接插件HFBR2416在光接收器中的应用
来源:国外电子元器件 作者:华中科技大学 李春燕 董天临 2006/5/7 0:00:00 人气:1888
内容导读:

    摘要:HFBR2416是Aglient公司推出的一种可广泛应用于光通信系统的光接收器接插器件。文中介绍了该接插器件的管脚功能、电气特性、主要特点以及工作原理,最后给出了由HFBT2416构成的数字光通信接收器的应用电路。

    关键词:光接收器 光电转换 前置放大 HFBR2416

1 HFBR2416的主要特点

光接收是现代光纤通信系统中的重要器件,它的主要功能是将远距离传输后的微弱光信号转换为电信号。HFBR2416属于Agilent公司生产的HFBR0400系列中的一种低价、高性能的光接插件,可广泛应用于光纤模拟通信和数字通信等领域。

目前光纤通信中普通使用PIN二极管进行光检测来将光信号转变为电流信号。但因电流信号很弱,仅有pA级,故很难将其有效地转换为伏级电压以供后继电路进行信号处理使用。以前通常采用价格昂贵的高性能运算放大器构成放大电路,但实验结果不很理想,且容易受到外界电磁干扰的影响。

本文介绍的HFBR2416是将PIN光检测器和前置放大器集成在一起的新型光接插器件。其主要特点如下:

●将PIN光检测器与前置放大器集成在一起,可直接输出较大的电压信号;

●只需少量外部元件便可构成高性能的光接收电路。典型带宽高达125MHz;

●可用于模拟和数字光通信系统,抗干扰性能好;

●与HFBR0400系列其它产品兼容,符合国际工业标准,适用性好;

●具有多种封装形式,体积小,重量轻;

●价格便宜。

2 结构原理与电气参数

2.1 管脚图

HFBR2416接插器件有4脚和8脚两种封装形式,图1所示为其8脚封装形式的引脚图,其中第1、4、5、8脚为悬空脚;2脚为模拟电压信号输出脚;3、7脚VEE为接地电压引脚;6脚Vcc用来连接工作电压。

2.2 内部结构示意图

图2所示为HFBR2416接插件的内部结构原理图。由图中可知,光接收器HFBR2416可将光纤中传输的光信号转换为模拟电压信号。由于其HFBR2416接收器的信号幅度远大于PIN光检测器的输出信号,所以,在抗电磁干扰能力方面较之于PIN光检测器有很大提高,如果电磁环境恶劣,还可以选择HFBR2416的金属封装形式。

2.3 电气特性

HFBR2416通常与光发射机HFBR1414共同组成光通信系统,与之相接的光纤可以是50/125μm,62.5/125μm,100/140μm和200μm。HFBR2416的主要参数如表1所列,相应的脉宽畸变与输入光功率的关系曲线如图3所示,图4所示为其波谱响应曲线。

表1 HFBR2416的主要特性参数

参  数 符  号 最小值 最大值 一般值 单  位 注  释
电源电压 Vcc -0.5 6.0   V  
输出电压 Vsig -0.5 Vcc   V  
输出阻抗 Zo     30 Ω f=50MHz
响应度 Rp 5.3 9.6 7 MV/μW @820nm,50MHz
上升/下降时间 tr,tf   6.3 3.3 ns PR=100μW peak
脉宽失真 PWD   2.5 0.4 ns PR=100μW peak
带宽 BW     125 MHz  

3 应用电路

HFBR2416接插器件的输出为模拟电压信号,可应用于模拟光通信系统和数字光通信系统。图5为HFBR2416在数字光接收机中的应用电路设计。

该光接收电路在工作时,由HFBR2416将光纤传输的光信号转换成电压信号,电路自动增益控制限幅放大器和逻辑电平比较器的作用是将HFBR2416输出的电压信号转换成TTL或者ECL数字电平。另外,在HFBR2416的Vcc与电源间还需要连接一个10Ω的限流的电阻和0.1μF的旁路电容以去除电源噪声。如果需要,还可加入一个更复杂的滤波电路。通常把HFBR2416组成的光接收器和HFBR1414组成的光发射器配套使用,以构成完整的光通信收发系统。

4 小结

HFBR2416可广泛应用于集线器、网桥、路由器、转发器,以太局域网以及令牌局域网等光通信系统,可用来接收高速传输的数字信号。此外,它还可以用于高灵敏度的光纤传感器系统中。

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