[发明专利]用于光接收模块中APD的输入信号强度显示电路

说明书

技术领域

本发明涉及光通信技术领域，具体涉及用于光接收模块中APD的输入信号强度显示(RSSI，Receive Singal Strength Indicator)电路。

背景技术

在光通信领域中，跨阻放大器通常作为接收器的前置放大器，如图1所示，为传统APD(雪崩光电二极管)的输入信号强度显示电路原理图，主要是从雪崩光电二极管的负极进行采样，从而在芯片外部显示输入信号的幅度，无法在芯片内部对雪崩光电二极管的输入信号强度进行显示，而且，该电路需要在外围应用电路中添加一对镜像三极管电路，从而导致其外围系统应用复杂。

有鉴于此，急需提供一种用于光接收模块中APD的输入信号强度显示电路，能够更简便的在芯片内部显示雪崩光电二极管的输入信号强度。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是如何设计一种用于光接收模块中APD的输入信号强度显示电路，能够更简便的在芯片内部显示雪崩光电二极管的输入信号强度。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种用于光接收模块中APD的输入信号强度显示电路，包括：

跨阻放大器输出电压取样模块，对跨阻放大器的输出电压信号进行取样，得到与APD的输入信号强度相关的输出共模直流电压；

虚拟跨阻放大器，对所述跨阻放大器输出电压取样模块中的跨阻放大器进行复制得到和跨阻放大器一样的电路，从而得到一个在输入信号强度为0时的输出参考电压；

跨导误差放大器，对所述输出共模直流电压和所述输出参考电压的误差进行转换，得到与所述APD输入电流等效的电流信号并输出；

电流比例放大器，对所述跨导误差放大器的输出电流进行比例镜像，得到输入信号强度显示电流。

在上述技术方案中，所述跨阻放大器输出电压取样模块包括跨阻放大器电路和输出共模电压取样电路，所述跨阻放大器电路由开环放大器和负反馈电阻组成；所述输出共模电压取样电路为由第一电阻和第一电容组成的标准RC低通滤波电路，用于取出跨阻放大器输出电压信号的共模直流电压；

所述虚拟跨阻放大器包括虚拟开环放大器和虚拟负反馈电阻；

所述跨导误差放大器包括第一误差放大器、第二误差放大器、第一NMOS管、第二NMOS管和第三NMOS管；

所述电流比例放大器包括第一PMOS管和第二PMOS管。

在上述技术方案中，所述第一NMOS管的栅极接所述第二误差放大器的输出端，漏极接所述APD的正极，源极接地；所述第二NMOS管的栅极接所述第二误差放大器的输出端，漏极接所述第一误差放大器的输入端和所述第三NMOS管的源极，源极接地；所述第三NMOS管的栅极接所述第一误差放大器的输出端，漏极接所述第四NMOS管的栅极和漏极，源极接所述第一误差放大器的输入端和所述第二NMOS管的漏极；所述第一PMOS管的栅极接漏极，并连接所述第三NMOS管的漏极和所述第二PMOS管的栅极；所述第一PMOS管和第二PMOS管的源极接电源，所述第二PMOS管的漏极作为电路的输出端。

在上述技术方案中，由所述跨阻放大器输出电压取样模块、所述虚拟跨阻放大器、所述第二误差放大器和所述第一NMOS管组成的负反馈电路，使得所述输出共模直流电压与所述输出参考电压相等，且所述第一NMOS管的漏极电压与所述输出参考电压相等；当所述输出共模直流电压与所述输出参考电压和所述第一NMOS管的漏极电压相等时，所述第一NMOS管的漏极电流与所述雪崩光电二极管的直流电流相等。

在上述技术方案中，由所述第一误差放大器、所述第二NMOS管和所述第三NMOS管组成的负反馈电路，使得所述第一误差放大器的输入电压和所述第二NMOS管的漏极电压相等；当所述第一误差放大器的输入电压与所述第二NMOS管的漏极电压相等时，即所述第二NMOS管的漏极电流与所述第一NMOS管的漏极电流相等时，由于所述第二NMOS管的栅极电流与所述第一NMOS管的栅极电流相等，且所述第二NMOS管的源极电流与所述第一NMOS管的源极电流相等，所以，所述第二NMOS管的漏极电流与所述第一NMOS管的漏极电流和所述APD的直流电流相等。

在上述技术方案中，所述第一误差放大器的输入电压与所述输出参考电压相等。

在上述技术方案中，由所述第二NMOS管、第三NMOS管、第一PMOS管和第二PMOS管组成的电流镜电路，使得所述第二NMOS管的漏极电流镜像到所述第二PMOS管的漏极输出，从而电路的输出电流与所述第二PMOS管的漏极电流和所述第二NMOS管的漏极电流相等，从而实现了对APD输入电流的强度显示。