簡易光發(fā)射機(jī)電路圖大全（晶振調(diào)頻/彩色電視/音頻發(fā)射機(jī)電路圖詳解） - 全文

簡易光發(fā)射機(jī)電路圖（一）

一個實際的光發(fā)射機(jī)電路中除了調(diào)制電路和光源這兩個部分外，還應(yīng)包括碼型變換電路和許多輔助電路，因比，實際的光發(fā)射機(jī)電路是十分復(fù)雜的，不便列出．下面，僅給出一個較簡單的電路，這個電路是用在光中繼器上的，如圖3-37所示．

圖中包括了激光器和它的調(diào)制電路，以及正向偏置控制電路，控制電路是根據(jù)PIN管從LD得到的背向散射光來實現(xiàn)對LD的控制．圖中沒有畫出碼型變換電路及其他輔助電路．

簡易光發(fā)射機(jī)電路圖（二）

光發(fā)射機(jī)是在發(fā)射端將電信號轉(zhuǎn)換成適合于在光纖中傳輸?shù)墓庑盘?。光源是光發(fā)射機(jī)的主要器件，但僅有光源是不能構(gòu)成發(fā)射機(jī)的，光發(fā)射機(jī)還包括輸入接口、激光二極管（LD）驅(qū)動電路、自動功率控制（APC）電路、自動溫度控制（ATC）電路、慢啟動與限流保護(hù)電路、光源與光纖的耦合等，其組成框圖如圖1所示。

輸入電路將輸入的PCM脈沖信號進(jìn)行整形，變換成NRZ/RZ碼后通過驅(qū)動電路調(diào)制光源（直接調(diào)制）或送到光調(diào)制器調(diào)制光源，輸出連續(xù)光波（外調(diào)制）。驅(qū)動電路給光源一個預(yù)偏置電流。為穩(wěn)定輸出的平均光功率和工作溫度，通常設(shè)置一個自動功率控制及自動溫度控制電路。光發(fā)射機(jī)中的報警電路是對光源壽命及工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)測與報警。LD的溫控電路用于穩(wěn)定平均功率和工作溫度。

LD驅(qū)動電路

驅(qū)動電路將電信號轉(zhuǎn)化成光信號，將要傳輸?shù)碾娦盘栒{(diào)制到光源的輸出。LED的驅(qū)動電路比較簡單，而在較高速率下采用LD驅(qū)動電路可能變得相當(dāng)復(fù)雜。無論是LED還是LD，一般都需要在一定的注入電流下進(jìn)行調(diào)制，因此驅(qū)動電路應(yīng)該能對光源同時提供偏置電流和隨信號變化的調(diào)制電流。

常用的LD驅(qū)動電路可分為單管集電極和射級耦合2種驅(qū)動電路。這里采用一種簡單的，但可實際應(yīng)用的射級耦合LD驅(qū)動電路，如圖2所示。

圖2中，通過偏置電路，使LD的偏置電流在其閾值附近，晶體管VBG3構(gòu)成一個恒流源，向LD提供調(diào)制電流，晶體管VBG1和VBG2構(gòu)成對LD調(diào)制電流的開關(guān)電路，VBG2的基極加有固定的參考電壓VBB，當(dāng)輸入為“0”碼時，VBG1的基極電位比VBB低，因此VBG1截止而VBG2導(dǎo)通，是恒流源通過VBG2流過LD而發(fā)射出光脈沖；反之，當(dāng)輸入信號為“1”碼時，VBG1的基極電位比VBB高，因此VBG1導(dǎo)通而VBG2截止，不發(fā)出光脈沖，如果在信號輸入VBG1之前加一個反相器，則可以在LD上得到與電信號脈沖一致的光脈沖輸出。

自動功率控制（APC）電路

為了穩(wěn)定激光器的輸出功率，需要在發(fā)射機(jī)中具有自動功率控制（APC）電路，APC電路一般利用與LD封裝在一起的PIN二極管檢測LD后向輸出的光信號，根據(jù)PIN輸出的大小而自動改變對LD的偏置電流，使其輸出功率保持恒定?？赡芤鸺す廨敵龉β首兓囊蛩厥?a target="_blank">芯片溫度變化和激光器老化效應(yīng)。

圖3給出APC電路原理圖，PIN二極管檢測到的信號與直流參考電壓進(jìn)行比較后，送到集成運(yùn)算放大器的反向輸入端，另一方面再生信號電壓通過調(diào)節(jié)R2后送到集成運(yùn)算放大器的同相輸入端，集成運(yùn)算放大器和晶體管VQ1組成可自動調(diào)節(jié)的恒流源向LD提供直流偏置，偏流的大小可由直流參考電壓的調(diào)整而進(jìn)行預(yù)置。該APC電路可以保證在輸入信號為“1”碼時，激光器發(fā)出強(qiáng)度恒定的“1”碼；而當(dāng)輸入信號為“0”碼時，激光器工作在閾值附近。

自動溫度控制（ATC）電路

導(dǎo)體激光器的輸出特性受溫度影響很大，當(dāng)溫度發(fā)生變化（包括環(huán)境溫度變化和注入電流引起的溫度變化）時，LD的P-I特性和光譜特性都要發(fā)生變化，因此在光發(fā)射機(jī)中需要有自動溫度控制電路，以保證激光器在恒定溫度下工作。一般說來，在實用的半導(dǎo)體激光器封裝中，都帶有一個半導(dǎo)體致冷器和一只能夠檢測激光器芯片溫度變化的熱敏電阻，可采用圖4的ATC電路實現(xiàn)對激光器工作溫度的穩(wěn)定。

簡易光發(fā)射機(jī)電路圖（三）

這套結(jié)構(gòu)簡單，易于制作，性能優(yōu)良，發(fā)射功率約0.3W的UHF頻段彩色電視發(fā)射機(jī)。既可用來開路發(fā)射錄像機(jī)、衛(wèi)星電視接收機(jī)，攝像頭，VCD影碟機(jī)等音視頻輸出的節(jié)目信號。當(dāng)用室外天線接收、發(fā)送時，傳輸距離可達(dá)500米以上。在本發(fā)射機(jī)輸出端口加裝一個UHF頻段相應(yīng)頻道的濾波器后，又可以進(jìn)行閉路傳送。供多用戶收看UHF頻道電視節(jié)目。其收發(fā)效果要比VHF頻段干擾小，圖像穩(wěn)定，音質(zhì)和畫面都要清晰很多。

電路原理簡介

整機(jī)電路原理如下圖所示。它主要由UHF射頻調(diào)制器、射頻功率放大器等組成。本機(jī)調(diào)制器采用專門為UHF射頻調(diào)制器而設(shè)計的單片式集成電路，它的外圍元件少，一致性好，安裝調(diào)試簡單，性能優(yōu)良。圖中，音頻信號A/IN經(jīng)音量電位器調(diào)節(jié)適當(dāng)幅度后，由IC③腳進(jìn)入IC內(nèi)進(jìn)行放大，并由5腳與地之間的LC網(wǎng)絡(luò)振蕩在6.5MHz的頻率上。視頻信號V/IN由電位器調(diào)節(jié)為一定幅度后，由電容耦合至IC⑧腳進(jìn)入IC內(nèi)進(jìn)行鉗位放大等處理后，并與其內(nèi)部的射頻載頻信號、伴音載頻信號混合成完整的UHF頻段電視射頻信號，并由IC第20腳輸出。射頻載頻頻率由IC外接的SAW振子（或LC網(wǎng)絡(luò)）決定。不同的頻道需要不同的SAW振子（或改變LC網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)）。本機(jī)的射頻功率放大比較簡單，幾乎無可調(diào)元件，由圖可知，它由四級線性高頻寬帶功率放大電路組成。各集電極電感均為‘高頻恒流線圈，其中心抽頭主要起阻抗匹配作用，經(jīng)放大的射頻信號　　RF由1/4波長天線向空中輻射，供電視接收機(jī)收看。

元件選擇、制作與調(diào)試

本機(jī)射頻放大部分的三級管選用fT＞1.5GHZ的高頻中功率管（注：前兩級可用fT＞1.5GHZ高頻小功率管），如C3355等。所有線圈除伴音振蕩線圈需用電視中周骨架繞制外，其余均繞成空心線圈。其中調(diào)制部分線圈用φ0.6mm左右漆包線在φ3mm圓棒上繞制。射頻功率放大部分的線圈用φ0.6mm左右漆包線在φ5mm圓棒上繞制。本機(jī)所用的SAW振子應(yīng)根據(jù)所發(fā)射頻　　道選擇。如無SAW振子也可用LC網(wǎng)絡(luò)代替，方法是參照圖2，把圖一調(diào)制器部分的A、B處斷開，接入下圖所示的LC網(wǎng)絡(luò)即可，這樣，在輸出不同的頻道時，調(diào)節(jié)改變微調(diào)電容的容量。伴音振蕩線圈用電視中周改制，用0.lmm左右漆包線在骨架上繞26T。本機(jī)電容除音視頻輸入耦合電容要求不高外，其余電容宜用瓷片電容：由于本機(jī)工作于UHF頻段，在安裝時，所有元件引腳不宜過長，否則，極易自激。本機(jī)調(diào)試較為簡單，射頻功率放大部分由于采用寬帶高頻功率放大電路，只要元件焊接無誤，無需調(diào)試就能工作。射頻調(diào)制部分如用晶振，只需調(diào)試伴音振蕩線圈磁芯，使伴音蜂音消失，失真最小即可。如無晶振而用IC網(wǎng)絡(luò)，還需調(diào)節(jié)LC網(wǎng)絡(luò)的微調(diào)電容，使射頻輸出在相應(yīng)的UHF頻道上。

簡易光發(fā)射機(jī)電路圖（四）

作為光發(fā)射的一種方法，可以用音頻信號來調(diào)整燈絲，放大器Q1/Q2/Q3驅(qū)動射極跟隨器TM，調(diào)整R10.使Q點，（燈泡）的效果最好，要得到最好的音頻響應(yīng)特性，燈絲應(yīng)具有低的熱情性。

簡易光發(fā)射機(jī)電路圖（五）

電路原理

如圖1所示，由V1及相關(guān)阻容元件組成一級音頻放大電路，為調(diào)制級提供足夠強(qiáng)度的音頻信號。D1是變?nèi)荻O管，其等效電容量隨著兩極所加的反向電壓變化而變化，從而使晶振及外圍電路組成的振蕩器中心頻率隨之變化，達(dá)到調(diào)頻目的。振蕩器輸出的信號經(jīng)V3倍頻、放大，再由調(diào)諧變壓器完成匹配與濾波后輸出。

該電路用了調(diào)諧變壓器，因而在制作完后要調(diào)整其磁心，使之匹配。其方法是制作一個簡易場強(qiáng)電路（如圖2所示），接至變壓器的輸出端，調(diào)整磁心，直到電流表指示值最大為止。電路中所用元器件盡量使用高頻特性好的元器件。晶振選用標(biāo)稱值為29～36MHz之間的晶振，D1可用MV2105，變壓器需自制，可選用電視中周作骨架，去掉屏蔽罩，用∮0.2mm左右的漆包線在骨架上初級繞3匝，次級繞1匝。天線可用1/4波長的軟導(dǎo)線代用。