一種用于高速光眼圖觀測的觸發信號產生裝置及方法
【專利摘要】一種用于高速光眼圖觀測的觸發信號產生裝置及方法，涉及高速光通信系統領域，包括差分扇出緩沖器、差分放大器和晶體振蕩器，所述差分扇出緩沖器包括八個管腳，其中一個管腳接電源，一個管腳接地；差分扇出緩沖器的D管腳單端連接晶體振蕩器，用于接收晶體振蕩器產生的參考時鐘，再將其變成差分參考時鐘信號并分為兩路，差分扇出緩沖器的D?管腳接地；Q0管腳和Q0?管腳連接光模塊，用于發送一路差分參考時鐘信號；Q1管腳和Q1?管腳連接所述差分放大器，用于同步發送另一路差分參考時鐘信號給差分放大器。本發明不用自提取模塊即可提供同步觸發信號，使用方便靈活，支持2.5Gb/s到100Gb/s的所有速率，且價格低廉。
【專利說明】
一種用于高速光眼圖觀測的觸發信號產生裝置及方法
技術領域
[0001]本發明涉及高速光通信系統領域，具體來講是一種用于高速光眼圖觀測的觸發信號產生裝置及方法。
【背景技術】
[0002]光眼圖是通過光示波器觀測到的光信號波形。如圖1所示，NRZ(N0n-RetUrn toZero，不歸零碼)碼的光信號產生的光信號波形像一個眼睛，所以業界通常稱之為光眼圖。對于光通信系統而言，光眼圖的實時觀測和評估是至關重要的。并且，與被觀測光信號同步的觸發信號也是十分重要的，因為沒有同步觸發信號是無法觀測到光眼圖的，光示波器上不能形成“眼”狀波形，所以沒有任何可用信息。
[0003]目前光眼圖的測試方面，通常廠家提供的光示波器，提供自提取模塊，用于從被測試的光信號中提取同步觸發信號，完成光信號光眼圖的觀測。
[0004]但是光信號的速率在短短的10年間，從2.5Gb/s已經提高到100Gb/s。在高速光通信系統中，速率也有許多規格，基于目前的這種情況，采用光示波器廠家提供的自提取模塊就會有如下問題:
[0005]1、自提取模塊無法自動辨別輸入光信號的速率，需要用戶在其操作界面的各種速率選項中，選擇被測光信號的速率進行設置，才能完成自提取功能，產生光眼圖，使用過程繁瑣。
[0006]2、在被測光信號的速率未知的場合，用戶只能通過嘗試在操作界面中配置不同的速率選項來“碰運氣”；若被測光信號的速率不在該自提取模塊的工作范圍，還會出現所有選項中的速率都嘗試一遍，仍然沒有光眼圖輸出的情況，不一定能夠輸出2.5Gb/s到10Gb/s的所有速率光眼圖。
[0007]3、普通自提取模塊可正常工作的速率范圍較窄，針對不同的速率需要不同規格的自提取模塊，而光眼圖儀表廠家不賣單獨的自提取模塊，通常是實現測試光眼圖功能和自提取功能的模塊集成售賣，售價約100萬，價格昂貴。
【發明內容】
[0008]針對現有技術中存在的缺陷，本發明的目的在于提供一種用于高速光眼圖觀測的觸發信號產生裝置及方法，不用自提取模塊即可提供同步觸發信號，使用方便靈活，支持2.5Gb/s到100Gb/S的所有速率，且價格低廉。
[0009]為達到以上目的，本發明采取一種用于高速光眼圖觀測的觸發信號產生裝置，包括差分扇出緩沖器、差分放大器和晶體振蕩器，所述差分扇出緩沖器包括八個管腳，其中一個管腳接電源，一個管腳接地;差分扇出緩沖器的D管腳單端連接所述晶體振蕩器，用于接收晶體振蕩器產生的參考時鐘，再將其變成差分參考時鐘信號并分為兩路，差分扇出緩沖器的D-管腳接地;差分扇出緩沖器的QO管腳和QO-管腳連接光模塊，用于發送一路差分參考時鐘信號;差分扇出緩沖器的Ql管腳和Ql-管腳連接所述差分放大器，用于同步發送另一路差分參考時鐘信號給差分放大器。
[0010]在上述技術方案的基礎上，所述QO管腳和QO-管腳、Ql管腳和Ql-管腳的輸出是同步的。
[0011]在上述技術方案的基礎上，所述差分放大器的Ql管腳和Ql-管腳輸入的差分參考時鐘信號，與差分放大器輸出的信號是同步的。
[0012]在上述技術方案的基礎上，所述差分放大器的輸出為同步觸發信號，差分放大器的輸出端通過電纜線連接光示波器的同步觸發輸入接口。
[0013]在上述技術方案的基礎上，所述差分扇出緩沖器和差分放大器的速率均大于500Mbit/s ο
[0014]本發明還提供一種用于高速光眼圖觀測的觸發信號產生方法，晶體振蕩器產生的參考時鐘信號輸入差分扇出緩沖器中緩存，差分扇出緩沖器將單端參考時鐘信號變為差分參考時鐘信號，并且分為兩路，一路通過QO管腳和QO-管腳輸出給光模塊，另一路同步通過Ql管腳和Ql-管腳輸出給差分放大器，差分放大器對輸入的參考時鐘信號放大后，輸出同步觸發信號給光示波器。
[0015]在上述技術方案的基礎上，所述差分放大器的輸出通過電纜線傳輸至光示波器的同步觸發輸入接口。
[0016]在上述技術方案的基礎上，所述差分放大器輸出的同步觸發信號為1000mV。
[0017]在上述技術方案的基礎上，所述差分放大器的Ql管腳和Ql-管腳輸入的差分參考時鐘信號，與差分放大器輸出的同步觸發信號是同步的。
[0018]在上述技術方案的基礎上，所述差分扇出緩沖器和差分放大器的速率均大于500Mbit/s ο
[0019]本發明的有益效果在于:
[0020]1、進行光眼圖觀測時，將差分放大器輸出的Trigger信號通過電纜線傳輸到光示波器的Trigger輸入接口，將被測試光信號接到測試儀表的光口即可;不需要用戶在操作界面進行速率設置，無需進行速率辨別，使用過程簡潔方便。
[0021]2、用戶不用在操作界面中配置不同的速率，避免了被測光信號的速率不在該自提取模塊的工作范圍的情況產生，完全支持2.5Gb/s到100Gb/S的所有速率。
[0022]3、使用差分扇出緩沖器、差分放大器和晶體振蕩器，三種器件的價格低廉，總體價格相對于集成售賣的自提取功能模塊仍有所降低，有效降低成本。
【附圖說明】
[0023]圖1為【背景技術】中NRZ碼的光信號產生的光眼圖；
[0024]圖2為本發明實施例用于高速光眼圖觀測的觸發信號產生裝置的原理圖；
[0025]圖3為使用自提取模塊觀測到的10Gb/S光信號源的光眼圖；
[0026]圖4為使用本發明觸發信號產生裝置觀測到的10Gb/S光信號源的光眼圖。
[0027]附圖標記:
[0028]差分扇出緩沖器I，差分放大器2，晶體振蕩器3。
【具體實施方式】
[0029]以下結合附圖及實施例對本發明作進一步詳細說明。
[0030]如圖2所示，本發明用于高速光眼圖觀測的觸發信號產生裝置，包括差分扇出緩沖器1、差分放大器2和晶體振蕩器3，優選的，所述差分扇出緩沖器I和差分放大器2的速率均大于500Mbit/s。所述差分扇出緩沖器I包括八個管腳，其中一個管腳(Vcc)接電源，一個管腳(GND)接地;差分扇出緩沖器I的D管腳單端連接所述晶體振蕩器3，用于接收晶體振蕩器3產生的參考時鐘，再將參考時鐘變成差分參考時鐘信號，并分為兩路，差分扇出緩沖器I的D-管腳接地。差分扇出緩沖器I的QO管腳和QO-管腳連接光模塊(圖未示)，用于發送一路差分參考時鐘信號給光模塊。差分扇出緩沖器I的Ql管腳和Ql-管腳分別連接所述差分放大器2的輸入端，用于同步發送另一路差分參考時鐘信號給差分放大器2;差分放大器2的輸出端輸出Trigger(同步觸發)信號，輸出端電纜線連接光示波器的Trigger輸入接口(圖未示)。且QO管腳和QO-管腳、QI管腳和Q1-管腳的輸出是同步的，差分放大器2的QI管腳和Q1-管腳輸入的參考時鐘，與差分放大器2輸出的Trigger信號是同步的。
[0031]本發明用于高速光眼圖觀測的觸發信號產生方法，包括:
[0032]晶體振蕩器3產生的參考時鐘(REFCLKIN)信號輸入差分扇出緩沖器I，首先在差分扇出緩沖器I中緩存，再由差分扇出緩沖器I將單端參考時鐘信號變為差分參考時鐘信號，并且將差分參考時鐘信號分為兩路同步輸出。一路差分參考時鐘信號分別通過QO管腳(輸出TXREFCLKP)和QO-管腳(輸出TXREFCLKN)輸出給光模塊，用于發送端光信號的產生；另一路差分參考時鐘信號同步通過Ql管腳和Ql-管腳輸出給差分放大器，差分放大器2對輸入的差分參考時鐘信號放大后，輸出Trigger信號給光不波器，具體的，差分放大器2的輸出通過電纜線傳輸至光不波器的Trigger輸入接口。優選的，所述差分扇出緩沖器I和差分放大器2的速率均大于500Mbit/s。
[0033]所述差分放大器2的主要作用是對輸入的差分參考時鐘信號進行放大，不會改變輸入參考時鐘信號的相位，所以差分放大器2的Ql管腳和Ql-管腳輸入的差分參考時鐘信號，與差分放大器2輸出的Trigger信號是同步的。由于QO管腳和QO-管腳、Ql管腳和Ql-管腳的輸出是同步的，所示差分放大器2輸出的Trigger信號、以及QO管腳和QO-管腳輸出的信號是同步的。根據光模塊光信號的產生原理，QO管腳和QO-管腳輸出的信號與光模塊輸出的光信號之間是同步的，因此Trigger信號與光模塊輸出的光信號之間也是同步的，可以用于該光信號光眼圖觀測時的觸發。
[0034]進行光眼圖觀測時，將差分放大器2輸出的Trigger信號通過電纜線傳輸至光示波器的Trigger輸入接口，將光模塊產生的被測試光信號接到測試儀表的光口即可。由于觀測光眼圖的儀表對觸發信號的幅度有一定要求，通常需要大于500mV，而差分扇出緩沖器I輸出的時鐘幅度低于這個要求，并且考慮到測試電纜的衰減，優選的，差分放大器輸出的同步觸發信號為I OOOmV，保證觸發質量。
[0035]如圖3所示，為使用自提取模塊觀測到的lOGb/s光信號源的光眼圖；如圖4所示，為使用本發明觸發信號產生裝置，觀測到的lOGb/s光信號源的光眼圖；由圖3和圖4可以看出，二者觀測光眼圖的效果是一樣的，并沒有效果上的區別，而本發明的觸發信號產生裝置，費用低廉，使用方便。
[0036]本發明不局限于上述實施方式，對于本技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也視為本發明的保護范圍之內。本說明書中未作詳細描述的內容屬于本領域專業技術人員公知的現有技術。
【主權項】
1.一種用于高速光眼圖觀測的觸發信號產生裝置，其特征在于，包括差分扇出緩沖器、差分放大器和晶體振蕩器，所述差分扇出緩沖器包括八個管腳，其中一個管腳接電源，一個管腳接地;差分扇出緩沖器的D管腳單端連接所述晶體振蕩器，用于接收晶體振蕩器產生的參考時鐘，再將其變成差分參考時鐘信號并分為兩路，差分扇出緩沖器的D-管腳接地;差分扇出緩沖器的QO管腳和QO-管腳連接光模塊，用于發送一路差分參考時鐘信號;差分扇出緩沖器的Ql管腳和Ql-管腳連接所述差分放大器，用于同步發送另一路差分參考時鐘信號給差分放大器。2.如權利要求1所述的用于高速光眼圖觀測的觸發信號產生裝置，其特征在于:所述QO管腳和QO-管腳、Ql管腳和Ql -管腳的輸出是同步的。3.如權利要求1所述的用于高速光眼圖觀測的觸發信號產生裝置，其特征在于:所述差分放大器的Ql管腳和Ql-管腳輸入的差分參考時鐘信號，與差分放大器輸出的信號是同步的。4.如權利要求3所述的用于高速光眼圖觀測的觸發信號產生裝置，其特征在于:所述差分放大器的輸出為同步觸發信號，差分放大器的輸出端通過電纜線連接光示波器的同步觸發輸入接口。5.如權利要求1-4中任一所述的用于高速光眼圖觀測的觸發信號產生裝置，其特征在于:所述差分扇出緩沖器和差分放大器的速率均大于500Mbit/s。6.—種基于權利要求1所述裝置的用于高速光眼圖觀測的觸發信號產生方法，其特征在于:晶體振蕩器產生的參考時鐘信號輸入差分扇出緩沖器中緩存，差分扇出緩沖器將單端參考時鐘信號變為差分參考時鐘信號，并且分為兩路，一路通過QO管腳和QO-管腳輸出給光模塊，另一路同步通過Ql管腳和Ql-管腳輸出給差分放大器，差分放大器對輸入的參考時鐘信號放大后，輸出同步觸發信號給光示波器。7.—種基于權利要求6所述裝置的用于高速光眼圖觀測的觸發信號產生方法，其特征在于:所述差分放大器的輸出通過電纜線傳輸至光示波器的同步觸發輸入接口。8.—種基于權利要求6所述裝置的用于高速光眼圖觀測的觸發信號產生方法，其特征在于:所述差分放大器輸出的同步觸發信號為1000mV。9.一種基于權利要求6所述裝置的用于高速光眼圖觀測的觸發信號產生方法，其特征在于:所述差分放大器的Ql管腳和Ql-管腳輸入的差分參考時鐘信號，與差分放大器輸出的同步觸發信號是同步的。10.—種基于權利要求6-9中任一所述裝置的用于高速光眼圖觀測的觸發信號產生方法，其特征在于:所述差分扇出緩沖器和差分放大器的速率均大于500Mbit/s。
【文檔編號】G01R13/00GK105929214SQ201610231800
【公開日】2016年9月7日
【申請日】2016年4月14日
【發明人】李玲, 沈秀娟
【申請人】烽火通信科技股份有限公司