專利名稱：有線電視網(wǎng)絡(luò)光接收機(jī)的單片機(jī)控制光自動(dòng)增益控制電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種應(yīng)用于有線電視網(wǎng)絡(luò)光接收機(jī)的單片機(jī)控制光自動(dòng)增益控制 (AGC Automatic Gain Control)電路，屬于有線電視技術(shù)領(lǐng)域，尤其是混合光纖同軸電纜網(wǎng)雙向網(wǎng)絡(luò)改造的一種基于有線電視光傳輸設(shè)備。
背景技術(shù)：
至2009年底，全國有線廣播電視用戶達(dá)1.74億戶。2010年1月13日，溫家寶總理在主持召開的國務(wù)院常務(wù)會(huì)議上正式提出加快推進(jìn)中國電信網(wǎng)、廣播電視網(wǎng)和互聯(lián)網(wǎng)三網(wǎng)融合，并明確了三網(wǎng)融合的時(shí)間表。2010年6月6日，我國通過了三網(wǎng)融合試點(diǎn)方案，并于7月1日確定了 12個(gè)試點(diǎn)城市和地區(qū)。三網(wǎng)融合實(shí)現(xiàn)后，廣播電視網(wǎng)不僅可以提供電視節(jié)目，還可以提供互聯(lián)網(wǎng)和語音通信業(yè)務(wù)。對于互聯(lián)網(wǎng)和電信網(wǎng)絡(luò)而言，也可以更好地發(fā)展網(wǎng)絡(luò)電視、手機(jī)電視等業(yè)務(wù)，分享廣播電視網(wǎng)豐富的節(jié)目資源。國家廣電總局要求HFC雙向網(wǎng)絡(luò)改造一個(gè)是基礎(chǔ)傳輸網(wǎng)絡(luò)改造，其中有基本實(shí)現(xiàn)光纖到樓，逐步實(shí)現(xiàn)光纖到戶。隨著 HFC網(wǎng)絡(luò)的不斷升級和改造，光纖網(wǎng)絡(luò)以低廉的價(jià)格、更廣的覆蓋范圍、更快的傳輸速度以及更小的故障率，迅速取代同軸電纜。這樣在HFC網(wǎng)絡(luò)中光發(fā)射機(jī)和光接收機(jī)就成為網(wǎng)絡(luò)中的關(guān)鍵設(shè)備，在這里我就根據(jù)新一代廣電網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展開發(fā)一款超低光功率接收有線電視網(wǎng)絡(luò)光接收機(jī)的光自動(dòng)增益控制電路。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是要提供一種有線電視網(wǎng)絡(luò)光接收機(jī)的單片機(jī)控制光自動(dòng)增益控制電路，它能超低功率接收，輸出電平恒定不變，準(zhǔn)確的光功率指示，成本低并安全可靠性
尚ο本發(fā)明的目的是這樣來達(dá)到的，一種有線電視網(wǎng)絡(luò)光接收機(jī)的單片機(jī)控制光自動(dòng)增益控制電路，包括光檢測器D1、電感L1L5、電容C1C15、發(fā)光二極管D2、電阻R1R19、放大管 U1、U2、信號耦合器Z1、芯片Q1、U3-U4、控制單元U5和插座JP1、JP2，其中U1、U2為F226放大管，U3為PIC16F887-04單片機(jī)芯片，U4為PE4304射頻數(shù)字衰減器芯片，U5為GSD-008 顯示控制單元，Ql為MCP1541電壓基準(zhǔn)芯片，光檢測器Dl的負(fù)極接電感Ll的一端，光檢測器Dl的接地腳接地，電感Ll的另一端接信號耦合器Zl輸入端，信號耦合器Zl輸出端接電阻R3和電容C8的一端，電容C8的另一端接地，電阻R3的另一端接電阻R2、R16和電容C7 的一端，電阻R16、電容C7的另一端接地，電阻R2的另一端接直流電壓+24V，耦合器Zl中心抽頭接電容Cl的一端，電容Cl的另一端接放大管Ul的1腳，放大管Ul的2腳接地，放大管Ul的3腳接電感L4、電容C2的一端，電感L4的另一端接電容C9、電阻R4的一端，電容C9的另一端接地，電阻R4的另一端、電容ClO的一端接直流電壓+8V，電容ClO的另一端接地，電容C2的另一端接電感L3的一端，電感L3的另一端接芯片U4的2腳，光檢測器Dl 正極接電感L2的一端，電感L2的另一端接電阻R1、R15、電容C5的一端，電阻R15、電容C5 的另一端接地，電阻Rl的另一端接電容C6的一端、芯片U3的21腳，電容C6的另一端接地，
3芯片 U3 的 3、12、13、19、20、23-27、30、31、33-37、42、43腳懸空，芯片仍的 8、9、10、11、14、15 腳分別接控制單元U5的2、3、4、9、7、8腳，芯片U3的16腳接插座JPl的1腳，芯片U3的17 腳接插座JPl的2腳，插座JPl的3腳接直流電壓+5V，插座JPl的4腳接地，插座JPl的5 腳接芯片U3的18腳、電阻R6的一端，電阻R6的另一端、電容C14 一端、芯片Ql的Vin腳接直流電壓+5V，芯片Ql的Vss腳、電容C14的另一端接地，芯片Ql的Vout腳接電容C13 的一端、芯片U3的22腳，電容C13的另一端接地，芯片U3的6、四腳接地，芯片U3的7、觀腳接直流電壓+5V，芯片U3的1腳接電阻R9的一端，電阻R9的另一端接插座JP2的2腳， 插座JP2的1腳接直流電壓+5V，芯片U3的44腳接電阻R8的一端，電阻R8的另一端接插座JP2的3腳，插座JP2的4腳接地，芯片U3的32腳接電阻R7的一端，電阻R7的另一端接發(fā)光二級管D2正極，發(fā)光二級管D2負(fù)極接地，芯片U3的38、39、40、41腳分別接控制單元U5的10、11、12、1腳，控制單元TO的5腳接直流電壓+5V，控制單元TO的6腳接地，芯片U3的2腳接電阻RlO的一端，電阻RlO的另一端接電阻R19的一端、芯片U4的5腳，芯片U3的4腳接電阻Rll的一端，電阻Rll的另一端接電阻R18的一端、芯片U4的3腳，芯片U3的5腳接電阻R12的一端，電阻R12的另一端接電阻R17的一端、芯片U4的4腳，電阻R17、R18、R19的另一端接地，芯片U4的13腳接電阻R13的一端，芯片U4的6、9腳、電阻R13的另一端電容C15的一端接直流電壓+3V，電容C15的另一端接地，芯片U4的0、7、 8、10、11、12、18腳接地，芯片U4的1、15-17、19、20腳接直流電壓+3V，芯片U4的14腳接電容C3的一端，電容C3的另一端接放大管U2的1腳，放大管U2的2腳接地，放大管U2的3 腳接電感L5、電容C4的一端，電感L5的另一端接電容C11、電阻R5的一端，電阻R5的另一端、電容C12的一端接直流電壓+8V，電容C11、C12的另一端接地，電容C4的另一端輸出射頻信號到前級放大電路。本發(fā)明使用了高靈敏度光檢測器，當(dāng)輸入光功率在_5dBm時(shí)，可保證用戶電視信號正常。輸入光檢測器光功率在-8 +2dBm時(shí)，保持輸出電平恒定不變，在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)，按照網(wǎng)絡(luò)輸出電平要求，可在基本不考慮光功率的前提下進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)改造。采用了精確光功率數(shù)碼指示電路，顯示準(zhǔn)確的光功率指示功能電路起到了光功率計(jì)的作用，可直接讀出當(dāng)前接收光功率，對于系統(tǒng)維護(hù)具有重要的意義，尤其是對于沒有光功率計(jì)的用戶，有光功率指示意義非同一般。充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，將光纖向用戶端延伸，無源光網(wǎng)絡(luò)對信號傳輸協(xié)議、信號調(diào)制格式完全透明，網(wǎng)絡(luò)可以按照用戶量的增長進(jìn)行擴(kuò)展，今后用戶確實(shí)需要更高的質(zhì)量要求，可直接把光纖延伸至用戶，實(shí)現(xiàn)真正的光纖入戶。網(wǎng)絡(luò)采用光纖，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)非常簡單，在前端和用戶之間大幅減少了有源電子器材，如光站和放大器，不需野外供電，AC 供電備份，據(jù)運(yùn)營商統(tǒng)計(jì)RF PON網(wǎng)絡(luò)比HFC網(wǎng)絡(luò)能降低90%的維護(hù)量。設(shè)備及光纖數(shù)量大大減少，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)簡單明了，網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)無源傳輸。


圖1為本發(fā)明的原理圖。
具體實(shí)施例方式參見圖單片機(jī)控制光自動(dòng)增益控制電路是在一定的光接收功率范圍內(nèi)(_8 +2dBm),把光接收機(jī)輸出的電信號通過插座JP2輸入單片機(jī)，單片機(jī)通過程序轉(zhuǎn)換為相應(yīng)的電壓一路輸出到顯示控制單元，另一路輸出到射頻數(shù)字衰減器芯片，由放大管U2放大輸出一個(gè)恒定不變的電信號。+24V直流電壓經(jīng)過電阻R2、電容C7、電阻R16、R3、電容C8、信號耦合器Z1、電感Ll輸入光檢測器Dl負(fù)極，光檢測器Dl工作，由光檢測器Dl負(fù)極輸出電信號經(jīng)過電感Li、信號耦合器Z1、電容Cl輸入放大管Ul的1腳，+8V直流電壓經(jīng)過電容C10、 電阻R4、電容C9、電感L4輸入到放大管Ul的3腳，放大管Ul工作，放大管Ul的3腳放大的電信號經(jīng)過電容C2、電感L3輸入芯片U4的2腳。光檢測器Dl正極輸出電壓經(jīng)過電感L2、 電阻R15、R1、電容C5、C6輸入U(xiǎn)3的21腳。芯片Q1、U3、U4、控制單元TO、插座JP1、JP2、發(fā)光二級管D2、電阻R6-R12、R17-R19、電容C13-15組成光AGC控制電路。芯片U4的14腳輸出信號經(jīng)過電容C3輸入放大管U2，+8V直流電壓經(jīng)過電容C12、電阻R5、電容C11、電感 L5輸入到放大管U2的3腳，放大管U2工作，放大管U3的3腳輸出放大的電信號經(jīng)過電容 C4到前級放大電路，在一定的接收光功率范圍內(nèi)保證光AGC電路輸出恒定不變的電信號。 其中U1、U2為低噪聲放大管，Zl為信號耦合線圈，Dl為光檢測器，D2為發(fā)光二極管， Ll L3為信號平坦度調(diào)整空心電感，L4、L5為高頻濾波直流過流電感，C1-C4為高頻隔直電容，C5 C15為高頻濾波電容，R1-R14為限流電阻，R15-R19為壓降電阻，JPl為數(shù)據(jù)調(diào)試接口，JP2為數(shù)據(jù)串口，Ql為MCP1541電壓基準(zhǔn)芯片，U3為PIC16F887-04單片機(jī)，U4 為PE4304射頻數(shù)字衰減器芯片，U5為GSD-008顯示控制單元。單片機(jī)控制光自動(dòng)增益控制電路最具吸引力的益處是有可能降低網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營成本。 在部署解決方案時(shí)，它有如下幾點(diǎn)技術(shù)優(yōu)勢
1.超低光功率接收常規(guī)光檢測器輸入光功率在-3dBm以下時(shí)，載噪比(C/N)會(huì)急劇下降，導(dǎo)致用戶電視信號出現(xiàn)馬賽克。單片機(jī)控制光自動(dòng)增益控制電路使用了高靈敏度光檢測器，當(dāng)輸入光功率在_5dBm時(shí)，可保證用戶電視信號正常。.輸出電平恒定不變常規(guī)光接收機(jī)輸入光功率沒變化lcffim，輸出電信號會(huì)變化 2dB,單片機(jī)控制光自動(dòng)增益控制電路在輸入光功率-8 +2dBm時(shí)，通過內(nèi)部控制電路，可保持輸出電平恒定不變，在進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)設(shè)計(jì)時(shí)，按照網(wǎng)絡(luò)輸出電平要求，可在基本不考慮光功率的前提下進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)改造。.光功率指示常規(guī)光接收機(jī)只有簡單的光功率指示，無法正確判斷當(dāng)前的接收光功率。單片機(jī)控制光自動(dòng)增益控制電路采用了精確光功率指示電路，顯示準(zhǔn)確的光功率指示功能電路起到了光功率計(jì)的作用，可直接讀出當(dāng)前接收光功率，對于系統(tǒng)維護(hù)具有重要的意義，尤其是對于沒有光功率計(jì)的用戶，有光功率指示意義非同一般。.成本相對較低，便于升級擴(kuò)容充分利用現(xiàn)有網(wǎng)絡(luò)，將光纖向用戶端延伸，無源光網(wǎng)絡(luò)對信號傳輸協(xié)議、信號調(diào)制格式完全透明，網(wǎng)絡(luò)可以按照用戶量的增長進(jìn)行擴(kuò)展，今后用戶確實(shí)需要更高的質(zhì)量要求，可直接把光纖延伸至用戶，實(shí)現(xiàn)真正的光纖入戶。.安全性、可靠性高，可維護(hù)性好網(wǎng)絡(luò)采用光纖，網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)非常簡單，在前端和用戶之間大幅減少了有源電子器材，如光站和放大器，不需野外供電，AC供電備份，據(jù)運(yùn)營商統(tǒng)計(jì)RF PON網(wǎng)絡(luò)比HFC網(wǎng)絡(luò)能降低90%的維護(hù)量。設(shè)備及光纖數(shù)量大大減少，網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)簡單明了，網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)無源傳輸。
權(quán)利要求
1. 一種有線電視網(wǎng)絡(luò)光接收機(jī)的單片機(jī)控制光自動(dòng)增益控制電路，其特征在于包括光檢測器D1、電感L1-L5、電容C1-C15、發(fā)光二極管D2、電阻R1-R19、放大管Ul、U2、信號耦合器Z1、芯片Ql、U3-U4、控制單元U5和插座JPl、JP2，其中Ul、U2為放大管，U3為 PIC16F887-04單片機(jī)芯片，U4為PE4304射頻數(shù)字衰減器芯片，U5為GSD-008顯示控制單元，Ql為MCP1541電壓基準(zhǔn)芯片，光檢測器Dl的負(fù)極接電感Ll的一端，光檢測器Dl的接地腳接地，電感Ll的另一端接信號耦合器Zl輸入端，信號耦合器Zl輸出端接電阻R3和電容 C8的一端，電容C8的另一端接地，電阻R3的另一端接電阻R2、R16和電容C7的一端，電阻 R16、電容C7的另一端接地，電阻R2的另一端接直流電壓+24V，耦合器Zl中心抽頭接電容 Cl的一端，電容Cl的另一端接放大管Ul的1腳，放大管Ul的2腳接地，放大管Ul的3腳接電感L4、電容C2的一端，電感L4的另一端接電容C9、電阻R4的一端，電容C9的另一端接地，電阻R4的另一端、電容ClO的一端接直流電壓+8V，電容ClO的另一端接地，電容C2 的另一端接電感L3的一端，電感L3的另一端接芯片U4的2腳，光檢測器Dl正極接電感L2 的一端，電感L2的另一端接電阻R1、R15、電容C5的一端，電阻R15、電容C5的另一端接地， 電阻Rl的另一端接電容C6的一端、芯片U3的21腳，電容C6的另一端接地，芯片U3的3、 12、13、19、20、23-27、30、31、33-37、42、43 腳懸空，芯片 U3 的 8、9、10、11、14、15 腳分別接控制單元U5的2、3、4、9、7、8腳，芯片U3的16腳接插座JPl的1腳，芯片U3的17腳接插座 JPl的2腳，插座JPl的3腳接直流電壓+5V，插座JPl的4腳接地，插座JPl的5腳接芯片 U3的18腳、電阻R6的一端，電阻R6的另一端、電容C14 一端、芯片Ql的Vin腳接直流電壓+5V，芯片Ql的Vss腳、電容C14的另一端接地，芯片Ql的Vout腳接電容C13的一端、芯片U3的22腳，電容C13的另一端接地，芯片U3的6、四腳接地，芯片U3的7J8腳接直流電壓+5V，芯片U3的1腳接電阻R9的一端，電阻R9的另一端接插座JP2的2腳，插座JP2 的1腳接直流電壓+5V，芯片U3的44腳接電阻R8的一端，電阻R8的另一端接插座JP2的 3腳，插座JP2的4腳接地，芯片U3的32腳接電阻R7的一端，電阻R7的另一端接發(fā)光二級管D2正極，發(fā)光二級管D2負(fù)極接地，芯片U3的38、39、40、41腳分別接控制單元TO的10、 11、12、1腳，控制單元U5的5腳接直流電壓+5V，控制單元TO的6腳接地，芯片U3的2腳接電阻RlO的一端，電阻RlO的另一端接電阻R19的一端、芯片U4的5腳，芯片U3的4腳接電阻Rll的一端，電阻Rll的另一端接電阻R18的一端、芯片U4的3腳，芯片U3的5腳接電阻R12的一端，電阻R12的另一端接電阻R17的一端、芯片U4的4腳，電阻R17、R18、 R19的另一端接地，芯片U4的13腳接電阻R13的一端，芯片U4的6、9腳、電阻R13的另一端電容C15的一端接直流電壓+3V，電容C15的另一端接地，芯片U4的0、7、8、10、11、12、18 腳接地，芯片U4的1、15-17、19、20腳接直流電壓+3V,芯片U4的14腳接電容C3的一端，電容C3的另一端接放大管U2的1腳，放大管U2的2腳接地，放大管U2的3腳接電感L5、電容C4的一端，電感L5的另一端接電容C11、電阻R5的一端，電阻R5的另一端、電容C12的一端接直流電壓+8V，電容Cll、C12的另一端接地，電容C4的另一端輸出射頻信號到前級放大電路。
全文摘要
一種有線電視網(wǎng)絡(luò)光接收機(jī)的單片機(jī)控制光自動(dòng)增益控制電路，屬于有線電視技術(shù)領(lǐng)域。包括光檢測器D1、電感L1L5、電容C1C15、發(fā)光二極管D2、電阻R1R19、放大管U1、U2、信號耦合器Z1、芯片Q1、U3-U4、控制單元U5和插座JP1、JP2，其中U1、U2為F226放大管，U3為PIC16F887-04單片機(jī)芯片，U4為PE4304射頻數(shù)字衰減器芯片，U5為GSD-008顯示控制單元，Q1為1541電壓基準(zhǔn)芯片。優(yōu)點(diǎn)能超低功率接收，輸出電平恒定不變，準(zhǔn)確的光功率指示，成本低并安全可靠性高。
文檔編號H04N7/22GK102387355SQ201110328628
公開日2012年3月21日 申請日期2011年10月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年10月26日
發(fā)明者儲(chǔ)志風(fēng), 王曉吉, 范金良, 陳鑫 申請人:常熟市高事達(dá)光電科技有限公司