利用光纜解決音頻信號傳輸問題

　　摘要：探討了用光纜傳輸音頻信號和光發(fā)射機(jī)的工作原理及其溫度、噪聲的自動控制。
　　關(guān)鍵詞：光發(fā)射機(jī)光纜傳輸信號質(zhì)量
　　1前言
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　　濮陽人民廣播電臺播控中心與發(fā)射機(jī)房相距200多米，調(diào)頻機(jī)房又與調(diào)幅發(fā)射機(jī)房相距7千多米，給廣播節(jié)目信號的傳輸帶來了極大的不便。為了保證信號安全優(yōu)質(zhì)地傳輸?shù)桨l(fā)射機(jī)，幾年來，想盡了方法，均因故障率高、傳輸不佳而終止。
　　1998年10月我臺購置了1kw調(diào)頻發(fā)射機(jī)和數(shù)字音頻工作站，使我臺首次實現(xiàn)了音頻信號由模擬向數(shù)字化的轉(zhuǎn)變。由播控中心至發(fā)射機(jī)房的音頻信號采用了音頻電纜傳輸，但由于距離遠(yuǎn)，信號衰減大，推動發(fā)射機(jī)困難，達(dá)不到技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)，故又增加了音頻放大器、調(diào)音臺等周邊設(shè)備。但卻出現(xiàn)了噪聲問題，經(jīng)過反復(fù)調(diào)試和配接，音質(zhì)仍達(dá)不到預(yù)定效果。最后，在中控機(jī)房增加了50w小調(diào)頻發(fā)射機(jī)，在發(fā)射機(jī)房增加了調(diào)頻、調(diào)幅接收機(jī)，用無線發(fā)射、無線接收的方法替代了音頻電纜。但由于中間設(shè)備增
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阻抗為25佟*¤
　　31dfb激勵器
　　dfb激勵器的射頻特性與器件的偏值電流關(guān)系很大。當(dāng)偏值電流超過閾值時，光功率線性增加，激勵器的頻率特性(如噪聲頻響失真)與光功率的平方根(或超過閾值的偏值電流)成比例。光發(fā)射機(jī)中激光器的光輸出功率非常穩(wěn)定。激光器的閾值電流、偏值電流和光輸出功率都與激光器的工作溫度有密切關(guān)系。激光器的內(nèi)部發(fā)熱都使其性能大大降低，因此，光發(fā)送機(jī)的自動功率控制(apc)電路和自動溫度控制(atc)電路在保證光發(fā)送機(jī)正常工作中起著非常重要的作用。
　　32自動功率控制(apc)電路
　　當(dāng)激光器的偏值電流大于其閾值電流時，加到激勵器中激光二極管上的偏值電流與激光器的輸出功率基本上成正比的關(guān)系。led是通過改變驅(qū)動電流來進(jìn)行直接調(diào)制的，因此，自動功率控制(apc)電路就是利用激光器內(nèi)的光電檢測二極管(pd)檢測激光器的輸出光功率，并根據(jù)光電二極管的輸出電流產(chǎn)生一個電壓，把它與預(yù)置的一個參考電壓進(jìn)行比較，經(jīng)過反饋控制電路驅(qū)動一個穩(wěn)定的電流源，從而達(dá)到自動調(diào)節(jié)激光器的光輸出功率，保證激光器正常工作的目的。當(dāng)光功率增大時，控制電路促使驅(qū)動器電流減小，使輸出功率減小；當(dāng)光功率減小時，控制電路又使激光器的控制電流增大，從而使輸出光功率增加。輸出光功率的波動不超過一定的范圍。
　　其工作過程是：激勵器的背向輸出光由光電檢測二極管(pd)接收后轉(zhuǎn)化為光電壓，經(jīng)n1放大后送至比較器n2的反向輸入端；從直流穩(wěn)壓電源中取出的直流參考電壓送往比較器n1的同相輸入端。v1和v2組成直流恒流源，向激光器提供偏值電流，該偏值電流的大小通過調(diào)節(jié)直流參考電壓來實現(xiàn)。
　　除了直流供電電壓外，光功率控制電路中還有兩個附加電路：一個是慢啟動電路，當(dāng)光發(fā)送機(jī)開機(jī)時，這個電路使激光器的偏值電流延時2s后才由零增加到設(shè)定值，以消除瞬時沖擊電流損壞激光器；另一個是限流器，通過限流電路控制激光器電流的最大值，即使光電檢測三極管損壞，也不會導(dǎo)致激光器的偏值電流失去控制而燒毀激光器。
　　33自動溫度控制(atc)電路
　　激光器的閾值電流、偏值電流、輸出光功率與激光器的工作溫度有密切關(guān)系。激光器的閾值電流隨溫度變化，隨著溫度的升高，激光器的效率降低，使輸出光功率及激勵器發(fā)射波的峰值發(fā)生變化。為了保證激光器的工作狀態(tài)即閾值電流不變，輸出功率不變，必須通過自動溫度控制(atc)電路來控制致冷器的工作狀態(tài)，消除溫度變化。
　　其工作過程是：當(dāng)激光器溫度變化時，熱敏電阻的電阻值隨之變化，可設(shè)定一個參考值與其進(jìn)行比較。誤差電壓驅(qū)動一個放大電路，由它向電子致冷器提供電流。自動溫度控制電路通過改變加到激勵器內(nèi)致冷器上的電流大小和方向，對激光器進(jìn)行加熱或致冷，從而控制激勵器的工作溫度，穩(wěn)定激光器的輸出功率。當(dāng)激光器溫度升高時，致冷器致冷，激光器溫度下降；當(dāng)激光器溫度降低時，致冷器加熱，激光器溫度上升。自動溫度控制(atc)電路可以使激光器的工作溫度控制在25℃范圍內(nèi)，使光發(fā)送機(jī)的輸出光功率在較大的溫度范圍內(nèi)保持穩(wěn)定。
　　4光纖的損耗
　　光纖的連接分為熔接和磨接，無論何種連接都會產(chǎn)生接頭損耗。1310nm的光纖衰減系數(shù)(a)為035db/km。無論信號傳輸遠(yuǎn)近，光纜的連接都需要進(jìn)行光纖熔接，其接頭熔接損耗一般在005db以下。因此在計算光纖自動損耗時還應(yīng)考慮接頭和其他損耗(2km一般取1db)。l長度 ……（未完，全文共2912字，當(dāng)前僅顯示1851字，請閱讀下面提示信息。收藏《利用光纜解決音頻信號傳輸問題》）