專利名稱：一種負(fù)壓芯片的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及光通信技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種為EML激光器提供工作電壓的負(fù)壓芯片。
背景技術(shù)：
在光通信領(lǐng)域中，電吸收調(diào)制激光器(Electro-absorption ModulatedLaser, EML)用于高速、長(zhǎng)距離通信中。EML激光器是在同一半導(dǎo)體芯片上集成激光器光源和電吸收外調(diào)制器，具有驅(qū)動(dòng)電壓低、功耗低、調(diào)制帶寬高、體積小，結(jié)構(gòu)緊湊等優(yōu)點(diǎn)，比傳統(tǒng)DFB激光器更適合于高速率、長(zhǎng)距離的傳輸，已經(jīng)廣泛應(yīng)用在光收發(fā)模塊中。目前在光收發(fā)模塊中使用單獨(dú)的兩種現(xiàn)有芯片及相應(yīng)的匹配電路為EML激光器提供合適的工作電壓。這兩種芯片并不是專門應(yīng)用于EML激光器的，現(xiàn)在是利用每個(gè)芯片的部分功能來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)EML激光器提供合適的工作電壓，成本較高，且需要匹配電路，整個(gè)電路結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，集成度 低且占用光收發(fā)模塊中的空間，不利于光收發(fā)模塊的小型化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中所存在的上述不足，提供一種集成度高，減少光模塊成本的負(fù)壓芯片。為了實(shí)現(xiàn)上述發(fā)明目的，本發(fā)明提供了以下技術(shù)方案
一種負(fù)壓芯片，包括負(fù)壓轉(zhuǎn)換電路，用于將輸入正電壓轉(zhuǎn)換成電壓值大小相同的負(fù)電壓輸出；和負(fù)壓處理電路，用于接收所述負(fù)壓轉(zhuǎn)換電路輸出的負(fù)電壓，并在外部輸入信號(hào)作用下進(jìn)行計(jì)算處理，輸出符合EML激光器工作條件的負(fù)電壓；其中，所述負(fù)壓轉(zhuǎn)換電路和負(fù)壓處理電路位于同一封裝內(nèi)。所述負(fù)壓轉(zhuǎn)換電路包括電壓輸入端，脈沖信號(hào)輸入端、負(fù)壓輸出端和接地端；所述電壓輸入端依次通過(guò)第一開(kāi)關(guān)、第一電容、第三開(kāi)關(guān)電連接所述接地端；所述第一電容的正極通過(guò)第二開(kāi)關(guān)電連接所述接地端，所述第一電容的負(fù)極通過(guò)第四開(kāi)關(guān)電連接所述負(fù)壓輸出端；所述脈沖信號(hào)輸入端與所述第一開(kāi)關(guān)、第三開(kāi)關(guān)連接，所述脈沖信號(hào)輸入端還通過(guò)一邏輯非門與所述第二開(kāi)關(guān)和第四開(kāi)關(guān)連接；其中，所述第一開(kāi)關(guān)和第三開(kāi)關(guān)同時(shí)動(dòng)作，所述第二開(kāi)關(guān)和第四開(kāi)關(guān)同時(shí)動(dòng)作，且所述第一開(kāi)關(guān)和第三開(kāi)關(guān)這組開(kāi)關(guān)與所述第二開(kāi)關(guān)和第四開(kāi)關(guān)這組開(kāi)關(guān)動(dòng)作相反。所述電壓處理電路包括一運(yùn)算放大器，所述運(yùn)算放大器的偏置電壓輸入端口與所述負(fù)壓轉(zhuǎn)換電路的負(fù)壓輸出端電連接，所述運(yùn)算放大器的反相輸入端與運(yùn)算放大器的輸出端電連接；該電壓處理電路中的運(yùn)算放大器的同相輸入端和/或反相輸入端接入外部輸入信號(hào)，在外部輸入信號(hào)的作用下進(jìn)行積分計(jì)算處理，輸出符合EML激光器工作條件的負(fù)電壓到電壓處理電路輸出端口。所述符合EML激光器工作條件的負(fù)電壓的電壓值為OV至-5. 5V。所述輸入正電壓的電壓值為2. 8V至6V。
該負(fù)壓芯片還包括輸出電壓關(guān)斷信號(hào)端，用于在外部關(guān)斷信號(hào)控制下使輸出的符合EML激光器工作條件的負(fù)電壓為零。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果
本發(fā)明的負(fù)壓芯片可專門用來(lái)為光收發(fā)模塊內(nèi)的EML激光器提供工作電壓，集成度高，成本低，不需要復(fù)雜的外部匹配電路，為光收發(fā)模塊中集成其他功能電路留出空間，使得光收發(fā)模塊內(nèi)為EML激光器提供工作電壓的電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。


圖I為本發(fā)明負(fù)壓芯片內(nèi)部電路原理示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合試驗(yàn)例及具體實(shí)施方式
對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)描述。但不應(yīng)將此理解為本發(fā)明上述主題的范圍僅限于以下的實(shí)施例，凡基于本發(fā)明內(nèi)容所實(shí)現(xiàn)的技術(shù)均屬于本發(fā)明的范圍。如圖I所示，本發(fā)明負(fù)壓芯片包括負(fù)壓轉(zhuǎn)換電路1，用于將輸入正電壓轉(zhuǎn)換成電壓值大小相同的負(fù)電壓輸出；和負(fù)壓處理電路2，用于接收所述負(fù)壓轉(zhuǎn)換電路I輸出的負(fù)電壓，并在外部輸入信號(hào)作用下進(jìn)行計(jì)算處理，輸出符合EML激光器工作條件的負(fù)電壓；其中，所述負(fù)壓轉(zhuǎn)換電路I和負(fù)壓處理電路2位于同一封裝內(nèi)。具體的，所述負(fù)壓轉(zhuǎn)換電路I包括電壓輸入端IN，負(fù)壓輸出端101和接地端GND ；所述電壓輸入端IN依次通過(guò)第一開(kāi)關(guān)SI、第一電容Cl、第三開(kāi)關(guān)S3電連接所述接地端GND ;所述第一電容Cl的正極通過(guò)第二開(kāi)關(guān)S2電連接所述接地端GND，所述第一電容Cl的負(fù)極通過(guò)第四開(kāi)關(guān)S4電連接所述負(fù)壓輸出端101 ;所述脈沖信號(hào)輸入端與所述第一開(kāi)關(guān)SI、第三開(kāi)關(guān)S3連接，所述脈沖信號(hào)輸入端還通過(guò)一邏輯非門與所述第二開(kāi)關(guān)S2和第四開(kāi)關(guān)S4連接；其中，所述第一開(kāi)關(guān)SI和第三開(kāi)關(guān)S3同時(shí)動(dòng)作，所述第二開(kāi)關(guān)S2和第四開(kāi)關(guān)S4同時(shí)動(dòng)作，且所述第一開(kāi)關(guān)SI和第三開(kāi)關(guān)S3這組開(kāi)關(guān)與所述第二開(kāi)關(guān)S2和第四開(kāi)關(guān)S4這組開(kāi)關(guān)動(dòng)作相反。所述負(fù)壓輸出端101通過(guò)第二電容C2連接接地端GND，第二電容C2可以有效的減小輸出電壓的紋波。需要說(shuō)明的是，所述第一電容Cl也可以位于該芯片封裝外部，通過(guò)芯片相應(yīng)引腳連接。所述電壓處理電路2包括一運(yùn)算放大器，所述運(yùn)算放大器的偏置電壓輸入端口與所述負(fù)壓轉(zhuǎn)換電路I的負(fù)壓輸出端101電連接，所述運(yùn)算放大器的反相輸入端與運(yùn)算放大器的輸出端電連接；該電壓處理電路2中的運(yùn)算放大器的同相輸入端和/或反相輸入端接入外部輸入信號(hào)，在外部輸入信號(hào)的作用下進(jìn)行積分計(jì)算處理，輸出符合EML激光器工作條件的負(fù)電壓到電壓處理電路2的輸出端口 OUTPUT。其中，所述符合EML激光器工作條件的負(fù)電壓的電壓值范圍為OV至-5. 5V。所述輸入正電壓的電壓值范圍為2. 8V至6V。該負(fù)壓芯片還可以包括輸出電壓關(guān)斷信號(hào)端SHUT DOWN，用于在外部關(guān)斷信號(hào)控制下使輸出的符合EML激光器工作條件的負(fù)電壓為零。例如在有SHUT DOWN信號(hào)輸入時(shí)，將電壓處理電路2中的運(yùn)算放大器的輸出端接地，其為現(xiàn)有技術(shù)，具體實(shí)現(xiàn)電路圖中未示出。工作時(shí)，電壓輸入端IN輸入相應(yīng)電壓信號(hào)VIN,脈沖信號(hào)CLK輸入端輸入周期脈沖信號(hào)，在周期脈沖信號(hào)作用下前半周期，第二開(kāi)關(guān)S2和第四開(kāi)關(guān)S4打開(kāi)，第一開(kāi)關(guān)SI和第三開(kāi)關(guān)S3關(guān)閉，第一電容Cl充電，兩端達(dá)到VIN的電壓值；后半周期，第一開(kāi)關(guān)SI和第三開(kāi)關(guān)S3打開(kāi)，第二開(kāi)關(guān)S2和第四開(kāi)關(guān)S4關(guān)閉，第一電容Cl快速放電，第一電容Cl放電使得第二電容C2電壓達(dá)到-VIN，此時(shí)負(fù)壓轉(zhuǎn)換電路I的負(fù)壓輸出端101輸出-VIN，該負(fù)壓輸出端101與運(yùn)算放大器的偏置電壓輸入端口連接，為運(yùn)算放大器提供負(fù)偏置電壓。運(yùn)算放大器的同相輸入端和/或反相輸入端接入外部輸入信號(hào)(光模塊內(nèi)微處理器控制輸出)，在外部輸入信號(hào)的作用下進(jìn)行積分計(jì)算處理，輸出符合EML激光器工作條件的負(fù)電壓到電壓處理電路2的輸出端口 OUTPUT。需要說(shuō)明的是，上述開(kāi)關(guān)不是一般意義上的開(kāi)關(guān)，而是脈沖開(kāi)關(guān)，圖I中僅為原理性示意圖，脈沖開(kāi)關(guān)是在脈沖信號(hào)控制下實(shí)現(xiàn)開(kāi)或關(guān)的功能，此為現(xiàn)有的成熟技術(shù)，這里不再贅述。與現(xiàn)有技術(shù)利用兩個(gè)單獨(dú)的芯片的部分功能的組合及相應(yīng)的匹配電路為EML激光器提供工作電壓相比，該芯片專門用來(lái)為光收發(fā)模塊內(nèi)的EML激光器提供工作電壓，集成度高，成本低，不需要外部匹配電路，為光收發(fā)模塊中集成其他功能電路留出空間，使得光收發(fā)模塊內(nèi)為EML激光器提供工作電壓的電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。
本發(fā)明的負(fù)壓芯片可以封裝成為5引腳芯片、6引腳芯片或8引腳芯片。當(dāng)封裝成為5引腳芯片時(shí)，包括與負(fù)壓轉(zhuǎn)換電路I中的電壓輸入端IN連接的輸入引腳、與電壓處理電路2的輸出端口 OUTPUT連接的輸出引腳、與接地端GND連接的接地引腳、與運(yùn)算放大器的反相輸入端、同相輸入端分別連接的反相輸入引腳INAD、同相輸入引腳INAN。其工作原理不再詳述，參看前述相關(guān)描述。當(dāng)封裝成為6引腳芯片時(shí)，是將所述第一電容Cl置于芯片封裝外部，在5引腳芯片的基礎(chǔ)上增加了用于連接第一電容正極和負(fù)極的兩個(gè)引腳(C+和C-)，并可把運(yùn)算放大器的同相輸入引腳INAN接地。其工作原理不再詳述，參看前述相關(guān)描述。當(dāng)封裝成為8引腳芯片時(shí)，是在6引腳芯片的基礎(chǔ)上增加了便于外部處理器訪問(wèn)該芯片的串行數(shù)據(jù)線引腳SDA (serial data line )和串行時(shí)針線引腳SCL(serial clockline);或是恢復(fù)運(yùn)放的同相輸入端INAN，同時(shí)加入連接輸出電壓關(guān)斷信號(hào)端的引腳SHUTDOWN。本發(fā)明并不限定具體的封裝類型及其引腳個(gè)數(shù)，可根據(jù)使用情況來(lái)決定。本發(fā)明的負(fù)壓芯片可專門用來(lái)為光收發(fā)模塊內(nèi)的EML激光器提供工作電壓，集成度高，成本低，不需要復(fù)雜的外部匹配電路，為光收發(fā)模塊中集成其他功能電路留出空間，使得光收發(fā)模塊內(nèi)為EML激光器提供工作電壓的電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。
權(quán)利要求
1.一種負(fù)壓芯片，其特征在于，包括 負(fù)壓轉(zhuǎn)換電路，用于將輸入正電壓轉(zhuǎn)換成電壓值大小相同的負(fù)電壓輸出；和 負(fù)壓處理電路，用于接收所述負(fù)壓轉(zhuǎn)換電路輸出的負(fù)電壓，并在外部輸入信號(hào)作用下進(jìn)行計(jì)算處理，輸出符合EML激光器工作條件的負(fù)電壓；其中，所述負(fù)壓轉(zhuǎn)換電路和負(fù)壓處理電路位于同一封裝內(nèi)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的負(fù)壓芯片，其特征在于，所述負(fù)壓轉(zhuǎn)換電路包括電壓輸入端，負(fù)壓輸出端和接地端；所述電壓輸入端依次通過(guò)第一開(kāi)關(guān)、第一電容、第三開(kāi)關(guān)電連接所述接地端；所述第一電容的正極通過(guò)第二開(kāi)關(guān)電連接所述接地端，所述第一電容的負(fù)極通過(guò)第四開(kāi)關(guān)電連接所述負(fù)壓輸出端；所述脈沖信號(hào)輸入端與所述第一開(kāi)關(guān)、第三開(kāi)關(guān)連接，所述脈沖信號(hào)輸入端還通過(guò)一邏輯非門與所述第二開(kāi)關(guān)和第四開(kāi)關(guān)連接；其中，所述第一開(kāi)關(guān)和第三開(kāi)關(guān)同時(shí)動(dòng)作，所述第二開(kāi)關(guān)和第四開(kāi)關(guān)同時(shí)動(dòng)作，且所述第一開(kāi)關(guān)和第三開(kāi)關(guān)這組開(kāi)關(guān)與所述第二開(kāi)關(guān)和第四開(kāi)關(guān)這組開(kāi)關(guān)動(dòng)作相反。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的負(fù)壓芯片，其特征在于，所述電壓處理電路包括一運(yùn)算放大器，所述運(yùn)算放大器的偏置電壓輸入端口與所述負(fù)壓轉(zhuǎn)換電路的負(fù)壓輸出端電連接，所述運(yùn)算放大器的反相輸入端與運(yùn)算放大器的輸出端電連接；該電壓處理電路中的運(yùn)算放大器的同相輸入端和/或反相輸入端接入外部輸入信號(hào)，在外部輸入信號(hào)的作用下進(jìn)行積分計(jì)算處理，輸出符合EML激光器工作條件的負(fù)電壓到電壓處理電路輸出端口。
4.根據(jù)權(quán)利要求I至3任一項(xiàng)所述的負(fù)壓芯片，其特征在于，所述符合EML激光器工作條件的負(fù)電壓的電壓值為OV至-5. 5V。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的負(fù)壓芯片，其特征在于，所述輸入正電壓的電壓值為2.8V至6V。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的負(fù)壓芯片，其特征在于，該負(fù)壓芯片還包括輸出電壓關(guān)斷信號(hào)端，用于在外部關(guān)斷信號(hào)控制下使輸出的符合EML激光器工作條件的負(fù)電壓為零。
全文摘要
本發(fā)明公開(kāi)了一種負(fù)壓芯片，包括負(fù)壓轉(zhuǎn)換電路，用于將輸入正電壓轉(zhuǎn)換成電壓值大小相同的負(fù)電壓輸出；負(fù)壓處理電路，用于接收所述負(fù)壓轉(zhuǎn)換電路輸出的負(fù)電壓，并在外部輸入信號(hào)作用下進(jìn)行計(jì)算處理，輸出符合EML激光器工作條件的負(fù)電壓；其中，所述負(fù)壓轉(zhuǎn)換電路和負(fù)壓處理電路位于同一封裝內(nèi)。本發(fā)明的負(fù)壓芯片可專門用來(lái)為光收發(fā)模塊內(nèi)的EML激光器提供工作電壓，集成度高，成本低，不需要外部過(guò)多的匹配電路，為光收發(fā)模塊中集成其他功能電路留出空間，使得光收發(fā)模塊內(nèi)為EML激光器提供工作電壓的電路結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)化。
文檔編號(hào)G05F1/46GK102945058SQ201210498840
公開(kāi)日2013年2月27日 申請(qǐng)日期2012年11月29日 優(yōu)先權(quán)日2012年11月29日
發(fā)明者汪國(guó)強(qiáng), 彭奇 申請(qǐng)人:索爾思光電(成都)有限公司