新型OADM的电压智能控制模块研究

论文摘要

随着光传输网向超高速、超大容量的方向发展,网络的生存能力、保护倒换和恢复问题成为光网络的关键问题,而基于光开关、可调滤波器等有源光器件的可重构OADM在光层的保护倒换对业务的保护和恢复起到了更为重要的作用。新型的基于钛扩散铌酸锂波导电光效应的ROADM具有超高调谐速度、波长动态连续可调、调谐范围宽、插入损耗小、尺寸小等特点。其中偏振转换部分(PCS)是关键部分,改变其叉指电压Vci和调谐电压VT即可实现光波的偏振转换和波长调谐。本论文根据PCS对Vci和VT电压的特殊要求,提出了对电压的智能控制的设计方案。针对叉指电压Vci的需求,提出了一种能够同时输出64路±10V电压的电压控制模块的设计方案:只使用一片D/A芯片,在8279芯片的控制下,可进行16路电压输出,用单片机实现对4片8279的片选和控制即可实现64路电压的输出。这种方法使8279与CPU的接口规范,连接简单,占用CPU的工作时间少,同时由于对各路D/A输出的定时刷新过程由硬件自动完成,因此编程方便,输出稳定,具有一定的实用性。针对调谐电压VT输出±400V的需求,提出了一种高速的高压输出设计方案,设计了一种高压放大电路以实现VT电压的宽范围和双极性输出,并通过对超高速D/A转换器的控制实现对输出高压的可调谐。本论文首先介绍了电压控制模块的整体设计方案,详细论述了各个部分的设计原理。然后根据系统的使用要求,完成了对Vci电压的单片机接口控制电路、D/A转换电路、电压放大电路和模拟开关控制电路的设计,并对Vci电路进行了仿真、调试和测量;完成了VT电压的D/A转换电路和高压放大电路的设计;用汇编语言编写了Vci电压控制部分的软件,实现了对8279的初始化程序和显示子程序的设计。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 光分插复用设备概述
• 1.1.1 OADM的发展与前景
• 1.1.2 引入OADM技术的意义
• 1.2 新型OADM 简介
• 1.3 课题相关技术简介及需要解决的主要问题
• 1.3.1 直流稳压电源简介
• 1.3.2 课题需要解决的主要问题
• 1.3.3 论文的总体结构
• 第二章 电压智能控制模块方案论证
• 2.1 驱动电源的设计原则
• 2.1.1 电源的可靠性设计原则
• 2.1.2 电源设计的经济性原则
• 2.2 总体设计方案
• ci结构框图'>2.2.1 V_ci结构框图
• T结构框图'>2.2.2 V_T结构框图
• ci硬件电路设计'>第三章 V_ci硬件电路设计
• 3.1 8279 与单片机接口电路设计
• 3.1.1 8279 芯片介绍
• 3.1.2 8279 与单片机接口设计
• 3.2 D/A 转换电路设计
• 3.2.1 D/A转换原理及主要技术指标
• 3.2.2 AD558芯片简介
• 3.2.3 AD558双极性电压输出电路
• 3.3 放大电路设计
• 3.3.1 集成运算放大器介绍
• 3.3.2 OP07DP芯片简介
• 3.3.3 Vci电压放大电路设计
• 3.4 模拟电压输出控制电路设计
• 3.4.1 AD7506芯片简介
• 3.4.2 模拟开关控制和电压保持电路
• 3.5 硬件电路仿真及测试
• 3.5.1 仿真软件介绍
• 3.5.2 电路仿真及测试结果
• 3.6 小结
• T硬件电路设计'>第四章 V_T硬件电路设计
• 4.1 D/A 转换电路设计
• 4.1.1 DAC08AQ芯片简介
• 4.1.2 D/A转换电路设计
• 4.2 高压放大电路设计
• 4.2.1 THS3001 芯片简介
• 4.2.2 高压放大电路设计
• 4.3 小结
• 第五章 软件设计
• 5.1 编程语言简介
• 5.1.1 汇编语言特点及应用
• 5.2 软件程序设计
• 5.2.1 8279 初始化程序
• 5.2.2 显示子程序
• 第六章 总结与展望
• 6.1 课题的总结
• 6.2 进一步工作的构思
• 参考文献
• 科研情况说明
• 附录
• 致谢