一種信號(hào)強(qiáng)度指示電路和方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明的實(shí)施例提供了一種信號(hào)強(qiáng)度指示電路和方法，涉及電子【技術(shù)領(lǐng)域】，實(shí)現(xiàn)了在不增加生產(chǎn)成本、生產(chǎn)復(fù)雜度、不降低生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)上，有效擴(kuò)寬了接收信號(hào)功率的上報(bào)范圍，包括：第一電阻、第二電阻、模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC、微控制器MCU、第一開(kāi)關(guān)和第三電阻；信號(hào)強(qiáng)度指示電路的輸入端與ADC的輸入端相連；ADC的輸出端與MCU的輸入端相連；ADC的輸入端與第一電阻的第一極相連，第一電阻的第二極接地；第一電阻的第一極與第一開(kāi)關(guān)的第一極相連，第一開(kāi)關(guān)的第二極與第二電阻的第二極相連；第二電阻的第一極與第一電阻的第二極相連；第三電阻的第一極與第二電阻的第二極相連，第三電阻的第二極與第一基準(zhǔn)電壓相連。本發(fā)明應(yīng)用于信號(hào)強(qiáng)度檢測(cè)電路中。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種信號(hào)強(qiáng)度指不電路和方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及電子【技術(shù)領(lǐng)域】，尤其涉及一種信號(hào)強(qiáng)度指示電路和方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 在光收發(fā)通信系統(tǒng)中，為了保證接收機(jī)能夠從接收到的光信號(hào)中可靠地恢復(fù)出數(shù) 據(jù)，達(dá)到預(yù)期的誤碼率，則要求到達(dá)接收機(jī)的光信號(hào)滿(mǎn)足協(xié)議規(guī)定的功率范圍。為了判別接 收機(jī)接收到的光信號(hào)功率是否在要求的范圍內(nèi)，可以人工現(xiàn)場(chǎng)采用儀表進(jìn)行測(cè)量。但這種 方法費(fèi)時(shí)費(fèi)力，極大地增加了開(kāi)局和維護(hù)的成本。為了解決這個(gè)問(wèn)題，現(xiàn)有技術(shù)采用讓光接 收機(jī)自動(dòng)識(shí)別并上報(bào)接收到的光功率。
[0003] 現(xiàn)有技術(shù)中將接收機(jī)的光信號(hào)經(jīng)過(guò)光電轉(zhuǎn)換產(chǎn)生光生電流，該光生電流的鏡像電 流流經(jīng)采樣電阻轉(zhuǎn)換成電壓信號(hào)，再對(duì)該電壓信號(hào)進(jìn)行模數(shù)（Analog to Digital，AD)采樣 并反算出接收光功率；但是這種電路結(jié)構(gòu)限制了所支持的接收光信號(hào)功率上報(bào)范圍，如果 接收機(jī)的光信號(hào)較強(qiáng)，光生電流較大進(jìn)而轉(zhuǎn)換成的電壓信號(hào)較大，容易超出AD所能采樣的 范圍；反過(guò)來(lái)，如果接收機(jī)的光信號(hào)較弱，光生電流小進(jìn)而轉(zhuǎn)換成的電壓信號(hào)V較小，采樣 所得AD就會(huì)較小甚至出現(xiàn)為零的情況?，F(xiàn)有技術(shù)通過(guò)增加 AD采樣通路來(lái)解決接收光信號(hào) 功率上報(bào)范圍局限的問(wèn)題，但是這樣會(huì)使生產(chǎn)成本增加、生產(chǎn)復(fù)雜度增加、生產(chǎn)效率降低。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明的實(shí)施例提供一種信號(hào)強(qiáng)度指示電路和方法，在不增加生產(chǎn)成本、生產(chǎn)復(fù) 雜度、不降低生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)上，有效擴(kuò)寬了接收信號(hào)對(duì)應(yīng)的功率的上報(bào)范圍。
[0005] 為達(dá)到上述目的，本發(fā)明的實(shí)施例采用如下技術(shù)方案：
[0006] 第一方面，提供一種信號(hào)強(qiáng)度指不電路，包括：模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC、微控制器MCU、第 一電阻、第一開(kāi)關(guān)、第二電阻和第三電阻；
[0007] 所述信號(hào)強(qiáng)度指示電路的輸入端與所述ADC的輸入端相連；
[0008] 所述ADC的輸出端與所述MCU的輸入端相連；
[0009] 所述ADC的輸入端與所述第一電阻的第一極相連，所述第一電阻的第二極接地； [0010] 所述第一電阻的第一極與所述第一開(kāi)關(guān)的第一極相連，所述第一開(kāi)關(guān)的第二極與 所述第二電阻的第二極相連，當(dāng)所述第一開(kāi)關(guān)的第一極的電壓大于所述第一開(kāi)關(guān)第二極的 電壓時(shí)所述第一開(kāi)關(guān)將所述第一電阻與所述第二電阻導(dǎo)通；
[0011] 所述第二電阻的第一極與所述第一電阻的第二極相連；
[0012] 所述第三電阻的第一極與所述第二電阻的第二極相連，所述第三電阻的第二極與 第一基準(zhǔn)電壓相連；
[0013] 所述信號(hào)強(qiáng)度指示電路的輸入端接收輸入所述電路的鏡像電流信號(hào)；
[0014] 所述ADC將通過(guò)所述第一電阻或所述第一電阻和第二電阻的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì) 應(yīng)的數(shù)字信號(hào)；
[0015] 所述MCU讀取所述數(shù)字信號(hào)，并反算出所述數(shù)字信號(hào)的接收光功率，以便于用戶(hù) 檢測(cè)所述接收光功率信號(hào)是否在協(xié)議規(guī)定的范圍內(nèi)。
[0016] 在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，結(jié)合第一方面，
[0017] 所述第一開(kāi)關(guān)包括但不限于：第一二極管。
[0018] 在第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，結(jié)合第一方面或第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式，所述電路 還包括：
[0019] 第二開(kāi)關(guān)，所述第二開(kāi)關(guān)的第一極與所述第一電阻的第一極相連；
[0020] 第四電阻，所述第四電阻的第一極與所述第二開(kāi)關(guān)的第二極相連，所述第四電阻 的第二極與所述第一電阻的第二極相連；當(dāng)所述第二開(kāi)關(guān)的第一極的電壓大于所述第二開(kāi) 關(guān)的第二極的電壓時(shí)，所述第二開(kāi)關(guān)將所述第一電阻和所述第四電阻導(dǎo)通；
[0021] 第五電阻，所述第五電阻的第一極與所述第四電阻的第一極相連；
[0022] 第二基準(zhǔn)電壓，所述第二基準(zhǔn)電壓與所述第五電阻的第二極相連。
[0023] 在第三種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，結(jié)合第二種可能的實(shí)現(xiàn)方式，
[0024] 所述第二開(kāi)關(guān)包括但不限于：第二二極管。
[0025] 第二方面，提供一種信號(hào)強(qiáng)度指示方法，所述方法包括：
[0026] 通過(guò)信號(hào)強(qiáng)度指示電路的輸入端接收輸入所述電路的鏡像電流信號(hào)；
[0027] 第一開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，通過(guò)所述第一電阻將所述電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為第一電壓信號(hào)；
[0028] 或，所述第一開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，通過(guò)所述第一電阻和所述第二電阻將所述電流信號(hào)轉(zhuǎn) 換為第二電壓信號(hào)；其中，所述第一開(kāi)關(guān)的閉合和斷開(kāi)狀態(tài)由第一基準(zhǔn)電壓、第三電阻、第 二電阻、第一電阻和所述電流信號(hào)決定；
[0029] 通過(guò)所述ADC對(duì)所述第一電壓信號(hào)進(jìn)行采樣并轉(zhuǎn)換成第一數(shù)字信號(hào)；或，通過(guò)所 述ADC對(duì)所述第二電壓信號(hào)進(jìn)行采樣并轉(zhuǎn)換成第第二數(shù)字信號(hào)；
[0030] 通過(guò)MCU讀取所述第一數(shù)字信號(hào)或所述第二數(shù)字信號(hào)。
[0031] 在第一種可能的實(shí)現(xiàn)方式中，結(jié)合第二方面，所述方法還包括：
[0032] 第二開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，通過(guò)所述第一電阻將所述電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述第一電壓信號(hào)； 或，通過(guò)所述第一電阻和所述第二電阻將所述電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述第二電壓信號(hào)；
[0033] 或，所述第二開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，通過(guò)所述第一電阻、所述第二電阻和第四電阻將所述電 流信號(hào)轉(zhuǎn)換為第三電壓信號(hào)；其中，所述第二開(kāi)關(guān)的閉合和斷開(kāi)狀態(tài)由所述第一開(kāi)關(guān)、第二 基準(zhǔn)電壓、第五電阻、第四電阻、第一電阻和所述電流信號(hào)決定；
[0034] 通過(guò)所述ADC對(duì)所述第三電壓信號(hào)進(jìn)行采樣并轉(zhuǎn)換成第三數(shù)字信號(hào)；
[0035] 通過(guò)所述MCU讀取所述第三數(shù)字信號(hào)。
[0036] 本發(fā)明的實(shí)施例提供的信號(hào)強(qiáng)度指示電路和方法，通過(guò)由硬件自動(dòng)實(shí)現(xiàn)接收信號(hào) 分段上報(bào)功能，不需要軟件控制接收信號(hào)分段上報(bào)，在不增加軟件復(fù)雜度、生產(chǎn)成本、生產(chǎn) 復(fù)雜度、不降低生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)上，有效擴(kuò)寬了接收信號(hào)的功率的上報(bào)范圍。

【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0037] 為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn) 有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見(jiàn)地，下面描述中的附圖僅僅是本 發(fā)明的一些實(shí)施例，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來(lái)講，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以 根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0038] 圖1為本發(fā)明的實(shí)施例提供的一種信號(hào)強(qiáng)度指示電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0039] 圖2為本發(fā)明的實(shí)施例提供的另一種信號(hào)強(qiáng)度指示電路的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0040] 圖3為本發(fā)明的實(shí)施例提供的接收光功率和對(duì)應(yīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器采樣得到的信號(hào)的 關(guān)系曲線(xiàn)不意圖；
[0041] 圖4為本發(fā)明的實(shí)施例提供的一種信號(hào)強(qiáng)度指示方法的流程示意圖；
[0042] 圖5為本發(fā)明的實(shí)施例提供的另一種信號(hào)強(qiáng)度指示方法的流程示意圖；
[0043] 圖6為本發(fā)明的實(shí)施例提供的又一種信號(hào)強(qiáng)度指示方法的流程示意圖；
[0044] 圖7為本發(fā)明的另一實(shí)施例提供的一種信號(hào)強(qiáng)度指示方法的流程示意圖。

【具體實(shí)施方式】
[0045] 下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完 整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例?；?本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他 實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0046] 本發(fā)明的實(shí)施例提供的信號(hào)強(qiáng)度指示電路，應(yīng)用于接收信號(hào)的功率上報(bào)的收發(fā)系 統(tǒng)中，并且實(shí)現(xiàn)接收信號(hào)的功率自動(dòng)上報(bào)，參照?qǐng)D1所示，該電路包括：
[0047] 模數(shù)轉(zhuǎn)換器（Analog to Digital Converter,簡(jiǎn)稱(chēng) ADC)、微控制器 (Micro-controller Unit,簡(jiǎn)稱(chēng)MCU)、第一電阻R1、第一開(kāi)關(guān)K1、第二電阻R2和第三電阻 R3,其中：
[0048] 信號(hào)強(qiáng)度指示電路的輸入端與模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC的輸入端相連；
[0049] 模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC的輸出端與微控制器MCU的輸入端相連。
[0050] 模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC的輸入端與第一電阻R1的第一極相連，第一電阻R1的第二極接 地。
[0051] 第一電阻R1的第一極與第一開(kāi)關(guān)K1的第一極相連，第一開(kāi)關(guān)的第二極與第二電 阻R2的第二極相連；當(dāng)?shù)谝婚_(kāi)關(guān)的第一極的電壓大于第一開(kāi)關(guān)第二極的電壓時(shí)，第一開(kāi)關(guān) 將第一電阻與第二電阻導(dǎo)通。
[0052] 第二電阻R2的第一極與第一電阻R1的第二極相連。
[0053] 第三電阻R3的第一極與第二電阻R2的第二極相連，第三電阻R3的第二極與第一 基準(zhǔn)電壓VREF1相連。
[0054] 信號(hào)強(qiáng)度指示電路的輸入端接收輸入電路的鏡像電流信號(hào)。
[0055] ADC將通過(guò)第一電阻或第一電阻和第二電阻的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的數(shù)字信號(hào)。
[0056] MCU讀取數(shù)字信號(hào)，并反算出數(shù)字信號(hào)的接收光功率，以便于用戶(hù)檢測(cè)接收光功率 信號(hào)是否在協(xié)議規(guī)定的范圍內(nèi)。
[0057] 本實(shí)施例中提供的信號(hào)強(qiáng)度指示電路應(yīng)用于支持接收信號(hào)強(qiáng)度指示上報(bào)的光收 發(fā)系統(tǒng)中。以檢測(cè)光信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度為例進(jìn)行說(shuō)明，其中，鏡像電流是接收機(jī)的光信號(hào)經(jīng)過(guò) 雪崩光電二極管（Avalanche Photodiode,簡(jiǎn)稱(chēng)APD)或光電檢測(cè)二極管（p-type intrinsic n-type diode，簡(jiǎn)稱(chēng)PIN)轉(zhuǎn)換產(chǎn)生光生電流，該光生電流產(chǎn)生鏡像電流。
[0058] 以第一開(kāi)關(guān)為第一二極管為例進(jìn)行說(shuō)明，具體的，當(dāng)光信號(hào)較小時(shí)，產(chǎn)生的光生電 流較小，當(dāng)然對(duì)應(yīng)的鏡像電流較小。此時(shí)，第一二極管截止，接收信號(hào)強(qiáng)度指示上報(bào)采樣電 阻為R1。因此，該方案中可以支持的小功率光信號(hào)上報(bào)下限是由電阻R1控制的，R1的阻值 越大，小功率光信號(hào)上報(bào)下限越小，即能支持更小的接收光功率上報(bào)。當(dāng)光信號(hào)較大時(shí)，產(chǎn) 生的光生電流較大，當(dāng)然對(duì)應(yīng)的鏡像電流較大。此時(shí)，第一二極管導(dǎo)通，接收信號(hào)強(qiáng)度指示 上報(bào)采樣電阻為第一二極管導(dǎo)通時(shí)的阻抗與R2串聯(lián)然后與電阻R1并聯(lián)。因?yàn)?，在電路?電阻R1的阻值遠(yuǎn)大于電阻R2的阻值。所以此時(shí)該方案中可以支持的大功率光信號(hào)上報(bào)上 限是由電阻R2控制的，R2的阻值越小，大功率光信號(hào)上報(bào)上限越大，即能支持更大的接收 光功率上報(bào)。參照?qǐng)D3所示，采用本發(fā)明的實(shí)施方案后，有效的避免了現(xiàn)有技術(shù)中小功率光 信號(hào)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器后得到的采樣信號(hào)過(guò)小，大功率光信號(hào)經(jīng)模數(shù)轉(zhuǎn)換器后得到的采樣信號(hào) 過(guò)大而溢出的問(wèn)題，擴(kuò)寬了接收光功率的上報(bào)范圍
[0059] 其中，第一電阻、第二電阻、第三電阻和第一二極管在具體的實(shí)施環(huán)境中大小是確 定的。具體的，確定各器件大小的步驟為：
[0060] a、確認(rèn)需要檢測(cè)的接收光功率的范圍「DetPWR(min)，DetPWR(max)]，并根據(jù)APD/ PIN管的響應(yīng)度Resp，得出對(duì)應(yīng)的光生電流的最小值I (min)和最大值I (max)，S卩I (min)= DetPWR(min)*Respl，I(max) =DetPWR(max)*Resp2。其中，Respl 為小功率光信號(hào)對(duì)應(yīng)的 APD/PIN管的響應(yīng)度，Resp2為大功率光信號(hào)對(duì)應(yīng)的APD/PIN管的響應(yīng)度。Respl和Resp2 由AHVPIN特性和實(shí)際電路參數(shù)決定，不一定相等，即大功率光信號(hào)和小功率光信號(hào)對(duì)應(yīng) 的響應(yīng)度可能不一樣。
[0061] b、確認(rèn)ADC所能檢測(cè)的電壓范圍[VI (min)，VI (max)];其中，VI (min)為ADC所能 檢測(cè)的最小電壓，VI (max)為ADC所能檢測(cè)的最大電壓。
[0062] c、由 VI (min)和 I (min)計(jì)算得到第一電阻 R1 的值，即 Rl > VI (min)/1 (min)。實(shí) 際中應(yīng)保證小功率光信號(hào)情況下得到的第一二極管正極一端的電壓VI不能太小，否則會(huì) 影響小功率光信號(hào)上報(bào)的精度，這是由于小電壓容易受噪聲等因素的影響導(dǎo)致較大的上報(bào) 誤差而造成的。同時(shí)VI的值如果太大，會(huì)使得分段上報(bào)的中間值取得過(guò)大，影響得到的接 收光功率的精確度，因此第一電阻R1的值不能取得太小也不能取得太大。
[0063] d、保證第二電阻R2和第三電阻R3對(duì)第一基準(zhǔn)電壓Vref 1的合理分壓即第一二極 管負(fù)極一端的電壓V2,當(dāng)VI > V2時(shí)，第一二極管開(kāi)始導(dǎo)通；V2的取值不能太小也不能太 大，一般由實(shí)際測(cè)試確定；如果V2的值太小，則第一二極管太早就導(dǎo)通，此時(shí)鏡像電流仍然 較小，這樣會(huì)影響小功率光信號(hào)上報(bào)的精度；如果V2的值太大，因?yàn)榈谝欢O要導(dǎo)通則需 要VI的值大于V2,此時(shí)對(duì)應(yīng)的鏡像電流很大，難以起到分段上報(bào)的作用，失去了分段上報(bào) 的意義。
[0064] e、由 VI (max)和 I (max)以及 Rl，V2,求出 R2, R3 的值：
[0065] 在大功率光信號(hào)情況下，第一二極管導(dǎo)通，設(shè)第一二極管的導(dǎo)通壓降為Vd。其中， 第一二極管的導(dǎo)通壓降Vd可以根據(jù)第一二極管的參數(shù)或在實(shí)際電路中測(cè)量得到）；則有，
[0066] I (max) = VI (max)/R1+[VI (max)-Vd]/R2-[Vref 1-V1 (max)+Vd]/R3 ； (1)
[0067] V2 = R3*Vrefl/(R2+R3) (2)
[0068] 此處Vrefl的值由實(shí)際的電路決定；
[0069] 根據(jù)上述公式（1)和公式（2)即可以求出R2和R3的值。
[0070] 本實(shí)施例中提供的信號(hào)強(qiáng)度指示電路應(yīng)用于支持接收信號(hào)強(qiáng)度指示上報(bào)的收發(fā) 系統(tǒng)中。其中，鏡像電流是接收機(jī)的接收信號(hào)經(jīng)過(guò)轉(zhuǎn)換產(chǎn)生電流，該電流產(chǎn)生鏡像電流。
[0071] 本發(fā)明的實(shí)施例提供的信號(hào)強(qiáng)度指示電路，通過(guò)由硬件自動(dòng)實(shí)現(xiàn)接收信號(hào)分段上 報(bào)功能，不需要軟件控制接收信號(hào)分段上報(bào)，在不增加軟件復(fù)雜度、生產(chǎn)成本、生產(chǎn)復(fù)雜度、 不降低生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)上，有效擴(kuò)寬了接收信號(hào)的功率的上報(bào)范圍。
[0072] 圖2所示為本發(fā)明又一實(shí)施例提供的信號(hào)強(qiáng)度指示電路，該電路包括：
[0073] 模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC、微控制器簡(jiǎn)稱(chēng)MCU、第一電阻R1、第一開(kāi)關(guān)K1、第二電阻R2和第 三電阻R3,其中：
[0074] 信號(hào)強(qiáng)度指示電路的輸入端與模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC的輸入端相連；
[0075] 模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC的輸出端與微控制器MCU的輸入端相連。
[0076] 模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC的輸入端與第一電阻R1的第一極相連，第一電阻R1的第二極接 地。
[0077] 第一電阻R1的第一極與第一開(kāi)關(guān)K1的第一極相連，第一開(kāi)關(guān)的第二極與第二電 阻R2的第二極相連；當(dāng)?shù)谝婚_(kāi)關(guān)的第一極的電壓大于第一開(kāi)關(guān)第二極的電壓時(shí)第一開(kāi)關(guān) 將第一電阻與第二電阻導(dǎo)通。
[0078] 第二電阻R2的第一極與第一電阻R1的第二極相連。
[0079] 第三電阻R3的第一極與第二電阻R2的第二極相連，第三電阻R3的第二極與第一 基準(zhǔn)電壓VREF1相連。
[0080] 第一開(kāi)關(guān)K1包括但不限于第一二極管。
[0081] 進(jìn)一步的，該電路還包括：第二開(kāi)關(guān)K2、第四電阻R4、第五電阻R5、第二基準(zhǔn)電壓 VREF2,其中：
[0082] 第二開(kāi)關(guān)K2的第一極與第一電阻R1的第一極相連。
[0083] 第四電阻R4的第一極與第二開(kāi)關(guān)K2的第二極相連，第四電阻R4的第二極與第一 電阻R1的第二極相連；當(dāng)?shù)诙_(kāi)關(guān)K2的第一極的電壓大于第二開(kāi)關(guān)K2的第二極的電壓 時(shí)，第二開(kāi)關(guān)K2將第一電阻R1和第四電阻R4導(dǎo)通。
[0084] 第五電阻R5的第一極與第四電阻R4的第一極相連。
[0085] 第二基準(zhǔn)電壓VREF2與第五電阻R5的第二極相連。
[0086] 其中，第二開(kāi)關(guān)K2包括但不限于：第二二極管。
[0087] 具體的，第四電阻R4、第五電阻R5和第二基準(zhǔn)電壓VREF2的求解方法與上述實(shí)施 例中的方法一樣，此處不再贅述。
[0088] 其中，本實(shí)施例中提供的信號(hào)強(qiáng)度指示電路應(yīng)用于支持接收信號(hào)強(qiáng)度指示上報(bào)的 光收發(fā)系統(tǒng)中。以檢測(cè)光信號(hào)的信號(hào)強(qiáng)度為例進(jìn)行說(shuō)明，其中，鏡像電流是接收機(jī)的光信號(hào) 經(jīng)過(guò)APD或PIN轉(zhuǎn)換產(chǎn)生光生電流，該光生電流產(chǎn)生鏡像電流。
[0089] 以第一開(kāi)關(guān)為第一二極管、第二開(kāi)關(guān)為第二二極管為例來(lái)進(jìn)行說(shuō)明，當(dāng)光信號(hào)較 小時(shí)，產(chǎn)生的光生電流較小，當(dāng)然對(duì)應(yīng)的鏡像電流較小。此時(shí)，根據(jù)第一基準(zhǔn)電壓、第三電 阻、第二電阻、第一電阻的大小關(guān)系得到第一二極管截止，根據(jù)第一二極管、第二基準(zhǔn)電壓、 第五電阻、第四電阻、第一電阻的大小關(guān)系得到第二二極管也截止，接收信號(hào)強(qiáng)度指示上報(bào) 采樣電阻為R1。因此，該方案中可以支持的小功率光信號(hào)上報(bào)下限是由電阻R1控制的，R1 的阻值越大，小功率光信號(hào)上報(bào)下限越小，即能支持更小的接收光功率上報(bào)。當(dāng)光信號(hào)增大 時(shí)，產(chǎn)生的光生電流增大，根據(jù)第一基準(zhǔn)電壓、第三電阻、第二電阻、第一電阻的大小關(guān)系得 到第一二極管導(dǎo)通，根據(jù)第二基準(zhǔn)電壓、第五電阻、第四電阻、第一電阻的大小關(guān)系得到第 二二極管截止，接收信號(hào)強(qiáng)度指示上報(bào)采樣電阻為第一二極管導(dǎo)通時(shí)的阻抗與R2串聯(lián)然 后與電阻R1并聯(lián)，因?yàn)?，在電路中電阻R1的阻值遠(yuǎn)大于電阻R2的阻值。所以此時(shí)該方案 中可以支持的大功率光信號(hào)上報(bào)上限是由電阻R2控制的，R2的阻值越小，大功率光信號(hào)上 報(bào)上限越大，即能支持更大的接收光功率上報(bào)。當(dāng)光信號(hào)足夠大時(shí)，對(duì)應(yīng)的產(chǎn)生鏡像電流足 夠大，根據(jù)第一基準(zhǔn)電壓、第三電阻、第二電阻、第一電阻的大小關(guān)系得到第一二極管導(dǎo)通， 根據(jù)第二基準(zhǔn)電壓、第五電阻、第四電阻、第一電阻的大小關(guān)系得到第二二極管也導(dǎo)通，接 收信號(hào)強(qiáng)度指示上報(bào)采樣電阻為第一二極管導(dǎo)通時(shí)的阻抗與R2串聯(lián)然后與電阻R1并聯(lián)后 與第二二極管導(dǎo)通時(shí)的阻抗與R4串聯(lián)后的值并聯(lián)得到的阻值。因?yàn)椋陔娐分须娮鑂1的 阻值遠(yuǎn)大于電阻R2和電阻R4的阻值。所以此時(shí)該方案中可以支持的大功率光信號(hào)上報(bào)上 限是由電阻R2和R4控制的。R2和R4的阻值越小，大功率光信號(hào)上報(bào)上限越大，即能支持 更大的接收光功率上報(bào)。
[0090] 本實(shí)施例中通過(guò)第一二極管和第二二極管將接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換為電流信號(hào)后， 分三段上報(bào)接收光功率，更大的擴(kuò)寬了接收光功率的上報(bào)范圍。在實(shí)際應(yīng)用中，應(yīng)根據(jù)具體 的需求選擇應(yīng)該分段的效果，從而對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)電路。本發(fā)明并不只限于上述實(shí)施例中的分 段效果，可以根據(jù)具體的需求對(duì)應(yīng)的設(shè)計(jì)出更多段上報(bào)光功率的電路。
[0091] 本實(shí)施例并不只限于應(yīng)用于對(duì)光信號(hào)的檢測(cè)，當(dāng)然也可以是其它類(lèi)似的接收信 號(hào)，例如：射頻無(wú)線(xiàn)信號(hào)、磁信號(hào)等。
[0092] 本發(fā)明的實(shí)施例提供的信號(hào)強(qiáng)度指示電路，通過(guò)由硬件自動(dòng)實(shí)現(xiàn)接收信號(hào)分段上 報(bào)功能，不需要軟件控制接收信號(hào)分段上報(bào)，在不增加軟件復(fù)雜度、生產(chǎn)成本、生產(chǎn)復(fù)雜度、 不降低生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)上，有效擴(kuò)寬了接收信號(hào)的功率的上報(bào)范圍。進(jìn)而，可以提高接收信 號(hào)功率上報(bào)的準(zhǔn)確度。
[0093] 本發(fā)明的實(shí)施例提供一種信號(hào)強(qiáng)度指示方法，應(yīng)用于圖1對(duì)應(yīng)的實(shí)施例提供的信 號(hào)強(qiáng)度指示電路，參照?qǐng)D4所示，包括：
[0094] 301、通過(guò)信號(hào)強(qiáng)度指示電路的輸入端接收輸入電路的鏡像電流信號(hào)。
[0095] 在步驟301之后，若第一開(kāi)關(guān)斷開(kāi)，則執(zhí)行步驟302a和303a ;
[0096] 302a、第一開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，通過(guò)第一電阻將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為第一電壓信號(hào)。
[0097] 303a、通過(guò)ADC對(duì)第一電壓信號(hào)進(jìn)行米樣，并轉(zhuǎn)換成第一數(shù)字信號(hào)。
[0098] 在步驟301之后，若第一開(kāi)關(guān)閉合，則執(zhí)行步驟302b和303b ;
[0099] 302b、第一開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，通過(guò)第一電阻和第二電阻將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為第二電壓信 號(hào)。
[0100] 303b、通過(guò)ADC對(duì)第二電壓信號(hào)進(jìn)行采樣，并轉(zhuǎn)換成第二數(shù)字信號(hào)。
[0101] 其中，第一開(kāi)關(guān)的閉合和斷開(kāi)狀態(tài)由第一基準(zhǔn)電壓、第三電阻、第二電阻、第一電 阻和電流信號(hào)決定。
[0102] 在步驟303a和步驟303b之后執(zhí)行步驟304 ;
[0103] 304、通過(guò)MCU讀取第一數(shù)字信號(hào)或第二數(shù)字信號(hào)。
[0104] 本發(fā)明的實(shí)施例提供的信號(hào)強(qiáng)度指示方法，通過(guò)由硬件自動(dòng)實(shí)現(xiàn)接收信號(hào)分段上 報(bào)功能，不需要軟件控制接收信號(hào)分段上報(bào)，在不增加軟件復(fù)雜度、生產(chǎn)成本、生產(chǎn)復(fù)雜度、 不降低生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)上，有效擴(kuò)寬了接收信號(hào)的功率的上報(bào)范圍。
[0105] 本發(fā)明的實(shí)施例提供一種信號(hào)強(qiáng)度指示方法，應(yīng)用于圖2對(duì)應(yīng)的實(shí)施例提供的信 號(hào)強(qiáng)度指示電路，當(dāng)?shù)谝婚_(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)均斷開(kāi)時(shí)，參照?qǐng)D5所示，包括：
[0106] 401、通過(guò)信號(hào)強(qiáng)度指示電路的輸入端接收輸入電路的鏡像電流信號(hào)。
[0107] 402、第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)均斷開(kāi)時(shí)，通過(guò)第一電阻將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為第一電壓信 號(hào)。
[0108] 其中，第一開(kāi)關(guān)的閉合和斷開(kāi)狀態(tài)由第一基準(zhǔn)電壓、第三電阻、第二電阻、第一電 阻和電流信號(hào)決定。第二開(kāi)關(guān)的斷開(kāi)和閉合狀態(tài)由第一開(kāi)關(guān)、第二基準(zhǔn)電壓、第五電阻、第 四電阻、第一電阻和電流信號(hào)決定。
[0109] 403、通過(guò)ADC對(duì)第一電壓信號(hào)進(jìn)行采樣并轉(zhuǎn)換成第一數(shù)字信號(hào)。
[0110] 404、通過(guò)MCU讀取第一數(shù)字信號(hào)。
[0111] 本發(fā)明的實(shí)施例提供的信號(hào)強(qiáng)度指示方法，通過(guò)由硬件自動(dòng)實(shí)現(xiàn)接收信號(hào)分段上 報(bào)功能，不需要軟件控制接收信號(hào)分段上報(bào)，在不增加軟件復(fù)雜度、生產(chǎn)成本、生產(chǎn)復(fù)雜度、 不降低生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)上，有效擴(kuò)寬了接收信號(hào)的功率的上報(bào)范圍。進(jìn)而，可以提高接收信 號(hào)功率上報(bào)的準(zhǔn)確度。
[0112] 本發(fā)明的實(shí)施例提供一種信號(hào)強(qiáng)度指示方法，應(yīng)用于圖2對(duì)應(yīng)的實(shí)施例提供的信 號(hào)強(qiáng)度指示電路，當(dāng)?shù)谝婚_(kāi)關(guān)閉合且第二開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，參照?qǐng)D6所示，包括：
[0113] 501、通過(guò)信號(hào)強(qiáng)度指示電路的輸入端接收輸入電路的鏡像電流信號(hào)。
[0114] 502、第一開(kāi)關(guān)閉合且第二開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，通過(guò)第一電阻和第二電阻將電流信號(hào)轉(zhuǎn)換 為第二電壓信號(hào)。
[0115] 其中，第一開(kāi)關(guān)的閉合和斷開(kāi)狀態(tài)由第一基準(zhǔn)電壓、第三電阻、第二電阻、第一電 阻和電流信號(hào)決定。第二開(kāi)關(guān)的閉合和斷開(kāi)狀態(tài)由第一開(kāi)關(guān)、第二基準(zhǔn)電壓、第五電阻、第 四電阻、第一電阻和電流信號(hào)決定。
[0116] 503、通過(guò)ADC對(duì)第二電壓信號(hào)進(jìn)行采樣并轉(zhuǎn)換成第二數(shù)字信號(hào)。
[0117] 504、通過(guò)MCU讀取第二數(shù)字信號(hào)。
[0118] 本發(fā)明的實(shí)施例提供的信號(hào)強(qiáng)度指示方法，通過(guò)由硬件自動(dòng)實(shí)現(xiàn)接收信號(hào)分段上 報(bào)功能，不需要軟件控制接收信號(hào)分段上報(bào)，在不增加軟件復(fù)雜度、生產(chǎn)成本、生產(chǎn)復(fù)雜度、 不降低生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)上，有效擴(kuò)寬了接收信號(hào)的功率的上報(bào)范圍。進(jìn)而，可以提高接收信 號(hào)功率上報(bào)的準(zhǔn)確度。
[0119] 本發(fā)明的實(shí)施例提供一種信號(hào)強(qiáng)度指示方法，應(yīng)用于圖2對(duì)應(yīng)的實(shí)施例提供的信 號(hào)強(qiáng)度指示電路，當(dāng)?shù)谝婚_(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)均閉合時(shí)，參照?qǐng)D7所示，包括：
[0120] 601、通過(guò)信號(hào)強(qiáng)度指示電路的輸入端接收輸入電路的鏡像電流信號(hào)。
[0121] 602、第一開(kāi)關(guān)和第二開(kāi)關(guān)均閉合時(shí)，通過(guò)第一電阻、第二電阻和第四電阻將電流 信號(hào)轉(zhuǎn)換為第三電壓信號(hào)。
[0122] 其中，第一開(kāi)關(guān)的閉合和斷開(kāi)狀態(tài)由第一基準(zhǔn)電壓、第三電阻、第二電阻、第一電 阻和電流信號(hào)決定。第二開(kāi)關(guān)的閉合和斷開(kāi)狀態(tài)由第一開(kāi)關(guān)、第二基準(zhǔn)電壓、第五電阻、第 四電阻、第一電阻和電流信號(hào)決定。
[0123] 603、通過(guò)ADC對(duì)第三電壓信號(hào)進(jìn)行采樣并轉(zhuǎn)換成第三數(shù)字信號(hào)。
[0124] 604、通過(guò)MCU讀取第三數(shù)字信號(hào)。
[0125] 本發(fā)明的實(shí)施例提供的信號(hào)強(qiáng)度指示方法，通過(guò)由硬件自動(dòng)實(shí)現(xiàn)接收信號(hào)分段上 報(bào)功能，不需要軟件控制接收信號(hào)分段上報(bào)，在不增加軟件復(fù)雜度、生產(chǎn)成本、生產(chǎn)復(fù)雜度、 不降低生產(chǎn)效率的基礎(chǔ)上，有效擴(kuò)寬了接收信號(hào)的功率的上報(bào)范圍。進(jìn)而，可以提高接收信 號(hào)功率上報(bào)的準(zhǔn)確度。
[0126] 以上所述，僅為本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何 熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到變化或替換，都應(yīng)涵 蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1. 一種接收信號(hào)強(qiáng)度指示電路，其特征在于，包括：模數(shù)轉(zhuǎn)換器ADC、微控制器MCU、第 一電阻、第一開(kāi)關(guān)、第二電阻和第三電阻；其中： 所述信號(hào)強(qiáng)度指示電路的輸入端與所述ADC的輸入端相連； 所述ADC的輸出端與所述MCU的輸入端相連； 所述ADC的輸入端與所述第一電阻的第一極相連，所述第一電阻的第二極接地； 所述第一電阻的第一極與所述第一開(kāi)關(guān)的第一極相連，所述第一開(kāi)關(guān)的第二極與所述 第二電阻的第二極相連，當(dāng)所述第一開(kāi)關(guān)的第一極的電壓大于所述第一開(kāi)關(guān)第二極的電壓 時(shí)所述第一開(kāi)關(guān)將所述第一電阻與所述第二電阻導(dǎo)通； 所述第二電阻的第一極與所述第一電阻的第二極相連； 所述第三電阻的第一極與所述第二電阻的第二極相連，所述第三電阻的第二極與第一 基準(zhǔn)電壓相連； 所述信號(hào)強(qiáng)度指示電路的輸入端接收輸入所述電路的鏡像電流信號(hào)； 所述ADC將通過(guò)所述第一電阻或所述第一電阻和第二電阻的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換成對(duì)應(yīng)的 數(shù)字信號(hào)； 所述MCU讀取所述數(shù)字信號(hào)，并反算出所述數(shù)字信號(hào)的接收光功率，以便于用戶(hù)檢測(cè) 所述接收光功率信號(hào)是否在協(xié)議規(guī)定的范圍內(nèi)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的電路，其特征在于， 所述第一開(kāi)關(guān)包括但不限于：第一二極管。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的電路，其特征在于，所述電路還包括： 第二開(kāi)關(guān)，所述第二開(kāi)關(guān)的第一極與所述第一電阻的第一極相連； 第四電阻，所述第四電阻的第一極與所述第二開(kāi)關(guān)的第二極相連，所述第四電阻的第 二極與所述第一電阻的第二極相連；當(dāng)所述第二開(kāi)關(guān)的第一極的電壓大于所述第二開(kāi)關(guān)的 第二極的電壓時(shí)，所述第二開(kāi)關(guān)將所述第一電阻和所述第四電阻導(dǎo)通； 第五電阻，所述第五電阻的第一極與所述第四電阻的第一極相連； 第二基準(zhǔn)電壓，所述第二基準(zhǔn)電壓與所述第五電阻的第二極相連。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的電路，其特征在于， 所述第二開(kāi)關(guān)包括但不限于：第二二極管。
5. -種接收信號(hào)強(qiáng)度指示方法，其特征在于，所述方法包括： 通過(guò)信號(hào)強(qiáng)度指示電路的輸入端接收輸入所述電路的鏡像電流信號(hào)； 第一開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，通過(guò)所述第一電阻將所述電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為第一電壓信號(hào)； 或，所述第一開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，通過(guò)所述第一電阻和所述第二電阻將所述電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為 第二電壓信號(hào)；其中，所述第一開(kāi)關(guān)的閉合和斷開(kāi)狀態(tài)由第一基準(zhǔn)電壓、第三電阻、第二電 阻、第一電阻和所述電流信號(hào)決定； 通過(guò)所述ADC對(duì)所述第一電壓信號(hào)進(jìn)行采樣，并轉(zhuǎn)換成第一數(shù)字信號(hào)；或，通過(guò)所述 ADC對(duì)所述第二電壓信號(hào)進(jìn)行采樣，并轉(zhuǎn)換成第第二數(shù)字信號(hào)； 通過(guò)MCU讀取所述第一數(shù)字信號(hào)或所述第二數(shù)字信號(hào)。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的方法，其特征在于，所述方法還包括： 第二開(kāi)關(guān)斷開(kāi)時(shí)，通過(guò)所述第一電阻將所述電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述第一電壓信號(hào)；或，通 過(guò)所述第一電阻和所述第二電阻將所述電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為所述第二電壓信號(hào)； 或，所述第二開(kāi)關(guān)閉合時(shí)，通過(guò)所述第一電阻、所述第二電阻和第四電阻將所述電流信 號(hào)轉(zhuǎn)換為第三電壓信號(hào)；其中，所述第二開(kāi)關(guān)的閉合和斷開(kāi)狀態(tài)由所述第一開(kāi)關(guān)、第二基準(zhǔn) 電壓、第五電阻、第四電阻、第一電阻和所述電流信號(hào)決定； 通過(guò)所述ADC對(duì)所述第三電壓信號(hào)進(jìn)行采樣，并轉(zhuǎn)換成第三數(shù)字信號(hào)； 通過(guò)所述MCU讀取所述第三數(shù)字信號(hào)。
【文檔編號(hào)】H04B10/60GK104113379SQ201310134327
【公開(kāi)日】2014年10月22日 申請(qǐng)日期:2013年4月17日 優(yōu)先權(quán)日:2013年4月17日
【發(fā)明者】楊云波, 邱志雙, 程祥 申請(qǐng)人:華為技術(shù)有限公司