在光纖通信系統(tǒng)中，信息由led或ld發(fā)出的光波所攜帶，光波就是載波。 把信息加載到光波上的過程就是調制。光調制方式按調制信號的形式可分為模擬信號調制和數(shù)字信號調制。目前，數(shù)字調制是光纖通信的主要調制方式，也就是通常的pcm編碼調制，以二進制數(shù)字信號“1”或“0”對光載波進行通斷調制，并進行脈沖編碼（pcm）。數(shù)字調制的優(yōu)點是抗干擾能力強，中斷時噪聲及色散的影響不積累，因此可實現(xiàn)大容量、長距離傳輸。

1 光發(fā)射機

簡單地講，光傳輸系統(tǒng)中一個基本的光發(fā)射機主要包括光發(fā)射器件及其驅動電路。光發(fā)射器件有發(fā)光二級管（led）、激光二級管（ld）或激光調制器（lm）；驅動電路為系統(tǒng)光源提供合適的“開”、“關”電流。

1.1 數(shù)字光發(fā)射機基本結構

在數(shù)字光纖通信中，激光發(fā)射機的主要組成部分如圖1所示。線路編碼的作用是將數(shù)字信號轉換成適合在光纖中傳輸?shù)拇a型。調制電路完成數(shù)字信號的電-光轉換，將光信號加載到光源的發(fā)射光束上，即光調制。而光調制的方式有三

圖2所示的射極耦合電流開關實際上是一個一邊為固定輸入vbb,另一邊為信號輸入端的射極耦合差分級，其工作原理對單輸入雙端輸出的差分放大器非常相似，但它只對信號起傳遞作用。其工作原理是：當vin>vbb時，q1管導通，q2管截卡，電流全部流經(jīng)輸入管；當vin電源波動的影響，常采用負電源（vee=-5.2v）供電，而對管的集電極直接對地輸出（vcc=0），種接法又極大地提高了電路的速度，改善了交流性能。

2 ecl電流開關的應用

目前，筆者在一個高速數(shù)字系統(tǒng)中應用了ecl電流驅動器其基本原理如圖3示。其中q1、q2、和q5構成基本的調制電路，q3和q4實現(xiàn)電平移位，集成器件mc10h124完成信號的電平轉換（ttl→ecl）。mc10h124引腳功能如圖3所示，使用時需注意在ecl電平輸出腳（如圖中②、④腳）要通過50ω電阻外接-2v電壓，未用的輸出腳通過50ω電阻接地。從②或④腳輸出ecl電平信號，第⑥腳接公共選通電壓（這里接+4v電壓）。

2.1 ecl電路的主要特點

對激光器進行高速脈沖調制時，常采用ecl電流開關。它既有很快的開關速度，又能保護良好的電流脈沖波形。從電路結構上看，ecl屬于非飽和型數(shù)字邏輯，工作時晶體行之有效放大和截止兩上狀態(tài)間轉換，不進入飽和區(qū)，根除了ttl電路中晶體管由飽和到截卡（即由“開”到“關”）轉換時所需釋放超量存儲電荷的“存儲時間”，從根本上消除了限制速度的主要障礙——晶體管的飽和時間，極大地提高了ecl電路的速度，其平均延尺時間達到來納秒數(shù)量級。如果圖3中采用兩級差分電流開關并且雙邊驅動，則既可改善電流脈沖的波形又可提高開關速度。

圖3中參考電壓vbb作為ecl電路的重要組成部分，通常取在ecl邏輯高、低電平的中心vbb=-1.3v(ecl)的邏輯高電平voh=-0.8v，低電平vol=-1.8v，使高、低電平的噪聲容限基本相等，電路在全工作溫度范圍內噪聲容限的變化不會太大。vbb常與ecl電路共用負電源，在電阻分壓器的基礎上，利用二極管和射極跟隨器電平移位構成。

如果去掉芯片mc10h124，理論上分析可知，q3處于截止狀態(tài)；但當接上電平轉換器（mc10h124）后，由于輸出腳外接-2v電壓，實驗結果測得q3基極電壓升高而工作于放大區(qū)。當在mc10h124的信號輸入端⑤腳加上數(shù)據(jù)信號時，測得q3和q1基極的信號如下，vh3:-0.85v～-1.60v;vb1:-2.20v～-3.00v,而q4基極的參考電壓v