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接插件HFBR2416在光接收器中的應(yīng)用

時(shí)間：2009-07-20 07:46:20

關(guān)鍵字：光接收器光檢測光通信系統(tǒng) 檢測器

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[導(dǎo)讀]HFBR2416是Aglient公司推出的一種可廣泛應(yīng)用于光通信系統(tǒng)的光接收器接插器件。文中介紹了該接插器件的管腳功能、電氣特性、主要特點(diǎn)以及工作原理，最后給出了由HFBT2416構(gòu)成的數(shù)字光通信接收器的應(yīng)用電路

1 HFBR2416的主要特點(diǎn)

光接收是現(xiàn)代光纖通信系統(tǒng)中的重要器件，它的主要功能是將遠(yuǎn)距離傳輸后的微弱光信號轉(zhuǎn)換為電信號。HFBR2416屬于Agilent公司生產(chǎn)的HFBR0400系列中的一種低價(jià)、高性能的光接插件，可廣泛應(yīng)用于光纖模擬通信和數(shù)字通信等領(lǐng)域。

目前光纖通信中普通使用PIN二極管進(jìn)行光檢測來將光信號轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏餍盘?。但因電流信號很弱，僅有pA級，故很難將其有效地轉(zhuǎn)換為伏級電壓以供后繼電路進(jìn)行信號處理使用。以前通常采用價(jià)格昂貴的高性能運(yùn)算放大器構(gòu)成放大電路，但實(shí)驗(yàn)結(jié)果不很理想，且容易受到外界電磁干擾的影響。

本文介紹的HFBR2416是將PIN光檢測器和前置放大器集成在一起的新型光接插器件。其主要特點(diǎn)如下：

●將PIN光檢測器與前置放大器集成在一起，可直接輸出較大的電壓信號；

●只需少量外部元件便可構(gòu)成高性能的光接收電路。典型帶寬高達(dá)125MHz；

●可用于模擬和數(shù)字光通信系統(tǒng)，抗干擾性能好；

●與HFBR0400系列其它產(chǎn)品兼容，符合國際工業(yè)標(biāo)準(zhǔn)，適用性好；

●具有多種封裝形式，體積小，重量輕；

●價(jià)格便宜。

2 結(jié)構(gòu)原理與電氣參數(shù)

2.1 管腳圖

HFBR2416接插器件有4腳和8腳兩種封裝形式，圖1所示為其8腳封裝形式的引腳圖，其中第1、4、5、8腳為懸空腳；2腳為模擬電壓信號輸出腳；3、7腳VEE為接地電壓引腳；6腳Vcc用來連接工作電壓。

2.2 內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖

圖2 所示為HFBR2416接插件的內(nèi)部結(jié)構(gòu)原理圖。由圖中可知，光接收器HFBR2416可將光纖中傳輸?shù)墓庑盘栟D(zhuǎn)換為模擬電壓信號。由于其 HFBR2416接收器的信號幅度遠(yuǎn)大于PIN光檢測器的輸出信號，所以，在抗電磁干擾能力方面較之于PIN光檢測器有很大提高，如果電磁環(huán)境惡劣，還可以選擇HFBR2416的金屬封裝形式。

2.3 電氣特性

HFBR2416 通常與光發(fā)射機(jī)HFBR1414共同組成光通信系統(tǒng)，與之相接的光纖可以是50/125μm，62.5/125μm,100/140μm和200μm。 HFBR2416的主要參數(shù)如表1所列，相應(yīng)的脈寬畸變與輸入光功率的關(guān)系曲線如圖3所示，圖4所示為其波譜響應(yīng)曲線。

表1 HFBR2416的主要特性參數(shù)

參數(shù)	符號	最小值	最大值	一般值	單位	注釋
電源電壓	Vcc	-0.5	6.0		V
輸出電壓	Vsig	-0.5	Vcc		V
輸出阻抗	Zo			30	Ω	f=50MHz
響應(yīng)度	Rp	5.3	9.6	7	MV/μW	@820nm,50MHz
上升/下降時(shí)間	tr,tf		6.3	3.3	ns	PR=100μW peak
脈寬失真	PWD		2.5	0.4	ns	PR=100μW peak
帶寬	BW			125	MHz

3 應(yīng)用電路

HFBR2416接插器件的輸出為模擬電壓信號，可應(yīng)用于模擬光通信系統(tǒng)和數(shù)字光通信系統(tǒng)。圖5為HFBR2416在數(shù)字光接收機(jī)中的應(yīng)用電路設(shè)計(jì)。

該光接收電路在工作時(shí)，由HFBR2416將光纖傳輸?shù)墓庑盘栟D(zhuǎn)換成電壓信號，電路自動(dòng)增益控制限幅放大器和邏輯電平比較器的作用是將HFBR2416輸出的電壓信號轉(zhuǎn)換成TTL或者ECL數(shù)字電平。另外，在HFBR2416的Vcc與電源間還需要連接一個(gè)10Ω的限流的電阻和0.1μF的旁路電容以去除電源噪聲。如果需要，還可加入一個(gè)更復(fù)雜的濾波電路。通常把HFBR2416組成的光接收器和HFBR1414組成的光發(fā)射器配套使用，以構(gòu)成完整的光通信收發(fā)系統(tǒng)。

4 小結(jié)

HFBR2416可廣泛應(yīng)用于集線器、網(wǎng)橋、路由器、轉(zhuǎn)發(fā)器，以太局域網(wǎng)以及令牌局域網(wǎng)等光通信系統(tǒng)，可用來接收高速傳輸?shù)臄?shù)字信號。此外，它還可以用于高靈敏度的光纖傳感器系統(tǒng)中。

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