接插件HFBR2416在光接收器中的应用

    摘要：HFBR2416是Aglient公司推出的一种可广泛应用于光通信系统的光接收器接插器件。文中介绍了该接插器件的管脚功能、电气特性、主要特点以及工作原理，最后给出了由HFBT2416构成的数字光通信接收器的应用电路。

    关键词：光接收器 光电转换 前置放大 HFBR2416

1 HFBR2416的主要特点

光接收是现代光纤通信系统中的重要器件，它的主要功能是将远距离传输后的微弱光信号转换为电信号。HFBR2416属于Agilent公司生产的HFBR0400系列中的一种低价、高性能的光接插件，可广泛应用于光纤模拟通信和数字通信等领域。

目前光纤通信中普通使用PIN二极管进行光检测来将光信号转变为电流信号。但因电流信号很弱，仅有pA级，故很难将其有效地转换为伏级电压以供后继电路进行信号处理使用。以前通常采用价格昂贵的高性能运算放大器构成放大电路，但实验结果不很理想，且容易受到外界电磁干扰的影响。

本文介绍的HFBR2416是将PIN光检测器和前置放大器集成在一起的新型光接插器件。其主要特点如下：

●将PIN光检测器与前置放大器集成在一起，可直接输出较大的电压信号；

●只需少量外部元件便可构成高性能的光接收电路。典型带宽高达125MHz；

●可用于模拟和数字光通信系统，抗干扰性能好；

●与HFBR0400系列其它产品兼容，符合国际工业标准，适用性好；

●具有多种封装形式，体积小，重量轻；

●价格便宜。

2 结构原理与电气参数

2.1 管脚图

HFBR2416接插器件有4脚和8脚两种封装形式，图1所示为其8脚封装形式的引脚图，其中第1、4、5、8脚为悬空脚；2脚为模拟电压信号输出脚；3、7脚VEE为接地电压引脚；6脚Vcc用来连接工作电压。

2.2 内部结构示意图

图2所示为HFBR2416接插件的内部结构原理图。由图中可知，光接收器HFBR2416可将光纤中传输的光信号转换为模拟电压信号。由于其HFBR2416接收器的信号幅度远大于PIN光检测器的输出信号，所以，在抗电磁干扰能力方面较之于PIN光检测器有很大提高，如果电磁环境恶劣，还可以选择HFBR2416的金属封装形式。

2.3 电气特性

HFBR2416通常与光发射机HFBR1414共同组成光通信系统，与之相接的光纤可以是50/125μm，62.5/125μm,100/140μm和200μm。HFBR2416的主要参数如表1所列，相应的脉宽畸变与输入光功率的关系曲线如图3所示，图4所示为其波谱响应曲线。

表1 HFBR2416的主要特性参数

3 应用电路

HFBR2416接插器件的输出为模拟电压信号，可应用于模拟光通信系统和数字光通信系统。图5为HFBR2416在数字光接收机中的应用电路设计。

该光接收电路在工作时，由HFBR2416将光纤传输的光信号转换成电压信号，电路自动增益控制限幅放大器和逻辑电平比较器的作用是将HFBR2416输出的电压信号转换成TTL或者ECL数字电平。另外，在HFBR2416的Vcc与电源间还需要连接一个10Ω的限流的电阻和0.1μF的旁路电容以去除电源噪声。如果需要，还可加入一个更复杂的滤波电路。通常把HFBR2416组成的光接收器和HFBR1414组成的光发射器配套使用，以构成完整的光通信收发系统。

4 小结

HFBR2416可广泛应用于集线器、网桥、路由器、转发器，以太局域网以及令牌局域网等光通信系统，可用来接收高速传输的数字信号。此外，它还可以用于高灵敏度的光纤传感器系统中。