[发明专利]模拟可编程的OLT收发一体芯片

摘要

模拟可编程的OLT收发一体芯片，属于集成电路和光通信领域，本发明为解决传统基于GPON和EPON的OLT端光模块的限幅放大器和激光驱动器功能都是有两颗电路芯片来实现，导致生产成本高、周期长的问题。本发明包括两种方案：第一种基于EPON设计，发射机阈值配置方式，通过芯片外部的电阻来调整芯片内部所需的阈值大小，该方式被称为模拟可编程，接收机中的LOS信号判断通过芯片内部模块自动复位。第二种基于GPON设计，发射机阈值配置方式亦为模拟可编程，接收机中的LOS信号判断可以通过芯片内部模块自动复位，也可以通过芯片外部RESET信号配合相应的外围电路完成手动复位，并拥有LOS与SD信号输出选择引脚。

主权项

模拟可编程的OLT收发一体芯片，其特征在于，该芯片为基于EPON的模拟可编程的OLT收发一体芯片，包括发射机和接收机，所述发射机包括输入缓冲器Buffer、电流放大器X1、电流放大器X2、电流放大器X3、电流放大器X4、压控电流源VCCS1、温控电流源TCCS2、压控电流源VCCS3、条件开关switch2、NPN晶体管Q1～Q5和跨阻放大器A0；输入缓冲器Buffer正相输入端连接芯片引脚发射机正输入端TX_INP，其反相输入端连接芯片引脚发射机负输入端TX_INN；输入缓冲器Buffer正相输出端连接NPN晶体管Q2基极，其反相输出端连接NPN晶体管Q1基极；NPN晶体管Q1的集电极连接芯片引脚发射机正输出端TX_OUTP；NPN晶体管Q2的集电极连接芯片引脚发射机负输出端TX_OUTN；NPN晶体管Q1的发射极同时连接NPN晶体管的Q2的发射极、电流放大器X1的输入端；电流放大器X1的输出端连接压控电流源VCCS1的正端；压控电流源VCCS1的负端同时连接其压控信号端和芯片引脚MOD_SET，该引脚用于设置恒定调制电流部分；条件开关switch2的控制端连接芯片引脚TEMP_TH，该引脚用于设置温度补偿门限；条件开关switch2的正端连接电流放大器X2的一个输出端；条件开关switch2的负端连接温控电流源TCCS2的正端；温控电流源TCCS2的温控端连接环境温度；电流放大器X2的输入端连接芯片引脚MODT_COMP，该引脚的外部电阻用于设置超出温度门限时的调制电流温度系数；电流放大器X2的另一个输出端连接电流放大器X3的第一个输入端；电流放大器X3的第二个输入端连接芯片引脚MODB_COMP，该引脚用来设置基于偏置的调制电流补偿；电流放大器X3的第三个输入端连接芯片引脚I_BIAS，该引脚为外部的激光器L0提供偏置电流；电流放大器X3的输出端连接NPN晶体管Q3的集电极；NPN晶体管Q3的基极连接跨阻放大器A0的输出端；压控电流源VCCS3的负端同时连接其压控信号端、电流放大器X4的输入端和芯片引脚APC_SET，该引脚用于设置所需的平均光功率；电流放大器X4的输出端同时连接跨阻放大器A0的输入端和NPN晶体管Q4的集电极；NPN晶体管Q4的基极同时连接NPN晶体管Q5的基极、NPN晶体管Q5的集电极和芯片引脚I_MON，该引脚用于监测光电二极管输入；压控电流源VCCS3的正端连接VDD；温控电流源TCCS2的负端、NPN晶体管Q3的发射极、NPN晶体管Q4的发射极、NPN晶体管Q5的发射极同时连接GND；所述接收机包括限幅放大器LA、带switch开关的输出缓冲器Buffer0、运算放大器Level Detect、电压比较器COMP1、反相器Inverter；电阻Rref和电流源I1；限幅放大器LA的正相输入端连接芯片引脚接收机正输入端RX_INP，其反相输入端连接芯片引脚接收机负输入端RX_INN；限幅放大器LA的正相输出端同时连接输出缓冲器Buffer0的正相输入端和运算放大器Level Detect的正相输入端；限幅放大器LA的反相输出端同时连接输出缓冲器Buffer0的反相输入端和运算放大器Level Detect的反相输入端；运算放大器Level Detect的输出端连接电压比较器COMP1的反相输入端；电压比较器COMP1的正相输入端连接芯片内部判决LOS信号的阈值电压引脚LOSTH；电压比较器COMP1的输出端连接芯片LOS信号输出引脚；反相器Inverter的输入端连接接收机使能信号引脚EN；该引脚与芯片LOS信号输出引脚连接；反相器Inverter的输出端连接输出缓冲器Buffer0内部的switch开关；输出缓冲器Buffer0的正相输出端连接芯片引脚接收机正输出端RX_OUTP；输出缓冲器Buffer0的反相输出端连接芯片引脚接收机负输出端RX_OUTN；电阻Rref的一端同时连接电流源I1正端和芯片参考电压引脚Vref；电阻Rref的另一端连接电源VDD；电流源I1的负端连接地。