光纤LED驱动电路的设计原理分析

1、    光纤LED驱动电路的设计原理分析为了减少数据传输时间在整个系统处理时间指标中所占的比重，要求数据传输率应不小于E1(2.048Mb/s) 速率，同时要求通信链路安全、可靠。我们通过对各种数据通信技术的分析，最终选择了光纤键路，取得了满意的效果。为了减少数据传输时间在整个系统处理时间指标中所占的比重，要求数据传输率应不小于E1(2.048Mb/s) 速率，同时要求通信链路安全、可靠。我们通过对各种数据通信技术的分析，最终选择了光纤键路，取得了满意的效果。 1铜介质数据链路分析 由于同时要求较高的数据传输率及较长的通信距离，在铜介

2、质链路中不进行编码和调制很难满足指标要求，但是高速调制解调器不仅价格昂贵，而且双方握手过程费时，在要求随机实时传输数据的场会显然不适用。 最重要的是，传统的铜介质链路既产生电磁干扰信号，又容易受电磁干扰的影响，而且不易满足EMC(电磁兼容)和EMI(电磁干扰)标准的要求。 2光纤链路的分析 在人们的传统印象中，光纤应用于短距离通信是不经济的，但是它有着铜介质键路不可比拟的优点：光纤链路既不发射电磁波，也不受其影响，光纤之间没有干 扰，误码率大大降低。设计人员不用考虑可能耦合进来的环境噪声;光纤提供了通信链路双方之间的电气隔离，消除了长距离设备之间由于地电位不同引起

3、的问 题。同时设计人员再也不用为阻抗匹配而头疼了;光纤发射器可采用数字调制驱动电路。数字基带信号只要经过简单的线路编码，即可直接驱动光纤发射器。 现在，光纤器件价格与以前相比已经大幅下降，而今后随着钢缆价格的上升及光纤器件价格的进一步下降，人 们选择光纤时将不再首先考虑价格因素。因此，我们综合考虑速率与距离指标，选择合适类型的光纤、收发器及其驱动电路，可以获得高性能价格比的光纤通信键 路，这正是本文要讨论的重点。 3光纤通信器件的选择 一个基本的光纤通信系统非常简单：一个LED发射器将电信号转变成光信号，并将之耦会进入传输光纤中，光信号通过光纤到达光接收器，它把接

4、收到的光信号恢复成原来的电信号输出。 ?光缆的选择：一般，石英玻璃光纤由于其低损耗、高带宽而用于长距离通信链路，例如，以太网和FDDI标准指定采用多模 62.5/125m石英玻璃光纤。这些细纤芯的光纤需要高精度连接器以减少耦合损耗，对于工业应用，需要低成本的光缆和连接器。因此，1mm的 POF(Plymer Optical Fibers)和200m的HCS(Hard Clad Silica)光纤是最好选择，它们均属于阶跃折射率的多模光纤。 1mm POF的典型损耗值在650nm波长时为0.2dB/m，而200m HCS光纤在650mm波长典型损耗值仅为8dB/km，在820

5、nm波长时更少。HCS光纤的核心是石英玻璃，包层是专利的高强度聚合物，不仅增加了光 纤的强度，而且防潮防污染，外护套则是2.2mm的聚氯乙烯。HCS光纤可工作于一40+85的温度范围内，架设温度范围为一20一+85，在 性能与价格上均满足系统要求。 ?工作波长的选择：光纤通信系统的设计必须考虑光纤损耗与色散对系统带来的影响，由于损耗和色散都与系统的工作波长有关，因此工作波长的选择成为系统设计的一个主要问题。 综合考虑系统的指标要求与选定的光纤，选择820nm波长可使HCS光纤损耗低至6dB/km，同时色散也达到最小。 ?光源的选择：在820m波长下，LED是可以选

6、用的最佳光源，与半导体激光器相比，LED的驱动电路简单，且成本低。 综上所述，光缆选用200m HCS光纤，光收发器件选用 HP公司820nm波长的HFBR-0400系列。该系列中的HFBR-14X2/HFBR-24X2可在1500m距离内达到5MBd的速率，工作温度范围为一40+85，有ST、SMA、SC和 FC多种端口型号可供选择。HFBR-14XZ采用820nm波长的AlGaAs型LED，HFBR-24XZ内部集成了包括PIN光电检测器、直流放大 器及集电极开路输出Schottky型晶体管的一个IC芯片，其输出可直接与流行的TTL及CMOS集成电路相连。 4一种实用的光纤LED驱动电路 光纤双工通信系统其中驱动电路的作用是将电功率转换成光功率，并将要传输的电信号调制到光源的输出上，它对光源同时提供偏置电流和随数字信号而变化的调制电流。 设计LED驱动电路必须首先考虑驱动LED的电流峰值，如果超过了峰值驱动电流光信号将会产的过冲现象。而由此在接收器引起的电信号的下冲，加上来自放大 器噪声的影响，结果可能会越过