光纤通讯实习报告

一、设计题目:光功率计制作

二、设计要求:

通过实验设计一个光功率计,要求可以测试输入光信号的功率,并通过数码管显示。

三、分析设计:

1.电路工作原理:

由光源发出的光信号通过光电二极管成为光电流,因此光信号转换成了电信号。由于光频率和光强度的改变，因此光电二极管中产生的电信号就成交流的，所以再对交流电信号进行滤波整流，就实现了交直转换，使得交流转换成直流。最后通过芯片ICL7107将产生的直流进行数字化，并通过数码管显示，同时有比较小的误差。这样光信号的光功率大小就反映在数码管上，从而实现了光功率计测试显示功能。

2．模块分解与功能设计:

（1）光电转换模块，由光接收机完成。

（2）数码管显示模块。电路如图：此图包含3 1/2位数字A/D转换器，可直接驱动LED数码管，内部设有参考电压、独立模拟开关、逻辑控制、显示驱动、自动调零功能等。数字显示用的数码管为共阳型，2K可调电阻选用多圈电阻，分压电阻选用误差较小的金属膜电阻。芯片第一脚是供电，正确电压是 DC5V 。第 36 脚是基准电压，正确数值是 100mV，

它用于跟输入的信号进行比较，输入大于100mv时数码管百位显示1，小于100mv时显示0。

第 26 引脚是负电源引脚，正确电压数值是负的，在 －3V 至 －5V 都认为正常，但是不能是正电压，也不能是零电压。芯片第 31 引脚是信号输入引脚，可以输入 ±199.9mV 的电压。在一开始，可以把它接地，造成“0”信号输入，这样可以方便测试。

3．元件参数选择

共阳极数码管（4个）； ICL7107芯片一个；

10 Ω 24kΩ ，470kΩ ，100kΩ ，1KΩ电阻各一个；

0.22uF, 0.47uF, 0.1uF, 100pF电容各一个； 1KΩ 的滑动变阻器两个。

四、实验调试

电路搭建过程中的问题分析以及解决：

1．先搭建模数转换与数码管显示电路，并对该电路进行测试。测试时，1接电源，21接地，26接负电源，30和31接测试信号，测试信号接方波，随着方波幅度的变化，数码管的显示也随之而变，并且数值与其相等，当方波的幅值为零时，数码管显示全为零，这时候才说明电路正确。在该实验中，刚开始时不清楚负电源该如何接，通过请教同学才知道应该把正极接地，负极接26管脚，这样26管脚就接的是负电源。

2． 为调节35和36管脚之间形成100mv偏置电压，要不断的对滑动变阻器进调节，直至到达满意值。

3． 为了保护数码管，在其阳极串联了1k欧姆的电阻。

五、设计结果

实验结果：经过不断调试，功率计最终测得的数据与实际数据十分接近，有±4mv的误差，符合误差范围。经老师验收合格，实验成功

六、体会

在这次实验中，刚开始不知道设计的其实是一个数字电压表，所以浪费了一些时间。刚设计完电路后就要找元器件，这个阶段我们学会了根据电阻上面环的颜色来辨认电阻，这样找电阻可以节省许多时间。

接着就搭建电路，有的人负责模块的搭建，有的人负责找器件，这样每个人就都有各自的任务，电路连接过程比较繁琐，有时候搭建好了又发现不合理，就得拆了重新搭建，最后电路连好了。这个阶段大家在一块合作的比较好，觉得分工合作会使工作效率大大提高。

这个阶段，不断的发现问题解决问题，锻炼了自己的动手能力及解决问题的能力，而且在逻辑推理方面有用。通过这次实习，感觉到自己之前对模电知识和光纤通信知识非常缺乏，在这次实习过程中学会对这些知识的应用。老师在验收时问的问题，自己还不能很正确的回答，感觉自己对整个电路的工作过程还不是很了解，我认为要学好我们的.专业不下功夫是不行的。

七、附录

ISL7107模数转换芯片的一些注意事项：

1，输入电压在；

2，牢记关键点的电压，第1脚供电（5v），第36脚基准电压（100mv），第26脚负电源引脚（-3v至-5v），第31脚信号输入脚（+199.9mv）；

3，芯片27，28，29引脚元件数值是0.22uF，47K, 0.47 Uf 阻容网络，这三个元件属于工作的积分网络，不能使用磁片电容。芯片的33和34脚接的104电容也不能使用磁片电容。

4.注意接地引脚：芯片的电源地是 21 脚，模拟地是 32 脚，信号地是 30 脚，基准地是 35 脚，通常使用情况下，这 4 个引脚都接地，在一些有特殊要求的应用中（例如测量电阻或者比例测量），30 脚或 35 脚就可能不接地而是按照需要接到其他电压上。

5.比例读数：把 31 脚与 36 脚短路，就是把基准电压作为信号输入到芯片的信号端，这时候，数码管显示的数值最好是 100.0 ，通常在 99.7 － 100.3 之间，越接近 100.0 越好。这个测试是看看芯片的比例读数转换情况，与基准电压具体是多少 mV 无关，也无法在外部进行调整这个读数。如果差的太多，就需要更换芯片了。 7107 也经常使用在 ±1.999V 量程，这时候，芯片 27,28,29 引脚的元件数值，更换为 0.22uF,470K,0.047uF 阻容网络，并且把 36 脚基准调整到 1.000V 就可以使用在±1.999V 量程了

ICL7107是一块应用非常广泛的集成电路。它包含3 1/2位数字A/D转换器，可直接驱动LED数码管，内部设有参考电压、独立模拟开关、逻辑控制、显示驱动、自动调零功能等，制作时，数字显示用的数码管为共阳型，2K可调电阻最好选用多圈电阻，分压电阻选用误差较小的金属膜电阻，其它器件选用正品即可。该电路稍加改造，还可演变出很多电路，如数显电流表、数显温度计等.