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        光接收機(jī)的主要作用是將經(jīng)過(guò)光纖傳輸?shù)奈⑷豕庑盘?hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)，并放大、再生成原發(fā)射的信號(hào)。

1.光接收機(jī)的組成

       對(duì)于強(qiáng)度調(diào)制的數(shù)字光信號(hào)，在接收端釆用直接檢測(cè)（DD）方式時(shí)，光接收機(jī)的主要組成如圖29所示。它由光電變換、前置放大、均衡濾波、判決、譯碼、自動(dòng)增益控制（AGO,時(shí)鐘恢復(fù)及輸出接口等幾部分構(gòu)成。

圖29    直接檢測(cè)數(shù)字光接收機(jī)框圖

       光電變換的功能是把光信號(hào)變換為電流信號(hào)，它主要釆用PIN光電二極管或雪崩光電二極管（APD）。

       前置放大部分是低噪聲、寬頻帶放大器，它的噪聲性能直接影響到接收機(jī)靈敏度的高低。

       主放大器是一個(gè)增益可調(diào)的放大器，它把來(lái)自前置放大器的輸出信號(hào)放大到判決電路所需的信號(hào)電平。其增益應(yīng)受AGC信號(hào)控制，使入射功率在一定范圍變化時(shí)，輸出信號(hào)幅度保持恒定。

       均衡濾波部分的作用是將輸出波形均衡成具有升余弦頻譜，以消除碼間干擾。

       判決器和時(shí)鐘恢復(fù)電路對(duì)信號(hào)進(jìn)行再生。在發(fā)送端進(jìn)行了線路編碼，在接收端則需有相應(yīng)的譯碼電路。

輸出接口主要解決光接收端機(jī)和電接收端機(jī)之間阻抗和電壓的匹配問(wèn)題，保證光接收端機(jī)輸出信號(hào)順利地送入電接收端機(jī)。

（1）放大電路

      光接收機(jī)的放大電路包括前置放大器和主放大器。

①前置放大器

       光接收機(jī)的噪聲主要取決于前端的噪聲性能。因此，對(duì)于前置放大器就要求有較低的噪聲和較寬的帶寬，才能獲得較高的信噪比。前置放大器一般可分為三種：低阻抗前置放大器、高阻抗前置放大器和跨阻抗前置放大器。

       低阻抗前置放大器是指放大器的輸入阻抗相對(duì)較低。其特點(diǎn)是電路簡(jiǎn)單，接收機(jī)不需要或只需很少的均衡就能獲得很寬的帶寬，前置級(jí)的動(dòng)態(tài)范圍也較大。但由于放大器的輸入阻抗較低，造成電路的噪聲較大。

高阻抗前置放大器是指放大器的輸入阻抗很高。其特點(diǎn)是電路的噪聲很小。但是，放大器的帶寬較窄，在高速系統(tǒng)應(yīng)用時(shí)對(duì)均衡電路提出了很高的要求，限制了放大器在高速系統(tǒng)的應(yīng)用。

       為了克服高阻抗和低阻抗前置放大器的缺點(diǎn).使前置放大器既有較低的噪聲、又有較寬的帶寬，在光接收機(jī)中廣泛采用跨阻抗前置放大器。它是在高阻抗前置放大器中引入負(fù)反饋后構(gòu)成的，如圖30所示。由于負(fù)反饋的作用，放大器不僅具有頻帶寬、噪聲低的優(yōu)點(diǎn),而且它的動(dòng)態(tài)范圍也比高阻抗前置放大器有很大改善。

圖30    跨阻抗前置放大器

       在光纖通信系統(tǒng)中，各部分電路的集成化、模塊化是發(fā)展的趨勢(shì)。對(duì)于接收機(jī)的前端,采用光電混合技術(shù)將光檢測(cè)器和以場(chǎng)效應(yīng)管(FET)構(gòu)成的前置放大器混合集成在一起，做成P1N-FET或APD-FET光接收組件，提高了響應(yīng)速度和靈敏度，在系統(tǒng)中得到了廣泛的應(yīng)用。

②主放大器和自動(dòng)增益控制(AGC)電路

       光接收機(jī)中前置放大器的輸出信號(hào)較弱，不能滿足幅度判決的要求，因此還必須加以放大。主放大器一般是多級(jí)放大器，可以提供足夠的增益，使輸出信號(hào)滿足判決的要求。主放大器的另一功能是增益受控可調(diào)，即能實(shí)現(xiàn)自動(dòng)增益控制(AGC),使接收機(jī)具有一定的動(dòng)態(tài)范圍。

       當(dāng)輸入光接收機(jī)的光功率起伏時(shí)，光檢測(cè)器的輸出信號(hào)也出現(xiàn)起伏，通過(guò)AGC對(duì)主放大器的增益進(jìn)行調(diào)整.從而使主放大器的輸出信號(hào)幅度在一定范圍內(nèi)不受輸入信號(hào)的影響。

(2)均衡和再生電路

       均衡電路的作用是對(duì)經(jīng)過(guò)光纖線路傳輸、已發(fā)生畸變和有嚴(yán)重碼間干擾的信號(hào)進(jìn)行均衡，使其變?yōu)榇a間干擾盡可能小的信號(hào)，以利于判決再生電路的工作。

       對(duì)于一個(gè)實(shí)際的傳輸系統(tǒng)，其頻帶總是受限的。對(duì)于頻帶受限系統(tǒng)，其時(shí)域響應(yīng)是無(wú)限的，它的輸出波形有很長(zhǎng)的拖尾，使前后碼元在波形上相互重疊而產(chǎn)生碼間干擾，直接影響接收機(jī)的靈敏度。均衡濾波電路就是 設(shè)法消除拖尾的影響，做到判決時(shí)刻無(wú)碼間干擾。