向300PIN40Gb光模塊供電的裝置及方法

2023-05-18 01:49:51 4

專利名稱：：向300PIN40Gb光模塊供電的裝置及方法
技術領域：
：本發明涉及通信領域，具體而言，涉及一種向300PIN40Gb光模塊供電的裝置及方法。
背景技術：
：300PIN40Gb光模塊協議((REFERENCEDOCUMENTF0R300PIN40GbTRANSPONDER))要求單板能夠為300PIN40Gb光模塊提供自適應電源(AdaptablePowerSupply，簡稱為APS)，APS的電壓範圍為1.2V2.5V。該協議給出了APS和光模塊的連接框圖，如圖1A所示。根據協議規定，APS與300PIN光模塊之間的引腳包括4個信號，分別是APS_Digital、APSSENSE、APSSET和GND。APS_Digital用於向光模塊供電，APSSET設置APS輸出電壓的調節點，APSSENSE信號為輸出電壓APSPOWER提供遠程感應。相應地APS與300PIN光模塊之間包括4個引腳，分別是APSDigital引腳、APSSENSE引腳、APSSET引腳和GND引腳。為了方便推算理解，可以把圖1進行簡化，如圖2所示。由圖1B可以得到乂吧㈣―的計算公式VAPSDigital=VsenseXR3/(R2+R1)+Vsense.........(1)該協議規定了輸出的VAPSDigital與電阻R1的對應關係，如表1所示。表1表1中的Vout即為VAPSDigital。根據表1規定的R1阻值與VAPSDigital之間的對應關係，300PIN40GbTRANSPONDER協議給出了一種能夠滿足該對應關係的參數選擇是Vsense=0.8V，R2=470Q，R3=1000Q。如果僅採用參考電壓(即圖中的Vfeedback)為0.8V的電源控制晶片對300PIN40Gb光模塊供電，則使得對電源控制晶片的選擇範圍過窄。
發明內容針對相關技術中在選擇向300PIN40Gb光模塊供電的電源控制晶片時，選擇範圍過窄的問題而提出本發明，為此，本發明的主要目的在於提供一種改進的向300PIN40Gb光模塊供電的裝置及方法，以解決上述問題至少之一。根據本發明的一個方面，提供了一種向300PIN40Gb光模塊供電的裝置。根據本發明的向300PIN40Gb光模塊供電的裝置包括電源控制模塊、電阻R2、電阻R3和補償電路；所述電源控制模塊包括輸出端和參考電壓端；所述輸出端，用於向所述300PIN40Gb光模塊的自適應電源APSDigital引腳供電；所述參考電壓端、所述電阻R2的一端、所述電阻R3的一端和補償電路的一端共同連接；所述電阻R2的另一端連接所述光模塊的APSSet弓丨腳；所述電阻R3的另一端連接所述光模塊的APSSense弓丨腳；所述補償電路的另一端接地。根據本發明的另一方面，提供了一種向300PIN40Gb光模塊供電的方法。根據本發明的向300PIN40Gb光模塊供電的方法包括選擇合適的電源控制模塊；將所述電源控制模塊的輸出端連接至300PIN40Gb光模塊的自適應電源APSDigital引腳，以向該光模塊供電；其中，所述電源控制模的參考電壓端、所述電阻R2的一端、所述電阻R3的一端和補償電路的一端共同連接；所述電阻R2的另一端連接所述光模塊的APSSet引腳；所述電阻R3的另一端連接所述光模塊的APSSense引腳；所述補償電路的另一端接地。通過本發明，在基爾霍夫電流定律的基礎上，利用電流補償的方法解決APS電源控制晶片(Vsense<0.8V)的限制。解決了相關技術中在選擇向300PIN40Gb光模塊供電的電源控制晶片時，選擇範圍過窄的問題的問題，進而可以拓寬對於電源控制晶片的選擇範圍，有助於降低開發成本。本發明的其它特徵和優點將在隨後的說明書中闡述，並且，部分地從說明書中變得顯而易見，或者通過實施本發明而了解。本發明的目的和其他優點可通過在所寫的說明書、權利要求書、以及附圖中所特別指出的結構來實現和獲得。此處所說明的附圖用來提供對本發明的進一步理解，構成本申請的一部分，本發明的示意性實施例及其說明用於解釋本發明，並不構成對本發明的不當限定。在附圖中圖1為300PIN40Gb光模塊協議給出的自適應電源APS和光模塊的連接示意圖；圖2為圖1中自適應電源APS和光模塊連接的原理圖；圖3為根據本發明實施例的向300PIN40Gb光模塊供電的裝置的連接示意圖；圖4為根據本發明實施例的基爾霍夫電流定律應用到APS與光模塊連接的電路中的示意圖；圖5為根據本發明實施例的向300PIN40Gb光模塊供電的方法的流程圖。具體實施例方式需要說明的是，在不衝突的情況下，本申請中的實施例及實施例中的特徵可以相互組合。下面將參考附圖並結合實施例來詳細說明本發明。圖3為根據本發明實施例的向300PIN40Gb光模塊供電的裝置的示意圖。如圖3所示，該向300PIN40Gb光模塊供電的裝置包括電源控制模塊30、電阻R232、電阻R334和補償電路36；其中，上述電源控制模塊30包括輸出端300和參考電壓端302；上述輸出端300，用於向300PIN40Gb光模塊的APSDigital引腳供電；上述參考電壓端302、電阻R232的一端、電阻R334的一端和補償電路36的一端共同連接；電阻R232的另一端連接光模塊的APSSet引腳；電阻R334的另一端連接光模塊的APSSense弓丨腳；參考電壓端與補償電路的一端相連，補償電路36的另一端接地。上述電源控制模塊可以採用電源控制晶片，其輸入參考電壓不僅限於協議規定的0.8V，還可以是輸入參考電壓小於0.8V的電源控制晶片，上述裝置採用電流補償的技術措施，不僅滿足300PIN40GbTRANSPONDER協議中TRANSPONDER對自適應電源(APS)的性能要求，而且突破了為光模塊供電而選擇APS控制晶片(Vsense=0.8V)的局限性，使得開發人員對電源控制晶片選擇範圍加大。優選地，上述補償電路可以為電阻R4。在具體實施過程中，上述補償電路不僅限於採用一個電阻的方式，還可以為多個電阻，或者其他元器件搭建的電路方式。上述補償電路簡單，易於實現，且成本較低。優選地，上述電源控制模塊30的輸出端的輸出電壓範圍是1.2V2.5V，輸出電流範圍是0.4A4.5A，參考電壓端的輸入參考電壓小於0.8V。由於在參考電壓端、電阻R2的一端、電阻R3的一端連接了一個補償電路，因而可以利用電流補償的方法使Vsense(即參考電壓端的輸入電壓)<0.8V的電源控制晶片實現APS電源。以下結合圖4進行描述。圖4為根據本發明優選實施例的基爾霍夫電流定律應用到APS與光模塊連接的電路中的示意圖。流經R3的電流為II，流經補償電路的電流為12，流經R2、R1的電流為13。則根據基爾霍夫電流定律可以列出如下方程II=(VAPSDigital-Vsense)/R3；12=-Vsense/R4；13=Vsense/(R1+R2)；其中，基爾霍夫電流定律的定義如下任一瞬間，流向某一結點的電流之和應該等於由該節點流出電流之和。由基爾霍夫電流定律可知，13=11+12。由圖4以及以上各個方程可以推導出VAPSDigital=R3*Vsense/(R2+Rl)+R3*Vsense/R4+Vsense...............................................................(2)在公式⑵中，APS輸出電壓仍然為R3壓降與Vsense電壓的和，只是流經R3的電流值為流經R2的電流與流經R4電流的和。由此可知，電阻R2、電阻R3及電阻R4的阻值與APSSet引腳的對地電阻(R1)和APSDigital引腳的輸入電壓(VAPSDigital)具有一定的函數關係。在優選實施過程中，可以選擇合適的Vsense電壓和基準電壓，假定R2、R3、R4為變量，R1為常量，按照表1輸入R1和Vout的值，可以求出一組R2、R3、R4的值(一般情況下R2可選擇協議給出的標準值，即470歐姆)。以下結合示例對確定R2、R3、R4的阻值的過程進行描述。例如，Vsense=0.64V，將Vsense以及表1中對應的R1和VAPSDigital的值代入公式(2)，可得以下四個方程1.2=R3*0.64/(R2+1530)+R3*0.64/R4+0.641.5=R3*0.64/(R2+672)+R3*0.64/R4+0.641.8=R3*0.64/(R2+330)+R3*0.64/R4+0.642.5=R3*0.64/(R2+0)+R3*0.64/R4+0.64假定R2=470(按照協議給出的標準值)，從以上4個算式可以得出R3=1250，6R4=5000。此外，為了更好地論證採用上述方法是否滿足300pin40G光模塊協議中對APS的性能要求，以下結合上述示例進行進一步證明。VAPSDigital=Vsense*R3/(R2+Rl)+Vsense式(1)將協議中規定的0.8v基準電壓(Vsense)以及所對應的R3=lOOOohm、R2=470ohm代入式(1)中，可得VAPsDigital=800/(470+R1)+0.8式(3)將式(3)與式⑵進行比較，可得R3=800/Vsense式(4)R4=800/(0.8-Vsense)式(5)假設Vsense=0.64v，則根據式(4)及式(5)，可以得到:R3=1250ohm,R4=5000ohm，進一步根據R3、R4的值及式(2)，可以推導得到VAPSDigita=800/(470+R1)+0.8式(6)比較式(3)與式(6)，兩個公式完全相同，因此，在Vsense<0.8v的情況下，上述方法完全滿足300pin40G光模塊協議中對APS的性能要求。圖5為根據本發明實施例的向300PIN40Gb光模塊供電的方法的流程圖。如圖5所示，該方法包括以下處理步驟S502選擇合適的電源控制模塊；其中，上述電源控制模塊可以採用電源控制晶片，其輸入參考電壓不僅限於協議規定的0.8V，還可以是參考輸入電壓小於0.8V的電源控制晶片，因而擴大了晶片的選擇範圍。步驟S504將電源控制模塊的輸出端連接至300PIN40Gb光模塊的APSDigital引腳，以向該光模塊供電。其中，電源控制模的參考電壓端、電阻R2的一端、電阻R3的一端和補償電路的一端共同連接；電阻R2的另一端連接光模塊的APSSet引腳；電阻R3的另一端連接光模塊的APSSense引腳；補償電路的另一端接地。上述方法採用電流補償的技術措施，不僅滿足300PIN40GbTRANSP0NDER協議中TRANSPONDER對自適應電源(APS)的性能要求，而且突破了為光模塊供電而選擇APS控制模塊(Vsense=0.8V)的局限性，使得開發人員對電源控制模塊(例如，電源控制晶片)選擇範圍加大。優選地，上述補償電路可以為一個電阻R4。當然，也可以是上面提到的其他實現方式。在優選實施過程中，在選擇了合適阻值的電阻R2、R3、R4的情況下，電源控制模塊的輸出端的輸出電壓範圍是1.2V2.5V，輸出電流範圍是0.4A4.5A，參考電壓端的輸入參考電壓也可以小於0.8V(例如，0.64V，具體可以參見上述示例)。通過計算可以確定該電阻元件的電阻值，從而使得對於電源控制晶片的選擇轉化為對電阻元件的選擇，拓寬了對於電源控制晶片的選擇範圍，有助於降低開發成本。優選地，電阻R2、電阻R3及電阻R4的阻值可以根據APSSet引腳的對地電阻和APSDigital引腳的輸入電壓確定。在優選實施過程中，上述確定電阻R2、電阻R3及電阻R4的阻值具體可以包括以下處理(1)將多組互相對應的R1與Vout的值代入該公式Vout=R3XVsense/(R2+Rl)+R3XVsense/R4+Vsense(即上述公式(2))得到多個方程；(2)解多個方程聯立的方程組得出電阻R2、電阻R3及電阻R4的阻值；其中，Vout表示APSDigital引腳的輸入電壓，Vsense表示輸入參考電壓，R1表示APSSet引腳的對地電阻。與上述方法相對應的電路連接方式具體可以參見圖2至圖4，此處不再贅述。綜上所述，通過本發明的上述實施例，提供的向300PIN40Gb光模塊供電方案，採用電流補償的技術措施，不僅滿足300PIN40GbTRANSP0NDER協議中TRANSPONDER對APS(AdaptablePowerSupply)的性能要求，而且突破了光模塊選擇APS控制晶片(Vsense=0.8V)的局限性，使得開發人員對電源控制晶片選擇範圍加大。顯然，本領域的技術人員應該明白，上述的本發明的各模塊或各步驟可以用通用的計算裝置來實現，它們可以集中在單個的計算裝置上，或者分布在多個計算裝置所組成的網絡上，可選地，它們可以用計算裝置可執行的程序代碼來實現，從而，可以將它們存儲在存儲裝置中由計算裝置來執行，或者將它們分別製作成各個集成電路模塊，或者將它們中的多個模塊或步驟製作成單個集成電路模塊來實現。這樣，本發明不限制於任何特定的硬體和軟體結合。以上所述僅為本發明的優選實施例而已，並不用於限制本發明，對於本領域的技術人員來說，本發明可以有各種更改和變化。凡在本發明的精神和原則之內，所作的任何修改、等同替換、改進等，均應包含在本發明的保護範圍之內。權利要求一種向300PIN40Gb光模塊供電的裝置，其特徵在於，包括電源控制模塊、電阻R2、電阻R3和補償電路；所述電源控制模塊包括輸出端和參考電壓端；所述輸出端，用於向所述300PIN40Gb光模塊的自適應電源APSDigital引腳供電；所述參考電壓端、所述電阻R2的一端、所述電阻R3的一端和補償電路的一端共同連接；所述電阻R2的另一端連接所述光模塊的APSSet引腳；所述電阻R3的另一端連接所述光模塊的APSSense引腳；所述補償電路的另一端接地。2.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述補償電路為電阻R4。3.根據權利要求1所述的裝置，其特徵在於，所述電源控制模塊的輸出端的輸出電壓範圍是1.2V2.5V，輸出電流範圍是0.4A4.5A，所述參考電壓端的輸入參考電壓小於0.8V。4.根據權利要求2所述的裝置，其特徵在於，所述電阻R2、電阻R3及電阻R4的阻值與所述APSSet引腳的對地電阻和所述APSDigital引腳的輸入電壓具有函數關係。5.根據權利要求4所述的裝置，其特徵在於，所述函數關係為將多組互相對應的R1與Vout的值代入該公式Vout=R3XVsense/(R2+R1)+R3XVsense/R4+Vsense得到的多個方程；其中，Vout表示所述APSDigital引腳的輸入電壓，Vsense表示所述輸入參考電壓，R1表示所述APSSet引腳的對地電阻。6.一種向300PIN40Gb光模塊供電的方法，其特徵在於，包括選擇合適的電源控制模塊；將所述電源控制模塊的輸出端連接至300PIN40Gb光模塊的自適應電源APSDigital引腳，以向該光模塊供電；其中，所述電源控制模的參考電壓端、所述電阻R2的一端、所述電阻R3的一端和補償電路的一端共同連接；所述電阻R2的另一端連接所述光模塊的APSSet引腳；所述電阻R3的另一端連接所述光模塊的APSSense引腳；所述補償電路的另一端接地。7.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，所述補償電路為電阻R4。8.根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，所述電源控制模塊的輸出端的輸出電壓範圍是1.2V2.5V，輸出電流範圍是0.4A4.5A，所述參考電壓端的輸入參考電壓小於0.8V。9.根據權利要求7所述的方法，其特徵在於，所述電阻R2、電阻R3及電阻R4的阻值根據所述APSSet引腳的對地電阻和所述APSDigital引腳的輸入電壓確定。10.根據權利要求9所述的方法，其特徵在於，所述確定所述電阻R2、電阻R3及電阻R4的阻值包括將多組互相對應的R1與Vout的值代入該公式Vout=R3XVsense/(R2+R1)+R3XVsense/R4+Vsense得到多個方程；解所述多個方程聯立的方程組得出所述電阻R2、電阻R3及電阻R4的阻值；其中，Vout表示所述APSDigital引腳的輸入電壓，Vsense表示所述輸入參考電壓，R1表示所述APSSet引腳的對地電阻。全文摘要本發明公開了一種向300PIN40Gb光模塊供電的裝置及方法。上述裝置包括電源控制模塊、電阻R2、電阻R3和補償電路；電源控制模塊包括輸出端和參考電壓端；輸出端，用於向300PIN40Gb光模塊的自適應電源APSDigital引腳供電；參考電壓端、電阻R2的一端、電阻R3的一端和補償電路的一端共同連接；電阻R2的另一端連接光模塊的APSSet引腳；電阻R3的另一端連接光模塊的APSSense引腳；補償電路的另一端接地。根據本發明提供的技術方案，可以拓寬對於電源控制晶片的選擇範圍，有助於降低開發成本。文檔編號H04B10/50GK101867288SQ20101019944公開日2010年10月20日申請日期2010年6月9日優先權日2010年6月9日發明者於學禹申請人:中興通訊股份有限公司