黎煥欣 Li Huan Hsin '08-02-17
黎煥欣, 顏易程
原始設計: 吳靜澄
一, 輸入放大 + Laser Diode 光纖輸出
輸入放大有分 2-stage 及 3-stage 兩種板子( 線路)
在製作的時候, 它的 RFC 太脆弱, 所以要先點膠固定
加上電源線, 因為要使 Amp 電源的配置簡單, 設定它直接由 +12V 供電, 因為板子上每個 Amp 都配置了一個 51 ohm 的電阻, 驅動電壓變為 6.3V, 要從 12V 供電的話, 需要再加一個 2W 的限流電阻, 2-stage 是加 62 ohm, 3-stage 的加 43 ohm. 放在不用的光纖孔內(紅線), 另外 Laser Diode 的偏壓則由棕線供應. 由電源板上的 SVR 設定.
下圖為電源板上的一組光纖電源, 同時可以量測 Laser 及 Amp 的操作電流, 在真的接上光纖模組前, Laser Bias 電壓先設為 3V
最後將整個板子放在盒子內固定
主電源板送電測試
這是典型 2-stage 的正常工作狀態, Amp 電流為 100mA 略低, 3-stage 為 150mA 略低.
Laser Diode Bias 可以調整至 35mA
若沒有電流, 就有問題了.
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二, Fiber Receiver
同樣也是要讓它在 12V 供電, 而它需要在 5V供電, 所以前面加了一個 7805
同時原來吳靜澄加上去的 bias 及 Amp 的限流電阻, 要將之短路, 規格上它們應該要給準確的 5V
它在供給 12V 時, 電流約在 35 - 45 mA 為正常.
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三, Receiver 3-stage Amp
同樣因為 12V 的供電需求, 它需加上 43 ohm 電阻限流, 正常操作電流約在 146mA
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Fiber Link Test
一, Cable 校正
用對接的方式校正, 讓 RF 輸出端為 -10dBm, 各個頻率的讀值, 1GHz 的偏高可能和 Generator 有關, 2GHz 的 Notch 則與 Cable 有關. 後面都還算平坦, 這個數值可以做以後的校正.
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二, 光纖連結
如圖
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三, 光纖訊號強度-頻率交互測量
先設定輸出 Laser Diode 的 bias 為 35mA (規格書建議)
再針對每一個頻率, 分別加進 0 dBm 至 -90dBm 的信號, 看它最後輸出的強度.
這是 2-stage amp 的結果
3-stage 的結果
可以很明顯的看出截止區, 線性區及飽和區的信號強度, 不過因為沒有校正, 所以各個頻率之間的
關係還不太準確. 下圖為未校正的 Total Fiber Link Chain 頻率響應, 真正的狀況還要用向量分析儀再做一次
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四, 2-stage 與 3-stage 的曲線
把上面的數據中的 3GHz 同時比較, 在線性區都有 10dB 的差距, amp 的效用大約可以確認
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五, 信號波形的傳送
在線性區及飽和區的信號波形, 下面是一些例子, 操作在 1.5GHz
-60dBm input, 這是示波器觸發的下限
-50dBm input, 正弦波形仍很清楚
-40dBm input, 波形開始變形了, 有被 Cut-Off 的情況
-30dBm input, 完全飽和了, Harmonic 也增加很多
-20dBm input, 與 -30dBm 差不多
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六, Laser Diode Bias 的影響
在原始設定上是操作在 35mA 上, 我們找一個線性區上的點來量測, 再變化 Laser Diode Bias 來看, 以 power 的觀點來看, 它在 35mA 時的輸出最大
但以波形的觀點看, 大的電流值波形較好 (同時也表示頻寬高).
+50mA, 正弦波形很好
+35mA, 振幅較大, 但有變形
+25mA, 已經變形了, 不能用這個設定...
總之, 最後還是要再用向量分析儀再做一次.
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