www.diagram.com.ua
www.diagram.com.ua

Русский: Русская версия English: English version

Translate it!

+ Поиск по всему сайту
+ Поиск по журналам
+ Поиск по статьям сайта
+ Поиск по каталогу схем
+ Поиск по схемам СССР
+ Поиск по Библиотеке

ВСЕ СТАТЬИ А-Я

БЕСПЛАТНАЯ БИБЛИОТЕКА
ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ
СПРАВОЧНИК
АРХИВ СТАТЕЙ

НОВОСТИ НАУКИ И ТЕХНИКИ, НОВИНКИ ЭЛЕКТРОНИКИ

ФОРУМЫ
ВАШИ ИСТОРИИ ИЗ ЖИЗНИ
ОБРАТНАЯ СВЯЗЬ
ОТЗЫВЫ О САЙТЕ

КАРТА САЙТА

Бесплатная техническая библиотека РАЗДЕЛЫ БЕСПЛАТНОЙ ТЕХНИЧЕСКОЙ БИБЛИОТЕКИ:
Архив и лента новостей
Книги и сборники
Технические журналы
Архив статей и поиск
Схемы и сервис-мануалы
Электронные справочники
Русские инструкции
Радиоэлектронные и электротехнические устройства

СКАЧАЙТЕ БЕСПЛАТНО:

ЭНЦИКЛОПЕДИЯ РАДИОЭЛЕКТРОНИКИ И ЭЛЕКТРОТЕХНИКИ БЕСПЛАТНО:
Автомобиль
Автомобильные электронные устройства
Аккумуляторы, зарядные устройства
Акустические системы
Альтернативные источники энергии
Антенны
Антенны КВ
Антенны телевизионные
Антенны УКВ
Антенные усилители
Аудио и видеонаблюдение
Аудиотехника
Блоки питания
Бытовая электроника
Бытовые электроприборы
Видеотехника
ВЧ усилители мощности
Галогенные лампы
Генераторы, гетеродины
Гирлянды
Гражданская радиосвязь
Детекторы напряженности поля
Дозиметры
Дом, приусадебное хозяйство, хобби
Зажигание автомобиля
Заземление и зануление
Зарядные устройства, аккумуляторы, батарейки
Защита электроаппаратуры
Звонки и аудио-имитаторы
Измерения, настройка, согласование антенн
Измерительная техника
Индикаторы, датчики, детекторы
Инструмент электрика
Инфракрасная техника
Кварцевые фильтры
Компьютерные интерфейсы
Компьютерные устройства
Компьютерный модинг
Компьютеры
Личная безопасность
Люминесцентные лампы
Медицина
Металлоискатели
Микроконтроллеры
Микрофоны, радиомикрофоны
Мобильная связь
Модернизация радиостанций
Модуляторы
Молниезащита
Музыканту
Начинающему радиолюбителю
Ограничители сигнала, компрессоры
Освещение
Освещение. Схемы управления
Охрана и безопасность
Охрана и сигнализация автомобиля
Охрана и сигнализация через мобильную связь
Охранные устройства и сигнализация объектов
Переговорные устройства
Передатчики
Передача данных
Предварительные усилители
Преобразователи напряжения, выпрямители, инверторы
Применение микросхем
Пускорегулирующие аппараты люминесцентных ламп
Работа с CAD-программами
Радиолюбительские расчеты
Радиолюбителю-конструктору
Радиоприем
Радиостанции портативные
Радиостанции, трансиверы
Радиоуправление
Разная бытовая электроника
Разные компьютерные устройства
Разные узлы радиолюбительской техники
Разные устройства гражданской радиосвязи
Разные электронные устройства
Разные электроустройства
Регуляторы мощности, термометры, термостабилизаторы
Регуляторы тембра, громкости
Регуляторы тока, напряжения, мощности
Сварочное оборудование
Светодиоды
Синтезаторы частоты
Смесители, преобразователи частоты
Спидометры и тахометры
Справочник электрика
Справочные материалы
Стабилизаторы напряжения
Студенту на заметку
Телевидение
Телефония
Теория антенн
Техника QRP
Технологии радиолюбителя
Технология антенн
Трансвертеры
Узлы радиолюбительской техники
Усилители мощности
Усилители мощности автомобильные
Усилители мощности ламповые
Усилители мощности транзисторные
Усилители низкой частоты
Устройства защитного отключения
Фильтры и согласующие устройства
Цветомузыкальные установки
Цифровая техника
Часы, таймеры, реле, коммутаторы нагрузки
Электрику
Электрику. ПТЭ
Электрику. ПУЭ
Электрические схемы автомобилей
Электрические счетчики
Электричество для начинающих
Электробезопасность, пожаробезопасность
Электродвигатели
Электромонтажные работы
Электронный впрыск топлива
Электропитание
Электроснабжение
Электротехнические материалы

СТАТЬИ БЕСПЛАТНО:
Батарейки и аккумуляторы
Большая энциклопедия для детей и взрослых
Биографии великих ученых
Важнейшие научные открытия
Детская научная лаборатория
Должностные инструкции
Домашняя мастерская
Жизнь замечательных физиков
Заводские технологии на дому - простые рецепты
Инструменты и механизмы для сельского хозяйства
Искусство аудио
Искусство видео
История техники, технологии, предметов вокруг нас
И тут появился изобретатель
Конспекты лекций, шпаргалки
Личный транспорт: наземный, водный, воздушный
Любителям путешествовать - советы туристу
Мобильные телефоны
Моделирование
Опыты по физике
Опыты по химии
Нормативная документация по охране труда
Основы безопасной жизнедеятельности (ОБЖД)
Основы первой медицинской помощи (ОПМП)
Охрана труда
Параметры, аналоги, маркировка радиодеталей
Радио - начинающим
Секреты ремонта
Советы радиолюбителям
Строителю, домашнему мастеру
Справочная информация
Типовые инструкции по охране труда (ТОИ)
Функциональный состав импортных ТВ
Функциональный состав, пульты, шасси, эквиваленты импортных телевизоров
Чудеса природы. Увлекательное путешествие вокруг земного шара
Шпионские штучки
Электрик в доме
Эффектные фокусы и их разгадки

ЖУРНАЛЫ БЕСПЛАТНО:
Блокнот Радиоаматора
Домашний компьютер
Домашний ПК
КВ журнал
КВ и УКВ
Квант
Компьютерра
Конструктор
Левша
Моделист-конструктор
М-Хобби
Наука и жизнь
Новости электроники
Новый Радиоежегодник
Популярная механика
Радио
Радио Телевизия Електроника
Радиоаматор
Радиодело
Радиодизайн
Радиокомпоненты
Радиоконструктор
Радиолюбитель
Радиомир
Радиосхема
Радиохобби
Ремонт и сервис
Ремонт электронной техники
Сам
Сервисный центр
Силовые машины
Схемотехника
Техника - молодежи
Химия и жизнь
ЭКиС
Электрик
Электроника
Юный техник
Юный техник для умелых рук
Я - электрик
A Radio. Prakticka Elektronika
Amaterske Radio
Chip
Circuit Cellar
Electronique et Loisirs
Electronique Pratique
Elektor Electronics
Elektronika dla Wszystkich
Elektronika Praktyczna
Everyday Practical Electronics
Evil Genius
Funkamateur
Nuts And Volts
QEX
QST
Radiotechnika Evkonyve
Servo
Stereophile

КНИГИ СЕРИЙНЫЕ БЕСПЛАТНО:
Библиотека по автоматике
Библиотека электромонтера
Библиотечка Квант
Библиотечка электротехника
Знай и умей
Массовая радиобиблиотека

КНИГИ ПО РАДИОТЕХНИКЕ И ЭЛЕКТРОНИКЕ БЕСПЛАТНО:
Автомобиль
Аппаратура СВЧ
Запись и воспроизведение звука
Ламповая аппаратура
Начинающему радиолюбителю
Охрана и безопасность
Радиолокация, навигация
Радиотехнические технологии
Радиоуправление, моделизм
Робототехника
Схемотехника
Теоретическая электроника, радиотехника
Усилители
Цифровая обработка сигналов
Электроника в быту
Электроника в медицине
Электроника в науке
Электроника для музыканта

КНИГИ ПО РЕМОНТУ БЕСПЛАТНО:
Ремонт аудиотехники
Ремонт бытовая техники
Ремонт видеотехники
Ремонт телевизоров ламповых
Ремонт телевизоров полупроводниковых
Ремонт мониторов
Ремонт оргтехники
Ремонт радиоприемников
Ремонт телефонов и факсов
Спутниковое телевидение
Теория телевидения
Теория ремонта электроники

КНИГИ ПО ИЗМЕРЕНИЯМ БЕСПЛАТНО:
Измерения и метрология
Измерительная аппаратура
Измерительная техника. Схемы и описания

КНИГИ ПО СВЯЗИ БЕСПЛАТНО:
Антенны
Аппаратура любительской радиосвязи
Линии связи, передача данных
Мобильные телефоны
Теория и практика радиосвязи

КНИГИ ПО ЭЛЕКТРИКЕ БЕСПЛАТНО:
Автоматика, автоматизация, управление
Аккумуляторы, элементы питания, зарядные устройства
Альтернативные источники энергии
Источники питания, стабилизаторы, преобразователи
Молниезащита
Осветительная аппаратура
Охрана труда, электробезопасность, пожаробезопасность
Релейная защита
Сварка, сварочное оборудование
Теория электротехники
Устройства телемеханики
Электрику, электромонтажнику, электромеханику
Электрические сети, воздушные и кабельные линии
Электродвигатели
Электрооборудование
Электропривод
Электростанции, подстанции
Электротехнические справочники
Энергетика, электроснабжение

СБОРНИКИ БЕСПЛАТНО:
В помощь радиолюбителю
Радиоаматор-лучшее
Радиоежегодник

СПРАВОЧНИКИ БЕСПЛАТНО:
Зарубежные микросхемы и транзисторы
Измерительная техника. Схемы и описания
Медицинская аппаратура
Механизмы импортной аудио и видеоаппаратуры
Прошивки зарубежной аппаратуры
Пульты ДУ импортных телевизоров
Радиокомпоненты Atmel
Радиокомпоненты Cirrus Logic
Радиокомпоненты Maxim
Радиокомпоненты Microchip
Радиокомпоненты Mitsubishi
Радиокомпоненты Motorola
Радиокомпоненты National Semiconductor
Радиокомпоненты Panasonic
Радиокомпоненты Philips
Радиокомпоненты Rohm
Радиокомпоненты Samsung
Радиокомпоненты Sharp
Радиокомпоненты Sony
Радиокомпоненты Toshiba
Соответствие моделей и шасси телевизоров
Строчные трансформаторы HR
Строчные трансформаторы Konig

СХЕМЫ И СЕРВИС-МАНУАЛЫ БЕСПЛАТНО:
Бытовая техника Beko
Бытовая техника Braun
Бытовая техника Candy
Бытовая техника Elenberg
Бытовая техника Elica
Бытовая техника Gorenje
Бытовая техника Hansa
Бытовая техника Merloni
Бытовая техника SEB
Бытовая техника Snaige
Бытовая техника Stinol
Бытовая техника Universal
Бытовая техника Whirpool

Зарубежные DVD-плееры
Зарубежные автомагнитолы
Зарубежная аудиоаппаратура
Зарубежные видеокамеры
Зарубежные видеомагнитофоны и видеоплееры
Зарубежные мониторы
Зарубежные моноблоки
Зарубежные телевизоры
Зарубежные телефоны
Зарубежные факсы

Мобильники Benq-Siemens
Мобильники Eastcom
Мобильники Ericsson
Мобильники Fly Bird
Мобильники LG
Мобильники Maxon
Мобильники Mitsubishi
Мобильники Motorola
Мобильники Nokia
Мобильники Panasonic
Мобильники Pantech
Мобильники Samsung
Мобильники Sharp
Мобильники Siemens
Мобильники Sony-Ericsson
Мобильники TCL
Мобильники Voxtel

Отечественные телевизоры
Отечественная аудиоаппаратура

Справочники по вхождению в режим сервиса

Схемы блоков питания импортных телевизоров и видеотехники

Телевизоры Avest
Телевизоры Beko
Телевизоры, аудио, видеотехника Elenberg, Cameron, Cortland
Телевизоры Erisson
Телевизоры Rainford
Телевизоры Roadstar
Телевизоры Rolsen
Телевизоры Vestel
Телевизоры Витязь
Телевизоры Горизонт
Телевизоры Рекорд
Телевизоры Рубин

Станки металлообрабатывающие
Электроинструмент Bocsh
Электроинструмент Makita

БЕСПЛАТНЫЙ АРХИВ СТАТЕЙ
(150000 статей в Архиве)

АЛФАВИТНЫЙ УКАЗАТЕЛЬ СТАТЕЙ:
Библиотечка Квант указатель
Библиотека по автоматике указатель
Библиотека электромонтера указатель
Библиотечка электротехника указатель
Блокнот Радиоаматора указатель
В помощь радиолюбителю указатель
Знай и умей указатель
Массовая радиобиблиотека указатель
КВ и УКВ указатель
КВ журнал указатель
Квант указатель
Конструктор указатель
Моделист-конструктор указатель
Наука и жизнь указатель
Новости электроники указатель
Новый Радиоежегодник указатель
Популярная механика указатель
Радио указатель
Радиоаматор указатель
Радиоаматор-лучшее указатель
Радиоежегодник указатель
Радиодело указатель
Радиодизайн указатель
Радиокомпоненты указатель
Радиоконструктор указатель
Радиолюбитель указатель
Радиомир указатель
Радиосхема указатель
Радиохобби указатель
Ремонт и сервис указатель
Ремонт электронной техники указатель
Сам указатель
Сервисный центр указатель
Силовая электроника указатель
Схемотехника указатель
Техника - молодежи указатель
Химия и жизнь указатель
ЭКиС (Электронные компоненты и системы) указатель
Электрик указатель
Электроника указатель
Юный техник указатель
Я - электрик указатель

СПРАВОЧНИК БЕСПЛАТНО

ПАРАМЕТРЫ РАДИОДЕТАЛЕЙ БЕСПЛАТНО

ДАТАШИТЫ БЕСПЛАТНО

ПРОШИВКИ БЕСПЛАТНО

РУССКИЕ ИНСТРУКЦИИ БЕСПЛАТНО


Стол заказов СТОЛ ЗАКАЗОВ:

СХЕМЫ ПОД ЗАКАЗ:
Импортные DVD
Импортные автоаудио
Импортные аудио
Импортные видеокамеры
Импортные видеомагнитофоны
Импортные кондиционеры
Импортные мониторы
Импортные моноблоки
Импортные проекторы
Импортные СВЧ-печи
Импортная спутниковая аппаратура
Импортные стиральные машины
Импортные телевизоры
Импортные телефоны
Импортные факсы
Импортные фотоаппараты
Импортные холодильники

Отечественные автоаудио
Отечественные видеомагнитофоны
Отечественные магнитофоны
Отечественные мониторы
Отечественные приборы
Отечественные радиолы
Отечественные радиоприемники
Отечественные усилители
Отечественные цветные телевизоры
Отечественные черно-белые телевизоры
Отечественные электрофоны


Бонусы БОНУСЫ:

НА ДОСУГЕ:
Интерактивные флеш-игры
Игры он-лайн
Ваши истории
Знаете ли Вы, что...
Зрительные иллюзии
Веселые задачки
Каталог Вивасан
Палиндромы

ИСТОРИИ ИЗ ЖИЗНИ

ССЫЛКИ

ДОБАВИТЬ В ЗАКЛАДКИ

Оставить отзыв о сайте

ДИАГРАММА
© 2000-2017

Дизайн и поддержка:
Александр Кузнецов

Техническое обеспечение:
Михаил Булах

Программирование:
Данил Мончукин

Маркетинг:
Татьяна Анастасьева

Перевод:
Наталья Кузнецова

Контакты

При использовании материалов сайта обязательна ссылка на http://www.diagram.com.ua

сделано в Украине
сделано в Украине

Диаграмма. Бесплатная техническая библиотека

Бесплатная техническая библиотека Бесплатная техническая библиотека Как скачивать файлы с сайта? Как скачивать файлы с сайта? Добавить в закладки, оставить отзывДобавить в закладки, оставить отзыв

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники. Большая подборка статей со схемами, иллюстрациями, комментариями Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники

Бесплатная библиотека / Схемы радиоэлектронных и электротехнических устройств

Оптоволоконные линии и связь

Энциклопедия радиоэлектроники и электротехники / Телефония

Комментарии к статье Комментарии к статье

В связи с этим стремительно развивается инфраструктура коммуникаций, по которым передаются данные. В подтверждение этим словам можно привести следующие цифры - за период с 1993 по 1998 год число страниц в Интернете увеличилось с 50 штук до 50 миллионов. За три года, с 1998 по 2001 год, число пользователей, подключенных к Сети, увеличилось со 143 до 700 миллионов человек. Рост компьютерного парка и увеличение мощности процессоров персональных компьютеров создало спрос на большие объемы передачи данных как по Интернету, так и по традиционным линиям связи: видеофон, телефон, услуги факса. Набор микросхем, выпускаемый фирмой MAXIM для приемника/передатчика, поддерживающих вышесказанные требования, позволяет проводить оптические / электрические преобразования в SDH / SONET оптических системах передачи. SDH - европейский стандарт на волоконно-оптические средства для скоростной передачи данных. SONET - стандарт, определяющий скорости, сигналы и интерфейсы для синхронной передачи данных при скорости более одного гигабита / сек. по волоконно-оптической сети.

Фирмы производители сетевого оборудования поставляют на рынок новые, с улучшенными параметрами изделия. Но потребность в приборах с большей производительностью передачи данных все возрастает. Скорость передачи данных по медным проводам подошла к своему пределу, и дальнейшее увеличение происходит за счет оптоволоконных кабелей. Физическая природа оптоволоконных кабелей позволяет существенно расширить диапазон скорости передачи данных. Возможности оптоволоконных линий используются как в локальных сетях, так и в обширных сетях передачи данных между странами. Ожидается дальнейшее расширение этих сетей для удовлетворения потребительских запросов в высокоскоростной и высококачественной передаче информации.

Чтобы передать данные через оптические каналы, сигналы должны быть преобразованы из электрического вида в оптический, переданы по линии связи и, затем в приемнике преобразованы обратно в электрический вид. Эти преобразования происходят в устройстве приемопередатчика, который содержат электронные блоки наряду с оптическими компонентами.

Волоконно-оптические приемопередатчики

Широко используемый в технике передач мультиплексор с разделением времени (TDM) (устройство, разделяющее время доступа к скоростному каналу между подключенными к мультиплексору низкоскоростными линиями), позволяет увеличить скорость передачи до 10 Гб/сек. Современные быстродействующие волоконно-оптические системы предлагают следующие стандарты скорости передач.

Стандарт SONETСтандарт SDHСкорость передачи байт/сек
OC 1-51,84 Мб/сек
OC 3STM 1155,52 Мб/сек
OC 12STM 4622,08 Мб/сек
OC 48STM 162,4883 Гб/сек
OC 192STM 649,9533 Гб/сек

Новые методы мультиплексного разделения длины волны (WDM) или спектральное уплотнение дают возможность увеличить плотность передачи данных. Для этого многочисленные мультиплексные потоки информации посылаются по одному оптоволоконному каналу с использованием передачи каждого потока на разных длинах волны. Электронные компоненты в WDM-приемнике и передатчике отличаются по сравнению с теми, которые используются в системе с временным разделением.

Рассмотрим работу приемопередатчиков в оптической системе передач с разделением времени TDM.

Оптические приемники

Оптические приемники обнаруживают сигналы, передаваемые по волоконно-оптическому кабелю и преобразовывают его в электрические сигналы, которые затем усиливают и далее восстанавливают их форму, а также синхросигналы. В зависимости от скорости передачи и системной специфики устройства, поток данных может быть преобразован из последовательного вида в параллельный. На рис. 1 представлено преобразование, передача и прием сигнала приемопередатчиком в последовательном или параллельном виде, а также формирование синхросигнала.

Оптоволоконные линии и связь. Электронно-оптический приемопередатчик

Рис. 1. .Электронно-оптический приемопередатчик

P-I-N - фотодиод (PIN) или лавинный фотодиод (APD) получают световой поток сигнала и путем модуляции удельной электропроводности или изменением потенциала дают возможность конвертировать полученный световой сигнал в электрический. PIN фотодиод относительно дешевый прибор и работает с тем же самым напряжением питания, что и все электронное устройство. Однако его чувствительность намного меньше, чем у лавинного фотодиода. Поэтому расстояние между передатчиком и приемником на основе APD может быть увеличено. Конечно, все это не бесплатно - APD фотодиоды требуют (в зависимости от типа) питающее напряжение от 30 до 100 Вольт. К тому же APD создает большие шумы, стоит дороже, чем PIN - фотодиод и требует охлаждения.

Сигнал с фотодетектора поступает на усилитель напряжения, управляемый током (transimpedance amplifier - TIA). Асимметричное напряжение, полученное в TIA, усиливается и преобразовывается в дифференциальный сигнал, необходимый для работы последующих каскадов. TIA должен обеспечивать как высокую перегрузочную способность, так и высокую входную чувствительность (большой динамический диапазон). Оптические сигналы могут быть ослаблены из - за старения передатчика или длинного канала связи. Поэтому для увеличения чувствительности TIA до минимума должен быть уменьшен собственный шум. С другой стороны, высокая перегрузочная способность требуется, чтобы избежать разрядных ошибок, связанных с искажениями от сильных оптических сигналов.

Максимально достижимая крутизна усилителя TIA зависит от рабочей частоты. Чтобы гарантировать устойчивость и требуемую полосу пропускания коэффициент усиления может быть оптимизирован только в пределах узкого диапазона. При маломощном оптическом сигнале это ограничение может сделать выходной сигнал усилителя недостаточным для дальнейшей обработки. Чтобы усиливать небольшие напряжения в диапазоне 1 ч 2 mV, после усилителя TIA ставят еще один усилитель, который в большинстве случаев является усилителем-ограничителем (LA). В этот усилитель также включен индикатор малого сигнала, который предупреждает, когда поступающий сигнал падает ниже определенного пользователем порога, устанавливаемого извне. Чтобы при сигнале близком к порогу флаг индикатора не менял свое значение, компаратор выполняется с гистерезисом.

Ключевой компонент, который следует за усилителем-ограничителем в приемном устройстве - это схема восстановления синхронизации и данных (CDR). CDR выполняет тактирование, принимает решение об уровне амплитуды поступающего сигнала и выдает время - и амплитуду- восстановленного потока данных. Есть несколько способов поддержания функции восстановления синхронизации (внешний ПАВ - фильтр, внешний контрольный синхросигнал и т.д.), но только комплексный подход может снизить и стоимость и объем работ.

Международный союз Телесвязи - сектор стандартов Телесвязи (ITU - T) определяет ограничения на допуск, передачу и генерирование колебания. Качество сигнала на выходе усилителя ограничителя обычно низкое, главным образом из-за не идеальных компонентов в оптической системе передачи. Поскольку схема CDR для достижения нормальной, свободной от ошибок работы, должна принять некоторое количество колебаний входных данных, все устройства приемника должны исполнять рекомендации ITU-T по допуску на неустойчивую синхронизацию.

Помимо эффектов колебания (jitter) шум и искажение импульса также уменьшают фазу запаса регулирования. Это усложняет синхронизацию полученной информации и считывание логического уровня каждого бита. Использование системы фазовой автоподстройки частоты (PLL) - неотъемлемая часть в синхронизации генератора тактовых импульсов с потоком данных, чтобы гарантировать выравнивание синхросигнала с серединой информационного слова. Для последующей оптимизации частоты передачи бита ошибки (BER) при асимметричном повышении и падении переходов сигнала полученных данных, система должна включить выбор регулирования фазы зависимости синхроимпульсов и данных. Последовательный поток восстановленных данных и синхроимпульсов от CDR поступает, обычно, в блок преобразования последовательного кода в параллельный (deserializer). Скорость преобразования его зависит от скорости передачи битов и совместимости (по скорости) с КМОП - компонентами системы.

Оптический передатчик

Оптический передатчик в волоконно-оптической системе преобразовывает электрическую последовательность данных, поставляемых КМОП компонентами системы, в оптический поток данных. Как показано на рис. 1, передатчик состоит из параллельно - последовательного преобразователя с синтезатором синхроимпульсов (который зависит от системной установки и скорости передачи информации в битах), драйвера и источника оптического сигнала.

Для передачи информации по волоконно-оптическому каналу используют два важных диапазона волн: 1000 ч 1300 нм, называемый вторым оптическим окном, и 1500 ч 1800 нм, известный как третье оптическое окно. На этих диапазонах - наименьшие потери сигнала в линии на единицу длины кабеля (dB / км).

Для оптических систем передачи могут быть использованы различные оптические источники. Например, светоизлучающие диоды (LED) часто используются в дешевых локальных сетях для связи на малое расстояние. Однако, широкая спектральная полоса пропускания и невозможность работы в длинах волны второй и третьей оптических окон, не позволяет использовать светодиод в системах телесвязи!

В отличие от светодиода, оптически - модулируемый лазерный передатчик с высокой спектральной чистотой может работать в третьем оптическом окне. Поэтому для ультра дальних и WDM систем передачи, где стоимость - не главное соображение, а высокая эффективность обязательна, используют лазерный оптический источник. Для оптических каналов связи различные типы прямо - моделируемых полупроводниковых лазерных диодов имеют оптимальное отношение стоимость / эффективность для коротких, средних и длинных передач. Приборы могут работать и во втором и в третьем оптических окнах.

Все полупроводниковые лазерные диоды, используемые для прямой модуляции, обычно имеют потребность в постоянном токе смещения, чтобы установить рабочую точку и ток модуляции для передачи сигнала. Величина тока смещения и тока модуляции зависит от характеристики лазерного диода и может отличаться от типа к типу и друг от друга у одного типа. Диапазон изменения этих характеристик со временем и температурой должен учитываться при проектировании блока передатчика. Особенно это касается экономически более выгодных неохлаждаемых типов полупроводниковых лазеров. Отсюда следует, что драйвер лазера должен выдавать ток смещения и ток модуляции в диапазоне достаточном, чтобы разные оптические передатчики с широким выбором лазерных диодов могли работать в течение длительного времени и при разной температуре.

Для компенсации ухудшающихся характеристик лазерного диода используют устройство автоматического управления энергией (APC). Здесь используется фотодиод, который преобразовывает световую энергию лазера в пропорциональный ток и подает его в драйвер лазера. Исходя из этого сигнала, драйвер выдает ток смещения в лазерный диод, чтобы световая мощность оставалась постоянной и соответствовала первоначально установленной. Так поддерживается "амплитуда" оптического сигнала. Фотодиод, который находится в схеме APC, также может использоваться при автоматическом управлении модуляцией (АМС).

Дополнительно к указанным функциям система должна быть способной останавливать лазерные передачи, блокируя драйвер, но прием данных на входе при этом не должен прерываться.

Добавив триггер или защелку (как часть лазерного драйвера или параллельно - последовательного преобразователя), эффективность колебания может быть улучшена восстановлением синхронизации этого потока данных прежде, чем он достигнет выхода драйвера лазерного диода. Восстановление синхронизации и преобразование в последовательную форму требуют синхроимпульсы, которые должны синтезироваться. Этот синтезатор также может быть интегрирован в параллельно - последовательный преобразователь и, обычно, включает схему фазовой автоподстройки частоты. Синтезатор должен гарантировать передачу данных при возможно низком колебании. В результате, синтезатор играет ключевую роль в передатчике оптической системы связи.

На рис. 2 и 3 представлены синхронные транспортные модули (STM4), соответственно, приемника и передатчика.

Оптоволоконные линии и связь. Оптоэлектронный приемник данных

Рис. 2. Оптоэлектронный приемник данных.

Оптоволоконные линии и связь. Оптоэлектронный передатчик данных

Рис. 3. Оптоэлектронный передатчик данных.

Как указывалось выше, все компоненты оптической системы для телесвязи должны выполнять рекомендации ITU - T. Выпускаемый MAXIMом набор микросхем позволяет проектировщикам разработать конкурентно способные приемопередающие устройства. Все изделия основаны на быстродействующей биполярной технологии, когда частота передачи для р-n-р транзистора составляет 6,4 ГГц, а для n-р-n - 8,7 ГГц. Для субмикронного биполярного процесса частота передачи n-р-n транзистора составляет 27 ГГц. Выпускаемые микросхемы для STM 4 используют источники питания + 3,3В.

Предусилитель

Усилитель TIA (MAX 3664) преобразовывает асимметричный ток от фотодиодного датчика в асимметричное напряжение, которое усиливается и преобразуется в дифференциальный сигнал. При входном токе 100 А (двойная амплитуда) на выходе имеет дифференциальные колебания до 900 мB (двойная амплитуда).

Низкий входной шум достигнут тщательным проектированием интегральной микросхемы и ограничением полосы пропускания частотой 590 МГц при входной емкости 1,1 pF. При использовании одного p-i-n диода с малым шумом типовая входная чувствительность соответствует -32 dBm оптической мощности. При питании 3,3 В потребляемая мощность всего лишь 85 мBт.

Синхронизация и восстановление данных (CDR)

Микросхема MAX 3675 должна восстанавливать синхросигналы от полученного потока данных и их тактирование. Две микросхемы MAX 3664 и MAX 3675 служат основой оптоэлектронного модуля приемника, при этом потребляемая мощность составляет менее 300 мBт при питании 3,3В.

Чувствительность по входу для аналогового сигнала составляет 3 мВ (двойная амплитуда). Сигнальная функция потери блокировки и датчик мощности входного сигнала совмещены с усилителем - ограничителем. Датчик мощности на выводе RSSI - индикатор силы полученного сигнала - выдает напряжение пропорционально входной мощности.

Схема фазовой автоподстройки частоты, необходимая для восстановления синхроимпульсов, также полностью интегрирована в MAX 3675 и не требует внешних контрольных синхроимпульсов.

Блок преобразования последовательного кода в параллельный (DEMUX)

Для работы с различными схемами системного интерфейса MAXIM предлагает MAX 3680 и MAX 3681 - преобразователи последовательного кода в параллельный. MAX 3680 преобразовывает последовательный поток данных, поступающий со скоростью 622 Mbps в поток 78 Mbps восьмиразрядных слов. Выход данных и синхроимпульсов совместим с ТТЛ - уровнями. Потребляемая мощность - 165 мВт при питании 3,3В. MAX 3681 преобразовывает последовательный поток данных (622 Mbps ) в 155 Mbps поток четырехразрядных слов. Его дифференциальные данные и синхроимпульсы поддерживают имеют низковольтный дифференциальный сигнал (LVDS). Потребляемая мощность - 265 мBт при питании 3,3В. Управляя через вывод SINC, можно немного перестраивать выход данных относительно синхросигнала.

Параллельно - последовательный преобразователь (MUX)

Микросхема MAX3691 преобразовывает четыре LVDS потока данных передаваемых со скоростью 155 Mbps в последовательный поток в 622 Mbps. Необходимые синхроимпульсы передачи синтезируются с помощью встроенного контура фазовой автоподстройки частоты, включающего в себя генератор, управляемый напряжением, усилителя петлевого фильтра и фазочастотного детектора, который требует только внешних опорных синхроимпульсов. При питании 3,3В потребляемая мощность - 215 мBт. Последовательный выход данных выдается дифференциальным уровнем положительной эмиттерно - связанной логики (PECL) сигналами.

Лазерный формирователь (LD)

Основной задачей LD (MAX 3667) является подача тока смещения и модулирующего тока для прямого модулирования лазерного диода. Для гибкости дифференциальные входы принимают потоки данных PEСL, а также дифференциальное колебание напряжения уровнем до 320 мB (двойная амплитуда) при уровне питающего напряжения Vcc = 0,75B. Изменяя внешний резистор между выводом BIASSET с землей, можно регулировать ток смещения от 5 до 90 mA, а резистором между выводом MODSET и землей можно регулировать ток модуляции от 5 до 60 mA.

Внутреннее, температурно - стабилизированное опорное напряжение гарантирует стабильные токи смещения и модуляции.

Чтобы не повредить MAX 3667, выводы BIASSET, MODSET и APCSET не надо заземлять. Внутренняя цепь защиты ограничивает суммарный выходной ток примерно 150 мA. Для работы MAX 3667 достаточно одного источника питания 3,3В. Как альтернатива MAX 3667, выпускается пятивольтовый драйвер лазера MAX 3766 со скоростью передачи данных от 155 Мб/сек до 1,25 Гб/сек. MAX 3766 включает все атрибуты, упомянутые для MAX 3667, но в более широкой полосе частоты пропускания. Эта микросхема имеет расширенные безопасные условия для лазера, а также с единственным внешним резистором поддерживается "оптическая амплитуда" при изменении температуры и крутизны характеристики лазерной кривой.

В данной статье представлено комплексное решение фирмой MAXIM оптического приемо-передатчика. Посмотреть номенклатуру выпускаемых приборов для оптико/электрических узлов и их характеристики можно на www.maxim-ic.com.

Там же можно познакомится с техническими параметрами 98 базовых приборов, используемых в электронных блоках оптоволоконной связи. Достаточно подробную подборку материалов на русском языке о производимой MAXIMом продукции можно найти на сайте www.rtcs.ru, компании Rainbow Technologies, официального дистрибутора MAXIM в странах СНГ.

Автор: А. Шитиков, ashitikov@rainbow.msk.ru; Публикация: www.radioradar.net

Смотрите другие статьи раздела Телефония.

Читайте и пишите полезные комментарии к этой статье.

Рекомендуем скачать в нашей Бесплатной технической библиотеке:

журналы Circuit Cellar 2006 (архив за год)

журналы Техника - молодежи 1961 (архив за год)

книга Что такое защитное заземление и защитные меры безопасности. Найфельд М.Р., 1966

книга Спутниковое телевизионное вещание. Мамаев Н.С., 1995

статья Низковольтный стабилизатор напряжения

статья Перестраиваемый ФНЧ в ЧМ трансивере

сборник Архив схем и сервис-мануалов мобильных телефонов Motorola

Оставьте свой комментарий к этой статье:

Имя:

E-mail (не обязательно):

Комментарий:

[lol][;)][roll][oops][cry][up][down][!][?]