14.Приемные оптоэлектронные модули

Приемный оптоэлектронный модуль (ПРОМ) предназначен для преобразования оптических сигналов в электрические. В ходе О/Э преобразования происходит демодуляция оптического сигнала промодулированного по интенсивности (мощности). Различают аналоговые и цифровые ПРОМ, предназначенные соответственно для приема аналоговых и цифровых сигналов. Структурная схема цифрового ПОМ приведена на рис. х.2, где 1 – вход оптический, 2 – приемник излучения на основе p-i-n-ФД или лавинного ФД (ЛФД), 3 – источник обратного смещения приемника излучения (автоматически управляемый в случае использования ЛФД), 4 – предварительный малошумящий усилитель, 5 – основной автоматический регулируемый усилитель, 6 – фильтр-корректор амплитудно-частотных искажений, 7 – пиковый детектор, 8 – усилитель АРУ, 9 – решающее устройство, 10 – выделитель тактовой частоты, 11 – формирователь сигнала стандартной формы, 12 – выход электрического сигнала, 13 – выход синхросигнала, 14 – металлический корпус. Блоки 1…8, общие для аналоговых и цифровых ПРОМ, носят название "линейный канал", поскольку выполняет линейные операции с сигналом (усиление, фильтрация). После этих блоков в цифровом ПРОМ устанавливается регенератор, восстанавливающий амплитуду, форму, длительность и временные соотношения в передаваемой импульсной последовательности (блоки 9, 10, 11). В контрольной точке R (Receiver –приемник) нормируются оптические параметры ПРОМ.

Основные нормируемые характеристики и параметры ПРОМ сведены в табл. х.2. Кроме них изготовитель в паспорте на изделие указывает следующие данные: диапазон работы АРУ; выходные напряжения логических состояний U(1) и U(0); форматы входного и выходного сигналов; длительность фронта и среза импульса; спад плоской вершины импульса; напряжение питания; потребляемая мощность; сопротивление и емкость нагрузки; диаметр (стандарт) устройства оптического согласования.

17. Одна из возможных структурных схем ОпР приведена на рис. 3.5.

В ее состав входят следующие блоки: ТПРОМ; усилитель-корректор (УК); фильтр нижних частот (ФНЧ); выделитель тактовой частоты (ВТЧ); решающие схемы (РС1, РС2, РС3); делитель частоты (ДЧ); одновибратор (ОВи).

Схема функционирует следующим образом. Входной сигнал из линии через оптический соединитель (эталонная точка «R») поступает на вход ТПРОМ. С выхода ТПРОМ усиленный сигнал подается на вход УК, обеспечивающего усиление сигнала, необходимое для устойчивой работы PC при минимальном уровне принимаемого сигнала. В усилителе производится коррекция АЧХ. С выхода УК сигнал поступает на вход ФНЧ, ограничивающего шумовую полосу приемно-усилительного тракта. Частота среза АЧХ ФНЧ выбирается примерно на 10…15% выше верхней границы энергетического спектра передаваемого сигнала с учетом скорости передачи и применяемого линейного кода. Так, на скорости передачи 32 Мбит/с при использовании линейного кода CMI частота среза выбирается около 60 МГц.

Импульсная характеристика усилительного тракта должна быть такой, чтобы не искажать, а, наоборот, улучшать форму импульсов принимаемого сигнала, у которых не должно быть заметных выбросов и чрезмерных завалов фронтов. Последнее в значительной степени достигается правильным выбором частоты среза АЧХ и согласованием сопротивлений фильтра с его нагрузкой и входным сопротивлением PC. С выхода ФНЧ сигнал поступает на входы РС1 и РС3.

Решающая схема РС1 работает с нулевым порогом и формирует двоичные импульсы принимаемого сигнала, т.е. принимает первое решение о том, какой сигнал пришел из линии в произвольный момент времени – логический ноль или логическая единица. РСЗ работает с порогом, задаваемым от потенциометра R_п. Эта схема формирует последовательность импульсов при уровне принимаемого сигнала, превышающем порог чувствительности приемника, т.е. при условии, что отношение сигнал/шум на выходе усилителя таково, что возможен прием сигнала с заданной вероятностью ошибки. С выхода РСЗ последовательность импульсов, появляющаяся при выполнении данного условия, поступает на вход ДЧ, необходимого для деления высокой частоты следования импульсов с выхода РСЗ, в целях их последующего анализа низкочастотной схемой одновибратора, работающего в режиме повторного запуска. При снижении уровня сигнала на входе ОПр ниже порогового значения, задаваемого R_п, последовательность импульсов на выходе РСЗ и ДЧ пропадает, срабатывает одновибратор, активизируется сигнал аварии приема и блокировки РС1. В результате запрещается выдача сигнала на выход РС1 и блокируется работа ВТЧ. Если бы не было этой блокировки, то при отсутствии сигнала на входе ОПр на выходе РС1 в результате обработки шумового сигнала появлялась бы случайная последовательность импульсов, вызывающая сбои и ложные срабатывания цифровых схем приемного тракта, а также ложный сигнал ВТЧ.

С выхода РС1 информационная последовательность поступает на входы РС2 и ВТЧ. Выделитель тактовой частоты выделяет из принимаемой последовательности импульсов сигнал тактовой частоты. РС2 принимает решение о том, нулевой или единичный бит цифрового потока принят на текущем периоде тактового сигнала. Последовательность битов информационного потока в сопровождении сигнала тактовой частоты поступает на схемы дальнейшей обработки принимаемого двоичного сигнала.

40 звезда

В этой сети передающий звездообразный ответвитель связывает N терминалов. Ответвитель имеет 2N портов

. . Звездообразный ответвитель в равной степени распределяет мощность из любого из портов передачи к каждому из портов приема, как показано на рисунке 9.7. Идеальная звезда делит входную мощность между N отводами без потерь Звезда обеспечивает значительно более высокую эффективность, когда сетью связаны более чем пять терминалов. Это происходит потому, что рост потерь в сети звездообразной конфигурации имеет логарифмическую зависимость, т.е. происходит намного медленнее с ростом N. В звездообразной сети добавление терминала не увеличивает число соединителей, так что сигнал не должен проходить через них распространяясь от передающего устройства до приемного.