一种光接收机接收信号强度检测电路及其检测方法技术

本发明专利技术公开了一种光接收机信号强度检测电路及其检测方法，电路包括电流输入模块、电流比较阵列模块、电流转电压模块、模数转换模块和处理器：电流输入模块的输出端连接电流比较阵列模块的输入端和电流转电压模块的输入端，电流比较阵列模块的输出端连接电流转电压模块的输入端和处理器的输入端，电流转电压模块的输出端连接模数转换模块的输入端，模数转换模块的输出端连接处理器的输入端。本发明专利技术电流输入模块接收输入电流和镜像输出两路电流，分别送至电流比较阵列模块和电流转电压模块，最后分别得到7bit数字信号和10bit数字信号，计算得到光电转换电流的精确值，扩大了接收信号强度检测的范围，保证整个检测范围内的检测精度。精度。精度。

【技术实现步骤摘要】
一种光接收机接收信号强度检测电路及其检测方法


[0001]本专利技术属于光通信系统
，具体涉及一种光接收机接收信号强度检测电路及其检测方法。

技术介绍

[0002]在高速光通信系统中，接收信号强度检测(Received Signal Strength Indication，RSSI)位于光接收机中，以检测光电转换电流的强弱，光电转换电流的强弱与光强成正比。由于光通信中光强的变化较大，传统的RSSI电路在整个接收的光电转换电流变化范围内无法保证足够的检测精度，这可能导致系统误判光功率的强度从而致使系统不稳定。因此设计出一款高精度、大范围的RSSI电路对光通信系统而言意义重大。

技术实现思路

[0003]专利技术目的：为了克服现有技术中存在的问题，本专利技术公开了一种光接收机接收信号强度检测电路及其检测方法，有效的扩大了接收信号强度检测的范围，同时保证整个检测范围内的检测精度。
[0004]技术方案：为实现上述专利技术目的，本专利技术采用如下技术方案：
[0005]一种光接收机信号强度检测电路，包括电流输入模块、电流比较阵列模块、电流转电压模块和模数转换模块，其中，电流输入模块的输出端连接电流比较阵列模块的输入端和电流转电压模块的输入端，电流比较阵列模块的输出端连接电流转电压模块的输入端，电流转电压模块的输出端连接模数转换模块的输入端。
[0006]优选地，电流输入模块包括NMOS管MN0～MN2、NMOS管组MN3、NMOS管MN4、PMOS管MP0～MP3和反相器，其中，NMOS管组MN3包括NMOS管MN31～MN37：
[0007]输入电流IIN连接NMOS管MN0的源极、PMOS管MP1的源极以及NMOS管MN1的漏极、PMOS管MP0的漏极，NMOS管MN1的栅极和PMOS管MP0的栅极共同连接信号ISINK，NMOS管MN0的栅极和PMOS管MP1的栅极共同连接信号ISINKB，信号ISINK和信号ISINKB分别连接反相器两端；
[0008]NMOS管MN0的漏极和PMOS管MP0的源极共同连接PMOS管MP2的漏极和栅极，PMOS管MP2的栅极连接PMOS管MP3的栅极，PMOS管MP2的源极与PMOS管MP3的源极连接电源；
[0009]NMOS管MN1的源极、PMOS管MP1的漏极、PMOS管MP3的漏极共同连接NMOS管MN2的漏极和栅极，NMOS管MN2的栅极与NMOS管MN31～MN37的栅极以及NMOS管MN4的栅极共同连接，NMOS管MN2的源极、NMOS管MN31～MN37的源极和NMOS管MN4的源极接地。
[0010]优选地，电流比较阵列模块包括PMOS管MP4～MP11、缓冲输出级BF0～BF6，其中：
[0011]PMOS管MP4～MP11的栅极共同连接，源极共同连接电源，PMOS管MP11的漏极与栅极共同连接基准信号IBU；
[0012]PMOS管MP4～MP10的漏极分别连接所述电流输入模块中NMOS管MN31～MN37的漏极，PMOS管MP4～MP10的漏极分别连接缓冲输出级BF0～BF6的输入端。
[0013]优选地，电流转电压模块包括由NMOS管MN5～MN20、PMOS管MP12～MP15以及电阻，其中：
[0014]PMOS管MP12的栅极和漏极共同连接所述电流输入模块中NMOS管MN4的漏极，PMOS管MP13的栅极连接PMOS管MP12的栅极，PMOS管MP12～MP15的源极共同接电源；
[0015]PMOS管MP13的漏极连接NMOS管MN5的漏极和栅极，NMOS管MN5的栅极连接NMOS管MN6～MN13的栅极，NMOS管MN5～MN13的源极共同接地；
[0016]NMOS管MN14～MN20的源极分别连接NMOS管MN7～MN13的漏极，NMOS管MN14～MN20的栅极分别连接所述电流比较阵列模块中缓冲输出级BF6的输出端、缓冲输出级BF5的输出端、缓冲输出级BF4的输出端、缓冲输出级BF3的输出端、缓冲输出级BF2的输出端、缓冲输出级BF1的输出端和缓冲输出级BF0的输出端；
[0017]NMOS管MN6的漏极、NMOS管MN14～MN20的漏极共同连接PMOS管MP14的栅极与漏极，PMOS管MP14的栅极连接PMOS管MP15的栅极，PMOS管MP15的漏极连接电阻的一端和电流转电压模块的输出Vout，电阻另外一端接地。
[0018]优选地，模数转换模块采用10bit SAR ADC。
[0019]一种光接收机信号强度检测方法，基于上述的光接收机信号强度检测电路，包括：
[0020]通过电流比较阵列模块得到输入电流所属的检测范围；
[0021]通过电流转电压模块得到输入电流转换成的输出电压值；
[0022]通过输入电流转换成的输出电压值，结合输入电流所述的检测范围对应的电流和电压的计算公式，计算得到输入电流的值。
[0023]有益效果：与现有技术相比较，本专利技术具有如下显著的有益效果：
[0024]1、本专利技术对输入电流的检测范围进行分段划分，在划分的每个检测范围内计算输入电流对应的电压值，最后通过输入电流所属的检测范围以及对应的电压计算输入电流的大小，在模式转换模块采样的电压范围一定的情况下，可以检测更大范围的输入电流；在检测的输入电流的范围一定的情况下，可以有效的减小模数转换模块所用ADC的bit数，减小了芯片成本；
[0025]2、本专利技术中，电流转电压模块引入由电流比较阵列模块输出的输入电流的所属检测范围，将该检测范围内的输入电流通过特定的计算方法转换成电压，进一步提高了检测精度；
[0026]3、本专利技术在完成电流检测范围的划分后，电流比较阵列模块由于仅输出值0和1，不会额外增加功耗，因此在不增加功耗的情况下提高了检测精度；
[0027]4、本专利技术中，电流输入模块完成两种方向输入电流的接收，扩大了应用范围。
附图说明
[0028]图1为本专利技术所述接收信号强度检测电路的模块结构图；
[0029]图2为本专利技术中电流输入模块的电路结构示意图；
[0030]图3为图2中NMOS管组MN3<6:0>的具体电路结构示意图；
[0031]图4为本专利技术中电流比较阵列模块的电路结构示意图；
[0032]图5为本专利技术中电流转电压模块的电路结构示意图。
具体实施方式
[0033]下面结合附图对本专利技术作更进一步的说明。
[0034]本专利技术公开了一种光接收机信号强度检测电路，如图1所示，包括电流输入模块、电流比较阵列模块、电流转电压模块、模数转换模块和处理器，其中，电流输入模块的输出端连接电流比较阵列模块的输入端和电流转电压模块的输入端，电流比较阵列模块的输出端连接电流转电压模块的输入端和处理器的输入端，电流转电压模块的输出端连接模数转换模块的输入端，模数转换模块的输出端连接处理器的输入端。电流输入模块接收输入本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种光接收机信号强度检测电路，其特征在于，包括电流输入模块、电流比较阵列模块、电流转电压模块、模数转换模块和处理器，其中，电流输入模块的输出端连接电流比较阵列模块的输入端和电流转电压模块的输入端，电流比较阵列模块的输出端连接电流转电压模块的输入端和处理器的输入端，电流转电压模块的输出端连接模数转换模块的输入端，模数转换模块的输出端连接处理器的输入端。2.根据权利要求1所述的一种光接收机信号强度检测电路，其特征在于，电流输入模块包括NMOS管MN0～MN2、NMOS管组MN3、NMOS管MN4、PMOS管MP0～MP3和反相器，其中，NMOS管组MN3包括NMOS管MN31～MN37：输入电流IIN连接NMOS管MN0的源极、PMOS管MP1的源极以及NMOS管MN1的漏极、PMOS管MP0的漏极，NMOS管MN1的栅极和PMOS管MP0的栅极共同连接信号ISINK，NMOS管MN0的栅极和PMOS管MP1的栅极共同连接信号ISINKB，信号ISINK和信号ISINKB分别连接反相器两端；NMOS管MN0的漏极和PMOS管MP0的源极共同连接PMOS管MP2的漏极和栅极，PMOS管MP2的栅极连接PMOS管MP3的栅极，PMOS管MP2的源极与PMOS管MP3的源极连接电源；NMOS管MN1的源极、PMOS管MP1的漏极、PMOS管MP3的漏极共同连接NMOS管MN2的漏极和栅极，NMOS管MN2的栅极与NMOS管MN31～MN37的栅极以及NMOS管MN4的栅极共同连接，NMOS管MN2的源极、NMOS管MN31～MN37的源极和NMOS管MN4的源极接地。3.根据权利要求2所述的一种光接收机信号强度检测电路，其特征在于，电流比较阵列模块包括PMOS管MP4～MP11、缓冲输出级BF0～BF6，其中：PMOS管MP4～MP11的栅极共同连接，源极共同连接电源，PMOS管MP11的漏极与栅极共同连接基准信号IBU；PMOS管MP4...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄颋，
申请(专利权)人：南京牛芯微电子有限公司，
类型：发明
国别省市：