。雷射器TO的1、2、6、7腳、三極體V7、 V8、二極體D7、D8、運放U4、可調電位器W6、電解電容C20、C22、電容C8-C18、電阻R26-R29、 R35-R38組成雷射器恆溫控制電路，當電流從雷射器U5的7腳流過雷射器U5的6腳，它就製冷，降低雷射器溫度，當電流從雷射器U5的6腳流過雷射器U5的7腳，它就制熱，提高雷射器溫度，雷射器U5的3、4、5腳、二極體01、02、05、06、電解電容(19丄21、運放譏、仍、電感 Li、可調電位器Wl、W3、電容C1-C7、電阻R1-R3、R7-R9、Rll、R16-R19、R25組成雷射器光功率自動控制電路，當雷射器光功率控制電路失效時，使雷射器U5出現溫度過熱、超功率等故障，光發射模塊數據採集電路輸出信號，三極體Vl截止，雷射器TO失去偏置電流中止或大幅度降低輸出光功率，從而保護雷射器免遭損壞。繼電器JD1、三極體V3-V6、二極體D3、 D4、電阻R39-R45組成-5V電壓控制電路，控制-5V電壓的投入輸出所導致的雷射器損壞， 運放U2、可調電位器W4、電阻R20-RM組成BAIS (偏置電流)取樣電路，輸出檢測信號到光發射模塊數據採集電路，運放U1、可調電位器W2、可控矽V9、電阻R4-R6、Rl0組成POWER (光功率)取樣電路，輸出檢測信號到光發射模塊數據採集電路。運放U3、電阻R12-R15組成 TEC (製冷、加熱電流)取樣電路輸出檢測信號到光發射模塊數據採集電路。運放U2、可調電位器W5、電阻R31-R34組成TEMP (溫度)取樣電路，輸出檢測信號到光發射模塊數據採集電路。光發射模塊預失真電路輸出射頻信號到雷射器U5的12腳，雷射器工作，輸出光信號。其中U5為ORTEL公司1688雷射器，U1-U4為LM258運放，D1-D3、D7、D8為二極體，D4 為穩壓二極體，D5、D6為雪崩式二極體，Ll為直流過流電感，V1-V6為三極體，V7、V8為矽功率晶體三極體，V9為可控矽，W1-W6為可調電位器，JDl為繼電器，C3、C4、C16為延時電容，C1、C2、C5-C15、C17、C18 為高頻濾波電容，C19-C22 為電解電容，R2、R4、R18、R26、R34、 R37、R41 為分壓電阻，Rl、R3、R5-R17、R19-R25、R27-R33、R35、R36、R38-R40、R42-R45 為限流電阻。光發射模塊雷射器控制電路最具吸引力的益處是由於雷射器的老化或溫度變化以後會引起「閾值電流」和「偏置電流」變化，使雷射器的光電轉換效率、輸出功率、工作點、 和雷射器發射波長的峰值位置發生變化，引起光接收機輸出電平降低、同時引起輸出信號指標失真劣化。因此雷射器中必須設置雷射功率自動控制電路，以保持輸出功率基本恆定，設置恆溫控制電路，將雷射器的溫度控制在25士5° C。當雷射器溫度恆定功能和光功率自動控制功能失效，使雷射器出現過熱、超功率等故障時，光發射模塊數據採集電路輸出信號，三極體Vl截止，雷射器TO失去偏置電流中止或大幅度降低輸出光功率，從而保護雷射器免遭損壞。
權利要求1. 一種有線電視前端光通信平臺的光發射模塊雷射器控制電路，其特徵在於包括雷射器U5、運放U1-U4、二極體D1-D8、三極體V1-V8、可控矽V9、可調電位器W1-W6、電感Li、電解電容C19-C21、電容C1-C18、繼電器JDl和電阻R1-R45，其中U5為ORTEL公司1688雷射器， U1-U4為LM258運放，RF射頻信號輸入雷射器TO的12腳，雷射器TO的1、8、9、11、13腳接地，雷射器U5的10、14腳懸空，雷射器U5的2腳接電容C13的一端、可調電位器W5的1、3 腳、電阻R30、電阻似9的一端、二極體D7負極，可調電位器W5的2腳接電阻R31的一端，電阻R31的另一端接電阻R32 —端、運放U2的7腳，電阻R32的另一端接電阻R33的一端、運放U2的8腳，電阻R33的另一端輸出溫度檢測信號TEMP，電阻R30的另一端、運放U2的5 腳接電壓-5V，運放U2的6腳接電阻R34的一端，二極體D7、D8的正極接電阻R35的一端， 電阻R35的另一端、電容C18的一端、運放U4的1腳接電壓+5V，電容C13、C18、電阻R34的另一端和運放U4的2、3、4腳接地，二極體D8負極、運放U4的5腳、電阻R36、電容C17的一端接電壓-5V，電阻R36的另一端接可調電位器W6的2腳，可調電位器W6的1腳接電阻 R38的一端，電阻R38的另一端接運放U4的6腳，可調電位器W6的3腳接電阻R37的一端， 電容C17、電阻R37的另一端接地，電阻R29的另一端接運放U4的7腳、電容C16的一端，電容C16的另一端接電阻R28的一端，電阻R28的另一端接運放U4的8腳、電阻R27的一端， 電阻R27的另一端接電容Cll 一端、三極體V7、V8基極，三極體V7集電極、電容C9、ClO的一端、電解電容C20正極接電壓+5V，三極體V7發射極接電容C8 —端、三極體V8發射極、 雷射器TO的7腳，電容C8、C9、C10、C11的另一端、電解電容C20負極接地，三極體V8集電極、接電容C14、C15的一端、電解電容C22負極接電壓-5V，電容C14、C15的另一端、電解電容C22正極接地，雷射器U5的3腳接電容C7的一端、電感Ll的一端、二極體D5負極，電容 C7的另一端、二極體D5正極接地，雷射器U5的4腳接二極體D6負極、電解電容C21負極、 電阻R25的一端，二極體D6正極、電解電容C21正極接地，電阻R25的另一端接電壓-5V， 電感Ll的另一端經C點接電容C6的一端、三極體V2集電極，三極體V2發射極接可調電位器W4的2腳、電阻R19的一端，電阻R19的另一端接電阻R17、R18的一端、電解電容C19負極、電容C5的一端、電阻R20、R21的一端，電阻R18的另一端、電解電容C19正極、電容C5 、C6的另一端接地，電阻R20的另一端接可調電位器W4的3腳，可調電位器W4的1腳接電阻R22的一端，電阻R22的另一端接運放U2的4腳，電阻R21的另一端接運放U2的3腳、電阻R23的一端，電阻R23的另一端接運放U2的2腳、電阻R24的一端，電阻R24的另一端輸出偏置電流檢測信號BAIS，運放U2的1腳接電壓+5V，三極體V2的基極接電阻R7的一端、 三極體Vl發射極，電阻R17的另一端經A點接可調電位器W3的3腳、電容C4的一端、繼電器JDl的2腳、三極體Vl基極，電容C4的另一端接可調電位器W3的1腳、三極體Vl集電極、電阻R8的一端，可調電位器W3的2腳接電阻R16 —端，電阻R16的另一端接運放U3的 6腳，電壓+5V接運放U3的1腳、電阻R9、RlO的一端，電阻R9的另一端接電阻R8的另一端、二極體Dl正極，運放U3的8腳接二極體D2正極，二極體D2負極接運放U3的4腳、電阻Rll的一端，電阻Rll的另一端經D點接電阻R12的一端、雷射器U5的6腳、電阻R26的一端、電容C12的一端，電阻R26的另一端、電容C12的另一端接地，電阻R12的另一端接電阻R13的一端、運放U3的7腳，電阻R13的另一端接運放U3的2、3腳、電阻R14的一端，電阻R14的另一端接電阻R15的一端，電阻R15的另一端輸出製冷、加熱電流檢測信號TEC，運放U3的5腳接電壓-5V，電阻RlO的另一端接可控矽V9的2、3腳、可調電位器W2的3腳，可控矽V9的1腳、可調電位器W2的2腳接地，可調電位器W2的1腳接運放Ul的4腳，運放Ul的6腳接電阻R4的一端，運放Ul的1腳接電壓+5V，運放Ul的8腳接電阻R5、R6的一端並輸出光功率檢測信號POWER，電阻R5的另一端接可調電位器Wl的3腳，可調電位器 Wl的2腳接電阻R3的一端，電阻R3的另一端經B點接電容C2的一端、電阻Rl的一端、雷射器U5的5腳，電阻Rl的另一端接電容Cl的一端、電阻R2的一端，電容C1、C2的另一端、 電阻R2、R4的另一端接地，可調電位器Wl的1腳接運放Ul的7腳，運放Ul的5腳懸空，電阻R6的另一端三極體Dl負極、電容C3的一端、運放Ul的3腳，電容C3的另一端接運放Ul 的2腳、電阻R7的另一端，電壓-5V接繼電器JDl的1腳，繼電器JDl的3腳接二極體D3正極、三極體V4集電極，二極體D3負極接繼電器JDl的4腳、三極體V5集電極，三極體V5發射極、電阻R45的一端接電壓+24V，電阻R45的另一端接三極體V5基極、電阻R44的一端， 電阻R44的另一端接三極體V6集電極，電壓-5V接三極體V6發射極、電阻R43的一端，電阻R43的另一端接穩壓二極體D4正極，穩壓二極體D4負極接三極體V6基極、電阻R42的一端，電阻R42的另一端接電壓+5V，三極體V4基極接三極體V3發射極、電阻R41的一端， 電阻R41的另一端、三極體V4發射極接地，三極體V3基極接電阻R40的一端，三極體V3集電極接電阻R39的一端，電阻R39、R40的另一端接電壓+5V。
專利摘要一種有線電視前端光通信平臺的光發射模塊雷射器控制電路，屬於有線電視技術領域。包括雷射器U5、運放U1-U4、二極體D1-D8、三極體V1-V8、可控矽V9、可調電位器W1-W6、電感L1、電解電容C19-C21、電容C1-C18、繼電器JD1和電阻R1-R45，其中U5為ORTEL公司1688雷射器，U1-U4為LM258運放。優點輸出的功率基本恆定，可保護雷射器免遭損壞。
文檔編號H04B10/155GK202268886SQ20112041216
公開日2012年6月6日 申請日期2011年10月26日 優先權日2011年10月26日
發明者鳳笑宇, 周宇, 崔靜靜, 許國益 申請人:常熟市高事達光電科技有限公司