[发明专利]一种可见光通信发射端专用集成电路

说明书

一种可见光通信发射端专用集成电路，包括与荧光型白光LED的输入端相连接的用于加速荧光型白光LED的变暗过程，从而提高可见光通信的数据传输速率的剩余载流子抽取电路，用于对所接收到的输入信号的幅频特性进行调整，对低频部分的增益进行抑制，同时提高高频部分的增益后再输出的预加重电路，输入端与预加重电路输出端相连，输出端与荧光型白光LED的输入端相连，用于将所接收到的信号调制到荧光型白光LED上的串联驱动电路，串联驱动电路的输出端还连接剩余载流子抽取电路的输入端，用于给剩余载流子抽取电路发送对荧光型白光LED进行作用的控制信号。本发明在发射端设计中采用预加重与剩余载流子抽取结合的技术，可显著提高可见光通信系统的带宽。

技术领域

本发明涉及一种可见光通信电路。特别是涉及一种采用CMOS工艺实现的可见光通信发射端专用集成电路。

背景技术

随着电子科技的不断发展，智能设备的用户总数和普及率逐年增加，人们对高速宽带多媒体通信的需求也大幅增加。面对不断增加的通信需求，传统射频通信出现频谱资源紧张的态势，加之电磁辐射干扰等因素的局限，以及消费者日益重视辐射对身体健康的影响问题，人们迫切需要一种宽频谱、绿色节能的通信方式，因此，可见光通信技术成为了当前研究的热点。

可见光通信技术相比于其他无线通信技术，具有不占用无线电频谱资源、保密性好、无电磁辐射等优点，而且兼顾照明和通信两种功能。可见光通信技术是在白光LED技术的基础上发展起来的。与传统的照明光源相比，白光LED是一种杰出的绿色照明光源，它具有亮度高、尺寸小、功耗低、易驱动、使用寿命长、绿色环保等优点，特别是响应灵敏度很高，且拥有良好的调制特性，因此可以用来进行数据通信。随着白光LED光源的市场份额逐年提高，基于白光LED的可见光通信技术具备广阔的发展前景。

虽然可见光通信技术具备广阔的发展前景，而且已经引起研究者们的普遍关注，然而可见光通信系统带宽较窄的缺点严重限制了信号的传输速率，这成为制约可见光通信技术发展的瓶颈。本专利的目的在于设计一种高速的可见光通信发射端专用集成电路，从而提高可见光通信系统的带宽和整个可见光通信系统的信号传输速率。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是，提供一种能够提高可见光通信系统的带宽和整个可见光通信系统信号传输速率的可见光通信发射端专用集成电路。

本发明所采用的技术方案是：一种可见光通信发射端专用集成电路，包括用于发光的荧光型白光LED，与所述的荧光型白光LED输入端相连接的用于加速荧光型白光LED的变暗过程，从而提高可见光通信的数据传输速率的剩余载流子抽取电路，还设置有用于对所接收到的输入信号的幅频特性进行调整，对低频部分的增益进行抑制，同时提高高频部分的增益后再输出的预加重电路，以及输入端与所述预加重电路输出端相连，输出端与所述的荧光型白光LED的输入端相连，用于将所接收到的信号调制到荧光型白光LED上的串联驱动电路，所述串联驱动电路的输出端还连接所述剩余载流子抽取电路的输入端，用于给所述剩余载流子抽取电路发送对所述荧光型白光LED进行作用的控制信号。

所述的预加重电路包括有依次串联连接的第一级共源极放大器、第二级共源极放大器和第三级源极跟随器，所述第一级共源极放大器的输入端通过第一电容接收外部信号，所述第三级源极跟随器的输出端通过第六电容连接所述串联驱动电路的输入端。

所述的第一级共源极放大器包括有：第一晶体管，所述第一晶体管的栅极分别连接第一电阻的一端、第二电阻的一端以及所述的第一电容的输出端，所述第一电阻的另一端连接供电电源，所述第二电阻的另一端接地，所述第一晶体管的源极分别连接第四电阻的一端和第五电阻的一端，所述第四电阻的另一端接地，第五电阻的另一端通过第二电容接地，所述第一晶体管的漏极构成第一级共源极放大器的输出端连接第二级共源极放大器的输入端，所述第一晶体管的漏极还通过第三电阻连接供电电源。