实验八光纤接收系统实验 实验内容 1熟悉光收端机偏置电压的调整 2光收端机的动态范围测试实验睑 3光收端机的灵敏度测试实验 4光收端机接口电路共模噪声抑制方法 、实验目的 1.了解光收端机偏置电压的调整 2.掌握光收端机的功能及电路工作原理 3.掌握光收端机的灵敏度与动态范围的概念 4.光收端机接口电路共模噪声及抑制方式 、实验电路工作原理 光收端机主要完成光电信号的转换、小信号的检测、传送信息的数字信号或模拟信号 的恢复等功能 1电路组成 光收端机方框图如图8-1所示,它由光检测模块、隔离器、主放大器和输出接口组成。 TP702TP70 光检测 主放 隔离器 输出 模块 大器 接口 图8-1光收端机方框图
38 实验八 光纤接收系统实验 实 验 内 容 1.熟悉光收端机偏置电压的调整 2.光收端机的动态范围测试实验 3.光收端机的灵敏度测试实验 4.光收端机接口电路共模噪声抑制方法 一、实验目的 1.了解光收端机偏置电压的调整 2.掌握光收端机的功能及电路工作原理 3.掌握光收端机的灵敏度与动态范围的概念 4.光收端机接口电路共模噪声及抑制方式 二、实验电路工作原理 光收端机主要完成光电信号的转换、小信号的检测、传送信息的数字信号或模拟信号 的恢复等功能。 1.电路组成 光收端机方框图如图 8-1 所示,它由光检测模块、隔离器、主放大器和输出接口组成。 光信号 图 8-1 光收端机方框图 光检测 模 块 输出 接口 主放 大器 隔离器 TP702 TP704 TP703
实验八光纤接收系统实验 (1)光检测模块 光检测模块主要用来完成光电的变换,它由接收光口、光检测管及低噪声放大电路等 组成。光检测管进行光电转换的实质是原子吸收一个光子的能量产生一个电子一空穴对,这 个电子一空穴对在电场作用下运动形成电流。 a.光接收横块的外形与管脚分布 光接收模块的管脚分布与功能如图8-4所示 图8-4光接收模块的管脚分布 b.光接收模块与光发送模块的典型电路连接 光接收模块与光发送模块的典型电路连接如图8-5所示。 TTL DATA HFBR-24X2 ouT 角, TRANSMITTER RECEIVER K日 R DATA齿
实验八 光纤接收系统实验 39 (1)光检测模块 光检测模块主要用来完成光电的变换，它由接收光口、光检测管及低噪声放大电路等 组成。光检测管进行光电转换的实质是原子吸收一个光子的能量产生一个电子-空穴对，这 个电子-空穴对在电场作用下运动形成电流。 a. 光接收模块的外形与管脚分布 光接收模块的管脚分布与功能如图 8-4 所示 1 2 3 4 5 6 7 8 9 图 8-4 光接收模块的管脚分布 b.光接收模块与光发送模块的典型电路连接 光接收模块与光发送模块的典型电路连接如图 8-5 所示。 管 脚 功 能 1 N.C 2 OUT 3 GND 4 N.C 5 N.C 6 VCC 7 GND 8 N.C
图8-5光接收模块与光发送模块的典型电路连接
40 图 8-5 光接收模块与光发送模块的典型电路连接
实验八光纤接收系统实验 C.注意事项 光收模块的接收光口也有保护套,见图8-6所示,按逆时针旋松并拉出,注意旋转方 向并保管好,在实验完成后立即重新套上。 旋松 图8-6光检测模块的接收光口保护套示意图 (2)、电平转换电路 模块接收部分输出的电信号是PECL的差分信号,输出波形可由TP702和TP703测出 差分信号由LM311转换为TTL信号。 2.实验电路 光收端机的实验电原理图如图8-7所示 真 图8-7光收端机电原理图 图中U701为光接收模块,输出差分的PECL信号,U702LM311的作用是完成电平转换 即将差分信号转换成TL电平,U70374ALS245作为驱动 3.光收端机的灵敏度
实验八 光纤接收系统实验 41 C.注意事项 光收模块的接收光口也有保护套，见图 8-6 所示，按逆时针旋松并拉出，注意旋转方 向并保管好，在实验完成后立即重新套上。 旋 松 图 8-6 光检测模块的接收光口保护套示意图 （2）、电平转换电路 模块接收部分输出的电信号是 PECL 的差分信号，输出波形可由 TP702 和 TP703 测出， 差分信号由 LM311 转换为 TTL 信号。 2.实验电路 光收端机的实验电原理图如图 8-7 所示。 RX-GND 1 RX+ 2 RX- 3 SD 4 VCC-RX 5 VCC-TX 6 TX- 7 TX+ 8 TX-GND 9 U701 光收发器 GND GND VCC-RX VCC-TX RX-1 RX+1 TX+1 R702 3K R706 510 R709 100 R710 100 R712 150 R711 150 RX+1 RX-1 1 TP702 R707 33 1 TP703 R708 33 1 TP701 R705 R703 33 2K R704 2K R701 2K VCC 2 3 7 6 5 1 8 4 U702 LM311 R715 100 VCC W701 2K A 0 2 A 1 3 A 2 4 A 3 5 A 4 6 A 5 7 A 6 8 A 7 9 B0 18 B1 17 B2 16 B3 15 B4 14 B5 13 B6 12 B7 11 E 19 DIR 1 U703 74ALS245 GND VCC TX+1 PCM1OUT IMG1OUT PC1OUT WM1OUT CMI1OUT 1 TP704 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 J702 SIP13X2 6BOUT1 A2048 图 8-7 光收端机电原理图 图中 U701 为光接收模块，输出差分的 PECL 信号，U702 LM311 的作用是完成电平转换， 即将差分信号转换成 TTL 电平，U703 74ALS245 作为驱动。 3.光收端机的灵敏度
光收端机的灵敏度是指在保证一定的误码率前提下,光接收机所允许接收的最小光功 率。灵敏度的单位为分贝毫瓦(dBm)。 4.光收端机的动态范围 光收端机的动态范围是指在保证一定的误码率前提下,光接收机所允许接收的最大光 功率与最小光功率之比。动态范围通常用对数值来表示,单位为dB 三、实验内容 1.观察光收模块输出的PBCL信号波形 2.观察输出的TTL信号波形,并和发送模块的输入进行比较 3.调节发送电压(驱动电流),观测输出波形的变化 四、实验步骤及注意事项 将甲方光发端机设置在发“电话发”工作状态,在乙方光收端机接收电路中设置 在“电话入”状态,接通电话,测试TP702或TP902波形,若测得的波形过小或 输出失真可调W701或W901。 2.用示波器测量TP704或TP904电压的幅度时,可将光纤从收端机模块的ST活动连 接器中慢慢拔出(注意动作要轻)使输入的光功率逐渐减小,观察示波器的电压 幅度的变化 3.动态范围和灵敏度的测试需要误码测试仪,其测试方框图及测试方法请参考实验 十四 五、测量点说明 1.TP702(TP902):该测量点为光收端机的电光转换后输出的正极性差分电信号 2.TP703(TP903):该测量点为光收端机的电光转换后输出的负极性差分电信号 3.TP704(TP904):该测量点为经电平转换后的T信号 4.J702(J902):为输出跳线器,用于将光电转换后的信号分送到不同的后续电路: 1)、电话输出 2)、图象输出 3)、PC机数据输出 4)、误码输出 5)、CMI输出
42 光收端机的灵敏度是指在保证一定的误码率前提下，光接收机所允许接收的最小光功 率。灵敏度的单位为分贝毫瓦（dBm）。 4.光收端机的动态范围 光收端机的动态范围是指在保证一定的误码率前提下，光接收机所允许接收的最大光 功率与最小光功率之比。动态范围通常用对数值来表示，单位为 dB。 三、实验内容 1. 观察光收模块输出的 PECL 信号波形 2. 观察输出的 TTL 信号波形，并和发送模块的输入进行比较 3. 调节发送电压（驱动电流），观测输出波形的变化 四、实验步骤及注意事项 1．将甲方光发端机设置在发“电话发”工作状态，在乙方光收端机接收电路中设置 在“电话入”状态，接通电话，测试 TP702 或 TP902 波形，若测得的波形过小或 输出失真可调 W701 或 W901。 2. 用示波器测量 TP704 或 TP904 电压的幅度时，可将光纤从收端机模块的 ST活动连 接器中慢慢拔出（注意动作要轻）使输入的光功率逐渐减小，观察示波器的电压 幅度的变化。 3． 动态范围和灵敏度的测试需要误码测试仪，其测试方框图及测试方法请参考实验 十四。 五、测量点说明 1． TP702(TP902):该测量点为光收端机的电光转换后输出的正极性差分电信号； 2． TP703(TP903):该测量点为光收端机的电光转换后输出的负极性差分电信号； 3． TP704（TP904）：该测量点为经电平转换后的 TTL 信号； 4．J702（J902）: 为输出跳线器，用于将光电转换后的信号分送到不同的后续电路； 1）、电话输出 2）、图象输出 3）、PC 机数据输出 4）、误码输出 5）、CMI 输出
实验八光纤接收系统实验 6)、6B数据输出 7)、方波信号输出 六、实验报告要求 设计动态范围的测试方法 2.设计灵敏度的测试方法
实验八 光纤接收系统实验 43 6）、6B 数据输出 7）、方波信号输出 六、实验报告要求 1. 设计动态范围的测试方法。 2. 设计灵敏度的测试方法