CN101335503B - 前置放大器和光接收装置 - Google Patents
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Abstract
本发明提供即使在输入大光功率的信号的情况下，在外围电路中也不需要烦杂的阈值控制和电压控制，并且能够良好地进行信号的识别再生的前置放大器和光接收装置。该前置放大器设置有：单端放大器(41)，其将来自受光元件(3)的电流信号转换成电压信号并利用规定的增益进行放大；差动放大器(43)，其放大从该单端放大器(41)输入的电压信号，并且生成反相信号和正相信号并输出；运算放大器(46)，其输入该差动放大器(43)的反相输出和正相输出这两相输出的电压，将输出反馈到差动放大器(43)的单侧的输入中；以及削波单元，其在输入了光功率大的信号时，对差动放大器(43)的反相输出的高电平的振幅进行削波。
Description
技术领域
本发明涉及光通信系统用的前置放大器和光接收装置。
背景技术
现有的光接收装置如图12的示出现有的光接收装置的结构的框图那样构成。
在图12中，101是光接收装置，由受光元件103、前置放大器104、阈值设定限幅放大电路105以及时钟/数据识别再生电路106等构成。
受光元件103将从光纤102接收的光信号转换成电流信号，例如是PIN-PD(Positive Intrinsic Negative-Photo Diode：PIN型光电二极管)或APD(Avanlanche Photo Diode：雪崩光电二极管)等。
前置放大器104用于将从受光元件103输出的电流信号转换成电压信号并放大，例如是TIA(Trans-impedance Amplifier：跨阻放大器)等。
阈值设定限幅放大电路105用于根据所设定的阈值识别从前置放大器104输出的电压信号是“1”(高电平)还是“0”(低电平)，并且，不依赖于所传送来的光的功率而输出固定的振幅，例如是限幅放大器(LA：Limiting Amplifier)等。
时钟/数据识别再生电路106用于根据从阈值设定限幅放大电路105输出的信号，再生时钟信号和与该时钟信号同步的数据信号，例如是CDR(Clock and Data Recoverry Circuit：时钟数据恢复电路)等。
并且，有时也在构成光通信系统的光发送装置和光接收装置101之间设置未图示的光放大器(例如EDFA：Erbium Doped Fiber Amplifier：掺铒光纤放大器等)，该光放大器以提高发送侧的光功率为目的，设置在紧靠光发送装置之后，并且，以补偿由于传输而衰减的光功率来增长传输距离为目的，设置在光纤102的中途，进而，为了加宽信号电平的宽度，而设置在紧靠光接收装置101之前。
这里，说明光接收装置101的动作。
为了便于说明，首先说明没有设置上述光放大器的结构的动作。
图13是示出输入到现有的光接收装置中的光信号的波形和统计噪声概率的分布的说明图(没有使用光放大装置的情况)，图13(a)示出没有使用光放大器时对输入到光接收装置101中的光信号的波形进行了模式化的图(眼图)，图13(b)示出“1”(高电平)以及“0”(低电平)的统计噪声概率的分布状态。
图13(b)的纵轴的电平相当于光功率，“1”和“0”的噪声分布的标准偏差σ1和σ0大致相等，用于识别“1”和“0”的最佳阈值电平为“1”和“0”的中心值的中间，即，设“0”电平为0％，设“1”电平为100％时，为50％的电平。
当这种光信号波形被输入到光接收装置101中时，首先，利用受光元件103将所输入的光信号转换成电流信号。转换后的电流信号在前置放大器104中被转换成电压信号，在电流振幅小时，输出线性放大后的电信号。另一方面，电流振幅大时，输出饱和的电信号。在任何情况下，在前置放大器104的输出部中的最佳阈值都是“1”和“0”的中间电平，即输出振幅的中心值。
被输入来自前置放大器104的输出信号的阈值设定限幅放大电路105利用前置放大器104的输出电压振幅的绝对值电平来设定阈值，并且，一般前置放大器104和阈值设定限幅放大电路105被电容耦合，在最佳阈值为输入振幅的中心值时，设定在阈值设定限幅放大电路105中的阈值不依赖于前置放大器104的输出振幅，为0mV附近。
接着，说明设置了光放大器的结构的动作。
图14是示出输入到现有的光接收装置中的光信号的波形和统计噪声概率的分布的说明图(使用了光放大装置的情况)，图14(a)示出使用了光放大器时对输入到光接收装置101中的光信号的波形进行了模式化的图(眼图)，图14(b)示出“1”(高电平)以及“0”(低电平)的统计噪声概率的分布状态。
在使用了光放大器的情况下，如图14(b)所示，由于与基于光放大器的光功率成比例的自然放出光噪声的影响，“1”的噪声分布的标准偏差σ1比“0”的噪声分布的标准偏差σ0大，即，与“0”侧的噪声相比，“1”侧的噪声分布(分散)大，所以，用于识别“1”和“0”的最佳阈值电平为更偏向“0”的电平。
当这种光信号波形被输入到光接收装置101中时，如上所述，利用前置放大器104转换成电压信号并放大，假设前置放大器104进行理想的线性动作(等效放大)时，在前置放大器104的输出波形的最佳阈值为，设“0”电平为0％、“1”电平为100％时的作为比率的阈值，其不依赖于光功率，是恒定的，但是，在利用输出电压振幅的绝对值来表现阈值时，该阈值与输入光信号的平均功率成比例。
如上所述，设定在阈值设定限幅放大电路105中的阈值是绝对值电平，所以，例如在设“0”电平为0％、设“1”电平为100％时，如果阈值是比率、为40％，则在前置放大器104的单相的输出振幅为100mV时，设定在阈值设定限幅放大电路105中的阈值为-10mV，在前置放大器104的单相的输出振幅为200mV时，设定在阈值设定限幅放大电路105中的阈值为-20mV。
在阈值为比率、为40％，前置放大器104的增益(互阻抗(transimpedance)增益)为1KΩ的情况下，图15示出阈值设定限幅放大电路105的阈值设定值和光信号功率之间的关系，图16示出阈值设定限幅放大电路105的阈值设定值和受光元件的平均电流值之间的关系。由图16可知，阈值设定限幅放大电路105的阈值设定值与受光元件的平均电流值成比例。
由于阈值设定限幅放大电路105的阈值设定值与受光元件的平均电流值成比例，所以，在使用了光放大器的光通信系统的光接收装置101中，一般采用在阈值设定限幅放大电路105中设定参照流过受光元件103的电流而决定的阈值设定值的反馈控制。
在这种光通信系统中，在使用PIN-PD作为受光元件来实现10Gbps的传输速度时，光接收装置101所要求的输入光信号功率为-20dBm～+1dBm左右，其动态范围利用电压换算为42dB：125倍。并且，在使用了光放大器的情况下，光接收装置101所要求的输入光信号功率成为如下特性：相对于上述要求，去除了由于光信号中包含的噪声引起的不良情况(使不是光接收装置造成的输入光信号功率的动态范围变窄的外在原因)。
并且，用作阈值设定限幅放大电路105的限幅放大器的输入灵敏度一般为单相10mVpp左右，并且，为了利用时钟/数据识别再生电路106没有误差地识别时钟和数据，在前置放大器104的单相输出中，需要20mVpp左右的输出振幅，所以，前置放大器104需要单相1KΩ左右的增益。
但是，进行线性动作(等效放大)的增益为1KΩ左右的前置放大器104在输入+1dBm的光信号时，单相的输出振幅为2.5Vpp左右，所以，在通常的限幅放大器中，具有振幅超过额定振幅的问题。
为了解决该问题，开发出搭载了在输入大光信号时自动降低增益的自动增益控制AGC(Automatic Gain Control)功能的前置放大器104。
并且，除了上述技术以外，还有如下技术：为了提高长距离传送时的接收灵敏度，而设置有利用可变的通过频带来调整由前置放大器104放大的电信号的滤波器(例如参照专利文献1)。
进而，还有如下技术：在一定电压下对前置放大器的输出进行削波，以便能够响应受光功率的急剧变化(例如参照专利文献2)。
【专利文献1】日本特开2006-81141号公报(段落[0023]～段落[0030]、图1、图2)
【专利文献2】日本特开平6-152535号公报(段落[0013]～段落[0016]、图1)
图17示出使用了作为上述现有技术的搭载了自动增益控制功能的前置放大器104时阈值设定限幅放大电路105的阈值设定值和受光元件103的平均电流值之间的关系。另外，在图17中，设输入光波形的阈值为比率、为40％，设前置放大器104在输入小信号时的增益为1KΩ。
在这种使用搭载了自动增益控制功能的前置放大器104的光接收装置101中，能够获得良好的误差特性，但是，如图17所示，相对于阈值设定限幅放大电路105的阈值设定值，与受光元件103的电流成比例的区域和自动增益控制功能开始动作的受光元件103的电流的区域由于IC的电源变动或动作温度而变化，在自动增益控制动作区域内的阈值设定值的控制困难，所以，具有以下问题：需要在外围电路中使用可编程的控制IC等，并且需要烦杂的阈值控制。
并且，在专利文献1的技术中，需要设置具有可变电容二极管的滤波器和用于控制对该可变电容二极管施加的电压的电压控制电路，具有需要烦杂的控制且电路复杂的问题。
进而，在专利文献2的技术中，对输出波形的低电平和高电平进行削波，输出在上下对象中振幅恒定的波形，所以，具有无法获得信号的良好的识别再生的问题。
发明内容
本发明的课题在于解决这些问题。
因此，本发明的前置放大器将来自接收光信号的受光元件的电流信号转换成电压信号并放大，其特征在于，该前置放大器设置有：单端放大器，其将来自受光元件的电流信号转换成电压信号并以规定的增益进行放大；差动放大器，其放大从所述单端放大器输入的电压信号，并且生成反相信号和正相信号并输出；运算放大器，其输入所述差动放大器的反相输出和正相输出这两相输出的电压，将输出反馈到差动放大器的单侧的输入中；以及削波单元，其对所述差动放大器的反相输出的高电平的振幅进行削波。
并且，该光接收装置具有：受光装置，其将所接收的光信号转换成电流信号；前置放大器，其将从所述受光元件输出的电流信号转换成电压信号并放大；阈值设定限幅放大电路，其根据所设定的阈值来识别从所述前置放大器输出的电压信号的电平并输出；以及时钟/数据识别再生电路，其根据从所述阈值设定限幅放大电路输出的信号，再生时钟信号和与该时钟信号同步的数据信号并输出，其特征在于，所述前置放大器为上述具有削波功能的前置放大器。
这样，本发明能够获得以下效果：即使在输入大的光功率的信号的情况下，也不需要在外围电路中使用可编程的控制IC等，不需要烦杂的阈值控制和电压控制，能够良好地进行信号的识别再生，并且，能够对高电平的振幅进行削波，能够良好地进行信号的识别再生。
附图说明
图1是示出第1实施例的光接收装置的结构的框图。
图2是示出第1实施例的前置放大器的概念的说明图。
图3是示出第1实施例的前置放大器的结构的框图。
图4是示出第1实施例的阈值设定限幅放大电路的阈值设定值和受光元件的平均电流值之间的关系的说明图。
图5是示出第2实施例的前置放大器的概念的说明图。
图6是示出第2实施例的前置放大器的结构的框图。
图7是示出第2实施例的阈值设定限幅放大电路的阈值设定值和受光元件的平均电流值之间的关系的说明图。
图8是示出第3实施例的前置放大器的结构的框图。
图9是示出第3实施例的偏置生成电路的结构的框图。
图10是示出第3实施例的偏置生成电路的结构的框图。
图11是示出第3实施例的前置放大器的误差特性的说明图。
图12是示出现有的光接收装置的框图。
图13是示出输入到现有的光接收装置中的光信号的波形和统计噪声概率的分布的说明图(没有使用光放大装置的情况)。
图14是示出输入到现有的光接收装置中的光信号的波形和统计噪声概率的分布的说明图(使用了光放大装置的情况)。
图15是示出现有的阈值设定限幅放大电路的阈值设定值和光信号功率之间的关系的说明图。
图16是示出现有的阈值设定限幅放大电路的阈值设定值和受光元件的平均电流值之间的关系的说明图。
图17是示出使用了带AGC的前置放大器时的阈值设定限幅放大电路的阈值设定值和受光元件的平均电流值之间的关系的说明图。
标号说明
1：光接收装置；2：光纤；3：受光元件；4：前置放大器；5：阈值设定限幅放大电路；6：时钟/数据识别再生电路；41：单端放大器；42：反馈电阻；43：差动放大器；44：反相输出；45：正相输出；46：运算放大器；47：正电源端子；48、51：二极管；49：输出缓冲差动放大器；50：负电源端子；52：输出偏置生成电路。
具体实施方式
本发明通过对光接收装置内的前置放大器的输出振幅、特别是输入大信号时的“1”电平的信号进行削波，来降低阈值设定限幅放大电路中的最佳设定阈值的光输入功率依赖性，能够利用恒定的设定阈值来良好地进行信号的识别再生。
下面，参照附图说明本发明的前置发送器和光接收装置的实施例。
另外，在以下的实施例中，对构成使用GaAs/AlGaAs类型的HEMT(High Electron Mobility Transistor：高电子迁移率晶体管)作为FET(FieldEffect Transistor：场效应晶体管)的电路的情况进行说明。
【实施例1】
图1是示出第1实施例的光接收装置的结构的框图。
在图1中，1是光接收装置，由受光元件3、前置放大器4、阈值设定限幅放大电路5以及时钟/数据识别再生电路6等构成。
受光元件3将从光纤2接收的光信号转换成电流信号，例如是PIN-PD(Positive Intrinsic Negative-Photo Diode：PIN型光电二极管)或APD(Avanlanche Photo Diode：雪崩光电二极管)等。
前置放大器4用于将从受光元件3输出的电流信号转换成电压信号并放大，例如是TIA(Trans-impedance Amplifier：跨阻放大器)等。
阈值设定限幅放大电路5用于根据所设定的阈值来识别从前置放大器4输出的电压信号是“1”(高电平)还是“0”(低电平)，并且，不依赖于所传送来的光的功率而输出恒定的振幅，例如是限幅放大器(LA：Limiting Amplifier)等。
时钟/数据识别再生电路6用于根据从阈值设定限幅放大电路5输出的信号，再生时钟信号和与该时钟信号同步的数据信号，例如是CDR(Clock and Data Recoverry Circuit：时钟数据恢复电路)等。
另外，有时也在构成光通信系统的光发送装置和光接收装置1之间设置未图示的光放大器(例如EDFA：Erbium Doped Fiber Amplifier：掺铒光纤放大器等)，这与现有技术一样。
接着，根据图2的示出第1实施例的前置放大器的概念的说明图，来说明前置放大器4。
在图2中，41是单端放大器，42是与单端放大器41并联连接的反馈电阻，用于将来自受光元件的电流信号转换成电压信号，并利用规定的增益进行放大。
43是差动放大器，46是运算放大器，其以输入差动放大器43的反相输出和正相输出这两相输出的电压，将输出反馈到差动放大器的单侧的输入中的方式连接，用于放大从单端放大器41输入的电压信号，并且生成反相信号44和正相信号45并输出。
这样，前置放大器4构成为，连接有单端放大器41、后续于单端放大器41的差动放大器43，以及与单端放大器41并联的反馈电阻42，将参照了反相输出44和正相输出45这两相输出的电压的运算放大器46的输出，反馈到差动放大器43的单侧的输入中。并且，在反相输出44和正电源端子47之间设置有二极管48，其极性为阳极连接在正电源端子47上。
该二极管48的连接部位不限于输出部。也可以设置在前置放大器4内主信号反相(成为负逻辑)的部分的某个部位上。优选的是，为了有效地实施对输入大信号时的“1”电平进行削波的目的，设置在接近输出侧的部位是有效的。
图3是示出第1实施例的前置放大器的结构的框图。
在图3中，前置放大器4由以下部分构成：1级的单端放大器41、后续于单端放大器41的由2级构成的差动放大器43，以及例如用于以50Ω的输出阻抗来输出信号的1级的输出缓冲差动放大器49。另外，在该实施例中，负侧电源使用地线，正电源使用+3.3V。
从反相输出44的输出部分看，在前1级的负逻辑信号通过的部位和正电源之间，以将阳极连接在正电源端子47上的极性设置有2级的作为削波单元的二极管48。不仅是输出部分，在前1级的部位设置该二极管48是为了防止以下情况：在图2的结构的情况下，输入大光信号时，在该二极管48中开始流过电流的状况下，二极管48成为低阻抗，输出阻抗从50Ω偏移。
并且，以2级来串联连接二极管48是因为，在该二极管48的连接部位中，在输入大功率的光信号时，有效地对“1”电平的振幅进行削波。
说明上述结构的作用。
在输入小功率的光信号时，有无二极管48不会造成特性的差异，但是，在输入大功率的光信号时，二极管48对于通过光放大器而载有噪声的“1”电平的振幅根据其振幅进行削波。(振幅小时，几乎不进行削波，振幅变大时，对更多部分进行削波)。
图4示出在应用了本实施例的情况下所得到的阈值设定限幅放大电路5的阈值设定值的受光元件平均电流依赖性。在应用了本实施例的情况下，在到动态范围所需要的1.25mA为止的受光元件平均电流区域中，阈值设定值的变动为±20mV左右，可知与没有二极管48时(图16)相比非常小。
并且，在考虑到提供给前置放大器4的电源的变动的情况下，通常，电路内的电流源设置在负电源侧，对主信号进行放大、传递的路径的电位相对于电源变动而追随正电源侧，所以，相对于电源变动的、“1”电平振幅的削波的稳定性良好。
如以上说明的那样，在第1实施例中，通过在光接收装置1的反相输出44和正电源端子47之间，以将阳极连接在正电源端子47上的极性设置二极管48，由此能够获得以下效果：不需要根据输入光功率在阈值设定限幅放大电路5中设定阈值的反馈控制，通过将阈值设定值始终固定在-20mV左右来在阈值设定限幅放大电路5中进行设定，能够良好地进行信号的识别再生。
并且，即使在提供给前置放大器的电源存在变动的情况下，也能够获得以下效果：对振幅进行削波，能够良好地进行信号的识别再生。
【实施例2】
接着，根据图5的示出第2实施例的前置放大器的概念的说明图、图6的示出第2实施例的前置放大器的结构的框图，对第2实施例的前置放大器4进行说明。另外，与上述第1实施例相同的部分附加相同标号并省略其说明。
第2实施例的结构为，代替在第1实施例中设置的正电源-反相输出44之间的二极管48，在负电源-正相输出45之间，以将阴极连接在负电源端子50上的极性设置作为削波单元的二极管51。
该二极管51的连接部位与实施例1同样不限于输出部。也可以设置在前置放大器4内主信号为正逻辑的部分的某个部位。与实施例1同样，优选的是，为了有效地实施对输入大信号时的“1”电平进行削波的目的，设置在接近输出侧的部位是有效的。
在图6中，与第2实施例同样，前置放大器4由以下部分构成：1级的单端放大器41、后续于单端放大器41的由2级构成的差动放大器43，以及例如用于以50Ω的输出阻抗来输出信号的1级的输出缓冲差动放大器49。另外，在该实施例中，负侧电源使用地线，正电源使用+3.3V。
从正相输出45的输出部分看，在前1级的正逻辑信号通过的部位和负电源之间，以将阴极连接在负电源端子50上的极性设置有2级的二极管51。
说明上述结构的作用。
与第1实施例同样，在输入小功率的光信号时，有无二极管51不会造成特性的差异，但是，在输入大功率的光信号时，二极管51对于通过光放大器而载有噪声的“1”电平的振幅根据其振幅进行削波。
图7示出在应用了本实施例的情况下所得到的阈值设定限幅放大电路5的阈值设定值的受光元件平均电流依赖性。在应用了本实施例的情况下，在到动态范围所需要的1.25mA为止的受光元件平均电流区域中，阈值设定值的变动为±25mV左右，可知与没有二极管51时(图16)相比非常小。
另外，与第1实施例进行比较时，设定阈值的变动稍差，但是，一义地导入了与第1实施例结构相同的二极管，因此，认为通过调整二极管的级数和接合面积，能够获得与第1实施例相同的结果。
如以上说明的那样，在第2实施例中，通过在光接收装置1的正相输出45和负电源端子50之间，以将阴极连接在负电源端子50上的极性设置二极管51，由此能够获得以下效果：不需要根据输入光功率在阈值设定限幅放大电路5中设定阈值的反馈控制，通过始终将阈值设定值固定在-25mV左右来在阈值设定限幅放大电路5中进行设定，能够良好地进行信号的识别再生。
【实施例3】
接着，根据图8的示出第3实施例的前置放大器的概念的说明图、图9和图10的示出第3实施例的偏置生成电路的结构的框图，对第3实施例的前置放大器4进行说明。另外，与上述第1实施例相同的部分附加相同标号并省略其说明。
在图8中，前置放大器4由1级的单端放大器41和后续于单端放大器41的3级的差动放大器43构成。并且，与第1实施例和第2实施例同样，与单端放大器41并联地连接有反馈电阻42。设置有参照了差动放大器43的反相输出44和正相输出45这两相输出的电压的运算放大器46，将其输出反馈到差动放大器43的单侧的输入中。并且，在差动放大器43的两相输出和运算放大器46的输入之间，连接有作为削波单元的输出偏置生成电路52。
输出偏置生成电路52的连接部位不限于输出部，也可以连接在能够使两相输出电压产生偏置的部位。例如，如图3和图6所示，也可以在输出部的前1级的信号部和运算放大器46之间设置输出偏置生成电路52。
输出的偏置设定为，正相输出电压比反相输出电压高。作为输出偏置生成电路52，在使用了图9那样的电路的情况下，采取使正相侧与反相侧的二极管的级数产生差异等的、正相侧和反相侧为非对称的结构，以使正相输出电压比反相输出电压高。并且，在使用了图10那样的电路的情况下，采取使分割电阻值在正相侧和反相侧为不同的值的结构。进而，通过将图10的e端子取出到前置放大器4的外部并从外部施加电压，也能够使两相输出电压具有偏置。
在图9的电路中，在正电源端子和负电源端子之间构成为并联配置有第1构成部分和第2构成部分，该第1构成部分串联连接有：控制电极连接在正相输出的端子上且被输入来自正相输出的信号a的第一FET；3个二极管；以及控制电极连接在负电源端子上的第二FET，该第2构成部分串联连接有：控制电极连接在反相输出的端子上且被输入来自反相输出的信号b的第三FET；2个二极管；以及控制电极连接在负电源端子上的第四FET。作为图9的输出偏置生成电路的输出的信号c分别是第1构成部分中的二极管和第二FET之间的部位的信号，信号d分别是第2构成部分中的二极管和第四FET之间的部位的信号。
在图10的电路中，在正电源端子和负电源端子之间并联配置有第1构成部分和第2构成部分，该第1构成部分串联连接有：控制电极连接在正相输出的端子上且被输入来自正相输出的信号a的第一FET；3个二极管；以及控制电极被施加通过串联连接在正电源端子和负电源端子之间的2个电阻元件被分压的电压的第二FET，该第2构成部分串联连接有：控制电极连接在反相输出的端子上且被输入来自反相输出的信号b的第三FET；3个二极管；以及控制电极被施加通过串联连接在正电源端子和负电源端子之间的2个电阻元件(与所述的第1构成部分的2个电阻元件不同的电阻元件)被分压的电压的第四FET。作为图9的输出偏置生成电路的输出的信号c分别是第1构成部分中的二极管和第二FET之间的部位的信号，信号d分别是第2构成部分中的二极管和第四FET之间的部位的信号。端子e连接在第2构成部分的2个电阻元件之间。
这样构成的前置放大器4在输入小功率的光信号时，输出与输入光波形相同的电波形，在输入大功率的光信号时，通过正电源电压，对于通过光放大器而载有噪声的“1”电平的振幅根据其振幅进行削波。
图11示出采用图10所示的输出偏置生成电路52并使用了如下的前置放大器4的情况下的效果：关于正相输出电压和反相输出电压的偏置，将图10所示的e端子取出到前置放大器的外部并从外部施加一定电压，且将正相输出电压设定为比反相输出电压高。
图11是示出第3实施例的前置放大器的误差特性的说明图，通过对图10的e端子施加一定电压，来测定在输出电压的偏置差具有250mV的状态和不具有偏置的0mV的状态下的误差率。
并且，在测定时，阈值设定限幅放大电路5的设定阈值固定在-10rnV，比特率为10Gbps，使用光放大器，将OSNR(Optical Signal to NoiseRatio)设定为15dB。
如图11所示，没有确认到由于输出偏置的有无而使输入小信号时的误差特性存在差异，但是，确认到在输入大信号时的误差特性中，由于输出偏置的有无而具有很大差异，使阈值设定限幅放大电路5的设定阈值固定，即使在没有参照输入光功率的状态下，也能够获得良好的特性。
如以上说明的那样，在第3实施例中，通过采用输出偏置生成电路52，输出的偏置将正相输出电压设定为比反相输出电压高，由此，能够获得以下效果：不需要根据输入光功率在阈值设定限幅放大电路5中设定阈值的反馈控制，通过在阈值设定限幅放大电路5中设定固定的阈值设定值，能够良好地进行信号的识别再生。
以上，根据实施例具体说明了本发明者完成的发明，但是，本发明不限于上述实施例，在不脱离其主旨的范围内，当然可以进行各种变更。
在以上的说明中，主要将本发明者完成的发明用作其背景技术领域即光接收装置的前置放大器。
Claims (11)
1.一种前置放大器，其将来自接收光信号的受光元件的电流信号转换成电压信号并放大，其特征在于，该前置放大器设置有：
单端放大器，其将来自受光元件的电流信号转换成电压信号并以规定的增益进行放大；
差动放大器，其放大从所述单端放大器输入的电压信号，并且生成反相信号和正相信号并输出；
运算放大器，其输入所述差动放大器的反相输出和正相输出这两相输出的电压，将输出反馈到差动放大器的单侧的输入中；以及
削波单元，其对所述差动放大器的反相输出的高电平的振幅进行削波，
所述削波单元是如下设置的二极管：其以使阳极连接在正电源端子上的极性设置在负逻辑信号通过的部位和正电源端子之间。
2.根据权利要求1所述的前置放大器，其特征在于，
所述负逻辑信号通过的部位作为所述差动放大器的反相输出端子。
3.一种前置放大器，其将来自接收光信号的受光元件的电流信号转换成电压信号并放大，其特征在于，该前置放大器设置有：
单端放大器，其将来自受光元件的电流信号转换成电压信号并以规定的增益进行放大；
差动放大器，其放大从所述单端放大器输入的电压信号，并且生成反相信号和正相信号并输出；
运算放大器，其输入所述差动放大器的反相输出和正相输出这两相输出的电压，将输出反馈到差动放大器的单侧的输入中；以及
削波单元，其对所述差动放大器的反相输出的高电平的振幅进行削波，
所述削波单元为如下设置的二极管：其以使阴极连接在负电源端子上的极性设置在正逻辑信号通过的部位和负电源端子之间。
4.根据权利要求3所述的前置放大器，其特征在于，
所述正逻辑信号通过的部位作为所述差动放大器的正相输出端子。
5.一种前置放大器，其将来自接收光信号的受光元件的电流信号转换成电压信号并放大，其特征在于，该前置放大器设置有：
单端放大器，其将来自受光元件的电流信号转换成电压信号并以规定的增益进行放大；
差动放大器，其放大从所述单端放大器输入的电压信号，并且生成反相信号和正相信号并输出；
运算放大器，其输入所述差动放大器的反相输出和正相输出这两相输出的电压，将输出反馈到差动放大器的单侧的输入中；以及
削波单元，其对所述差动放大器的反相输出的高电平的振幅进行削波，
所述削波单元作为输出偏置生成电路，其配置在所述差动放大器的正相输出及反相输出、与所述运算放大器的输入之间，具有偏置以使正相输出电压比反相输出电压高。
6.根据权利要求5所述的前置放大器，其特征在于，
所述输出偏置生成电路具有使正相侧与反相侧的二极管的级数产生差异的结构。
7.根据权利要求5所述的前置放大器，其特征在于，
所述输出偏置生成电路具有使分割电阻值在正相侧和反相侧为不同值的结构。
8.根据权利要求5所述的前置放大器，其特征在于，
所述输出偏置生成电路具有从外部向反相侧施加电压的结构。
9.一种光接收装置，该光接收装置具有：受光元件，其将所接收的光信号转换成电流信号；前置放大器，其将从所述受光元件输出的电流信号转换成电压信号并放大；阈值设定限幅放大电路，其根据所设定的阈值来识别从所述前置放大器输出的电压信号的电平并输出；以及时钟/数据识别再生电路，其根据从所述阈值设定限幅放大电路输出的信号，再生时钟信号和与该时钟信号同步的数据信号并输出，其特征在于，
所述前置放大器为权利要求1或2所述的前置放大器。
10.一种光接收装置，该光接收装置具有：受光元件，其将所接收的光信号转换成电流信号；前置放大器，其将从所述受光元件输出的电流信号转换成电压信号并放大；阈值设定限幅放大电路，其根据所设定的阈值来识别从所述前置放大器输出的电压信号的电平并输出；以及时钟/数据识别再生电路，其根据从所述阈值设定限幅放大电路输出的信号，再生时钟信号和与该时钟信号同步的数据信号并输出，其特征在于，
所述前置放大器为权利要求3或4所述的前置放大器。
11.一种光接收装置，该光接收装置具有：受光元件，其将所接收的光信号转换成电流信号；前置放大器，其将从所述受光元件输出的电流信号转换成电压信号并放大；阈值设定限幅放大电路，其根据所设定的阈值来识别从所述前置放大器输出的电压信号的电平并输出；以及时钟/数据识别再生电路，其根据从所述阈值设定限幅放大电路输出的信号，再生时钟信号和与该时钟信号同步的数据信号并输出，其特征在于，
所述前置放大器为权利要求5至8中的任一项所述的前置放大器。
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