JP2013255056A - Optical signal detection circuit - Google Patents

Optical signal detection circuit Download PDF

Info

Publication number
JP2013255056A
JP2013255056A JP2012128731A JP2012128731A JP2013255056A JP 2013255056 A JP2013255056 A JP 2013255056A JP 2012128731 A JP2012128731 A JP 2012128731A JP 2012128731 A JP2012128731 A JP 2012128731A JP 2013255056 A JP2013255056 A JP 2013255056A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
signal
circuit
voltage
optical signal
input
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP2012128731A
Other languages
Japanese (ja)
Other versions
JP5944750B2 (en
Inventor
Hiroshi Koizumi
弘 小泉
Masashi Nogawa
正史 野河
Yusuke Otomo
祐輔 大友
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Original Assignee
Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Nippon Telegraph and Telephone Corp filed Critical Nippon Telegraph and Telephone Corp
Priority to JP2012128731A priority Critical patent/JP5944750B2/en
Publication of JP2013255056A publication Critical patent/JP2013255056A/en
Application granted granted Critical
Publication of JP5944750B2 publication Critical patent/JP5944750B2/en
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Images

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To implement a precise adjustment of detection sensitivity to an optical signal.SOLUTION: A differential amplification circuit 11 differentially amplifies a differential signal Tout input via coupling capacitors C1, C2. A differential current addition circuit 12 adds a DC current depending on an offset adjustment voltage Vos to a normal phase signal and a reverse phase signal of a resultant amplified output signal Fout to regulate a DC offset voltage of the normal phase signal and the reverse phase signal. A comparator 13 compares voltage values of a normal phase signal and a reverse phase signal of a resultant current-added output signal Aout. A holding circuit 14 holds a resultant comparison output signal Cout as a DC holding voltage Vhd. A hysteresis comparator circuit 15 compares the holding voltage Vhd with two different determination threshold voltages Vth_SD, Vth_LOS determined by a sensitivity adjustment voltage Vsens, and outputs a comparison result as an optical signal detection signal SD/LOS.

Description

本発明は、光通信における光受信器に関し、特に有効な光受信強度が得られているか否かを判定する回路(SD:Signal DetectおよびLOS:Loss Of Signal検出回路)に関する。   The present invention relates to an optical receiver in optical communication, and more particularly to a circuit (SD: Signal Detect and LOS: Loss Of Signal detection circuit) for determining whether or not an effective optical reception intensity is obtained.

光信号を受信して電気信号からなる受信出力を得る光受信器では、光信号がない状態において不要なノイズが光受信器から出力されるのを防ぐため、光信号の入力有無を判定する光信号検出回路(SD:Signal Detect)が用いられる。この光信号検出回路により、充分な信号強度の光信号を受信しているか否かを示す光信号検出信号を生成することで、通信の異常検出や、無信号時にリミッティングアンプLAからノイズの出力を遮断するためのスケルチ(Squelch)回路制御を行う。   In an optical receiver that receives an optical signal and obtains a reception output composed of an electrical signal, light that determines whether or not an optical signal is input is used to prevent unnecessary noise from being output from the optical receiver in the absence of the optical signal. A signal detection circuit (SD: Signal Detect) is used. This optical signal detection circuit generates an optical signal detection signal that indicates whether or not an optical signal with sufficient signal strength is received, thereby detecting communication abnormality and outputting noise from the limiting amplifier LA when there is no signal. A squelch circuit control is performed to block the signal.

図9は、従来の光受信器の構成を示すブロック図である(例えば、特許文献1等参照)。この光受信器200において、フォトダイオードPDで受光された光信号Pinは光電流信号Iinに光電変換されて、プリアンプであるトランスインピーダンスアンプTIAによって増幅される。このトランスインピーダンスアンプTIAの差動信号Toutは、ポストアンプであるリミッティングアンプLAに入力され、異なる強度の光信号Pinが一定振幅の電気信号となるように増幅され、受信出力信号Routとして出力される。リミッティングアンプLAの後段には、通常、CDR(Clock Data Recovery)などの波形整形回路やタイミング調整回路が接続され、データ信号からクロック信号が抽出されデジタル信号として扱いやすい波形に整形される。   FIG. 9 is a block diagram showing a configuration of a conventional optical receiver (see, for example, Patent Document 1). In the optical receiver 200, the optical signal Pin received by the photodiode PD is photoelectrically converted into a photocurrent signal Iin and amplified by a transimpedance amplifier TIA that is a preamplifier. The differential signal Tout of the transimpedance amplifier TIA is input to a limiting amplifier LA that is a post amplifier, and is amplified so that optical signals Pin having different intensities become electric signals having a constant amplitude, and output as a reception output signal Rout. The A waveform shaping circuit such as CDR (Clock Data Recovery) or a timing adjustment circuit is usually connected to the subsequent stage of the limiting amplifier LA, and a clock signal is extracted from the data signal and shaped into a waveform that can be easily handled as a digital signal.

また、トランスインピーダンスアンプTIAから入力される差動信号Toutの正相信号Tout+および逆相信号Tout−は、それぞれの結合コンデンサCを介して、光信号検出回路20へAC結合されている。光信号検出回路20では、差動信号Toutを受信した場合のみコンパレータ21が比較出力信号Coutを出力し、この比較出力信号CoutをSRラッチ22で保持して、DC信号からなる光信号検出信号SD/LOSに変換する。SRラッチ22における光信号検出信号SD/LOSの保持解除はリセット信号RESETで行う。例えばPONシステムに代表されるバースト通信では、PON制御ICがバーストパケットの受信終了時にリセット信号RESETを出力することができる。   Further, the positive phase signal Tout + and the negative phase signal Tout− of the differential signal Tout input from the transimpedance amplifier TIA are AC-coupled to the optical signal detection circuit 20 via the respective coupling capacitors C. In the optical signal detection circuit 20, only when the differential signal Tout is received, the comparator 21 outputs the comparison output signal Cout. The comparison output signal Cout is held by the SR latch 22, and the optical signal detection signal SD made up of a DC signal. Convert to / LOS. The holding release of the optical signal detection signal SD / LOS in the SR latch 22 is performed by the reset signal RESET. For example, in burst communication typified by a PON system, the PON control IC can output a reset signal RESET at the end of reception of a burst packet.

したがって、この光信号検出信号SD/LOSを、例えばスケルチの制御に用いれば、リセットを受信して次のバースト信号を受信するまでスケルチを閉じて、リミッティングアンプLAからノイズが出力されることを防ぐことができる。また、次のバースト信号を受信すると、スケルチを開いて通常の受信状態とすることができる。   Therefore, if this optical signal detection signal SD / LOS is used for squelch control, for example, the squelch is closed until the next burst signal is received after receiving a reset, and noise is output from the limiting amplifier LA. Can be prevented. Further, when the next burst signal is received, the squelch can be opened to set the normal reception state.

図10は、従来技術にかかる光信号検出回路で用いられるコンパレータの構成を示す回路図である。このコンパレータ21は、バイアス回路21A、初段増幅回路21B、初段エミッタフォロア回路21C、次段増幅回路21Dから構成されている。   FIG. 10 is a circuit diagram showing a configuration of a comparator used in the conventional optical signal detection circuit. The comparator 21 includes a bias circuit 21A, a first stage amplifier circuit 21B, a first stage emitter follower circuit 21C, and a next stage amplifier circuit 21D.

トランスインピーダンスアンプTIAから入力される差動信号Toutの正相信号Tout+および逆相信号Tout−は、それぞれの結合コンデンサCを介して初段バイアス回路21AへAC結合されている。結合コンデンサCは微分回路であるから、正相信号Tout+および逆相信号Tout−の微分波形が初段増幅回路21Bの差動トランジスタ対Q21,Q22に入力される。   The positive-phase signal Tout + and the negative-phase signal Tout− of the differential signal Tout input from the transimpedance amplifier TIA are AC-coupled to the first-stage bias circuit 21A via the respective coupling capacitors C. Since the coupling capacitor C is a differential circuit, the differential waveforms of the positive phase signal Tout + and the negative phase signal Tout− are input to the differential transistor pair Q21, Q22 of the first stage amplifier circuit 21B.

ここで、差動トランジスタ対Q21,Q22の負荷抵抗R25,R26の値を互いに異なる値にすれば、初段増幅回路21Bの出力はその直流レベルにオフセット電圧を有することになる。
したがって、充分な振幅の正相信号Tout+および逆相信号Tout−が入力されないと初段増幅回路21Bの出力振幅が足りず、差動信号を形成しないため、すなわちトランジスタQ21からの非反転出力とトランジスタQ22からの反転出力が交差しないため、初段エミッタフォロア回路21Cを介して接続されている次段増幅回路21Dから比較出力信号Coutは出力されず、Lowレベルのままである。
Here, if the values of the load resistors R25, R26 of the differential transistor pair Q21, Q22 are different from each other, the output of the first stage amplifier circuit 21B has an offset voltage at its DC level.
Therefore, if the positive phase signal Tout + and the negative phase signal Tout− having sufficient amplitude are not input, the output amplitude of the first stage amplifier circuit 21B is insufficient and a differential signal is not formed, that is, the non-inverted output from the transistor Q21 and the transistor Q22. Therefore, the comparison output signal Cout is not output from the next stage amplifier circuit 21D connected via the first stage emitter follower circuit 21C, and remains at the low level.

一方、入力された正相信号Tout+および逆相信号Tout−の振幅が十分大きい場合は、トランジスタQ21からの非反転出力とトランジスタQ22からの反転出力が交差するため、比較出力信号Coutとして、その交差部分に応じたHighレベルとLowレベルが交互に現れることになる。
この比較出力信号CoutはSRラッチ22で保持されるため、例えば光信号Pinの受信開始とともに、光信号検出信号SD/LOSとしてHighレベルが出力され続ける。したがって、この回路の特徴は、ひとたび比較出力信号CoutとしてHighレベルが出力されればそのレベルが光信号検出信号SD/LOSとして保持出力されるので、信号受信に即座に応答する高速な光信号検出回路20を実現できることである。
On the other hand, when the amplitudes of the input normal phase signal Tout + and the negative phase signal Tout− are sufficiently large, the non-inverted output from the transistor Q21 and the inverted output from the transistor Q22 intersect, so that the comparison output signal Cout is the intersection. The High level and the Low level corresponding to the portion appear alternately.
Since the comparison output signal Cout is held by the SR latch 22, for example, when the reception of the optical signal Pin is started, the High level is continuously output as the optical signal detection signal SD / LOS. Therefore, this circuit is characterized in that once the high level is output as the comparison output signal Cout, the level is held and output as the optical signal detection signal SD / LOS, so that high-speed optical signal detection that responds immediately to signal reception is possible. The circuit 20 can be realized.

特開2009−044228号公報JP 2009-044228 A

このような従来の光信号検出回路20では、基準値以上の振幅を持つ有意パルスを比較出力信号Coutとして正確に出力するため、コンパレータ21において光信号Pinの入力有無を検出する検出感度を調節する必要がある。検出感度が高すぎる場合、バースト信号のない区間において、混入したノイズを有意パルスとして誤検出する場合がある。一方、検出感度が低すぎる場合、バースト信号の先頭で検出遅れが生じる場合がある。また、フォトダイオードPDやトランスインピーダンスアンプTIAの特性は、温度や電源電位により変動するため差動信号Toutの振幅も変動し、コンパレータ21の検出感度に影響を与える。したがって、温度や電源電位に応じて光信号の検出感度を調節する必要がある。   In such a conventional optical signal detection circuit 20, in order to accurately output a significant pulse having an amplitude greater than or equal to the reference value as the comparison output signal Cout, the detection sensitivity for detecting whether or not the optical signal Pin is input is adjusted in the comparator 21. There is a need. If the detection sensitivity is too high, the mixed noise may be erroneously detected as a significant pulse in a section without a burst signal. On the other hand, if the detection sensitivity is too low, a detection delay may occur at the beginning of the burst signal. Further, since the characteristics of the photodiode PD and the transimpedance amplifier TIA vary depending on the temperature and the power supply potential, the amplitude of the differential signal Tout also varies, which affects the detection sensitivity of the comparator 21. Therefore, it is necessary to adjust the detection sensitivity of the optical signal according to the temperature and the power supply potential.

このようなコンパレータ21における光信号の検出感度を調節する構成として、コンパレータ21内部に設けられた増幅回路の負荷抵抗値を、温度や電源電位に応じて外部から自動調節する構成が考えられる。
図11は、コンパレータにおける光信号の検出感度調整例である。ここでは、コンパレータ21内の次段増幅回路21Dの負荷抵抗である抵抗素子R29,R30のうち、初段エミッタフォロワ回路21Cから出力された増幅出力信号Foutの正相信号Fout+の増幅に用いられる負荷抵抗R29に、感度調整用の可変抵抗Radjが並列接続されている。すなわち、可変抵抗Radjの一端が初段エミッタフォロワ回路21CのトランジスタQ25のコレクタ端子に接続され、他端が電源電位Vccに接続されている。
As a configuration for adjusting the detection sensitivity of the optical signal in the comparator 21, a configuration in which the load resistance value of the amplifier circuit provided in the comparator 21 is automatically adjusted from the outside according to the temperature and the power supply potential can be considered.
FIG. 11 shows an example of optical signal detection sensitivity adjustment in the comparator. Here, among the resistance elements R29 and R30 which are load resistances of the next stage amplifier circuit 21D in the comparator 21, the load resistance used for amplification of the positive phase signal Fout + of the amplified output signal Fout output from the first stage emitter follower circuit 21C. A variable resistor Radj for adjusting sensitivity is connected in parallel to R29. That is, one end of the variable resistor Radj is connected to the collector terminal of the transistor Q25 of the first-stage emitter follower circuit 21C, and the other end is connected to the power supply potential Vcc.

この可変抵抗Radjの抵抗値を変化させた場合、R29とRadjの合成抵抗からなるQ25の負荷抵抗値が変化して、Q25のコレクタ端子から出力される比較出力信号Coutの振幅が変化する。これにより、例えばSRラッチ22の入力端子Sにおけるしきい値電圧と比較出力信号Coutのパルス振幅との比較結果により、比較出力信号Coutに対するラッチ有無が判断されるものとなり、結果として光信号の検出感度が調整される。   When the resistance value of the variable resistor Radj is changed, the load resistance value of Q25 composed of the combined resistance of R29 and Radj is changed, and the amplitude of the comparison output signal Cout output from the collector terminal of Q25 is changed. As a result, for example, the presence / absence of latch with respect to the comparison output signal Cout is determined based on the comparison result between the threshold voltage at the input terminal S of the SR latch 22 and the pulse amplitude of the comparison output signal Cout. Sensitivity is adjusted.

ここで、振幅の大きな比較出力信号Coutが必要な場合、次段増幅回路21Dの後段に差動増幅回路を配置する場合がある。このような場合には、前述した図10の次段増幅回路21Dを構成するトランジスタQ25,Q26のコレクタ端子から得た差動信号を、その後段に配置した差動増幅回路へ入力することになる。   Here, when the comparison output signal Cout having a large amplitude is required, a differential amplifier circuit may be disposed at the subsequent stage of the next-stage amplifier circuit 21D. In such a case, the differential signal obtained from the collector terminals of the transistors Q25 and Q26 constituting the next-stage amplifier circuit 21D of FIG. 10 is input to the differential amplifier circuit arranged in the subsequent stage. .

このような回路構成に対して、図11の検出感度調整例を適用した場合、正相信号Fout+に対応するQ25からの出力信号の振幅のみが調整され、逆相信号Fout−に対応するQ26からの出力信号の振幅は調整されない。このため、振幅の異なる正相と負相の出力信号が後段に配置した差動増幅回路で差動増幅されて比較出力信号Coutが生成されることから、結果として、温度や電源電位と検出感度とのリニアリティが得られなくなるため、光信号の検出感度を精度よく調節するのが難しいという問題点があった。   When the detection sensitivity adjustment example of FIG. 11 is applied to such a circuit configuration, only the amplitude of the output signal from Q25 corresponding to the positive phase signal Fout + is adjusted, and from Q26 corresponding to the negative phase signal Fout−. The amplitude of the output signal is not adjusted. For this reason, the positive and negative phase output signals having different amplitudes are differentially amplified by the differential amplifier circuit disposed in the subsequent stage to generate the comparison output signal Cout. As a result, the temperature, the power supply potential, and the detection sensitivity Therefore, there is a problem that it is difficult to accurately adjust the detection sensitivity of the optical signal.

また、Q25の負荷抵抗値は、R29とRadjの合成抵抗値であることから、Radjと検出感度とのリニアリティが得られない。このため、結果として、温度や電源電位と検出感度とのリニアリティが得られなくなるため、光信号の検出感度を精度よく調節するのが難しいという問題点があった。   Further, since the load resistance value of Q25 is a combined resistance value of R29 and Radj, linearity between Radj and detection sensitivity cannot be obtained. As a result, there is a problem that it is difficult to accurately adjust the detection sensitivity of the optical signal because the linearity of the temperature, the power supply potential, and the detection sensitivity cannot be obtained.

本発明はこのような課題を解決するためのものであり、光信号の検出感度を精度よく調節できる光信号検出技術を提供することを目的とする。   The present invention has been made to solve such problems, and an object thereof is to provide an optical signal detection technique capable of accurately adjusting the detection sensitivity of an optical signal.

このような目的を達成するために、本発明にかかる光信号検出回路は、光信号を光電変換して得られた差動信号に基づいて、前記光信号の入力有無を検出する光信号検出回路であって、結合コンデンサを介して入力された前記差動信号を差動増幅し、増幅出力信号として出力する差動増幅回路と、前記増幅出力信号の正相信号および逆相信号に対して、入力されたオフセット調整電圧に応じた直流電流を加算することにより、これら正相信号および逆相信号の直流オフセット電圧を調整し、電流加算出力信号として出力する差動電流加算回路と、前記電流加算出力信号の正相信号と逆相信号の電圧値を比較し、その比較結果を比較出力信号として出力するコンパレータと、前記比較出力信号を整流して保持コンデンサで充電するとともに、充電により得られた直流の保持電圧を放電抵抗で放電する保持回路と、前記保持電圧を、入力された感度調節電圧により決定される、互いに異なる2つの判定閾値電圧と比較し、その比較結果を前記光信号の入力有無を示す光信号検出信号として出力するヒステリシスコンパレータ回路とを備えている。   In order to achieve such an object, an optical signal detection circuit according to the present invention detects an optical signal input presence or absence based on a differential signal obtained by photoelectrically converting an optical signal. The differential signal input through a coupling capacitor is differentially amplified and output as an amplified output signal, and the positive phase signal and the negative phase signal of the amplified output signal, A differential current addition circuit that adjusts the DC offset voltage of the positive phase signal and the negative phase signal by adding a DC current corresponding to the input offset adjustment voltage, and outputs the current addition output signal, and the current addition Comparing the voltage values of the positive and negative phase signals of the output signal and outputting the comparison result as a comparison output signal; rectifying the comparison output signal and charging it with a holding capacitor; A holding circuit that discharges the DC holding voltage obtained by the discharge resistor, and the holding voltage is compared with two different determination threshold voltages determined by the input sensitivity adjustment voltage, and the comparison result is A hysteresis comparator circuit that outputs an optical signal detection signal indicating whether or not an optical signal is input.

また、本発明にかかる上記光信号検出回路の一構成例は、前記電流加算回路が、コレクタ端子が前記増幅出力信号のうち前記正相信号の増幅に用いる第1の負荷抵抗の一端に接続され、ベース端子に設定電圧源からの設定電圧値が入力される第1のトランジスタと、この第1のトランジスタと差動対をなし、コレクタ端子が前記増幅出力信号のうち前記逆相信号の増幅に用いる第2の負荷抵抗の一端に接続され、ベース端子に前記調整電圧値が入力される第2のトランジスタと、これら第1および第2のトランジスタのエミッタ端子の接続点に接続された定電流源とを含むものである。   Also, in one configuration example of the optical signal detection circuit according to the present invention, the current adding circuit has a collector terminal connected to one end of a first load resistor used for amplification of the positive phase signal of the amplified output signal. A first transistor that receives a set voltage value from a set voltage source at a base terminal, and a differential pair with the first transistor, and a collector terminal that amplifies the negative-phase signal out of the amplified output signal. A constant current source connected to a connection point of a second transistor connected to one end of a second load resistor to be used and having the adjustment voltage value inputted to a base terminal thereof, and an emitter terminal of the first and second transistors Is included.

また、本発明にかかる上記光信号検出回路の一構成例は、前記ヒステリシスコンパレータ回路が、逆相入力端子が前記感度調節電圧に接続され、正相入力端子が入力抵抗を介して前記保持電圧に接続され、出力端子が帰還抵抗を介して当該正相入力端子に接続されたオペアンプを含むものである。   Also, in one configuration example of the optical signal detection circuit according to the present invention, the hysteresis comparator circuit has a negative phase input terminal connected to the sensitivity adjustment voltage, and a positive phase input terminal connected to the holding voltage via an input resistor. It includes an operational amplifier that is connected and whose output terminal is connected to the positive phase input terminal via a feedback resistor.

また、本発明にかかる上記光信号検出回路の一構成例は、前記光信号の伝送速度を示す伝送速度選択信号に応じて、伝送速度に応じた電圧値を有する複数のオフセット調整電圧のうちから、いずれか1つのオフセット調整電圧を選択して前記差動電流加算回路へ入力するオフセット調整電圧セレクタ回路をさらに備えるものである。   In addition, one configuration example of the optical signal detection circuit according to the present invention includes a plurality of offset adjustment voltages having a voltage value corresponding to a transmission speed according to a transmission speed selection signal indicating the transmission speed of the optical signal. And an offset adjustment voltage selector circuit that selects any one of the offset adjustment voltages and inputs the selected voltage to the differential current addition circuit.

また、本発明にかかる上記光信号検出回路の一構成例は、前記光信号の伝送速度を示す伝送速度選択信号に応じて、伝送速度に応じた電圧値を有する複数の感度調節電圧のうちから、いずれか1つの感度調節電圧を選択して前記ヒステリシスコンパレータ回路へ入力する感度調節電圧セレクタ回路をさらに備えるものである。   In addition, one configuration example of the optical signal detection circuit according to the present invention is selected from among a plurality of sensitivity adjustment voltages having a voltage value corresponding to a transmission speed in accordance with a transmission speed selection signal indicating the transmission speed of the optical signal. , Further comprising a sensitivity adjustment voltage selector circuit for selecting any one of the sensitivity adjustment voltages and inputting the selected voltage to the hysteresis comparator circuit.

また、本発明にかかる上記光信号検出回路の一構成例は、前記保持回路の前記保持電圧を入力とし、当該保持電圧をインピーダンス変換して出力するボルテージフォロワ回路をさらに備え、前記ヒステリシスコンパレータ回路が、前記保持回路からの前記保持電圧に代えて、前記ボルテージフォロワ回路で得られたインピーダンス変換後の保持電圧を、前記感度調節電圧と比較するようにしたものである。   Further, one configuration example of the optical signal detection circuit according to the present invention further includes a voltage follower circuit that receives the holding voltage of the holding circuit as an input and converts the holding voltage by impedance conversion, and the hysteresis comparator circuit includes: Instead of the holding voltage from the holding circuit, the holding voltage after impedance conversion obtained by the voltage follower circuit is compared with the sensitivity adjustment voltage.

本発明によれば、差動電流加算回路において、オフセット調整電圧により、入力された差動信号の振幅を保持電圧に変換する際の振幅−電圧変換特性を調節することができる。また、この振幅−電圧変換特性の調節とは別個に、ヒステリシスコンパレータ回路において、感度調節電圧により、光信号有無の検出感度を調節することができる。したがって、温度や電源電位と検出感度とのリニアリティを高めることができ、光信号検出回路における光信号の検出感度を、精度よく調節することが可能となる。   According to the present invention, in the differential current adding circuit, it is possible to adjust the amplitude-voltage conversion characteristic when converting the amplitude of the input differential signal into the holding voltage by the offset adjustment voltage. In addition to the adjustment of the amplitude-voltage conversion characteristic, in the hysteresis comparator circuit, the detection sensitivity of the presence / absence of an optical signal can be adjusted by the sensitivity adjustment voltage. Therefore, the linearity of temperature, power supply potential, and detection sensitivity can be improved, and the detection sensitivity of the optical signal in the optical signal detection circuit can be adjusted with high accuracy.

第1の実施の形態にかかる光信号検出回路の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the optical signal detection circuit concerning 1st Embodiment. 第1の実施の形態にかかる光信号検出回路の詳細な回路構成例である。2 is a detailed circuit configuration example of the optical signal detection circuit according to the first embodiment; 電流加算回路の動作を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows operation | movement of a current addition circuit. 第1の実施の形態にかかる回路シミュレーション結果例である。It is an example of the circuit simulation result concerning 1st Embodiment. オフセット調整電圧による振幅−電圧変換特性の調整を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows adjustment of the amplitude-voltage conversion characteristic by an offset adjustment voltage. 感度調節電圧による検出感度調節を示す説明図である。It is explanatory drawing which shows detection sensitivity adjustment by a sensitivity adjustment voltage. 第2の実施の形態にかかる光信号検出回路の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the optical signal detection circuit concerning 2nd Embodiment. 第3の実施の形態にかかる光信号検出回路の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the optical signal detection circuit concerning 3rd Embodiment. 第4の実施の形態にかかる光信号検出回路の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the optical signal detection circuit concerning 4th Embodiment. 従来の光受信器の構成を示すブロック図である。It is a block diagram which shows the structure of the conventional optical receiver. 従来技術にかかる光信号検出回路で用いられるコンパレータの構成を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the structure of the comparator used with the optical signal detection circuit concerning a prior art. コンパレータにおける光信号の検出感度調整例である。It is an example of detection sensitivity adjustment of the optical signal in a comparator.

次に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
[第1の実施の形態]
まず、図1を参照して、本発明の第1の実施の形態にかかる光信号検出回路10について説明する。図1は、第1の実施の形態にかかる光信号検出回路の構成を示すブロック図である。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
[First Embodiment]
First, an optical signal detection circuit 10 according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing the configuration of the optical signal detection circuit according to the first embodiment.

光受信器100は、光ファイバを介して受信した光信号を電気信号に変換して出力する通信装置であり、例えばFTTHシステムに採用されているPON方式において、局側で複数ユーザを収容するOLTで用いられる。
この光受信器100には、主な回路構成として、フォトダイオードPD、トランスインピーダンスアンプTIA、リミッティングアンプLA、および光信号検出回路10が設けられている。
The optical receiver 100 is a communication device that converts an optical signal received via an optical fiber into an electrical signal and outputs it. For example, in the PON system adopted in the FTTH system, an OLT that accommodates a plurality of users on the station side. Used in
The optical receiver 100 includes a photodiode PD, a transimpedance amplifier TIA, a limiting amplifier LA, and an optical signal detection circuit 10 as main circuit configurations.

光受信器100において、光ファイバを介して到達した光信号Pinは、フォトダイオードPDで受信されて光電流信号Iinに変換され、プリアンプであるトランスインピーダンスアンプTIAによって増幅される。このトランスインピーダンスアンプTIAで得られた差動入力信号Rinは、ポストアンプであるリミッティングアンプLAに入力されて増幅され、受信出力信号Routとして出力される。   In the optical receiver 100, the optical signal Pin that has reached through the optical fiber is received by the photodiode PD, converted into a photocurrent signal Iin, and amplified by a transimpedance amplifier TIA that is a preamplifier. The differential input signal Rin obtained by the transimpedance amplifier TIA is input to the limiting amplifier LA that is a post amplifier, is amplified, and is output as a reception output signal Rout.

リミッティングアンプLAは、光ファイバを介して受信した光信号を電気信号に変換して出力する光受信器で用いられ、異なる強度の光信号が同じ振幅となるように、入力された差動入力信号Rinを増幅し、差動の受信出力信号Routとして出力する機能を有している。
LAにおいて、入力段には、差動入力信号Rinをインピーダンス変換して出力するエミッタフォロワ回路EFが設けられている。また、EFの後段には、多段接続された差動増幅器MAが設けられており、EFで得られた差動信号Toutが増幅され、受信出力信号Routとして出力される。
The limiting amplifier LA is used in an optical receiver that converts an optical signal received via an optical fiber into an electrical signal and outputs it. The differential input is input so that optical signals of different intensities have the same amplitude. The signal Rin is amplified and output as a differential reception output signal Rout.
In LA, the input stage is provided with an emitter follower circuit EF that impedance-converts and outputs a differential input signal Rin. Further, a differential amplifier MA connected in multiple stages is provided after the EF, and the differential signal Tout obtained by the EF is amplified and output as a reception output signal Rout.

LAは、差動入力信号Rinを多段接続された差動増幅器MAで増幅するため、初段にEFを設けて、差動入力信号Rinのレベル調整を行う構成が一般的である。本実施の形態では、光信号検出回路10の入力信号として、EFでレベル調整が行われた差動信号Toutを用いる場合について説明するが、これに限定されるものではない。LAの初段にEFが設けられていない場合には、多段接続された差動増幅器MAのうち初段の差動増幅器からの出力信号を、光信号検出回路10の入力信号として用いればよい。   In LA, in order to amplify the differential input signal Rin by the differential amplifier MA connected in multiple stages, the EF is generally provided in the first stage to adjust the level of the differential input signal Rin. In this embodiment, the case where the differential signal Tout whose level is adjusted by EF is used as an input signal of the optical signal detection circuit 10 is described, but the present invention is not limited to this. When the EF is not provided in the first stage of LA, an output signal from the first stage differential amplifier among the differential amplifiers MA connected in multiple stages may be used as an input signal of the optical signal detection circuit 10.

光信号検出回路10は、リミッティングアンプLAからの差動信号Tout、またはTIAからの差動入力信号Rinに基づいて、光信号の入力有無を検出し、光信号の入力有無を表示する光信号検出信号SD/LOSを出力する回路部である。
この光信号検出回路10は、主な回路部として、差動増幅回路11、差動電流加算回路12、コンパレータ13、保持回路14、およびヒステリシスコンパレータ回路15が設けられている。
The optical signal detection circuit 10 detects the presence / absence of an optical signal based on the differential signal Tout from the limiting amplifier LA or the differential input signal Rin from the TIA, and displays the optical signal input presence / absence. It is a circuit unit that outputs a detection signal SD / LOS.
The optical signal detection circuit 10 includes a differential amplifier circuit 11, a differential current addition circuit 12, a comparator 13, a holding circuit 14, and a hysteresis comparator circuit 15 as main circuit portions.

差動増幅回路11は、結合コンデンサC1,C2を介して入力されたLAからの差動信号Toutを差動増幅し、増幅出力信号Foutとして出力する機能を有している。
差動電流加算回路12は、差動増幅回路11からの増幅出力信号Foutの正相信号Fout+および逆相信号Fout−に対して、入力された設定電圧Vsとオフセット調整電圧Vosに応じた直流電流を加算することにより、これら正相信号および逆相信号の直流オフセット電圧を調整し、電流加算出力信号Aoutとして出力する機能を有している。
The differential amplifier circuit 11 has a function of differentially amplifying the differential signal Tout from LA input through the coupling capacitors C1 and C2 and outputting the amplified signal as an amplified output signal Fout.
The differential current adding circuit 12 is a DC current corresponding to the input set voltage Vs and the offset adjustment voltage Vos with respect to the positive phase signal Fout + and the negative phase signal Fout− of the amplified output signal Fout from the differential amplifier circuit 11. Is added to adjust the DC offset voltage of the positive phase signal and the negative phase signal and output as a current addition output signal Aout.

コンパレータ13は、差動電流加算回路12で直流オフセット電圧が調整された電流加算出力信号Aoutの正相信号Aout+と逆相信号Aout−の電圧値を比較し、その比較結果を比較出力信号Coutとして出力する機能を有している。
保持回路14は、コンパレータ13からの比較出力信号Coutの電圧を保持コンデンサChで充電するとともに、充電により得られた直流の保持電圧Vhdを放電抵抗Rhで放電する機能を有している。
The comparator 13 compares the voltage values of the positive phase signal Aout + and the negative phase signal Aout− of the current addition output signal Aout whose DC offset voltage has been adjusted by the differential current addition circuit 12, and the comparison result is used as a comparison output signal Cout. It has a function to output.
The holding circuit 14 has a function of charging the voltage of the comparison output signal Cout from the comparator 13 with the holding capacitor Ch and discharging the DC holding voltage Vhd obtained by the charging with the discharge resistor Rh.

ヒステリシスコンパレータ回路15は、保持回路14の保持電圧Vhdを、入力された感度調節電圧Vsensにより決定される、互いに異なる2つの判定閾値電圧Vth_SD,Vth_LOSと比較し、その比較結果を光信号の入力有無を示す光信号検出信号SD/LOSを出力する機能を有している。   The hysteresis comparator circuit 15 compares the holding voltage Vhd of the holding circuit 14 with two different determination threshold voltages Vth_SD and Vth_LOS determined by the input sensitivity adjustment voltage Vsens, and the comparison result is the presence or absence of the input of the optical signal. It has a function of outputting an optical signal detection signal SD / LOS indicating.

図2は、第1の実施の形態にかかる光信号検出回路の詳細な回路構成例である。図3は、電流加算回路の動作を示す説明図である。
差動増幅回路11には、初段バイアス回路11A、初段増幅回路11B、および初段エミッタフォロア回路11Cが設けられている。また、差動電流加算回路12には、次段バイアス回路12A、次段増幅回路12B、電流加算回路12C、および次段エミッタフォロワ回路12Dが設けられている。これら回路部は、半導体チップ上にそれぞれ集積化されている。
FIG. 2 is a detailed circuit configuration example of the optical signal detection circuit according to the first embodiment. FIG. 3 is an explanatory diagram showing the operation of the current adding circuit.
The differential amplifier circuit 11 is provided with an initial stage bias circuit 11A, an initial stage amplifier circuit 11B, and an initial stage emitter follower circuit 11C. The differential current adder circuit 12 is provided with a next stage bias circuit 12A, a next stage amplifier circuit 12B, a current adder circuit 12C, and a next stage emitter follower circuit 12D. These circuit parts are each integrated on a semiconductor chip.

初段バイアス回路11Aは、電源電位Vccにプルアップされた抵抗素子R1と接地電位GNDにプルダウンされた抵抗素子R2から構成された抵抗分圧回路からなり、結合コンデンサC1,C2を介して入力された、差動信号Tout+,Tout−に対して、抵抗R11,R12を介してR1,R2の抵抗比に応じた直流バイアス電圧をそれぞれ印加する機能を有している。これにより、入力された差動信号Tout+,Tout−に対して等しい直流バイアス電圧が印加される。   The first stage bias circuit 11A is composed of a resistance voltage dividing circuit including a resistance element R1 pulled up to the power supply potential Vcc and a resistance element R2 pulled down to the ground potential GND, and is input via the coupling capacitors C1 and C2. The DC bias voltages corresponding to the resistance ratios of R1 and R2 are respectively applied to the differential signals Tout + and Tout− via the resistors R11 and R12. As a result, equal DC bias voltages are applied to the input differential signals Tout + and Tout−.

初段増幅回路11Bは、差動対をなすトランジスタQ1,Q2と、Q1のコレクタ端子とVccとの間に接続された抵抗素子R5と、Q2のコレクタ端子とVccとの間に接続された抵抗素子R6と、Q1,Q2のエミッタ端子間に直列接続された抵抗素子R7,R8と、抵抗素子R7,R8の接続点とGNDとの間に接続された定電流源I1とで構成された差動増幅回路からなり、トランジスタQ1,Q2のベース端子に入力された差動信号Tout+,Tout−を差動増幅する機能を有している。   The first stage amplifier circuit 11B includes transistors Q1 and Q2 forming a differential pair, a resistance element R5 connected between the collector terminal of Q1 and Vcc, and a resistance element connected between the collector terminal of Q2 and Vcc. A differential composed of R6, resistance elements R7 and R8 connected in series between the emitter terminals of Q1 and Q2, and a constant current source I1 connected between the connection point of the resistance elements R7 and R8 and GND. The amplifier circuit has a function of differentially amplifying differential signals Tout + and Tout− input to the base terminals of the transistors Q1 and Q2.

ここで、R5,R6については、差動増幅回路の負荷抵抗に相当し、基準値に応じた互いに異なる抵抗値が予め設定されている。このため、Q1,Q2のエミッタ端子からそれぞれ出力される差動出力には、直流オフセット電圧分の電圧差が印加されることになる。   Here, R5 and R6 correspond to the load resistance of the differential amplifier circuit, and different resistance values corresponding to the reference values are set in advance. For this reason, a voltage difference corresponding to the DC offset voltage is applied to the differential outputs respectively output from the emitter terminals of Q1 and Q2.

初段エミッタフォロア回路11Cは、それぞれのエミッタ端子がトランジスタQ3,Q4とこれらQ3,Q4のコレクタ端子とGNDとの間にそれぞれ接続された定電流源I2,I3とからなり、これらQ3,Q4のベース端子にそれぞれ入力された初段増幅回路11Bの増幅出力信号Foutをそれぞれ低インピーダンスで出力する機能を有している。   The first-stage emitter follower circuit 11C includes transistors Q3 and Q4 and constant current sources I2 and I3 connected between the collector terminals of the transistors Q3 and Q4 and GND, respectively, and the bases of these Q3 and Q4. Each of the terminals has a function of outputting the amplified output signal Fout of the first stage amplifier circuit 11B input to each terminal with low impedance.

次段バイアス回路12Aは、電源電位Vccにプルアップされた抵抗素子R3と接地電位GNDにプルダウンされた抵抗素子R4から構成された抵抗分圧回路からなり、結合コンデンサC1,C2を介して入力された、初段エミッタフォロア回路11Cからの増幅出力信号Fout+,Fout−に対して、抵抗R13,R14を介してR3,R4の抵抗比に応じた直流バイアス電圧をそれぞれ印加する機能を有している。これにより、入力された増幅出力信号Fout+,Fout−に対して等しい直流バイアス電圧が印加される。   The next stage bias circuit 12A is composed of a resistance voltage dividing circuit composed of a resistance element R3 pulled up to the power supply potential Vcc and a resistance element R4 pulled down to the ground potential GND, and is input via the coupling capacitors C1 and C2. Further, it has a function of applying a DC bias voltage corresponding to the resistance ratio of R3 and R4 via the resistors R13 and R14 to the amplified output signals Fout + and Fout− from the first-stage emitter follower circuit 11C. As a result, equal DC bias voltages are applied to the input amplified output signals Fout + and Fout−.

次段増幅回路12Bは、差動対をなすトランジスタQ5,Q6と、Q5のコレクタ端子とVccとの間に接続された抵抗素子R9(第1の負荷抵抗)と、Q6のコレクタ端子とVccとの間に接続された抵抗素子R10(第2の負荷抵抗)と、Q5,Q6のエミッタ端子の接続点とGNDとの間に接続された定電流源I4とで構成された差動増幅回路からなり、トランジスタQ5,Q6のベース端子に入力された、初段エミッタフォロア回路11Cの増幅出力信号Foutを差動増幅し、次段増幅信号Noutとして出力する機能を有している。   The next stage amplifier circuit 12B includes transistors Q5 and Q6 forming a differential pair, a resistor element R9 (first load resistor) connected between the collector terminal of Q5 and Vcc, the collector terminal of Q6, and Vcc. From a differential amplifier circuit composed of a resistance element R10 (second load resistance) connected between and a constant current source I4 connected between the connection point of the emitter terminals of Q5 and Q6 and GND. Thus, the amplified output signal Fout of the first-stage emitter follower circuit 11C input to the base terminals of the transistors Q5 and Q6 is differentially amplified and output as the next-stage amplified signal Nout.

この場合、Q5,Q6のベース端子に入力される増幅出力信号Foutの正相信号Fout+および逆相信号Fout−に対して、初段増幅回路11Bで直流オフセット電圧が印加されているため、これら正相信号Fout+および逆相信号Fout−に含まれるパルスの振幅が直流オフセット電圧より小さい場合、これら信号は交差しなくなり、結果としてQ5,Q6のエミッタ端子から出力される次段増幅信号Noutが変化しなくなる。このため、差動増幅回路11に入力される差動信号Tout+,Tout−に含まれるパルスのうち、R5,R6で決定される直流オフセット電圧と対応する基準値に満たない振幅のパルスについては除去され、基準値以上の振幅を持つパルスのみが次段増幅信号Noutとして出力されることになる。   In this case, since the DC offset voltage is applied by the first stage amplifier circuit 11B to the positive phase signal Fout + and the negative phase signal Fout− of the amplified output signal Fout input to the base terminals of Q5 and Q6, these positive phase signals When the amplitudes of the pulses included in the signal Fout + and the negative-phase signal Fout− are smaller than the DC offset voltage, these signals do not cross each other, and as a result, the next-stage amplified signal Nout output from the emitter terminals of Q5 and Q6 does not change. . For this reason, among pulses included in the differential signals Tout + and Tout− input to the differential amplifier circuit 11, a pulse having an amplitude that does not satisfy the reference value corresponding to the DC offset voltage determined by R5 and R6 is removed. Thus, only a pulse having an amplitude greater than or equal to the reference value is output as the next stage amplified signal Nout.

電流加算回路12Cは、コレクタ端子がトランジスタQ5のコレクタ端子(正相信号Nout+)に接続されたトランジスタQ7(第1のトランジスタ)と、このトランジスタQ7と差動対をなし、コレクタ端子がトランジスタQ6のコレクタ端子(逆相信号Nout−)に接続されたトランジスタQ8(第2のトランジスタ)と、Q7,Q8のエミッタ端子の接続点とGNDとの間に接続された定電流源I5(定電流源)と、Q7のベース端子とGNDとの間に接続された設定電圧Vsと、Q8のベース端子とGNDとの間に外部接続されたオフセット調整電圧Vosとで構成された電流加算回路からなり、設定電圧Vsとオフセット調整電圧Vosとの電圧比に応じた直流負荷電流を、次段増幅回路12Bの負荷抵抗R9,R10に対して加算する機能を有している。   The current adder circuit 12C has a transistor Q7 (first transistor) whose collector terminal is connected to the collector terminal (positive phase signal Nout +) of the transistor Q5 and a differential pair with the transistor Q7, and the collector terminal of the transistor Q6 The transistor Q8 (second transistor) connected to the collector terminal (reverse phase signal Nout−), and the constant current source I5 (constant current source) connected between the connection point of the emitter terminals of Q7 and Q8 and GND. And a setting voltage Vs connected between the base terminal of Q7 and GND, and an offset adjustment voltage Vos connected externally between the base terminal of Q8 and GND, A DC load current corresponding to the voltage ratio between the voltage Vs and the offset adjustment voltage Vos is applied to the load resistors R9 and R10 of the next stage amplifier circuit 12B. It has a function to be added.

図3に示すように、電流加算回路12Cにより、次段増幅回路12Bの負荷抵抗R9,R10に流れる直流負荷電流が増加すると、次段増幅信号Noutの正相信号Nout+と逆相信号Nout−の直流バイアス電圧が低下する。Q7,Q8のエミッタ端子は定電流源I5に共通接続されており、Q7,Q8に引き込まれる合計電流の大きさは一定であるため、Q7,Q8のそれぞれに引き込まれる電流は、設定電圧Vsとオフセット調整電圧Vosとの電圧比に応じて分配される。なお、ここでは、設定電圧Vsを固定としたが、設定電圧Vsに代えて、電流加算回路12Cの外部から、可変電圧からなるオフセット調整電圧を入力してもよい。   As shown in FIG. 3, when the DC load current flowing through the load resistors R9 and R10 of the next stage amplifier circuit 12B is increased by the current adding circuit 12C, the positive phase signal Nout + and the negative phase signal Nout− of the next stage amplified signal Nout The DC bias voltage decreases. Since the emitter terminals of Q7 and Q8 are commonly connected to the constant current source I5 and the magnitude of the total current drawn into Q7 and Q8 is constant, the current drawn into each of Q7 and Q8 is the set voltage Vs. Distribution is performed according to a voltage ratio with the offset adjustment voltage Vos. Here, the set voltage Vs is fixed, but instead of the set voltage Vs, an offset adjustment voltage composed of a variable voltage may be input from the outside of the current addition circuit 12C.

次段エミッタフォロア回路12Dは、それぞれのエミッタ端子がVccに接続されたトランジスタQ9,Q10と、これらQ9,Q10のコレクタ端子とGNDとの間にそれぞれ接続された定電流源I5,I6とからなり、これらQ9,Q10のベース端子にそれぞれ入力された次段増幅回路12Bからの正相信号Nout+と逆相信号Nout−を、正相信号Aout+および逆相信号Aout−からなる電流加算出力信号Aoutとしてそれぞれ低インピーダンスで出力する機能を有している。   The next-stage emitter follower circuit 12D includes transistors Q9 and Q10 whose emitter terminals are connected to Vcc, and constant current sources I5 and I6 connected between the collector terminals of these Q9 and Q10 and GND, respectively. The positive phase signal Nout + and the negative phase signal Nout− from the next stage amplifier circuit 12B input to the base terminals of Q9 and Q10, respectively, are used as a current addition output signal Aout composed of the positive phase signal Aout + and the negative phase signal Aout−. Each has a function of outputting with low impedance.

コンパレータ13は、それぞれのドレイン端子がVccに接続され、互いのゲート端子が接続された差動対をなすMOSFETM1,M2と、ゲート端子に正相信号Aout+が入力され、ドレイン端子がM1のソース端子およびM1,M2のゲート端子に接続されたMOSFETM3と、ゲート端子に逆相信号Aout−が入力され、ドレイン端子がM2のソース端子に接続されたMOSFETM4と、M3,M4のソース端子の接続点とGNDとの間に接続された定電流源I8とから構成された電圧比較回路からなり、差動増幅回路11の次段エミッタフォロア回路12Dから出力された正相信号Aout+および逆相信号Aout−の電圧値を比較し、M4のドレイン端子からその比較結果を示す単相の比較出力信号Coutを出力する機能を有している。   The comparator 13 has MOSFETs M1 and M2 forming a differential pair each having a drain terminal connected to Vcc and the gate terminals connected to each other, a positive phase signal Aout + input to the gate terminal, and a source terminal having a drain terminal M1 And a MOSFET M3 connected to the gate terminals of M1 and M2, a reverse phase signal Aout− input to the gate terminal, a MOSFET M4 whose drain terminal is connected to the source terminal of M2, and a connection point between the source terminals of M3 and M4 A voltage comparison circuit composed of a constant current source I8 connected to GND, and a positive phase signal Aout + and a negative phase signal Aout− output from the next-stage emitter follower circuit 12D of the differential amplifier circuit 11 The voltage values are compared, and a single-phase comparison output signal Cout indicating the comparison result is output from the drain terminal of M4. It has a function.

ここでは、差動増幅回路11および差動電流加算回路12をバイポーラトランジスタで構成し、コンパレータ13をCMOSFETで構成した、いわゆるBiCMOS回路技術を用いた場合を例として説明したが、これに限定されるものではない。例えば、差動増幅回路11や差動電流加算回路12に含まれるバイポーラトランジスタの一部あるいはすべてをMOSFETで構成してもよく、コンパレータ13に含まれるCMOSFETの一部あるいはすべてをバイポーラトランジスタで構成してもよい。   Here, the case where the so-called BiCMOS circuit technology in which the differential amplifier circuit 11 and the differential current adder circuit 12 are configured by bipolar transistors and the comparator 13 is configured by CMOSFET has been described as an example, but the present invention is not limited thereto. It is not a thing. For example, some or all of the bipolar transistors included in the differential amplifier circuit 11 and the differential current adding circuit 12 may be configured by MOSFETs, and some or all of the CMOSFETs included in the comparator 13 are configured by bipolar transistors. May be.

保持回路14は、コンパレータ13から出力された比較出力信号Coutに含まれる各パルスを整流するダイオードDhと、このダイオードDhで整流されたこれらパルスを充電する保持コンデンサChと、充電により得られた直流の保持電圧Vhdを放電する放電抵抗Rdとから構成されている。
具体的には、ダイオードDhのうち、アノード端子がコンパレータ13の出力端子に接続され、カソード端子が保持コンデンサChの一端に接続されている。また、保持コンデンサChの他端が接地電位GNDに接続されている。ダイオードDhは、NPNトランジスタをダイオード接続したものであってもよい。
The holding circuit 14 includes a diode Dh that rectifies each pulse included in the comparison output signal Cout output from the comparator 13, a holding capacitor Ch that charges these pulses rectified by the diode Dh, and a direct current obtained by charging. And a discharge resistor Rd for discharging the holding voltage Vhd.
Specifically, in the diode Dh, the anode terminal is connected to the output terminal of the comparator 13 and the cathode terminal is connected to one end of the holding capacitor Ch. The other end of the holding capacitor Ch is connected to the ground potential GND. The diode Dh may be a diode-connected NPN transistor.

これにより、コンパレータ13から出力された比較出力信号Coutに含まれる各パルスのうち、保持コンデンサChの保持電圧Vhdよりダイオード接合電圧分だけ高いパルスのみがダイオードDhで抽出されて、保持コンデンサChに充電される。   As a result, among the pulses included in the comparison output signal Cout output from the comparator 13, only the pulse higher than the holding voltage Vhd of the holding capacitor Ch by the diode junction voltage is extracted by the diode Dh and charged to the holding capacitor Ch. Is done.

また、保持コンデンサChに対して放電抵抗Rdが並列接続されており、保持コンデンサChに充電された保持電圧Vhdが放電抵抗Rdを介して自然放電される。これにより、光信号Pinが信号断状態となった場合には、Vhdが放電されるため、光信号Pinの信号断を示す光信号検出信号SD/LOSが自律的に出力される。これら保持コンデンサChと放電抵抗Rdで決まる時定数については、差動信号Tout+,Tout−として入力されるバースト信号の先頭を検出するための応答速度と、バースト信号内に含まれる同符号連続区間を信号断と誤判定しない同符号連続耐性との兼ね合いで決定される。   Further, a discharge resistor Rd is connected in parallel to the holding capacitor Ch, and the holding voltage Vhd charged in the holding capacitor Ch is naturally discharged via the discharge resistor Rd. As a result, when the optical signal Pin is in a signal disconnection state, Vhd is discharged, so that the optical signal detection signal SD / LOS indicating the signal disconnection of the optical signal Pin is autonomously output. Regarding the time constant determined by the holding capacitor Ch and the discharge resistor Rd, the response speed for detecting the head of the burst signal input as the differential signals Tout + and Tout− and the same sign continuous section included in the burst signal are expressed as follows. It is determined in consideration of the signal interruption and the same sign continuity tolerance that is not erroneously determined.

ヒステリシスコンパレータ回路15は、例えば、オペアンプOPの正帰還回路からなり、比較出力信号CoutをOPの正相入力端子に入力する入力抵抗Rsと、OPの正相入力端子と出力端子とを接続する帰還抵抗Rfとを有している。また、OPの逆相入力端には、光信号入力有無の判定に用いる2つの判定閾値電圧Vth_SD,Vth_LOSを決定するための感度調節電圧Vsensが接続されている。
このOPの出力端子は、MOSFETMoutのゲート端子に接続されている。Moutのソース端子は接地電位GNDに接続されているとともに、ドレイン端子は抵抗素子RLを介して電源電位Vccに接続されており、このドレイン端子からSD/LOSが出力されている。
The hysteresis comparator circuit 15 is composed of, for example, a positive feedback circuit of an operational amplifier OP, and an input resistor Rs that inputs the comparison output signal Cout to the positive phase input terminal of OP, and a feedback that connects the positive phase input terminal and output terminal of OP. And a resistor Rf. In addition, a sensitivity adjustment voltage Vsens for determining two determination threshold voltages Vth_SD and Vth_LOS used for determining whether or not an optical signal is input is connected to the negative phase input terminal of OP.
The OP output terminal is connected to the gate terminal of the MOSFET Mout. The source terminal of Mout is connected to the ground potential GND, and the drain terminal is connected to the power supply potential Vcc via the resistance element RL, and SD / LOS is output from this drain terminal.

[第1の実施の形態の動作]
次に、図1〜図3を参照して、本実施の形態にかかる光信号検出回路10の動作について説明する。
[Operation of First Embodiment]
Next, the operation of the optical signal detection circuit 10 according to the present exemplary embodiment will be described with reference to FIGS.

LTあるいはトランスインピーダンスアンプTIAなどの前段回路から出力された、差動信号Toutは、差動増幅回路11に入力され、初段バイアス回路11Aの結合容量C1およびC2を介して、初段増幅回路11Bで差動増幅される。   The differential signal Tout output from the previous stage circuit such as LT or the transimpedance amplifier TIA is input to the differential amplifier circuit 11, and the difference between the first stage amplifier circuit 11B via the coupling capacitors C1 and C2 of the first stage bias circuit 11A. Dynamically amplified.

この際、差動信号Toutは、C1およびC2を介した後に、直流レベルを正相と逆相とで一致させることが望ましいが、正相、逆相それぞれ個別のブリーダ抵抗で直流バイアス電圧を与えると、ブリーダ抵抗の抵抗値のバラツキによって新たな直流オフセット電圧を含んでしまう危険がある。そこで、本例では、初段バイアス回路11Aにおいて、1つのブリーダ抵抗R1−R2によって直流バイアス電圧を与えている。R11およびR12は、差動信号Toutの信号減衰を考慮して、R1およびR2より充分大きくすることが望ましい。   At this time, it is desirable that the differential signal Tout passes through C1 and C2, and then the DC level is preferably matched between the positive phase and the negative phase. Then, there is a risk of including a new DC offset voltage due to variations in the resistance value of the bleeder resistance. Therefore, in this example, in the first stage bias circuit 11A, a DC bias voltage is applied by one bleeder resistor R1-R2. R11 and R12 are desirably sufficiently larger than R1 and R2 in consideration of signal attenuation of the differential signal Tout.

初段増幅回路11Bで得られた増幅出力信号Foutは、初段エミッタフォロア回路11Cを介して、差動電流加算回路12に入力され、次段バイアス回路12Aの結合容量C3およびC4を介して、次段増幅回路12Bで差動増幅される。
この次段バイアス回路12Aでも、初段バイアス回路11Aと同様に、1つのブリーダ抵抗R3−R4によって直流バイアス電圧を与えつつ、AC結合で接続されることが望ましい。これにより、差動増幅回路11の増幅過程でトランジスタや抵抗素子などのバラツキから、増幅出力信号Foutに生じた直流オフセット電圧が除去される。
The amplified output signal Fout obtained by the first stage amplifier circuit 11B is input to the differential current adder circuit 12 via the first stage emitter follower circuit 11C, and then connected to the next stage via the coupling capacitors C3 and C4 of the next stage bias circuit 12A. Differential amplification is performed by the amplifier circuit 12B.
Similarly to the first-stage bias circuit 11A, the next-stage bias circuit 12A is preferably connected by AC coupling while applying a DC bias voltage by one bleeder resistor R3-R4. As a result, the DC offset voltage generated in the amplified output signal Fout is removed from the variation of the transistors and the resistance elements in the amplification process of the differential amplifier circuit 11.

次段増幅回路12Bで得られた次段増幅信号Noutの正相信号Nout+および逆相信号Nout−は、電流加算回路12Cによって、それぞれの直流バイアス電圧が調整される。正相信号Nout+および逆相信号Nout−の直流オフセット電圧は、後述の図5Aに示す、差動信号Toutの振幅と保持電圧Vhdとの間における振幅−電圧変換特性と密接に関係する。   The DC bias voltage of each of the positive phase signal Nout + and the negative phase signal Nout− of the next stage amplified signal Nout obtained by the next stage amplifier circuit 12B is adjusted by the current adding circuit 12C. The DC offset voltages of the positive phase signal Nout + and the negative phase signal Nout− are closely related to the amplitude-voltage conversion characteristics between the amplitude of the differential signal Tout and the holding voltage Vhd shown in FIG. 5A described later.

電流加算回路12Cでは、次段増幅信号Noutのうち、正相、逆相どちらか一方の信号に直流バイアス電圧を与える。本例では、正相側を設定電圧Vsで固定(Q7)し、逆相側にVsより低いオフセット調整電圧Vosを、外部の電源によって与えている。これにより、逆相信号Nout−の直流レベルは、正相信号Nout+の直流レベルより低くなり、これら両信号の重なり具合が変化する。この差分は、Vsとオフセット調整電圧Vosとの差の大小で調節される。この差は可変とせず固定としても良い。また、VsとVosを、それぞれ分圧比の異なるブリーダ抵抗によって電源電位Vccを分圧して与えても良い。   In the current addition circuit 12C, a DC bias voltage is applied to either the positive phase signal or the negative phase signal of the next stage amplification signal Nout. In this example, the positive phase side is fixed at the set voltage Vs (Q7), and the offset adjustment voltage Vos lower than Vs is given to the negative phase side by an external power source. Thereby, the direct current level of the negative phase signal Nout− becomes lower than the direct current level of the positive phase signal Nout +, and the overlapping state of these two signals changes. This difference is adjusted by the magnitude of the difference between Vs and the offset adjustment voltage Vos. This difference is not variable and may be fixed. Further, Vs and Vos may be given by dividing the power supply potential Vcc by bleeder resistors having different voltage dividing ratios.

電流加算回路12Cにおいて、直流オフセット電圧が与えられた次段増幅信号Noutは、次段エミッタフォロア回路12Dに入力され、電流加算出力信号Aoutとして、コンパレータ13に入力される。
コンパレータ13では、電流加算出力信号Aoutの交差期間が検出され、その交差期間に対応するパルスを持つ比較出力信号Coutがコンパレータ13から保持回路14へ出力される。
In the current addition circuit 12C, the next-stage amplified signal Nout to which the DC offset voltage is applied is input to the next-stage emitter follower circuit 12D and input to the comparator 13 as the current addition output signal Aout.
The comparator 13 detects a crossing period of the current addition output signal Aout, and outputs a comparison output signal Cout having a pulse corresponding to the crossing period from the comparator 13 to the holding circuit 14.

ここで、正相信号Aout+と逆相信号Aout−の振幅が十分大きい場合は互いの信号が交差し、コンパレータ13でその交差期間が検出されるが、両信号の振幅が小さい場合は互いの信号が交差せず、コンパレータ13でその交差期間は検出されない。したがって、差動信号Toutの振幅に応じて、保持回路14の保持電圧Vhdが変化する。
一方、オフセット調整電圧Vosを調整して、正相信号Aout+と逆相信号Aout−の直流バイアスを調整すると、両信号の重なり具合が変化して、両信号の交差期間が変化する。したがって、オフセット調整電圧Vosにより、差動信号Toutの振幅を保持電圧Vhdに変換する際の振幅−電圧変換特性を調整できることになる。
Here, when the amplitudes of the positive-phase signal Aout + and the negative-phase signal Aout− are sufficiently large, the signals cross each other, and the comparator 13 detects the crossing period. Does not cross, and the comparator 13 does not detect the crossing period. Therefore, the holding voltage Vhd of the holding circuit 14 changes according to the amplitude of the differential signal Tout.
On the other hand, when the offset adjustment voltage Vos is adjusted to adjust the DC bias of the positive phase signal Aout + and the negative phase signal Aout−, the overlapping state of both signals changes, and the crossing period of both signals changes. Therefore, the amplitude-voltage conversion characteristic when converting the amplitude of the differential signal Tout to the holding voltage Vhd can be adjusted by the offset adjustment voltage Vos.

保持回路14で保持された保持電圧Vhdは、ヒステリシスコンパレータ回路15によって、感度調節電圧Vsensで決定される判定閾値電圧Vth_SD,Vth_LOSと比較される。ここで、Vhd>Vth_SDのとき、すなわち、
Vsens<Rf・Vhd/(Rf+Rs)
となったときに、ヒステリシスコンパレータ回路15からの光信号検出信号SD/LOSは、Lowレベルとなって信号受信(SD)を表示する。
また、Vhd<Vth_LOSのとき、すなわち、
Vsens>Rs・(Vcc−Vhd)/(Rf+Rs)+Vhd
となったときに、SD/LOSは、Highレベルとなって信号断(LOS)を表示する。
The holding voltage Vhd held by the holding circuit 14 is compared with determination threshold voltages Vth_SD and Vth_LOS determined by the sensitivity adjustment voltage Vsens by the hysteresis comparator circuit 15. Here, when Vhd> Vth_SD, that is,
Vsens <Rf · Vhd / (Rf + Rs)
At this time, the optical signal detection signal SD / LOS from the hysteresis comparator circuit 15 becomes the Low level and displays the signal reception (SD).
When Vhd <Vth_LOS, that is,
Vsens> Rs · (Vcc−Vhd) / (Rf + Rs) + Vhd
When it becomes, SD / LOS becomes High level and displays a signal loss (LOS).

ここで、判定閾値電圧Vth_SD,Vth_LOSは、Vsens,Rf,Rs,Vccによって決定されるため、Rf,Rs,Vccを固定値とすれば、Vth_SD,Vth_LOSは、Vsensにより決定されることになる。
したがって、感度調節電圧Vsensが変化すれば、判定閾値電圧Vth_SD,Vth_LOSの直流電圧レベルが変化して、SD/LOSの判定が変化するため、感度調節電圧Vsensにより、光信号有無の検出感度を調節することができる。
Here, the determination threshold voltages Vth_SD and Vth_LOS are determined by Vsens, Rf, Rs, and Vcc. Therefore, if Rf, Rs, and Vcc are fixed values, Vth_SD and Vth_LOS are determined by Vsens.
Therefore, if the sensitivity adjustment voltage Vsens changes, the DC voltage levels of the determination threshold voltages Vth_SD and Vth_LOS change and the SD / LOS determination changes. Therefore, the detection sensitivity of the presence / absence of an optical signal is adjusted by the sensitivity adjustment voltage Vsens. can do.

図4は、第1の実施の形態にかかる回路シミュレーション結果例である。
この回路シミュレーションでは、Vs−Vos=0.5Vに設定し、Vsensは1.2Vとした。光信号検出回路10に入力された差動信号Toutのビットレートは10Gbpsであり、振幅(単相)を3mV〜40mVの範囲で変化させ、主要なノードの信号を観測したものである。なお、Vcc=3.3Vであり、光信号検出信号SD/LOSの出力端子には4.7kΩのプルアップ抵抗を接続した。
FIG. 4 is an example of a circuit simulation result according to the first embodiment.
In this circuit simulation, Vs−Vos = 0.5V was set, and Vsens was 1.2V. The bit rate of the differential signal Tout input to the optical signal detection circuit 10 is 10 Gbps, the amplitude (single phase) is changed in the range of 3 mV to 40 mV, and signals of main nodes are observed. Note that Vcc = 3.3 V, and a 4.7 kΩ pull-up resistor was connected to the output terminal of the optical signal detection signal SD / LOS.

本例では、差動信号Toutの入力振幅が約4mV以下になるとLOSを表示し、12mVでSDを表示する。ここで、TIAのトランスインピーダンスZtを2kΩとし、アバランシェフォトダイオード(APD)の変換効率ηを0.85A/Wとし、同じく利得係数Mを7とし、入力光信号の消光比ERを6とすると、入力信号振幅の4mVと12mVはそれぞれ約−35.5dBmと−30.5dBmの光出力に相当する。
10G−EPONの標準規格で定義されている最小受光感度(受信しなければならない最小光出力)は−28dBmであるため、最小受光感度より充分暗い領域で、かつ充分なヒステリシス(一般的には約5dB)を具備して、LOSとSDを表示していることがわかる。
In this example, LOS is displayed when the input amplitude of the differential signal Tout is about 4 mV or less, and SD is displayed at 12 mV. Here, when the transimpedance Zt of TIA is 2 kΩ, the conversion efficiency η of the avalanche photodiode (APD) is 0.85 A / W, the gain coefficient M is 7, and the extinction ratio ER of the input optical signal is 6. Input signal amplitudes of 4 mV and 12 mV correspond to optical outputs of approximately -35.5 dBm and -30.5 dBm, respectively.
Since the minimum light sensitivity (minimum light output that must be received) defined in the 10G-EPON standard is -28 dBm, the area is sufficiently darker than the minimum light sensitivity, and sufficient hysteresis (generally about It can be seen that LOS and SD are displayed.

このように、本実施形態によれば、10Gbpsの高速通信においても、極めて微弱な信号の受信と消失をチャタリング無く検出することができる。なお、保持回路14の保持電圧Vhdは、差動信号Toutの入力振幅が大きくなると飽和傾向となるが、SD表示の判定閾値は−28dBm以下に設定されるべきであるため、実用に問題とはならない。本計算例では、ビットレートが10Gbpsの場合20mV程度の振幅で−28dBmに相当する。   As described above, according to this embodiment, it is possible to detect reception and disappearance of extremely weak signals without chattering even in high-speed communication of 10 Gbps. Note that the holding voltage Vhd of the holding circuit 14 tends to saturate when the input amplitude of the differential signal Tout increases, but the determination threshold for SD display should be set to −28 dBm or less. Don't be. In this calculation example, when the bit rate is 10 Gbps, it corresponds to −28 dBm with an amplitude of about 20 mV.

[第1の実施の形態の効果]
このように、本実施の形態は、差動増幅回路11が、結合コンデンサC1,C2を介して入力された差動信号Toutを差動増幅し、得られた増幅出力信号Foutの正相信号および逆相信号に対して、差動電流加算回路12が、入力されたオフセット調整電圧Vosに応じた直流電流を加算することにより、これら正相信号および逆相信号の直流オフセット電圧を調整し、得られた電流加算出力信号Aoutの正相信号と逆相信号の電圧値をコンパレータ13が比較し、得られた比較出力信号Coutを保持回路14が直流の保持電圧Vhdとして保持し、ヒステリシスコンパレータ回路15が、この保持電圧Vhdを、入力された感度調節電圧Vsensにより決定される、互いに異なる2つの判定閾値電圧Vth_SD,Vth_LOSと比較し、その比較結果を光信号の入力有無を示す光信号検出信号SD/LOSとして出力するようにしたものである。
[Effect of the first embodiment]
Thus, in the present embodiment, the differential amplifier circuit 11 differentially amplifies the differential signal Tout input via the coupling capacitors C1 and C2, and the positive phase signal of the obtained amplified output signal Fout and The differential current adding circuit 12 adjusts the DC offset voltage of the positive phase signal and the negative phase signal by adding the DC current corresponding to the input offset adjustment voltage Vos to the negative phase signal. The comparator 13 compares the voltage values of the positive phase signal and the negative phase signal of the current addition output signal Aout, and the holding circuit 14 holds the obtained comparison output signal Cout as the DC holding voltage Vhd. The hysteresis comparator circuit 15 However, the holding voltage Vhd is determined by the input sensitivity adjustment voltage Vsens, and two different determination threshold voltages Vth_SD and Vth_LO. Compared with, in which to output the comparison result as an optical signal detection signal SD / LOS showing input the presence or absence of an optical signal.

図5Aは、オフセット調整電圧による振幅−電圧変換特性の調整を示す説明図であり、図5Bは、感度調節電圧による検出感度調節を示す説明図である。
光信号検出回路10に入力される差動信号Toutは、温度変化や電源電位変化などの影響で振幅が変化する。また、差動増幅回路11においても、温度変化や電源電位変化などの影響で増幅率が変化するため、増幅出力信号FoutやNoutの振幅も変化する。このような振幅変化は、保持電圧Vhdの変化となるため、本実施の形態では、差動電流加算回路12により、差動信号Toutの振幅と保持電圧Vhdとの間における振幅−電圧変換特性を調節している。
FIG. 5A is an explanatory diagram showing adjustment of amplitude-voltage conversion characteristics by an offset adjustment voltage, and FIG. 5B is an explanatory diagram showing detection sensitivity adjustment by a sensitivity adjustment voltage.
The amplitude of the differential signal Tout input to the optical signal detection circuit 10 changes due to a change in temperature, a change in power supply potential, or the like. Also in the differential amplifier circuit 11, the amplification factor changes due to the influence of temperature change, power supply potential change, etc., so the amplitudes of the amplified output signals Fout and Nout also change. Since such an amplitude change results in a change in the holding voltage Vhd, in the present embodiment, the differential current adding circuit 12 changes the amplitude-voltage conversion characteristics between the amplitude of the differential signal Tout and the holding voltage Vhd. It is adjusting.

差動電流加算回路12におけるオフセット調整電圧Vosによる調節では、図5Aに示すように、振幅−電圧変換特性において、その傾きを変化させていることになる。この場合、振幅−電圧変換特性の傾きの変化に応じて、Vth_SDやVth_LOSとの交差位置が変化するため、光信号の検出感度の調節にも寄与する。しかしながら、振幅−電圧変換特性の傾きが変化するため、Vth_SDおよびVth_LOSに対する入力振幅の電圧幅が変化する。   In the adjustment by the offset adjustment voltage Vos in the differential current addition circuit 12, as shown in FIG. 5A, the slope is changed in the amplitude-voltage conversion characteristic. In this case, the crossing position with Vth_SD or Vth_LOS changes according to the change in the slope of the amplitude-voltage conversion characteristic, which contributes to the adjustment of the detection sensitivity of the optical signal. However, since the slope of the amplitude-voltage conversion characteristic changes, the voltage width of the input amplitude with respect to Vth_SD and Vth_LOS changes.

例えば、特性51では、Vth_SDおよびVth_LOSに対する入力振幅の電圧幅がV_LOS1からV_SD1までΔV1であるが、特性52では、特性51より傾きが小さいため、V_LOS2からV_SD2までの電圧幅ΔV2は、ΔV1より大きくなる。
したがって、特性51と特性52では、差動信号Toutの振幅変化幅ΔVが同一であっても、SD/LOS判定の結果が異なることになる。このため、オフセット調整電圧Vosによる調節だけでは、振幅−電圧変換特性と光信号の検出感度とを、同時に良好な値に調節することは難しい。
For example, in the characteristic 51, the voltage width of the input amplitude with respect to Vth_SD and Vth_LOS is ΔV1 from V_LOS1 to V_SD1, but in the characteristic 52, the slope is smaller than that of the characteristic 51. Become.
Therefore, even if the characteristic 51 and the characteristic 52 have the same amplitude change width ΔV of the differential signal Tout, the results of the SD / LOS determination are different. For this reason, it is difficult to adjust the amplitude-voltage conversion characteristics and the optical signal detection sensitivity to good values at the same time only by adjustment using the offset adjustment voltage Vos.

一方、ヒステリシスコンパレータ回路15における感度調節電圧Vsensによる調節では、図5Bに示すように、振幅−電圧変換特性の傾きは変化せず、Vth_SD,Vth_LOSの電圧値のみを変化させていることになる。この場合、Vth_SD,Vth_LOSの電圧値は、前述したように、Vsens,Rf,Rs,Vccによって決定されるため、Vccの変動影響は受けるものの、これらの電圧差ΔVthはほぼ一定となる。   On the other hand, in the adjustment by the sensitivity adjustment voltage Vsens in the hysteresis comparator circuit 15, as shown in FIG. 5B, the gradient of the amplitude-voltage conversion characteristic does not change, and only the voltage values of Vth_SD and Vth_LOS are changed. In this case, since the voltage values of Vth_SD and Vth_LOS are determined by Vsens, Rf, Rs, and Vcc as described above, these voltage differences ΔVth are substantially constant although they are affected by fluctuations in Vcc.

これにより、差動電流加算回路12におけるオフセット調整電圧Vosによる調節により、振幅−電圧変換特性が、ある特性53に特定されれば、感度調節電圧Vsensを変化させて、Vth_SD,Vth_LOSの電圧値を調節しても、Vth_SDおよびVth_LOSに対する、V_LOS3からV_SD3まで入力振幅は、電圧幅ΔV3で一定となる。このため、差動信号Toutの振幅変化幅が同一である場合、SD/LOS判定において同一の判定結果が得られることになる。   Thus, if the amplitude-voltage conversion characteristic is specified as a certain characteristic 53 by adjustment by the offset adjustment voltage Vos in the differential current addition circuit 12, the sensitivity adjustment voltage Vsens is changed, and the voltage values of Vth_SD and Vth_LOS are changed. Even if the adjustment is performed, the input amplitude from V_LOS3 to V_SD3 with respect to Vth_SD and Vth_LOS is constant at the voltage width ΔV3. For this reason, when the amplitude change width of the differential signal Tout is the same, the same determination result is obtained in the SD / LOS determination.

したがって、本実施の形態によれば、差動電流加算回路12において、オフセット調整電圧Vosにより、差動信号Toutの振幅を保持電圧Vhdに変換する際の振幅−電圧変換特性を調節することができる。また、振幅−電圧変換特性の調節とは別個に、ヒステリシスコンパレータ回路15において、感度調節電圧Vsensにより、光信号有無の検出感度を調節することができる。したがって、温度や電源電位と検出感度とのリニアリティを高めることができ、光信号検出回路10における光信号の検出感度を、精度よく調節することが可能となる。   Therefore, according to the present embodiment, in the differential current adding circuit 12, the amplitude-voltage conversion characteristic when the amplitude of the differential signal Tout is converted into the holding voltage Vhd can be adjusted by the offset adjustment voltage Vos. . In addition to the adjustment of the amplitude-voltage conversion characteristic, the hysteresis comparator circuit 15 can adjust the detection sensitivity of the presence or absence of an optical signal by the sensitivity adjustment voltage Vsens. Therefore, the linearity of temperature, power supply potential, and detection sensitivity can be increased, and the detection sensitivity of the optical signal in the optical signal detection circuit 10 can be adjusted with high accuracy.

また、本実施の形態では、差動電流加算回路12に、コレクタ端子が電流加算出力信号Aoutのうち正相信号Aout+の増幅に用いる第1の負荷抵抗R9の一端に接続され、ベース端子にオフセット調整電圧Vosが入力される第1のトランジスタQ7と、この第1のトランジスタと差動対をなし、コレクタ端子が電流加算出力信号Aoutのうち逆相信号Aout−の増幅に用いる第2の負荷抵抗R10の一端に接続され、ベース端子にオフセット調整電圧Vosが入力される第2のトランジスタQ8と、これら第1および第2のトランジスタQ7,Q8のエミッタ端子の接続点に接続された定電流源I5とを設けたものである。   Further, in the present embodiment, the collector terminal of the differential current adding circuit 12 is connected to one end of the first load resistor R9 used for amplifying the positive phase signal Aout + of the current added output signal Aout and offset to the base terminal. A first transistor Q7 to which the adjustment voltage Vos is input, and a second load resistor that forms a differential pair with the first transistor and whose collector terminal is used to amplify the negative-phase signal Aout− of the current addition output signal Aout. The second transistor Q8 connected to one end of R10 and having the base terminal supplied with the offset adjustment voltage Vos, and the constant current source I5 connected to the connection point of the emitter terminals of the first and second transistors Q7 and Q8. Are provided.

これにより、正相信号Aout+と逆相信号Aout−の直流バイアス電圧は、オフセット調整電圧Vosに対してリニアに変化させることができる。また、このオフセット調整電圧Vosにより、正相信号Aout+と逆相信号Aout−の振幅を変えずに、直流バイアス電圧のみを調整できる。このため、温度や電源電位に応じて外部から自動調節する場合、正相信号Aout+と逆相信号Aout−の直流バイアスを正確に調整することができる。   Thereby, the DC bias voltages of the positive phase signal Aout + and the negative phase signal Aout− can be changed linearly with respect to the offset adjustment voltage Vos. Further, only the DC bias voltage can be adjusted by this offset adjustment voltage Vos without changing the amplitudes of the positive phase signal Aout + and the negative phase signal Aout−. For this reason, when automatically adjusting from the outside according to the temperature and the power supply potential, it is possible to accurately adjust the DC bias of the positive phase signal Aout + and the negative phase signal Aout−.

また、本実施の形態では、ヒステリシスコンパレータ回路15に、逆相入力端子が前記感度調節電圧Vsensに接続され、正相入力端子が入力抵抗Rsを介して保持電圧Vhdに接続され、出力端子が帰還抵抗Rfを介して当該正相入力端子に接続されたオペアンプOPで構成したので、極めて簡素な回路構成で、感度調節電圧Vsensにより決定される、電圧差ΔVthがほぼ一定であるVth_SD,Vth_LOSで、保持電圧Vhdを比較判定することができる。   In this embodiment, the hysteresis comparator circuit 15 has a negative phase input terminal connected to the sensitivity adjustment voltage Vsens, a positive phase input terminal connected to the holding voltage Vhd via the input resistor Rs, and an output terminal fed back. Since the operational amplifier OP is connected to the positive-phase input terminal via the resistor Rf, Vth_SD and Vth_LOS, which are determined by the sensitivity adjustment voltage Vsens and have a substantially constant voltage difference ΔVth with a very simple circuit configuration, The holding voltage Vhd can be compared and determined.

[第2の実施の形態]
次に、図6を参照して、本発明の第2の実施の形態にかかる光信号検出回路10について説明する。図6は、第2の実施の形態にかかる光信号検出回路の構成を示すブロック図である。
[Second Embodiment]
Next, an optical signal detection circuit 10 according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 6 is a block diagram illustrating a configuration of an optical signal detection circuit according to the second embodiment.

PONシステムにおいては、異なるビットレート(伝送速度)のデータ信号をバースト受信するシステムも検討されている。たとえば1Gbpsと10Gbpsのデータを受信する場合、TIAのトランスインピーダンスZtは帯域とノイズの関係から受信ビットレートに応じて切り替わり、1Gbpsのほうが10Gbpsより大きくなる。このことは、同じ光出力の信号を受信しても、LAに入力される電気信号振幅は1Gbpsのほうが大きくなることを示している。したがって、受信ビットレートの切り替えに応じて、光信号検出回路10の検出感度も切り替わることが望ましい。   In the PON system, a system that receives a burst of data signals having different bit rates (transmission speeds) has been studied. For example, when receiving data of 1 Gbps and 10 Gbps, the transimpedance Zt of the TIA is switched according to the reception bit rate from the relationship between the band and the noise, and 1 Gbps is larger than 10 Gbps. This indicates that even when signals having the same optical output are received, the electric signal amplitude input to LA is larger at 1 Gbps. Therefore, it is desirable to switch the detection sensitivity of the optical signal detection circuit 10 in accordance with the switching of the reception bit rate.

図6に示した、本実施の形態にかかる光信号検出回路10は、図1の構成に加えて、感度切り替え機能を搭載した例である。すなわち、本実施の形態にかかる光信号検出回路10において、差動電流加算回路12にセレクタ回路SELが接続されている。このSELには、異なる電圧値からなるVos_10GとVos_1Gの2つのオフセット調整電圧が入力されている。このうち、Vos_10Gは、10G−EPONのように受信ビットレートが10Gbpsの場合に用いるオフセット調整電圧であり、Vos_1Gは、GE−PONのように受信ビットレートが1Gbpsの場合に用いるオフセット調整電圧である。   The optical signal detection circuit 10 according to this embodiment shown in FIG. 6 is an example in which a sensitivity switching function is mounted in addition to the configuration of FIG. That is, in the optical signal detection circuit 10 according to the present embodiment, the selector circuit SEL is connected to the differential current addition circuit 12. Two offset adjustment voltages of Vos_10G and Vos_1G having different voltage values are input to this SEL. Of these, Vos_10G is an offset adjustment voltage used when the reception bit rate is 10 Gbps as in 10G-EPON, and Vos_1G is an offset adjustment voltage used when the reception bit rate is 1 Gbps as in GE-PON. .

したがって、受信ビットレートに応じた伝送速度選択信号RS(Rate Select)によって、Vos_10GとVos_1Gのいずれか一方が選択されて、差動電流加算回路12に入力される。このため、予めVos_10GとVos_1Gを設定しておけば、受信ビットレートが切り替わっても、受信する光強度に対して同じ受信感度を実現することができる。伝達速度選択信号RSは、PONシステムでは、PON制御LSIで生成されて出力される。PONシステムにおいては、次に受信すべきデータがどの加入者が送信するのかを把握できるからである。   Therefore, one of Vos_10G and Vos_1G is selected by the transmission speed selection signal RS (Rate Select) corresponding to the reception bit rate, and is input to the differential current addition circuit 12. For this reason, if Vos_10G and Vos_1G are set in advance, even if the reception bit rate is switched, the same reception sensitivity can be realized with respect to the received light intensity. In the PON system, the transmission speed selection signal RS is generated and output by the PON control LSI. This is because, in the PON system, it is possible to grasp which subscriber transmits data to be received next.

例えば、1GのZtが10GのZtより4倍大きい場合、同じ光パワーの入力でも、TIAの出力信号振幅も4倍大きくなる。一方、運用時における判定閾値は光パワーに対応させているため、1Gでも10Gでも同じ光パワーでLOS/SDを判定する必要がある。本発明は、電気信号に変換された後の振幅で判定しているため、この例では、1Gのときは感度を1/4にする必要がある。本実施の形態では、このような調節を、伝送速度に応じたオフセット調整電圧Vosの切り替えにより、実現していることになる。なお、後述する第3の実施の形態は、このような調節を、伝送速度に応じた感度調節電圧Vsensの切り替えにより、実現している。   For example, when 1G Zt is four times larger than 10G Zt, the TIA output signal amplitude is four times larger even with the same optical power input. On the other hand, since the determination threshold value in operation corresponds to the optical power, it is necessary to determine LOS / SD with the same optical power for both 1G and 10G. Since the present invention makes a determination based on the amplitude after being converted into an electric signal, in this example, the sensitivity needs to be ¼ at 1G. In the present embodiment, such adjustment is realized by switching the offset adjustment voltage Vos in accordance with the transmission speed. In the third embodiment to be described later, such adjustment is realized by switching the sensitivity adjustment voltage Vsens according to the transmission speed.

[第3の実施の形態]
次に、図7を参照して、本発明の第3の実施の形態にかかる光信号検出回路10について説明する。図7は、第3の実施の形態にかかる光信号検出回路の構成を示すブロック図である。
[Third Embodiment]
Next, an optical signal detection circuit 10 according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 7 is a block diagram illustrating a configuration of an optical signal detection circuit according to the third embodiment.

図7に示した、本実施の形態にかかる光信号検出回路10は、図6の構成において、受信ビットレートに対応した感度調節の切替手段を、DCオフセット調整の切り替えではなく、ヒステリシスコンパレータ回路15の感度調節電圧Vsensの切り替えに適用した例である。伝送速度選択信号RSによって切り替わるセレクタ回路SELがヒステリシスコンパレータ回路15に接続され、図1における感度調節電圧Vsensを受信ビットレートに応じてVsens_10G、もしくはVsens_1Gに切り替えることができる。   The optical signal detection circuit 10 according to the present exemplary embodiment shown in FIG. 7 uses the hysteresis comparator circuit 15 instead of DC offset adjustment switching as the sensitivity adjustment switching means corresponding to the reception bit rate in the configuration of FIG. This is an example applied to switching of the sensitivity adjustment voltage Vsens. The selector circuit SEL that is switched by the transmission speed selection signal RS is connected to the hysteresis comparator circuit 15, and the sensitivity adjustment voltage Vsens in FIG. 1 can be switched to Vsens_10G or Vsens_1G according to the reception bit rate.

また、本実施の形態にかかる目的と効果は第2の実施の形態と同様である。したがって、第2の実施の形態と第3の実施の形態を組み合わせて、オフセット調整電圧Vosと感度調節電圧Vsensの両方を、伝送速度選択信号RSによって切り替えるようにしてもよく、振幅−電圧変換特性のダイナミックレンジが狭い場合でも、温度や電源電位と検出感度とのリニアリティを高めることができ、光信号検出回路10における光信号の検出感度を、精度よく調節することが可能となる。   The object and effect according to the present embodiment are the same as those of the second embodiment. Therefore, by combining the second embodiment and the third embodiment, both the offset adjustment voltage Vos and the sensitivity adjustment voltage Vsens may be switched by the transmission speed selection signal RS, and the amplitude-voltage conversion characteristics. Even when the dynamic range is narrow, the linearity of the temperature, the power supply potential, and the detection sensitivity can be increased, and the detection sensitivity of the optical signal in the optical signal detection circuit 10 can be accurately adjusted.

[第4の実施の形態]
次に、図8を参照して、本発明の第4の実施の形態にかかる光信号検出回路10について説明する。図8は、第4の実施の形態にかかる光信号検出回路の構成を示すブロック図である。
[Fourth Embodiment]
Next, with reference to FIG. 8, an optical signal detection circuit 10 according to a fourth embodiment of the present invention will be described. FIG. 8 is a block diagram showing a configuration of an optical signal detection circuit according to the fourth embodiment.

本実施の形態は、第1乃至第3の実施の形態に対し、保持回路14の出力とヒステリシスコンパレータ回路15とを、ボルテージフォロア回路16を介して接続した例である。具体的には、オペアンプの正相入力端子に、保持回路14の保持電圧Vhdが入力されており、オペアンプの逆相入力端子とされた出力端子から、インピーダンス変換された保持電圧Vhdがヒステリシスコンパレータ回路15に入力されている。   This embodiment is an example in which the output of the holding circuit 14 and the hysteresis comparator circuit 15 are connected via the voltage follower circuit 16 to the first to third embodiments. Specifically, the holding voltage Vhd of the holding circuit 14 is input to the positive-phase input terminal of the operational amplifier, and the impedance-converted holding voltage Vhd is output from the output terminal that is the negative-phase input terminal of the operational amplifier. 15 is input.

ボルテージフォロア回路16を介さない場合は、ヒステリシスコンパレータ回路15を構成するRsとRfを介して電流が流れるため、RsとRfが小さいと保持回路14の放電特性に影響するため、これらの値を充分大きくする必要がある。
本実施の形態によれば、ボルテージフォロア回路16を介して保持回路14とヒステリシスコンパレータ回路15と接続することで、インピーダンスを変換し、保持回路出力値を正確にヒステリシスコンパレータ回路15に伝達することが可能となる。ただし、オペアンプを用いるため、スルーレートによる遅延が加わるため、応答速度は遅くなる。
When the voltage follower circuit 16 is not passed, current flows through Rs and Rf constituting the hysteresis comparator circuit 15, and if Rs and Rf are small, the discharge characteristics of the holding circuit 14 are affected. It needs to be bigger.
According to the present embodiment, by connecting the holding circuit 14 and the hysteresis comparator circuit 15 via the voltage follower circuit 16, it is possible to convert the impedance and accurately transmit the holding circuit output value to the hysteresis comparator circuit 15. It becomes possible. However, since an operational amplifier is used, a delay due to the slew rate is added, so that the response speed becomes slow.

[実施の形態の拡張]
以上、実施形態を参照して本発明を説明したが、本発明は上記実施形態に限定されるものではない。本発明の構成や詳細には、本発明のスコープ内で当業者が理解しうる様々な変更をすることができる。また、各実施形態については、矛盾しない範囲で任意に組み合わせて実施することができる。
また、以上の各実施の形態では、BiCMOSプロセスによる回路を例にして説明したが、これに限定されるものではなく、CMOS回路で構成してもよい。
[Extended embodiment]
The present invention has been described above with reference to the embodiments, but the present invention is not limited to the above embodiments. Various changes that can be understood by those skilled in the art can be made to the configuration and details of the present invention within the scope of the present invention. In addition, each embodiment can be implemented in any combination within a consistent range.
In each of the above embodiments, a circuit using a BiCMOS process has been described as an example. However, the present invention is not limited to this, and a CMOS circuit may be used.

100…光受信器、PD…フォトダイオード、TIA…トランスインピーダンスアンプ、LA…リミッティングアンプ、EF…エミッタフォロア回路、MA…差動増幅器、10…光信号検出回路、11…差動増幅回路、11A…初段バイアス回路、11B…初段増幅回路、11C…初段エミッタフォロワ回路、12…差動電流加算回路、12A…次段バイアス回路、12B…次段増幅回路、12C…電流加算回路、12D…次段エミッタフォロワ回路、13…コンパレータ、14…保持回路、15…ヒステリシスコンパレータ回路、16…ボルテージフォロア回路、Q1〜Q10,Qout…トランジスタ、R1〜R14,RL…抵抗素子、C1,C2,C3,C4…結合コンデンサ、M1〜M4…MOSFET、Dh…ダイオード、Ch…保持コンデンサ、Rd…放電抵抗、Rs…入力抵抗、Rf…帰還抵抗、I1〜I8…定電流源、Pin…光信号、Iin…光電流信号、Tout…差動信号、Fout…増幅出力信号、Nout…次段増幅信号、Aout…電流加算出力信号、Cout…比較出力信号、SD/LOS…光信号検出信号、Rout…受信出力信号、Vcc…電源電位、GND…接地電位、Vs…設定電圧、Vos…オフセット調整電圧、Vhd…保持電圧、Vsens…感度調節電圧。   DESCRIPTION OF SYMBOLS 100 ... Optical receiver, PD ... Photodiode, TIA ... Transimpedance amplifier, LA ... Limiting amplifier, EF ... Emitter follower circuit, MA ... Differential amplifier, 10 ... Optical signal detection circuit, 11 ... Differential amplification circuit, 11A 1st stage bias circuit, 11B ... 1st stage amplifier circuit, 11C ... 1st stage emitter follower circuit, 12 ... Differential current addition circuit, 12A ... Next stage bias circuit, 12B ... Next stage amplification circuit, 12C ... Current addition circuit, 12D ... Next stage Emitter-follower circuit, 13 ... comparator, 14 ... holding circuit, 15 ... hysteresis comparator circuit, 16 ... voltage follower circuit, Q1-Q10, Qout ... transistor, R1-R14, RL ... resistance element, C1, C2, C3, C4 ... Coupling capacitors, M1 to M4 ... MOSFETs, Dh ... diodes, Ch ... Holding capacitor, Rd ... discharge resistor, Rs ... input resistor, Rf ... feedback resistor, I1-I8 ... constant current source, Pin ... optical signal, Iin ... photocurrent signal, Tout ... differential signal, Fout ... amplified output signal, Nout ... Next stage amplified signal, Aout ... Current addition output signal, Cout ... Comparison output signal, SD / LOS ... Optical signal detection signal, Rout ... Reception output signal, Vcc ... Power supply potential, GND ... Ground potential, Vs ... Setting voltage, Vos ... offset adjustment voltage, Vhd ... holding voltage, Vsens ... sensitivity adjustment voltage.

Claims (6)

光信号を光電変換して得られた差動信号に基づいて、前記光信号の入力有無を検出する光信号検出回路であって、
結合コンデンサを介して入力された前記差動信号を差動増幅し、増幅出力信号として出力する差動増幅回路と、
前記増幅出力信号の正相信号および逆相信号に対して、入力されたオフセット調整電圧に応じた直流電流を加算することにより、これら正相信号および逆相信号の直流オフセット電圧を調整し、電流加算出力信号として出力する差動電流加算回路と、
前記電流加算出力信号の正相信号と逆相信号の電圧値を比較し、その比較結果を比較出力信号として出力するコンパレータと、
前記比較出力信号を整流して保持コンデンサで充電するとともに、充電により得られた直流の保持電圧を放電抵抗で放電する保持回路と、
前記保持電圧を、入力された感度調節電圧により決定される、互いに異なる2つの判定閾値電圧と比較し、その比較結果を前記光信号の入力有無を示す光信号検出信号として出力するヒステリシスコンパレータ回路と
を備えることを特徴とする光信号検出回路。
An optical signal detection circuit that detects the presence or absence of an input of the optical signal based on a differential signal obtained by photoelectric conversion of the optical signal,
A differential amplifier that differentially amplifies the differential signal input via a coupling capacitor and outputs the amplified signal as an amplified output signal;
By adding a direct current corresponding to the input offset adjustment voltage to the positive phase signal and the negative phase signal of the amplified output signal, the direct current offset voltage of the positive phase signal and the negative phase signal is adjusted, and the current A differential current addition circuit that outputs as an addition output signal;
A comparator that compares the voltage value of the positive phase signal and the negative phase signal of the current addition output signal, and outputs the comparison result as a comparison output signal;
A holding circuit that rectifies the comparison output signal and charges it with a holding capacitor, and discharges a DC holding voltage obtained by charging with a discharge resistor;
A hysteresis comparator circuit that compares the holding voltage with two different determination threshold voltages determined by the input sensitivity adjustment voltage and outputs the comparison result as an optical signal detection signal indicating whether or not the optical signal is input; An optical signal detection circuit comprising:
請求項1に記載の光信号検出回路において、
前記電流加算回路は、コレクタ端子が前記増幅出力信号のうち前記正相信号の増幅に用いる第1の負荷抵抗の一端に接続され、ベース端子に設定電圧源からの設定電圧値が入力される第1のトランジスタと、この第1のトランジスタと差動対をなし、コレクタ端子が前記増幅出力信号のうち前記逆相信号の増幅に用いる第2の負荷抵抗の一端に接続され、ベース端子に前記調整電圧値が入力される第2のトランジスタと、これら第1および第2のトランジスタのエミッタ端子の接続点に接続された定電流源とを含むことを特徴とする光信号検出回路。
The optical signal detection circuit according to claim 1.
In the current adding circuit, a collector terminal is connected to one end of a first load resistor used for amplification of the positive phase signal of the amplified output signal, and a set voltage value from a set voltage source is input to a base terminal. 1 transistor and a differential pair with the first transistor, the collector terminal is connected to one end of a second load resistor used for amplification of the negative phase signal of the amplified output signal, and the adjustment is made at the base terminal An optical signal detection circuit comprising: a second transistor to which a voltage value is input; and a constant current source connected to a connection point between the emitter terminals of the first and second transistors.
請求項1または請求項2に記載の光信号検出回路において、
前記ヒステリシスコンパレータ回路は、逆相入力端子が前記感度調節電圧に接続され、正相入力端子が入力抵抗を介して前記保持電圧に接続され、出力端子が帰還抵抗を介して当該正相入力端子に接続されたオペアンプを含むことを特徴とする光信号検出回路。
The optical signal detection circuit according to claim 1 or 2,
The hysteresis comparator circuit has a negative phase input terminal connected to the sensitivity adjustment voltage, a positive phase input terminal connected to the holding voltage via an input resistor, and an output terminal connected to the positive phase input terminal via a feedback resistor. An optical signal detection circuit comprising a connected operational amplifier.
請求項1〜請求項3のうちのいずれか1つに記載の光信号検出回路において、
前記光信号の伝送速度を示す伝送速度選択信号に応じて、伝送速度に応じた電圧値を有する複数のオフセット調整電圧のうちから、いずれか1つのオフセット調整電圧を選択して前記差動電流加算回路へ入力するオフセット調整電圧セレクタ回路をさらに備えることを特徴とする光信号検出回路。
In the optical signal detection circuit according to any one of claims 1 to 3,
In response to a transmission rate selection signal indicating the transmission rate of the optical signal, one of the offset adjustment voltages having a voltage value corresponding to the transmission rate is selected and the differential current is added. An optical signal detection circuit further comprising an offset adjustment voltage selector circuit to be input to the circuit.
請求項1〜請求項4のうちのいずれか1つに記載の光信号検出回路において、
前記光信号の伝送速度を示す伝送速度選択信号に応じて、伝送速度に応じた電圧値を有する複数の感度調節電圧のうちから、いずれか1つの感度調節電圧を選択して前記ヒステリシスコンパレータ回路へ入力する感度調節電圧セレクタ回路をさらに備えることを特徴とする光信号検出回路。
In the optical signal detection circuit according to any one of claims 1 to 4,
In response to a transmission speed selection signal indicating the transmission speed of the optical signal, one of the sensitivity adjustment voltages having a voltage value corresponding to the transmission speed is selected and sent to the hysteresis comparator circuit. An optical signal detection circuit further comprising a sensitivity adjustment voltage selector circuit for input.
請求項1〜請求項5のうちのいずれか1つに記載の光信号検出回路において、
前記保持回路の前記保持電圧を入力とし、当該保持電圧をインピーダンス変換して出力するボルテージフォロワ回路をさらに備え、
前記ヒステリシスコンパレータ回路は、前記保持回路からの前記保持電圧に代えて、前記ボルテージフォロワ回路で得られたインピーダンス変換後の保持電圧を、前記感度調節電圧と比較する
ことを特徴とする光信号検出回路。
In the optical signal detection circuit according to any one of claims 1 to 5,
A voltage follower circuit that takes the holding voltage of the holding circuit as an input, converts the holding voltage into impedance, and outputs the converted voltage;
The hysteresis comparator circuit compares the holding voltage after impedance conversion obtained by the voltage follower circuit with the sensitivity adjustment voltage instead of the holding voltage from the holding circuit. .
JP2012128731A 2012-06-06 2012-06-06 Optical signal detection circuit Expired - Fee Related JP5944750B2 (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012128731A JP5944750B2 (en) 2012-06-06 2012-06-06 Optical signal detection circuit

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2012128731A JP5944750B2 (en) 2012-06-06 2012-06-06 Optical signal detection circuit

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JP2013255056A true JP2013255056A (en) 2013-12-19
JP5944750B2 JP5944750B2 (en) 2016-07-05

Family

ID=49952247

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2012128731A Expired - Fee Related JP5944750B2 (en) 2012-06-06 2012-06-06 Optical signal detection circuit

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP5944750B2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101513373B1 (en) * 2013-12-31 2015-04-20 한양대학교 산학협력단 Optical receiver for compensating dc offset
CN108141186A (en) * 2015-09-15 2018-06-08 法尔科姆斯有限公司 Optical receiver
WO2019163135A1 (en) * 2018-02-26 2019-08-29 三菱電機株式会社 Signal detecting circuit, optical receiver, master station device, and signal detecting method

Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6178279A (en) * 1984-09-26 1986-04-21 Nippon Kogaku Kk <Nikon> Binarizing circuit
JPH0870223A (en) * 1994-08-30 1996-03-12 Oki Electric Ind Co Ltd Offset cancellation circuit
JP2001099692A (en) * 1999-09-29 2001-04-13 Saginomiya Seisakusho Inc Converter for detecting liquid level and liquid level detector
JP2007049660A (en) * 2005-08-08 2007-02-22 Cdn Corp Current conversion circuit
JP2009284595A (en) * 2008-05-20 2009-12-03 Autonetworks Technologies Ltd Power supply device
WO2011099598A1 (en) * 2010-02-15 2011-08-18 日本電信電話株式会社 Optical signal turn-off detection circuit and optical receiver
JP2012010187A (en) * 2010-06-25 2012-01-12 Sumitomo Electric Ind Ltd Amplifier circuit

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS6178279A (en) * 1984-09-26 1986-04-21 Nippon Kogaku Kk <Nikon> Binarizing circuit
JPH0870223A (en) * 1994-08-30 1996-03-12 Oki Electric Ind Co Ltd Offset cancellation circuit
JP2001099692A (en) * 1999-09-29 2001-04-13 Saginomiya Seisakusho Inc Converter for detecting liquid level and liquid level detector
JP2007049660A (en) * 2005-08-08 2007-02-22 Cdn Corp Current conversion circuit
JP2009284595A (en) * 2008-05-20 2009-12-03 Autonetworks Technologies Ltd Power supply device
WO2011099598A1 (en) * 2010-02-15 2011-08-18 日本電信電話株式会社 Optical signal turn-off detection circuit and optical receiver
JP2012010187A (en) * 2010-06-25 2012-01-12 Sumitomo Electric Ind Ltd Amplifier circuit

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101513373B1 (en) * 2013-12-31 2015-04-20 한양대학교 산학협력단 Optical receiver for compensating dc offset
CN108141186A (en) * 2015-09-15 2018-06-08 法尔科姆斯有限公司 Optical receiver
WO2019163135A1 (en) * 2018-02-26 2019-08-29 三菱電機株式会社 Signal detecting circuit, optical receiver, master station device, and signal detecting method
JPWO2019163135A1 (en) * 2018-02-26 2020-06-18 三菱電機株式会社 Signal detection circuit, optical receiver, master station device, and signal detection method
CN111758227A (en) * 2018-02-26 2020-10-09 三菱电机株式会社 Signal detection circuit, optical receiver, master station device, and signal detection method

Also Published As

Publication number Publication date
JP5944750B2 (en) 2016-07-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5658287B2 (en) Optical signal detection circuit and optical receiver
JP6484936B2 (en) Transimpedance amplifier
JP4856771B2 (en) Optical signal break detection circuit and optical receiver
US7583904B2 (en) Transimpedance (TIA) circuit usable for burst mode communications
US9954622B2 (en) Trans-impedance amplifier and optical receiver including the same
KR100630089B1 (en) Burst-mode optical receiver of differential output structure
JPH06177664A (en) Digital photoreception circuit, trans-impedance amplifier circuit and preamplifier circuit
US9525495B2 (en) Burst-mode receiver, and method of bias voltage control for APD of burst-mode receiver
JP2003198296A (en) Optical receiver
US9503198B2 (en) Receiver and reception method
JP2009049488A (en) Preamplifier circuit
KR20190096402A (en) Closed-loop Automatic Gain Control in Linear Burst-Mode Transimpedance Amplifiers
WO2012016388A1 (en) Burst optical signal receiving device
US9638725B2 (en) Optical receiver and light reception current monitoring method
US9882539B1 (en) Multi-data rate, burst-mode transimpedance amplifier (TIA) circuit
JP5944750B2 (en) Optical signal detection circuit
US9882638B2 (en) Optical receiver signal strength indicator (RSSI) circuit having a variable supply voltage filter impedance
KR100703428B1 (en) Burst-mode optical receiver and power level detector in an for receiving burst-mode signal therefor
US8301038B2 (en) Electronic circuit and communication system
US8369714B2 (en) Burst optical signal receiving device
JPH11298259A (en) Optical receiver equipment and optical receiver circuit
JP5096507B2 (en) Amplitude limiting amplifier circuit and optical receiver
WO2020225892A1 (en) Transimpedance amplifier

Legal Events

Date Code Title Description
A621 Written request for application examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A621

Effective date: 20140813

A977 Report on retrieval

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007

Effective date: 20151026

A131 Notification of reasons for refusal

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A131

Effective date: 20151110

A521 Request for written amendment filed

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A523

Effective date: 20151225

TRDD Decision of grant or rejection written
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20160524

A61 First payment of annual fees (during grant procedure)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A61

Effective date: 20160526

R150 Certificate of patent or registration of utility model

Ref document number: 5944750

Country of ref document: JP

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: R150

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees