5.4.Метод передачи аналогового сигнала по волс с предварительной компенсацией нелинейных искажений

Из приведенных выше характеристик выбранных элементов и, в частности, светодиодов, очевидно, что для передачи аналоговой информации с заданными параметрами необходимо компенсировать нелинейные искажения, вносимые светодиодом. Как уже говорилось выше, для широкополосных ВОЛС (ширина полосы >10⁶ Гц) одним из основных методов является метод предварительной компенсации, как наиболее простой и удовлетворяющий требованиям точности передачи сигнала.

Сущность метода предварительной компенсации нелинейности излучателя поясняется на рис 5.1.

Рис 5.1. Блок-схема излучателя с предварительной компенсацией нелинейности при включении нелинейного элемента в цепь питания источника:1 — усилитель напряжения выходного сигнала, 2 — нелинейный элемент, 3 — излучатель.

Для получения линейной зависимости выходной мощности излучения от входного напряжения сигнала с учетом нелинейной зависимости с помощью резистора R и нелинейного элемента 2 необходимо добиться зависимости

В этом случае мощность выходного излучения будет выражаться соотношением . Реализовать такую зависимость можно путем использования в качестве нелинейного элемента резистивно-диодную цепь.

В такой системе (см. рис 5.1) нелинейный элемент перехватывает часть тока питания источника излучения и тем самым выравнивает кривую зависимости излучаемой мощности от напряжения входного сигнала. Следует отметить, что схема, изображенная на рис 5.1, обладает рядом недостатков, что делает ее применение в значительной степени затруднительным. Основным недостатком является то, что нелинейный элемент должен осуществлять перехват тока в сильноточной цепи питания излучателя, а это ухудшает стабильность работы схемы в целом.

Значительно лучшие результаты дает включение нелинейного элемента в слаботочные входные цепи усилителя накачки источника излучения, как показано на схеме, приведенной на рис 5.2. Такое включение обеспечивает более точную коррекцию ампер-ваттной характеристики излучателя при удовлетворительной температурной стабильности передатчика.

Рис 5.2. Блок-схема излучателя с предварительной компенсацией нелинейности при включении нелинейного элемента в цепь питания источника:1 — нелинейный элемент, 2 — усилитель напряжения, 3 — источник излучения

5.5 Волоконно-оптическая линия для передачи аналоговой информации с преобразованием аналогов (волс-а)

Принцип работы ВОЛС-А поясняет структурная схема ВОЛС-А, представленная на рис 5.3.

Рис 5.3. Структурная схема ВОЛС-А

Значение входного сигнала преобразуется в частоту следования импульсов постоянной длительности преобразователем напряжение-частота и формирователем импульсов тока с последующим преобразованием электрического частотно-импульсного сигнала в световой сигнал при помощи излучателя.

После передачи по ВОК световой сигнал преобразуется в электрический частотно-импульсный сигнал фотодиодом, усиливается фотоприемным устройством, а затем частота следования импульсов этого сигнала преобразуется в напряжение преобразователем частота-напряжение. Фильтрация этого напряжения фильтром НЧ позволяет выделить его постоянную составляющую, которая является значением выходного сигнала.