一種光電適配器的製作方法

2023-05-29 13:23:06 4

專利名稱：一種光電適配器的製作方法
技術領域：
本發明涉及一種光電適配器。
背景技術：
隨著計算機網絡傳輸速率的不斷發展，要求高速率到桌面的應用越來越普遍。塑料光纖宜於連接，光的耦合效率也較高，同時還兼有柔軟、抗彎曲、耐震動、抗輻射、價格便宜及施工方便等優點，可代替傳統的石英光纖及銅纜，非常適合應用於連接點較多的區域網路。為了解決塑料光纖產品替代玻璃光纖的「最後一公裡」通訊解決方案，將急需一種光電適配器，以引領通訊手段的一次革命性飛躍。而目前這種光電適配器十分匱乏。

發明內容
本發明要解決的技術問題是提供一種光電適配器，以解決現有技術中存在的光電適配器匱乏的技術問題。本發明的技術方案為一種光電適配器，包括用以完成整個光電適配器電路的供電的電源管理單元電路，所述電源管理單元電路的220V交流輸入採用IA開關電源適配器輸入，其特殊之處在於還包括依次連接的光中繼單元電路和光電轉換單元電路；所述光中繼單元電路包括兩端的光纖模塊和設置於兩端的光纖模塊之間的隔離幹擾和電壓匹配補償電路；所述兩端的光纖模塊之間的信號線通過FM_TX+、FM_TX-、FM_RX+以及FM_RX_四個差分信號線的標識對應連接；所述隔離幹擾和電壓匹配補償電路包括並聯於上述四個差分信號線上的隔離直流幹擾信號的四個電容C27、C28、C34以及C36，與VCC33F-1和VCC33F連接的將差分信號的電壓得到匹配和補償的電阻；所述光電轉換單元電路包括兩片採用RMII接口迴環模式背靠背連接的乙太網編解碼晶片KS8721，所述乙太網編解碼晶片KS8721具有光和電兩種接口模式，其中一片設置為光模式，另一片則設置為電模式，用以完成編解碼後的信號傳輸，實現了從一端光信號到另一端的電信號的相互轉轉。上述乙太網編解碼晶片KS8721連接有狀態指示燈，所述狀態指示燈的指示，由 KS8721內部電路將工作狀態送出，點亮對應埠的鏈路狀態指示燈。上述電源管理單元電路包括一電源管理晶片，所述電源管理晶片採用提供5V輸入和3. 3V電流輸出的AMS-1117-3. 3V晶片。本發明的技術效果為1、由本發明光中繼單元電路完成的光中繼功能有效解決了塑料光纖的通信距離問題。
目前塑料光纖的實際有效通信距離為90米，通過本發明的光中繼可延續到180 米，實際的通信距離計算公式可表示為D = 90*N，N表示本發明的設備數量。2、由本發明光電轉換單元電路完成的光電轉換功能有效解決了網絡建設中電接口設備的接入問題。目前網絡設備到用戶桌面主要還是電接口，在塑料光纖產品推廣過程中要考慮新老系統兼容問題，本發明的光電轉換功能可兼容老設備電接口的接入，逐步推進光纖到桌面的全光網的建設。


圖1為本發明的一個光纖模塊的電路圖；圖2為本發明的另一個光纖模塊的電路圖；圖3為本發明原理框圖。
具體實施例方式參見圖3，本發明硬體電路由三個部分組成光中繼單元電路、光電轉換單元電路以及電源管理單元電路。下面分別介紹。1.光中繼單元電路光纖模塊l(Fiber Model，塑料光纖模塊，採集光信號作用)到光纖模塊2之間的收和發信號交叉連接，信號為差分信號，採用電阻上拉、下拉匹配電路路連接，主要完成信號的電壓匹配和電壓補償。從一端光纖模塊1進來的有衰減的光信號，經過該中繼電路後， 信號能量補償到原來大小，從另一端光纖模塊2出去後可傳輸更遠的距離。具體來說圖 1中的Jl和圖2中的J2分別是兩端的光纖模塊，它們之間的信號線通過FM_TX+、FM_TX-、 FM_RX+、FM_RX-四個差分信號線的標識對應連接，圖2中的四個電容C27、C28、C34、C36具有隔離直流幹擾信號的作用，但是這四個電容隔離後，電容兩端的工作所需的差分信號的電壓就不平衡了。圖1和圖2中VCC33_F-1和VCC33_F連接的電阻即為匹配電路，將兩端電壓都拉到3. 3V，這樣差分信號的電壓得到匹配和補償，信號能量補償到原來相同大小。2.光電轉換單元電路光纖模塊2到RJ45電接口的轉換採用兩片乙太網編解碼晶片KS8721實現， KS8721具有光和電兩種接口，其中一片設置為光模式，另一片設置為電模式，兩片KS8721 之間採用RMII接口連接，完成編解碼後的信號傳輸。實現了從一端光信號到另一端的電信號的相互轉轉。狀態指示燈的指示，由KS8721內部電路將工作狀態送出，點亮對應埠的鏈路狀態指示燈。3.電源管理單元電路電源管理單元電路用以完成整個電路的供電，220V交流輸入採用IA開關電源適配器輸入。電源管理晶片採用高性能穩壓晶片AMS-1117-3. 3V晶片，可提供5V輸入和3. 3V 電流輸出。要提高設備的可靠性，電源管理單元電路的設計是一個重要因素，因此輸出的 3.3V電壓，經過濾波電路(主要由磁珠、電阻、電容組成)的隔直流、去毛刺等處理，轉換後的3. 3V電壓再提供給光中繼單元電路和光電轉換單元電路。
本發明主要功能如下1、具有650nm塑料光纖中繼功能。2、具有650nm塑料光纖轉換乙太網電接口功能。工作過程、原理光信號經過光纖模塊採集進來後，經過KS8721晶片進行編解碼轉換，此時KS8721 工作在100BT-FX模式(速率為IOOMbps的快速光工作模式，和100BT-TX快速電模式對應， 晶片完成光電轉換功能時需要工作在該模式下)。當KS8721晶片的FXSD/FXEN引腳(光信號檢測和使能引腳，是KS8721晶片的光信號檢測和使能引腳)檢測到電壓大於0. 6V時激活100BT-FX模式(速率為IOOMbps的快速光工作模式)，在此模式下，KS8721晶片的自協商和自動MDI-X特性(該特性是KS8721晶片工作在電模式下的特性)不起作用，KS8721晶片的FXSD/FXEN引腳連接到光纖模塊的SD 信號(光纖模塊的光檢測信號，主要檢測從塑料光纖插座進來的光信號)，KS8721晶片內部 FXSD電壓範圍在1.25V士0. 05V，大於這個範圍，即認為檢測到了光信號，檢測規則如下表
權利要求
1.一種光電適配器，包括用以完成整個光電適配器電路的供電的電源管理單元電路， 所述電源管理單元電路的220V交流輸入採用IA開關電源適配器輸入，其特徵在於還包括依次連接的光中繼單元電路和光電轉換單元電路； 所述光中繼單元電路包括兩端的光纖模塊和設置於兩端的光纖模塊之間的隔離幹擾和電壓匹配補償電路；所述兩端的光纖模塊之間的信號線通過四個差分信號線的標識對應連接； 所述隔離幹擾和電壓匹配補償電路包括並聯於上述四個差分信號線上的隔離直流幹擾信號的四個電容，與電源輸入端連接的將差分信號的電壓得到匹配和補償的電阻；所述光電轉換單元電路包括兩片採用RMII接口迴環模式背靠背連接的乙太網編解碼晶片KS8721，所述乙太網編解碼晶片KS8721具有光和電兩種接口模式，其中一片設置為光模式，另一片則設置為電模式，用以完成編解碼後的信號傳輸，實現了從一端光信號到另一端的電信號的相互轉轉。
2.根據權利要求1所述光電適配器，其特徵在於所述乙太網編解碼晶片KS8721連接有狀態指示燈，所述狀態指示燈的指示，由KS8721內部電路將工作狀態送出，點亮對應埠的鏈路狀態指示燈。
3.根據權利要求1或2所述光電適配器，其特徵在於所述電源管理單元電路包括一電源管理晶片，所述電源管理晶片採用提供5V輸入和3. 3V電流輸出的AMS-1117-3. 3V晶片。
全文摘要
一種光電適配器，包括電源管理單元電路，還包括依次連接的光中繼單元電路和光電轉換單元電路；其中光中繼單元電路包括兩端的光纖模塊和設置於兩端的光纖模塊之間的隔離幹擾和電壓匹配補償電路。本發明光中繼單元電路完成的光中繼功能有效解決了塑料光纖的通信距離問題；光電轉換單元電路完成的光電轉換功能有效解決了網絡建設中電接口設備的接入問題。是一種適用於塑料光纖的高效光電適配器。
文檔編號H04B10/12GK102487298SQ201010578408
公開日2012年6月6日 申請日期2010年12月6日 優先權日2010年12月6日
發明者彭新玲, 繆徳俊, 繆立山 申請人:西安飛訊光電有限公司