微型化脈沖信號光纖調(diào)制解調(diào)器的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及信號光傳輸硬件，具體涉及一種調(diào)制解調(diào)器。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著能源需求的不斷上漲，我國煤炭工業(yè)發(fā)展迅速，伴隨發(fā)展而來的是煤礦高危險作業(yè)環(huán)境下的安全生產(chǎn)問題，光通信技術(shù)已經(jīng)在很多行業(yè)領(lǐng)域中得到廣泛應(yīng)用，然而在煤礦生產(chǎn)中的應(yīng)用卻仍然十分有限。光纖調(diào)制解調(diào)器由于自身的特點能夠適應(yīng)井下作業(yè)、巷道等灰塵、潮濕、強電磁、斷電等極端惡劣環(huán)境，可實現(xiàn)遠距離(>20Km)的傳輸，易于與煤礦安全生產(chǎn)監(jiān)控系統(tǒng)相結(jié)合，為煤礦安全生產(chǎn)提供有效技術(shù)保障。
[0003]與傳統(tǒng)電纜通信相比光纖通信具有傳輸速率快、體積小、重量輕、抗干擾能力強等顯著優(yōu)點。光纖通信逐漸在各個領(lǐng)域得到廣泛應(yīng)用，煤礦系統(tǒng)的信號傳輸方式也逐漸由電向光轉(zhuǎn)換，而現(xiàn)有傳輸信號的光纖調(diào)制解調(diào)器大致可分為RS-232/TTL/光纖轉(zhuǎn)換器、USB/RS-232/RS-485/光纖轉(zhuǎn)換器和TTL脈沖光纖調(diào)制解調(diào)器。
[0004]RS-232/TTL/光纖轉(zhuǎn)換器用于實現(xiàn)RS-232電平、TTL電平的光纖傳輸、該光纖轉(zhuǎn)換器具有RS-232接口以及TTL等接線端子，現(xiàn)有市售RS-232/TTL/光纖轉(zhuǎn)換器(單模)的外形為DB-25/DB-25轉(zhuǎn)接盒大小，其中DB-25(孔座)一端為RS-232電平，另外一端為一對ST光纖接頭，上側(cè)面有TTL電平的接線端子、下側(cè)面有5V電源接線端子。
[0005]USB/RS-232/485/光纖轉(zhuǎn)換器可以實現(xiàn)USB、RS-232或RS-485信號的光纖傳輸，RS-232/USB光纖轉(zhuǎn)換器的接口是RS-232和USB 口，而RS-485的接口為A、B、GND三線端子。
[0006]以上介紹的光纖轉(zhuǎn)換器外部電連接端子多，不僅體積大而且使用不方便，能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號類型為常見的RS232、RS485、TTL電平、低速開關(guān)量信號，不適用煤礦系統(tǒng)井下3.3V TTL信號處理系統(tǒng)，無法實現(xiàn)3.3V CMOS信號和5VCM0S信號的高速遠距離傳輸，此外現(xiàn)有市售USB/RS-232/485/光纖轉(zhuǎn)換器由于不是標準封裝且體積大，無法實現(xiàn)與系統(tǒng)電路板的集成。現(xiàn)有TTL脈沖光纖調(diào)制解調(diào)器，主要用于電力配網(wǎng)自動化、工業(yè)自動化、數(shù)據(jù)采集及監(jiān)控等工業(yè)行業(yè)的數(shù)據(jù)通信，TTL脈沖光纖調(diào)制解調(diào)器實現(xiàn)了在I芯光纖上實現(xiàn)TTL脈沖的遠程點對點式傳輸。由于了采用光纖通信技術(shù)，避免了由于不同節(jié)點地電位的不同引起的設(shè)備燒毀和強電磁感應(yīng)、高電壓引起的干擾，現(xiàn)有該系列產(chǎn)品在電力配網(wǎng)自動化、工業(yè)現(xiàn)場過程控制、數(shù)據(jù)采集及自動化、監(jiān)控系統(tǒng)等行業(yè)已有應(yīng)用。但現(xiàn)有TTL脈沖光纖調(diào)制解調(diào)器仍然存在體積大、成本高、傳輸信號單一、安裝使用不方便等問題。如現(xiàn)有小型TTL脈沖光纖調(diào)制解調(diào)器的具體尺寸為:72mm(L) X 75mm(W) X 44mm⑶，利用RS-232/TTL/光纖轉(zhuǎn)換器或USB/RS-232/RS-485/光纖轉(zhuǎn)換器實現(xiàn)脈沖信號的傳輸存在以下幾個缺點:
[0007](I) RS-232/TTL/光纖轉(zhuǎn)換器和USB/RS-232/RS-485/光纖轉(zhuǎn)換器能傳輸?shù)臄?shù)據(jù)信號為常見的RS232、RS485、低速開關(guān)量信號，現(xiàn)有的這些光纖轉(zhuǎn)換器無法傳輸煤礦部分控制系統(tǒng)所需的3.3V信號，也無法傳輸系統(tǒng)需要的CMOS信號。
[0008](2)現(xiàn)有光纖轉(zhuǎn)換器體積大、無法滿足體積受限的應(yīng)用領(lǐng)域，且存在接線端口多，使用不方便的不足。
[0009](3)現(xiàn)有光纖轉(zhuǎn)換器不是標準封裝，無法與系統(tǒng)電路有機結(jié)合，如現(xiàn)有光纖轉(zhuǎn)換器無法通過焊接的方法與整機電路融合在一起，影響整機的布局和性能的發(fā)揮。
[0010](4)現(xiàn)有光纖轉(zhuǎn)換器還存在傳輸速率不高的問題，如RS232最高通信速率僅為115.2kbp。綜上所述，為滿足煤礦系統(tǒng)高速率、多種類數(shù)據(jù)傳輸?shù)囊螅兄凭哂袠藴史庋b、微型化、多功能的脈沖信號光纖調(diào)制解調(diào)器已迫在眉睫。
【實用新型內(nèi)容】
[0011]本實用新型的目的是提供一種微型化脈沖信號光纖調(diào)制解調(diào)器，可解決現(xiàn)有光纖轉(zhuǎn)換器體積大、無法滿足體積受限的應(yīng)用領(lǐng)域，且存在接線端口多，使用不方便的技術(shù)問題。
[0012]為實現(xiàn)上述目的，本實用新型采用了以下技術(shù)方案:
[0013]微型化脈沖信號光纖調(diào)制解調(diào)器，包括調(diào)制端、解調(diào)端和傳輸光纖，所述調(diào)制端包括信號接線端子一、信號處理模塊一和激光器模塊，所述解調(diào)端包括信號接線端子二、信號處理模塊二和探測器模塊，所述信號接線端子一依次與信號處理模塊一及激光器模塊相連接，激光器模塊通過傳輸光纖與探測器模塊相連接，探測器模塊另一端依次與信號處理模塊二和信號接線端子二相連接。
[0014]進一步的，所述信號處理模塊一包括輸入接口電路、電平轉(zhuǎn)換電路一、電光轉(zhuǎn)換電路，輸入接口電路的一端與信號接線端子一連接，另一端依次與電平轉(zhuǎn)換電路一、電光轉(zhuǎn)換電路和激光器模塊相連接。
[0015]進一步的，所述信號處理模塊二包括光電轉(zhuǎn)換電路、電平轉(zhuǎn)換電路二和輸出接口電路，光電轉(zhuǎn)換電路的一端與探測器模塊相連接，另一端依次與電平轉(zhuǎn)換電路二、輸出接口電路及信號接線端子二相連接。
[0016]進一步的，所述信號接線端子一和信號接線端子二均為四芯插針式接線端子。
[0017]由上述技術(shù)方案可知，本實用新型的微型化脈沖信號光纖調(diào)制解調(diào)器通過采用分層技術(shù)實現(xiàn)對多功能脈沖信號傳輸模塊的電路微型化設(shè)計和光路微型化設(shè)計，以光纖為傳輸介質(zhì)，利用先進的數(shù)字信號處理方法，本調(diào)制解調(diào)器不僅體積小而且重量輕，抗電磁干擾，成本低、傳輸速率高、電平兼容性好、使用方便、具有標準封裝等優(yōu)點，非常適合工業(yè)現(xiàn)場脈沖數(shù)據(jù)的遠程傳輸應(yīng)用。
[0018]本實用新型的微型化脈沖信號光纖調(diào)制解調(diào)器具有的主要優(yōu)點有:
[0019](I)采用電路和光路混合封裝制作技術(shù)，實現(xiàn)了信號處理電路和光纖通信光路的一體化設(shè)計，解決了傳統(tǒng)多芯片間距受限、產(chǎn)品布局難的技術(shù)問題。
[0020](2)采用分層設(shè)計工藝，實現(xiàn)了產(chǎn)品的小型化設(shè)計，解決了傳統(tǒng)光纖調(diào)制解調(diào)器體積大、使用不方便的難題。
[0021](3)本調(diào)制解調(diào)器通過合理的布局設(shè)計實現(xiàn)了產(chǎn)品的標準化封裝(DIP4或S04)，標準化封裝不僅極大的提高了與系統(tǒng)的集成度，而且大大縮小了通用電連接器的體積，該方法非常適合煤礦系統(tǒng)的應(yīng)用。
[0022](4)通過電路的優(yōu)化設(shè)計，本調(diào)制解調(diào)器不僅能傳輸TTL電平和CMOS電平信號，還能兼容3.3V的TTL和5V TTL信號，以及3.3V CMOS和5V CMOS信號，與現(xiàn)有信號光纖調(diào)制解調(diào)器相比，具有更好的電平兼容性和使用多功能化。
[0023](5)本調(diào)制解調(diào)器不僅功能強大，實現(xiàn)了 TTL電平與CMOS電平的傳輸，而且通過小型化工藝實現(xiàn)了產(chǎn)品的微型化，與同類產(chǎn)品相比，體積至少縮小了一倍，且本調(diào)制解調(diào)器實現(xiàn)了封裝的標準化，極大地提供了與系統(tǒng)的集成度，在使用中也帶來了很大的便利，多功能、微型化、標準化是本發(fā)明調(diào)制解調(diào)器的顯著特點。
【附圖說明】
[0024]為了更清楚地說明本實用新型公開的技術(shù)方案，下面將對實施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，下面描述中的附圖僅僅是本實用新型的一些實施例，對于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員來講，在不付出創(chuàng)造性勞動的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0025]圖1是本實施例的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0026]圖2是本實施例的內(nèi)部電路結(jié)構(gòu)示意圖；
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