[其他]RS-232C接口光纤数据传输光端机

说明书

本发明是属于RS－232C接口光纤数据传输光端机，是属于光纤通信系统。

RS－232C是国际通行的串行二进制信息交换用数据终端设备与数据通信设备间一种标准接口，许多计算机、自动化设备和智能化仪表均备有该通信接口。RS－232C光纤数据传输系统可实现上述仪表设备及计算机之间的远距离高抗干扰通信。国外近年来已有RS－232C光纤数据传输光端机问世，如日立电线公司HL－MS20K、藤仓电线公司FFL－MD－101、FFL－MD－110等等，其数据率在20Kbps以内，传输距离为3～4KM，误码率小于10^－9。它们所用的光源器件均为GaAlAs／GaAs双异质结高辐射率红外LED，该器件进口报价为200元以上，国内产品也高达上千元一只，由于结构上的原因，其承受过电流和反向电压的能力极差。使用中稍有不当即可能失效。货源也短缺，国内年产量不过2000只，远远满足不了迅速增长的需求，故每年要花费大量外汇进口。已有技术同类光端机中探测器为硅PIN，进口价数十美元，国产价也在100元以上。本实用新型的目的是，以降低成本、货源充足的GL5S、2CV2器件，充当RS－232C光纤数据传输光端机的光源和探测器，以大幅度降低系统的成本，并确保通信质量不变。本实用新型包括光发射机和光接收机两部份，光发射机电路如图1，由两块集成电路MC14093、MC14528和两只晶体管3DG6、3DK4等元件构成，所有元件均为普通市售品。电路板为单面印刷板，整个发射机装在一长方体铝机壳中，外尺寸为75×35×20mm。机壳两端各装一个插座，一为Q9－50KY插座，供LED接入电路用。一为塑料三芯插座，供电源、RS－232C信号输入及接地引线用。电源功耗为5V40mA。

光接收机电路如图2，由一只JFET，二块集成运放，一块集成电压比较器，一块单稳，一块四一二输入与非门，一块RS－232C接口电路和一块集成稳压电源等元件构成。线路基板为单面印刷板，电源有正、负12V两组耗电量分别为50mA与20mA，采用长方体铜质机壳，外形尺寸为：90×50×25mm，机壳两端也各有插座，一为Q9－50KU，供PD插入电路之用；另一为塑料四芯插座，供±12V，RS－232C信号输出及接地引线之用。

本实用新型中，LED、PD不象已有技术中那样安装在机壳内并焊死到电路板上。而是置于机壳之外，封装在Q9－J4插头之中，借该插头插到Q9－50KY上与电路接通。

本实用新型与已有技术相比，光端机电路元件数量及工艺条件均不相上下，但LED、PD却比已有技术中同类产品所用LED、PIN价廉得多。FFL－MD－101等型号光端机所用LED在200美元以上，PIN也要几十美元（如用国产器件，LED在千元左右，PIN也要100多元）。此外，本实用新型所用LED器件（GL－5S、TSDS5200、5201、5202等型号）比光通信专用LED更可靠耐用。如GL－5S等管子可多次承受500mA电流冲击（长达1～2秒／次），或施加12V反向电压而不损坏（这对于光通信专用LED是绝不允许的！）。国产带尾光的光纤通信LED，年产量不过2000只，远远满足不了光纤通信这一新技术发展需要。本实用新型有助于减缓这一状况。

与已有技术的相应光端机相比，本实用新型的另一特点是：LED、PD不固定在机壳内部，而改用经Q9插头件从机外接入的办法，这便取消了端机与光路间连接用的光纤活动连接器，代之以电气插头插拔连接。从而，避免了光纤活动连接器固有的：插入损耗较大，损耗值重复性差，插头互换性差（国内一些产品不互换），寿命短，使用维护很麻烦（如插拔动作要轻，不能摇晃、振动、敲、端面须非常洁静光亮，不得污染等…）等弊病。活动连接器售价每付在100元以上。Q9插头不存在以上问题，即价廉（每付10元以下），也坚固耐用得多。

由于本实用新型所用LED、PD均二元一只，又以Q9插头座取代光纤活动连接器，使光端机成本由按常规设计的1300元下降到不足250元。主要性能指标：数据率≤32Kbps，误解率≤10^－9，传输距离达6～7KM。