[光模块电路原理]培训教材-黄祥灿

光模块电路原理工程技术中心黄祥灿目录BOSA关键器件光收发芯片信号功能BOSA关键器件光模块（OpticalModule）由光电子器件、功能电路和光接口等组成，光电子器件包括发射和接收等器件组成。光发射部分叫做TOSA，光接受部分叫做ROSA，两个合在一起就叫做BOSA。BOSA关键器件TOSAROSABOSA最基本的组成部分：1.LD：LaserDiode半导体激光器。将电信号转变成光信号，用于光发射端机。2.PD：Photodiode光电二极管。将光信号转化为电信号，用于光接收端机（光电二极管（PIN）或雪崩光电二极管（APD）。3.TIA：Trans-impedanceAmplifier跨阻放大器。经光电探测器产生的微弱信号电流，由前置放大器转换成有足够辐度的信号电压输出，为适应高速率应用，前置放大器由跨阻放大器构成，跨阻放大器就是一个将电流信号转化为电压信号的变换器。4.滤光片，0度和45度，因为发射和接收光路导致需要这个器件。5.尾纤和连接器。BOSA关键器件名词术语BOSA：Bi-DirectionalOpticalSub-Assembly光发射接收组件。TOSA：TransmittingOpticalSub-Assembly光发射组件。ROSA：ReceivingOpticalSub-Assembly光接收组件。LD：LaserDiode激光二极管。PD：Photodiode光电二极管。MD：MonitorDiode监控光电二极管。PIN：PositiveIntrinsicNegative同质PN结光电二极管。APD：AvalanchePhoto-Diode雪崩光电二极管。TIA：Trans-impedanceAmplifier跨阻放大器。LA：LimitingAmplifier限幅放大器。LDD：LaserDriver突发模式激光驱动器。WDM：WavelengthDivisionMultiplexing波分复用。OLT：OpticalLineTermination光线路终端。ONU：OpticalNetworkUnit光网络单元。BOSA关键器件光收发芯片信号功能VCC_RX：收发芯片接收模块供电电压。VCC_DIG：收发芯片数字电源模块供电电压。光收发芯片供电电路VCC_TX：收发芯片发射模块供电电源。光收发芯片供电电路开启电压低电平有效APD升压供电电路①供电电压②使能信号高电平有效③芯片内部PWM打开时，电感充电储能阶段④芯片内部PWM关闭时，电感能量释放阶段⑥监控过流保护电路⑤输出供给APD阴极⑥电压反馈保护电路光收发芯片引脚信号配置IIC读取并校准以下几个参数：电源电压，温度，偏置电流，发射功率，接收功率。具有用于控制APD的电压的数模输出接口。发送模块通道接收模块通道光收发芯片功能结构图光收发芯片信号功能讲解引脚信号功能描述1LOS_SD限幅放大器信号丢失报警（当输入光功率低于最差接受光功率时，高电平告警），连接BCM68461芯片。此信号上拉10KΩ电阻到VCC_RX。2LAON限幅放大器的反向信号输出，采用交流耦合，差分线具有100Ω输入阻抗。此信号连接BCM68461芯片。3LAOP限幅放大器的正向信号输出，采用交流耦合，差分线具有100Ω输入阻抗。此信号连接BCM68461芯片。4VDD_DIG数字电源端。5SDAIIC从模式数据接口，连接BCM68461KRFBG芯片。此信号上拉4.7KΩ电阻到3V3。6SCLIIC从模式时钟接口，连接BCM68461KRFBG芯片。此信号上拉4.7KΩ电阻到3V3。7SDA_EIIC主模式的数据接口，连接EEPROM芯片。此信号上拉10KΩ电阻到3V3。引脚信号功能描述8SCL_EIIC主模式时钟接口，连接EEPROM芯片。此信号上拉10KΩ电阻到3V3。9TX_DIS/TX_SLP发射禁止使能或低功耗控制，当作为发射禁止使能，上拉10KΩ电阻到VCC_TX；当作为低功耗控制时，可以控制发射或接收进入低功耗模式。此信号连接BCM68461芯片。10LDIP发射信号正向输入，采用交流耦合，差分线具有100Ω输入阻抗。此信号连接BCM68461芯片。11LDIN发射信号反向输入，采用交流耦合，差分线具有100Ω输入阻抗。此信号连接BCM68461芯片。12BENP突发信号正向输入端，连接BCM68461芯片。此信号下拉10KΩ电阻到GND。13BENN突发信号反向输入端（此信号悬空未用）。14MD发射监测光电输入端，连接BOSA第T3引脚（PD+）。光收发芯片信号功能讲解引脚信号功能描述15IOUTN发射突发禁止时的偏置和调制电流输出端，连接BOSA第T4引脚（LD+/PD-）。16BIASP发射偏置正向输出端，连接BOSA第T2引脚（LD-）。17VDD_TX发射电源（VCC_TX）。18LDOP发射信号正向输出端，连接BOSA第T2引脚（LD-）。19LDON发射信号反向输出端，连接BOSA第T4引脚（LD+/PD-）。20TX_FAULT发射误状态报警，当激光器被检测到异常时，TX_FAULT信号将被置高电平，连接BCM68461芯片。21TX_SDO可选的突发发光状态指示输出端/长发光指示端，连接BCM68461芯片。光收发芯片信号功能讲解LD前后出光按一定比例，且基本恒定，PD监控背光大小，可知前出光大小，并反馈给激光器驱动电路，控制注入电流大小，来实现激光器稳定输出。引脚信号功能描述22DAO数模电流输出端，用来对APD升压电路的控制，连接VADP_FB信号。23IROP光接收组件ROSA光功率监测输入端，连接VADP_MON2信号监控电流输出，以及BOSA第R3引脚（LM）。24ADC_IN外接温度传感器的输入端，此信号下拉1KΩ电阻到GND。25LAIN限幅放大器反向信号输入，采用交流耦合，差分线具有100Ω输入阻抗。此信号连接BOSA第R1引脚（D+）。26LAIP限幅放大器正向信号输入，采用交流耦合，差分线具有100Ω输入阻抗。此信号连接BOSA第R4引脚（D-）。27RX_SLEEP接收的休眠模式控制端，此信号下拉1KΩ电阻到GND。28VDD_RX接收端电源（VCC_RX）。29GND芯片的共模接地点，也作为封装的散热接触。光收发芯片信号功能讲解PD（Photodiode）将光信号转换为电信号。TIA（Trans-impedanceAmplifier）跨阻放大器。PD生成的光电流输入TIA，TIA将电流放大后转换成电压信号，再经差分放大器实现双路输出。