一种突发模式限幅放大器的快速共模恢复电路及方法.pdf

(19)国家知识产权局(12)发明专利申请(10)申请公布号CN115225042A(43)申请公布日2022.10.21(21)申请号202210830037.1(22)申请日2022.07.15(71)申请人南通大学地址226019江苏省南通市崇川区啬园路9号(72)发明人王志亮朱鸿章谭庶欣(74)专利代理机构南京苏科专利代理有限责任公司32102专利代理师蒋慧妮(51)Int.Cl.H03F1/34(2006.01)H04B10/25(2013.01)权利要求书1页说明书5页附图4页(54)发明名称一种突发模式限幅放大器的快速共模恢复电路及方法(57)摘要本发明提供适用于突发模式限幅放大器的共模恢复的低成本设计方案。采用可变时间常数的方法可将共模恢复时间缩短至14ns，满足无源光网络需求。设计简单可行，既保留了前后级信号交流耦合设计简易的优点，又避免了突发模式限幅放大器中交流耦合方式导致的共模恢复时间较长、难以满足突发模式限幅放大器中的环路工作速度优于25.6ns的指标要求。CN115225042ACN115225042A权利要求书1/1页1.一种突发模式限幅放大器（BurstMode‑LimitingAmplifier，BM‑LA）的快速共模恢复电路，包括：动态时间常数控制单元（RC_CONTROL）、限幅放大器（LimitingAmplifier，LA）和直流失调校准（DCOC）反馈回路三个部分，其特征在于：动态时间常数控制单元（RC_CONTROL）具有信号输入端In+、In‑，信号输入端In+、In‑分别通过两个相同的电容C连接至BM‑LA的信号输入端，其中，动态时间常数控制单元（RC_CONTROL）的信号输入端In+通过电容C后与输入共模电压端之间并联连接有第一电阻R和第一可控制开关，动态时间常数控制单元（RC_CONTROL）的信号输入端In‑通过电容C后与输入共模电压端之间并联连接有第二电阻R和第二可控制开关；第一可控制开关和第二可控制开关的控制端均连接至或门（OR）电路，或门（OR）电路的两个输入端分别连接至复位端（RST，Reset）和直流失调校准（DCOC）反馈回路的DOC_ON信号端；由电容C和电阻R构成的RC电路的时间常数的极度缩短，由复位端（RST，Reset）的高电平信号（即RST=1）来实现。2.如权利要求1所述的突发模式限幅放大器的快速共模恢复电路，其特征在于：第一电阻R、第二电阻R值相同。3.如权利要求2所述的突发模式限幅放大器的快速共模恢复电路，其特征在于：第一电阻R、第二电阻R值均取20KΩ，两个电容C均取40pF。4.如权利要求1所述的突发模式限幅放大器的快速共模恢复电路，其特征在于：突发模式限幅放大器（BM‑LA）由四个运算放大器级联而成。5.突发模式限幅放大器（BM‑LA）的快速共模恢复方法，该方法基于如权利要求1‑4任一项所述的突发模式限幅放大器的快速共模恢复电路来实现，其特征在于：通过复位信号RST（高电平有效），强制使得第一可控制开关和第二可控制开关导通，使得第一电阻和第二电阻被短路，等效电阻近似为可控制开关的导通电阻，使得RC电路的时间常数变得极短，达到突发信号输入共模恢复时间极大地缩短的目的，适用于突发工作系统。2CN115225042A说明书1/5页一种突发模式限幅放大器的快速共模恢复电路及方法技术领域[0001]本发明涉及突发模式限幅放大器的快速共模恢复方法及其电路。背景技术[0002]随着光纤接入技术的快速发展，无源光网络(PassiveOpticalNetwork,PON)技术已成为全球接入网技术的主流。目前在无源光网络（PON）中，上行通信，即从光网络单元（OpticalNetworkUnit,ONU)到光线路终端(OpticalLineTerminal,OLT)是相当困难的，因为多个用户都用同样的光纤进行传送。在任何时刻只允许一个用户能传送数据包到OLT。时分多址接入(TimeDivisionMultipleAccess,TDMA)协议可用来保证上述的条件。也就是要求ONU在没有传送信号时处于关断状态，而在传送信号时要很快打开，这就时需要ONU支持特殊的突发模式发射器与接收器。因此，上行接入是系统设计的关键，而支持突发模式的收发器也就成为整个系统的重点和难点。在光线路终端（OLT），激光驱动器LDD为连续工作模式，而跨阻放大器TIA和限幅放大器LA则需支持突发工作模式。无源光纤网络的一般配置中有些芯片需采用突发模式的，如BM‑TIA（突发模式跨阻放大器），BM‑LA（突发模式限幅放大器）和BM‑LDD（突发模式激光驱动器）三种芯片。[0003]如图1，由于不同光网络单元（OpticalNetworkUnit,ONU）物理距离不同导致链路损耗不同，光线路终