APON中155Mb／s突发式收发模块的设计及测试

术问题是上行突发光接收。由于到达OLT的突发信号其幅度、相位都不同，所以要求接收模块对每个上行突发块能够在极短的时间内建立新的判决阈值。以往接收模块的判决方法多采用交流耦合的判决方式，由于增益是差分输入、差分输出，且通过电容耦合，对于100Mb／s以下的速率是可取的．但对于155Mb／s时不能满足要求，因此．笔者提出了直流耦合的动态阈值判决方式。

图5

   

信号经过前置放大器直流耦合到主放大器，LUBORAl55主放大器动态地建立阈值以接收两个连续的强度不同的信息包。另外，为了保证可用带宽，还必须进行带宽补偿和自动阈值控制以确保系统的工作速率为155Mb／s。带宽补偿功能由正负带宽补偿引脚完成，适过在它们之间所跨接的5pF电容将输出反馈到输入端、限制了系统的工作带宽，同时限制电路工作速率为155Mb／s并减少了高频噪声。很好地提高了接收模块的灵敏度和动态范围；LUBORA155具有自动阈值控制电压的功能。能够接收不同的输入信号电子。从而建立不同的阈值进行动态判决。

经过主放大器后的信号到达时钟与数据恢复电路，其功能由LUBCDRl55芯片完成。其原理图如图5所示。其工作原理是：通过主放大器处理后的数据信号分为两路，以LV-PECL的正负极性数据输入到两个振荡器中。同时，从系统时钟来的时钟信号通过锁相环回路产生振荡器的偏置电压，并输入到两个振荡器中。然后，两个振荡器经过一个或门产生恢复的时钟信号，其原理是从输入的数据信号的瞬时相位中恢复时钟；恢复的时钟与输入的数据信号一起再驱动触发器产生恢复的数据信号。由于此时恢复的时钟和数据信号有一定的抖动，所以要经过FIFO与系统时钟以及RESET信号一起消除抖动，其原理是由恢复的时钟与输入信号中的基准时钟相同步以消除失步。另外，LUBCDRl55的工作特性可实现首比特同步，并能消除经过主放大器后波形中的毛刺现象。

3 突发式光收发模块的测试系统

(1)测试系统设计

突发式发射和接收模块因其工作于一个特定的环境中，所以不能象一般收发模块那样进行测试。系统模拟器的核心是产生发射模块的控制信号，所有的控制都与这个控制信号有关；同时还必须为接收模块产生相应的重置信号以恢复时钟和数据，而重置信号在时间上必须比数据信号早2个比特以上，一般是3个比特。突发式光信号模拟产生系统方框图如图6所示。

从信号源取出155Mb／s数据和时钟信号，数据信号经过缓冲器Bufferl变换为两路ECL电平的电平信号，分别送到数据包产生器和多路分离复用的电子开关(MUX)；时钟信号经过缓冲器Buffer2变换为ECL时钟信号，与数据信号一起作用于包产生器，生成两个不同时隙的数据包，经过MUX分成两路数据包。

图7和图8

    (2)测试结果

通过测试，采用峰值功率控制方法没计的发射模块消光比可达25dB，关断光功率小于-43dB；突发信号在经过接收模块中的前放和主放大器后到达时钟和数据恢复电路，能很好地还原信号，信号波形见图7和图3，突发式接收模块的灵敏度不小于-33dBm，动态范围不小于15dB，饱和光功率为-8dBm，响应速度≤8bit。

155Mb／s突发式收发模块由于其工作速率比较高，因此其设计与传统的突发式收发模块有很大不同，因而其测试系统的设计也与以往不同。本文给出了收发模块具体的设计思想和设计路线并通过测试进行了验证。测试结果表明所研制的光收发模块相应的技术指标均达到预定要求，能够很好地满足155Mb／s的APON系统的性能要求。

《APON中155Mb／s突发式收发模块的设计及测试(第2页)》