[发明专利]光电转换模块跨阻增益放大器参数校准电路及校准方法

说明书

一种光电转换模块跨阻增益放大器参数校准电路，其中光电流输入端连接至电流电压转换模块的输入端，电流电压转换模块的输出端连接至单端差分增益模块，光电流输入端还分别连接至阻抗和失配调节模块和电压电流转换模块，电压电流转换模块输入固定的输入电流变化，阻抗和失配调节模块将固定的输入电流变化与可变电阻得到的电压变化值与参考电压进行比较，根据比较的结果调整可变电阻。本发明能够有效校准等效输入阻抗提高阻抗匹配保证信号传输质量和稳定性，有效抵消电路自身的失配问题保证电路的工作状态，同时降低一部分噪声提高系统的信噪比，微弱的可见光信号可以被稳定有效的放大，然后被后续的电路解码，完成信息通信。

技术领域

本申请涉及光通信领域，特别涉及在可见光通信领域中从微弱可见光信号转换为可靠电信号的光电转换模块中的跨阻增益放大器参数校准电路，从而提高微弱信号通信和信息交换质量。

背景技术

光通信在大容量高速率传输领域有明显优势，随着各种通信标准（QSFP，USB，HDMI等）的不断升级，传输速率也在逐渐幂次翻倍提高，传统的铜线传输由于自身衰减的问题越来越力不从心，光通信因此正逐渐扩大领域走进消费市场。

在传统的光通领域，往往用VCSEL作光源，以光纤做传输介质，光在可控的环境下传输用于满足高容量大速率的数据传输需求。近些年随着LED光源的普及，LED寿命长，效率高，本身也具有更好的光可调制性，结合LED的这些优点发展出了新兴的可见光通信技术。

可见光通信是将LED用高速率的编码来闪烁发光，再利用高灵敏度光电转换器件恢复出电信号以获取信息。可见光通信相比于无线通信具有如下优点：无电磁干扰问题、可利用的光谱带宽大、传输的范围可控、以及可利用现有的照明系统成本相当低。如果考虑下行的数据容量，可见光通信系统几乎是无限的，非常适合于人群密集的场合例如商场的室内导航，医院的实时大容量信息广播等。

但可见光通信是开放环境下的信息传输，容易受到自然光等因素的干扰，对可见光系统尤其是光电转换提出了更高的要求。首先因为光在自然环境下传输会有较大的衰减，所以传输的有效信号更容易受到噪声影响，因此要求收光系统有较强的抗噪声干扰和较高的信噪比，其次要把可见光微弱的光信号转换为可靠的电信号就需要光电转换模块具备较大的跨阻增益，第三光电探测器转化光信号为电流信号后需要接跨阻放大器放大，电信号在两者之间通过传输线传输，阻抗的适配引起的反射会使信号严重失真，两者之间较准确的阻抗匹配可以有效提高系统稳定度，满足误码率的设计要求。

现有的光电转换模块中跨阻增益放大器设计未综合考虑可见光通信中光接收模块的这些需求，尤其是输入阻抗匹配校准，较大阻抗增益和信噪比的结合等方面。

因此，如何解决上述问题，校准等效输入阻抗提高阻抗匹配，降低电路噪声提高信噪比，消除电路自身失配提高跨阻增益，从而提高微弱信号通信和信息交换质量成为现有技术亟需解决技术问题。

发明内容

本发明的目的在于提出一种光电转换模块跨阻增益放大器参数校准电路，能够校准等效输入阻抗提高阻抗匹配，降低电路噪声提高信噪比，消除电路自身失配提高跨阻增益，从而提高微弱信号通信和信息交换质量。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一种光电转换模块跨阻增益放大器参数校准电路，包括电流电压转换模块，单端差分增益模块，阻抗和失配调节模块和电压电流转换模块，其中光电流输入端连接至电流电压转换模块的输入端，所述电流电压转换模块的输出端连接至所述单端差分增益模块的其中一个输入端，所述光电流输入端还分别连接至阻抗和失配调节模块和电压电流转换模块，所述电压电流转换模块能够输入固定的输入电流变化至阻抗和失配调节模块，所述阻抗和失配调节模块具有可变电阻，能够将所述固定的输入电流变化与可变电阻得到的电压变化值与参考电压进行比较，根据比较的结果调整所述可变电阻。