[发明专利]线性突发模式转移阻抗放大器中的闭环自动增益控制

说明书

一种光网络系统，包括光线路终端(optical line terminal，OLT)和光网络单元(optical network unit，ONU)，其中所述ONU耦合到所述OLT且通过光信号与所述OLT进行通信。所述OLT或所述ONU中的至少一个包括：闭环增益可控转移阻抗放大器(transimpedance amplifier，TIA)，其中所述闭环增益可控TIA包括第一放大器，用于：接收输入信号，通过根据所述第一放大器的增益系数放大所述输入信号来生成主输出信号，并生成与所述输入信号成正比的辅助输出；平均值检测器，耦合到所述第一放大器，用于接收所述辅助输出并根据所述辅助输出确定所述输入信号的平均值；以及耦合到所述第一放大器和所述平均值检测器的反馈回路，用于根据所述输入信号的所述平均值控制所述第一放大器的所述增益系数。

相关申请案交叉申请

本发明要求2017年03月14日递交的发明名称为“线性突发模式转移阻抗放大器中的闭环自动增益控制”的第15/458,698号美国非临时申请案的在先申请优先权，该在先申请的内容以引入的方式并入本文本中。

技术领域

本发明涉及光网络技术领域，更具体地，涉及用于光网络的转移阻抗放大器。

背景技术

无源光网络(passive optical network，PON)系统是在最后一英里提供网络接入的系统，其中最后一英里是指为客户提供通信的电信网的最后一部分。PON系统是一种点对多点(point-to-many-point，P2MP)网络，包括位于中央位置的光线路终端(ptical lineterminal，OLT)、位于用户室内的光网络单元(optical network unit，ONU)和将OLT耦合到ONU的光分配网络(optical distribution network，ODN)。OLT可以向ONU发送或接收来自ONU的突发模式传输，其中突发模式传输是长度仅持续数十毫秒的传输。在接收时，突发模式传输可从光信号转换到电信号，并由接收端设备处理。

发明内容

为了实现高速PON系统，可以使用各种调制格式，在这些格式下，线性突发模式接收器执行上行传输。为了处理这些PON系统中的光通信所产生的电信号，实施转移阻抗放大器(transimpedance amplifier，TIA)。为了在PON系统中支持大动态范围的输入信号，TIA可能需要自动增益控制、高线性度和快速建立时间。目前，提供每种所需特性的解决方案屈指可数。本文所公开的发明概念为自动增益可控TIA提供了快速建立时间、高线性度和大动态范围。

在一项实施例中，本发明提供一种装置，所述装置包括第一放大器，用于：在主输入端处接收输入电流，根据所述输入电流和所述第一放大器的增益生成第一放大器输出信号，以及生成与所述输入电流成正比的辅助输出。所述装置还包括平均值检测器，耦合到所述第一放大器，用于：接收所述辅助输出，并确定以所述辅助输出表示的所述输入电流的平均值。所述装置还包括第二放大器，耦合到所述平均值检测器，用于：接收所述输入电流的所述平均值，并根据所述输入电流的所述平均值和所述第二放大器的增益生成第二放大器输出信号。所述装置还包括第三放大器，耦合到所述第二放大器，用于：接收所述第二放大器输出信号，将所述第二放大器输出信号与参考信号进行比较以确定比较结果，并根据所述比较结果控制所述第一放大器的所述增益和所述第二放大器的所述增益。