CN104685786A - 接收器以及接收方法 - Google Patents

Abstract

接收器(10)的光电二极管(11)输出电流信号，该电流信号示出与接收到的光信号的强度对应的值。互阻放大器(12)将从光电二极管(11)输出的电流信号放大，转换为电压信号，并输出转换后的电压信号。电流检测电路(17)生成与从光电二极管(11)输出的电流信号的值对应的、示出比电流信号的值大的值的电流。反馈电阻(16)根据由电流检测电路(17)生成的电流的大小，改变互阻放大器(12)的增益。

Description

接收器以及接收方法

技术领域

本发明涉及接收器以及接收方法。

背景技术

作为实现使用了光纤的公共线路网的方式，广泛采用了作为接入系光通信系统之一的方式的PON(Passive Optical Network：无源光网络)系统。

PON系统由1台作为局侧装置的OLT(Optical Line Terminal：光线路终端)、和多台经由光学星形耦合器与OLT连接的作为加入者终端装置的ONU(Optical NetworkUnit：光网络单元)构成。

光学星形耦合器与ONU之间的距离按照每个ONU而不同。因此，OLT经由光学星形耦合器接收的光信号的受光强度也按照每个ONU而不同。因此，为了使得即使在受光强度不同的情况下也能够接收光信号，在OLT中需要具有较大动态范围的接收器。

具有较大动态范围的接收器通常具备AGC(Automatic Gain Control：自动增益控制)，即，通过在光信号的受光强度较弱的情况下提高增益(将所输入的电流转换为电压的增益)，在光信号的受光强度较强的情况下降低增益，使转换后的电压信号成为均匀的振幅。

对于AGC，存在各种方式。例如，在专利文献1中公开了如下方法(反馈控制方法)：根据从互阻放大器输出的电压的平均值，使互阻放大器的反馈电阻(决定互阻放大器的增益的电阻)的值连续地变化，从而控制互阻放大器的增益。此外，在专利文献2中公开了如下方法(前馈控制方法)：利用与由光电二极管接收到的光信号的受光强度对应的电流自身，使互阻放大器的反馈电阻的值连续地变化，从而控制增益。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：日本特许第4361087号公报

专利文献2：日本特许第3329302号公报

发明内容

发明所要解决的课题

如上所述，专利文献1所公开的技术利用了反馈控制，即如下控制：根据从互阻放大器输出的电压的平均值，使互阻放大器的反馈电阻的值变化。这里，反馈控制根据检测结果(所输出的电压的平均值)进行控制，因此在发生了扰乱控制的外在因素的情况下，只有在来自外在因素的影响显现在检测结果中起，才能进行控制。因此，在通过反馈控制将互阻放大器的增益设为恒定的情况下，存在收敛到期望的增益为止需要较长时间的问题。

此外，如上所述，专利文献2所公开的技术利用了前馈控制，即如下控制：利用与由光电二极管接收到的光信号的受光强度对应的电流，使互阻放大器的反馈电阻的值变化。这里，对于前馈控制，在发生了扰乱控制的外在因素的情况下，在显现来自该外在因素的影响之前，提前进行消除该影响的控制。因此，前馈控制与反馈控制相比，能够在短时间内收敛到期望的增益。

但是，如上所述，在专利文献2所公开的技术中，利用与由光电二极管接收到的光信号的受光强度对应的电流自身，使互阻放大器的反馈电阻的值变化，从而使互阻放大器的增益变化。因此，从光电二极管输出的电流必须为不被噪声掩盖那样的、例如超过预先确定的阈值的大小。这里，为了增大从光电二极管输出的电流，在受光强度不变的情况下，必须向光电二极管施加较高的反向偏置电压。因此，光电二极管等接收光信号的受光部和与受光部串联连接的功能部(例如，在专利文献2所公开的技术中，为电流镜电路)中需要较高的耐压。另一方面，不与被施加较高的反向偏置电压的受光部连接的其他功能部(例如，在专利文献2所公开的技术中，是用于使反馈电阻的值变化的互阻放大器阻抗5)没有被施加反向偏置电压，因此不需要较高的耐压。因此，存在以下问题：由于耐压的不同，无法将功能部集成到同一IC(IntegratedCircuit：集成电路)上。

本发明正是鉴于上述实际情况而完成的，其目的在于提供一种与反馈控制相比，能够在短时间内收敛到期望的增益、且能够由具有均匀的耐压的功能部构成的接收器以及接收方法。

用于解决课题的手段

为了达到上述目的，本发明的接收器的受光部输出电流信号，该电流信号示出与接收到的光信号的强度对应的值。放大转换部将从受光部输出的电流信号放大，转换为电压信号，并输出所转换的电压信号。电流生成部生成与从受光部输出的电流信号对应的、示出比电流信号的值大的值的电流。变更部根据由电流生成部生成的电流的大小，改变放大转换部的增益。

发明效果

根据本发明，与反馈控制相比，能够在短时间内收敛到期望的增益、且能够由具有均匀的耐压的功能部构成。

附图说明

图1是本发明实施方式1的接收器的电路图。

图2的(a)是示出接收到了光信号的情况下的受光强度的时间变化的图，图2的(b)是示出从电流源输出的电流、经由反馈电阻流入电流源的电流以及流入发射极跟随器电路的晶体管的集电极端子的电流之间的关系的图。

图3是本发明实施方式2的接收器的电路图。

具体实施方式

(实施方式1)

以下，参照图1和图2说明本发明实施方式1的接收器10。接收器10接收分组信号(光信号)，将接收到的分组信号转换为电压信号并输出。另外，分组信号是示出间歇且不连续的波形的猝发信号(burst signal)。

如图1所示，接收器10具有光电二极管11、互阻放大器(transimpedance amplifier)12和限幅放大器13。

向光电二极管11的阴极端子施加直流电压Vcc(例如50伏)。此外，光电二极管11的阳极端子与互阻放大器12的晶体管TR1的基极端子以及互阻放大器12的反馈电阻16的一端连接。由此，向光电二极管11施加反向偏置电压。

光电二极管11将接收到的分组信号(光信号)转换为电流，并将所转换的电流输出到互阻放大器12。换言之，光电二极管11将电流信号Iout输出到互阻放大器12，电流信号Iout示出与接收到的分组信号的受光强度对应的值。

互阻放大器12将从光电二极管11输出的电流信号Iout放大，转换为电压信号，并将所转换的电压信号输出到限幅放大器13。

互阻放大器12具有发射极接地电路14、发射极跟随器电路15、反馈电阻16、电流检测电路17、电流电压转换电路18和电平转换电路19。

发射极接地电路14将从光电二极管11输出的电流信号放大，并将放大后的电流信号输出到发射极跟随器电路15。

发射极接地电路14具有电阻R1和R2、npn型晶体管TR1。晶体管TR1的基极端子与光电二极管11的阳极端子以及反馈电阻16的一端连接。晶体管TR1的发射极端子与电阻R2的一端连接。电阻R2的另一端被接地。此外，晶体管TR1的集电极端子与发射极跟随器电路15的晶体管TR2的基极端子以及电阻R1的一端连接。并且，向电阻R1的另一端施加直流电压Vdd(例如3.3伏)。

根据上述连接，发射极接地电路14从晶体管TR1的基极端子输入从光电二极管11输出的电流信号Iout的一部分，进行放大，并从晶体管TR1的集电极端子输出放大后的电流信号。

发射极跟随器电路15是如下的缓冲放大电路：将从发射极接地电路14输出的放大后的电流信号转换为电压，并将所转换的电压(电压信号)输出到限幅放大器13。

发射极跟随器电路15具有npn型晶体管TR2、和供给直流电流Iea的电流源S。

晶体管TR2的基极端子与发射极接地电路14的晶体管TR1的集电极端子连接。晶体管TR2的集电极端子与设置于电流检测电路(将示出与流入晶体管TR2的集电极端子的电流Ic相同值的电流Ica输出到电流电压转换电路18的电路)17的检测端子(用于检测流入晶体管TR2的集电极端子的电流Ic的端子)连接。此外，晶体管TR2的发射极端子与反馈电阻16的另一端以及电流源S的输入端子连接。此外，晶体管TR2的发射极端子经由输出端子Vout与限幅放大器13的输入端子连接。并且，电流源S的输出端子被接地。

根据上述连接，发射极跟随器电路15从晶体管TR2的基极端子输入从发射极接地电路14输出的放大后的电流信号，将所输入的放大后的电流信号转换为电压，并经由输出端子Vout，将所转换的电压信号输出到限幅放大器13。

反馈电阻16是用于对流入发射极接地电路14的晶体管TR1的基极端子的电流Ir进行调节的电阻。反馈电阻16被串联连接在晶体管TR1的基极端子与电流源S的输入端子之间。

反馈电阻16是可变电阻，根据从电平转换电路19输出的电压的值，改变自身的电阻值。具体而言，如果从电平转换电路19输出的电压升高，则反馈电阻16伴随于此增大自身的电阻值，如果从电平转换电路19输出的电压降低，则反馈电阻16伴随于此减小自身的电阻值。根据反馈电阻16的电阻值，决定互阻放大器12的增益(将所输入的电流信号转换为电压信号的增益)。具体而言，如果反馈电阻16的电阻值增大，则互阻放大器12的增益增大，如果反馈电阻16的电阻值减小，则互阻放大器12的增益减小。

如上所述，电流检测电路17将示出与流入晶体管TR2的集电极端子的电流Ic相同值的电流Ica输出到电流电压转换电路18。电流检测电路17例如由倍率为1的电流镜电路构成。在电流检测电路17例如由倍率为1的电流镜电路构成的情况下，该电流镜电路的输入端子(由晶体管形成二极管一侧的电流输入端子)作为用于检测流入晶体管TR2的集电极端子的电流的检测端子，与晶体管TR2的集电极端子连接。并且，电流镜电路的输出端子(与形成二极管的晶体管相对的晶体管侧的电流输出端子)与电流电压转换电路18的输入端子连接。

此外，晶体管TR2的发射极端子与供给直流电流Iea的电流源S的输入端子连接。并且，在晶体管TR2的发射极端子与电流源S的输入端子之间，连接有用于使电流Ir流入电流源S的反馈电阻16的另一端。因此，从电流检测电路17输出到电流电压转换电路18的电流Ica变为从流入电流源S的恒流Iea中，减去经由反馈电阻16流入电流源S的电流Ir后的电流(由于流入限幅放大器13的输入端子的电流大致为零)。这里，流入电流源S的电流Iea与电流Iout相比足够大。因此，电流检测电路17能够生成高精度地反映了电流Ir的变化的电流Ica(对应于(取决于)从光电二极管11输出的电流信号Iout的值的、示出比电流信号Iout的值大的值的电流)。

电流电压转换电路18将从电流检测电路17输出的电流Ica(示出与电流Ic相同的值的电流)转换为电压，并将所转换的电压输出到电平转换电路19。当经由反馈电阻16流入电流源S的电流Ir减小、且电流Ica增大时，电流电压转换电路18伴随于此增大要输出的电压，如果经由反馈电阻16流入电流源S的电流Ir增大、且电流Ica减小，则电流电压转换电路18伴随于此减小要输出的电压。电流电压转换电路18例如由电阻电路(分压电路)构成。电流电压转换电路18的输入端子与电流检测电路17的输出端子连接。此外，电流电压转换电路18的输出端子与电平转换电路19的输入端子连接。

电平转换电路19将从电流电压转换电路18输出的电压降压至示出收敛到预先确定的范围内的值的电压，并将降压后的电压施加给反馈电阻16的输入端子。在从电流电压转换电路18输出的电压为例如0～5伏、且预先确定的范围为例如0～3伏的情况下，电平转换电路19将5伏的电压降压至3伏的电压、2.5伏的电压降压至1.5伏、零伏的电压降压至零伏的电压，并经由输出端子将降压后的电压施加给反馈电阻16的输入端子。电平转换电路19例如由分压电路构成。电平转换电路19的输入端子与电流电压转换电路18的输出端子连接。此外，电平转换电路19的输出端子与反馈电阻16的输入端子连接。

限幅放大器13以预先确定的放大率对从发射极跟随器电路15输出的电压信号进行放大，并将放大后的电压信号输出到OUT端子。限幅放大器13例如由运算放大器构成。限幅放大器13的输入端子与发射极跟随器电路15的输出端子Vout连接。此外，限幅放大器13的输出端子与OUT端子连接。

对上述结构的接收器10的动作进行说明。如图2的(a)所记载的零～T1时所示，在未能通过光电二极管11接收到分组信号(光信号)的情况下，即无输入的情况下，如图2的(b)所记载的零～T1时所示，不从光电二极管11输出电流信号Iout。因此，流过反馈电阻16、并流入电流源S的电流Ir为零(参照图2的(b))。此外，晶体管TR1(参照图1)为截止状态。此时，电流Iea流入电流源S。由于电流Ir为零，因此该电流Iea变为与从晶体管TR2的发射极端子输出的电流Ie相同的值。即，晶体管TR2为导通状态。这里，流入晶体管TR2的基极端子的电流Ib与从晶体管TR2的发射极端子输出的电流Ie以及流入晶体管TR2的集电极端子的电流Ic相比足够小。因此，流入晶体管TR2的集电极端子的电流Ic为与从晶体管TR2的发射极端子输出的电流Ie、即流入电流源S的电流Iea相同的值。

另一方面，在通过光电二极管11接收到了分组信号(光信号)的情况下(参照图2的(a)所记载的T1时～T3时)，从光电二极管11输出电流信号Iout。因此，电流Ir流过反馈电阻16，并流入电流源S。此外，晶体管TR1变为导通状态。此时，如图2的(b)所示，流入电流源S的电流为电流Iea且恒定。因此，如图2的(b)所示，从晶体管TR2的发射极端子输出的电流Ie、换言之流入晶体管TR2的集电极端子的电流Ic为从流入电流源S的电流Iea中减去电流Ir后的值，为大于电流Ir的电流。

这里，随着由光电二极管11接收到的分组信号的强度增大(参照图2的(a)所记载的T1时～T2时)，从光电二极管11输出的电流信号Iout的值增大，因此电流Ir的值也增大(参照图2的(b)所记载的T1时～T2时)。因此，随着由光电二极管11接收到的分组信号的强度增大，流入晶体管TR2的集电极端子的电流Ic减小(参照图2的(b)所记载的T1时～T2时)。于是，从电流检测电路17输出到电流电压转换电路18的电流Ica也减小。由此，从电流电压转换电路18输出到电平转换电路19的电压也减小。因此，从电平转换电路19施加给反馈电阻16的输入端子的电压也减小，反馈电阻16减小电阻值。因此，随着由光电二极管11接收到的分组信号的强度增大，互阻放大器12减小增益(将所输入的电流信号转换为电压信号的增益)。

另一方面，随着由光电二极管11接收到的分组信号的强度减小(参照图2的(a)所记载的T2时～T3时)，从光电二极管11输出的电流信号Iout的值减小，因此电流Ir的值也减小(参照图2的(b)所记载的T2时～T3时)。因此，随着由光电二极管11接收到的分组信号的强度减小，流入晶体管TR2的集电极端子的电流Ic增大(参照图2的(b)所记载的T2时～T3时)。于是，从电流检测电路17输出到电流电压转换电路18的电流Ica也增大。由此，从电流电压转换电路18输出到电平转换电路19的电压也增大。因此，从电平转换电路19施加给反馈电阻16的输入端子的电压也增大，反馈电阻16增大电阻值。因此，随着由光电二极管11接收到的分组信号的强度减小，互阻放大器12增大增益(将所输入的电流信号转换为电压信号的增益)。

由此，反馈电阻16根据从电平转换电路19输出的电压的大小，换言之根据从电流检测电路17输出的电流Ica的大小，改变互阻放大器12的增益。因此，互阻放大器12能够使从输出端子Vout输出的电压信号成为均匀的振幅。

如上所述，本实施方式的设置于接收器10的互阻放大器12根据从电流检测电路17输出的电流Ica的大小，换言之根据从光电二极管11输出的电流Iout，改变增益。因此，根据本实施方式的接收器10，与根据增益的变化进行控制的反馈控制相比，能够在短时间内收敛到期望的增益。

此外，根据本实施方式的接收器10，基于对应于(取决于)从光电二极管11输出的电流Iout的值的、示出比电流信号Iout的值大的值的电流Ica的大小，改变互阻放大器12的增益。具体而言，接收器10不是利用从光电二极管11输出的电流Iout自身，来改变互阻放大器12的增益，而是生成与电流Iout的值对应的、示出比电流信号Iout的值大的值的电流Ica，并根据所生成的电流Ica的大小，改变互阻放大器12的增益。由此，为了生成电流Ica(为了改变增益)，互阻放大器12仅是检测从光电二极管11输出的电流Iout。因此，能够将施加给互阻放大器12的电压(电压Vdd)设为比施加给光电二极管11的反向偏置电压(电压Vcc)低。即，不需要将互阻放大器12的耐压设为与光电二极管11的耐压相同程度的较高耐压。同样，不需要将限幅放大器13的耐压设为与光电二极管11的耐压相同程度的较高耐压。因此，接收器10除了光电二极管11以外，不需要具有较高耐压的元件。因此，能够由具有均匀耐压的功能部、即互阻放大器12以及限幅放大器13构成接收器10。因此，根据本实施方式的接收器10，能够将互阻放大器12和限幅放大器13集成到同一IC上。

(实施方式2)

接着，参照图3说明本发明实施方式2的接收器20。接收器20虽然部分电路结构与实施方式1的接收器10不同，但将接收器10进一步进行了具体化。即，接收器20将在接收器10中使用的互阻放大器12变更为了互阻放大器22。

互阻放大器22是将反馈电阻16变更为了反馈电阻部26、电流检测电路17变更为了电流检测电路27、电流电压转换电路18以及电平转换电路19变更为了转换电路28而得到的。接收器20的其他电路结构与接收器10相同。另外，在示出接收器20的电路结构的图3中，关于与接收器10相同的结构，标注与接收器10相同的编号。

互阻放大器22具有发射极接地电路14、发射极跟随器电路15、反馈电阻部26、电流检测电路27和转换电路28。

反馈电阻部26对流入发射极接地电路14的晶体管TR1的基极端子的电流Ir进行调节。反馈电阻部26被串联连接在晶体管TR1的基极端子与电流源S的输入端子之间。

具体而言，反馈电阻部26具有电阻RL和pMOS(positive channel Metal OxideSemiconductor：正沟道金属氧化物半导体)型场效应晶体管M。电阻RL的一端与场效应晶体管M的源极端子以及晶体管TR1的基极端子连接。电阻RL的另一端与场效应晶体管M的漏极端子以及晶体管TR2的发射极端子连接。此外，场效应晶体管M的栅极端子与发挥实施方式1的电平转换电路19的作用的伪互阻放大器AP的输出端子连接。

反馈电阻部26根据施加给场效应晶体管M的栅极端子的电压的值，改变电阻分量。具体而言，如果施加给场效应晶体管M的栅极端子的电压升高，则反馈电阻部26伴随于此增大场效应晶体管M的漏极－源极间的电阻分量，增大反馈电阻部26的电阻分量，如果施加给场效应晶体管M的栅极端子的电压降低，则反馈电阻部26伴随于此减小场效应晶体管M的漏极－源极间的电阻分量，减小反馈电阻部26的电阻分量。根据反馈电阻部26的电阻分量，决定互阻放大器12的增益(将所输入的电流信号转换为电压信号的增益)。具体而言，如果反馈电阻部26的电阻分量增大，则互阻放大器12的增益增大，如果反馈电阻部26的电阻分量减小，则互阻放大器12的增益减小。

电流检测电路27从晶体管TR4的集电极端子输出镜像电流Ic，该镜像电流Ic示出与流入晶体管TR2的集电极端子的电流Ic相同的值。电流检测电路27由pnp型晶体管TR3、TR4和电流源T构成。

晶体管TR3的发射极端子被施加直流电压Vdd。此外，晶体管TR3的集电极端子以及晶体管TR3的基极端子与晶体管TR4的基极端子以及晶体管TR2的集电极端子连接。此外，晶体管TR4的发射极端子被施加直流电压Vdd。并且，晶体管TR4的集电极端子与转换电路28的晶体管TR5的集电极端子以及电流源T(供给与电流源S相同电流Iea的电流源)的输入端子连接。通过上述连接，电流检测电路27利用晶体管TR3和晶体管TR4构成了倍率为1的电流镜电路。因此，当从晶体管TR3的发射极端子(换言之，为电流镜电路的输入端子)向晶体管TR2的集电极端子流入电流Ic时，电流检测电路27从晶体管TR4的集电极端子(换言之，为电流镜电路的输出端子)输出示出相同值的镜像电流Ic。

这里，电流检测电路27在晶体管TR4的集电极端子与电流源T的输入端子之间具有外部端子G。电流检测电路27从该外部端子引入电流Iin，并使其流入电流源T。该电流Iin是镜像电流Ic相对于流入电流源T的电流Iea的欠缺量的电流。这里，镜像电流Ic示出与流入晶体管TR2的集电极端子的电流Ic相同的值，流入电流源T的电流Iea示出与流入电流源S的电流Iea相同的值。因此，从外部端子G引入并流入电流源T的电流Iin示出与经由反馈电阻部26流入电流源S的电流Ir相同的值。这里，分别流入电流源S、T的电流Iea与电流Iout相比足够大。因此，电流检测电路27能够生成对应于(取决于)从光电二极管11输出的电流信号Iout的值的、示出比电流信号Iout的值大的值的电流Ic，并根据所生成的电流Ic，生成高精度地反映了电流Ir的变化的电流Iin。

转换电路28将从外部端子G引入的电流Iin转换为电压，并将所转换的电压施加给场效应晶体管M的栅极端子。

转换电路28由pnp型晶体管TR5和TR6、例如由运算放大器构成的伪互阻放大器AP以及电阻R3构成。晶体管TR5的发射极端子被施加直流电压Vdd。此外，晶体管TR5的集电极端子以及晶体管TR5的基极端子与晶体管TR4的集电极端子以及电流源T的输入端子连接。此外，晶体管TR6的发射极端子被施加直流电压Vdd。并且，晶体管TR6的集电极端子与伪互阻放大器AP的输入端子以及电阻R3的一端连接。通过上述连接，转换电路28利用晶体管TR5和晶体管TR6构成了电流镜电路。因此，当从外部端子G引入电流Iin时，转换电路28从晶体管TR6的集电极端子输出示出相同值的电流Iin。

此外，晶体管TR5的集电极端子与伪互阻放大器AP的负端输入端子以及电阻R3的一端连接。并且，伪互阻放大器AP的输出端子以及电阻R3的另一端与场效应晶体管M的栅极端子连接。另外，伪互阻放大器AP的输出端子被施加偏置电压(未图示)。此外，伪互阻放大器AP的正端输入端子被接地。

通过该连接，由伪互阻放大器AP和电阻R3构成了反相放大电路(invertingamplifier circuit)。因此，如果从晶体管TR6的集电极端子输出的电流Iin减小(即，由光电二极管11接收到的分组信号的受光强度减弱)，则转换电路28提高施加给场效应晶体管M的栅极端子的电压，如果从晶体管TR6的集电极端子输出的电流Iin增大(即，由光电二极管11接收到的分组信号的受光强度增强)，则转换电路28降低施加给场效应晶体管M的栅极端子的电压。

在上述接收器20中，当由光电二极管11接收到了分组信号(光信号)的情况下，光电二极管11输出电流Iout。因此，电流Ir流过反馈电阻部26，并流入电流源S。此外，晶体管TR1变为导通状态。此时，流入电流源S的电流为电流Iea且恒定。因此，从晶体管TR2的发射极端子输出的电流Ie、换言之流入晶体管TR2的集电极端子的电流Ic为从流入电流源S的电流Iea中减去电流Ir后的值。

这里，随着由光电二极管11接收到的分组信号的强度增大，从光电二极管11输出的电流信号Iout的值增大，因此电流Ir的值也增大。因此，随着由光电二极管11接收到的分组信号的强度增大，流入晶体管TR2的集电极端子的电流Ic减小。于是，从晶体管TR4的集电极端子输出的电流Ic减小，因此从外部端子G流入电流源T的电流Iin增大。由此，从晶体管TR6的集电极端子输出的电流Iin增大，结果施加给场效应晶体管M的栅极端子的电压降低。于是，场效应晶体管M的漏极－源极间的电阻分量减小，因此反馈电阻部26的电阻分量减小。因此，随着由光电二极管11接收到的分组信号的强度增大，互阻放大器12减小增益(将所输入的电流信号转换为电压信号的增益)。

另一方面，随着由光电二极管11接收到的分组信号的强度减小，从光电二极管11输出的电流信号Iout的值减小，因此电流Ir的值也减小。因此，随着由光电二极管11接收到的分组信号的强度减小，流入晶体管TR2的集电极端子的电流Ic增大。于是，从晶体管TR4的集电极端子输出的电流Ic增大，因此从外部端子G流入电流源T的电流Iin减小。由此，从晶体管TR6的集电极端子输出的电流Iin减小，结果施加给场效应晶体管M的栅极端子的电压升高。于是，场效应晶体管M的漏极－源极间的电阻分量增大，因此反馈电阻部26的电阻分量增大。因此，随着由光电二极管11接收到的分组信号的强度减小，互阻放大器12增大增益(将所输入的电流信号转换为电压信号的增益)。

由此，反馈电阻部26根据施加给场效应晶体管M的栅极端子的电压的大小，换言之根据从电流检测电路27输出的镜像电流Ic的大小，改变互阻放大器12的增益。因此，互阻放大器12能够使从输出端子Vout输出的电压信号成为均匀的振幅。

如上所述，本实施方式的设置于接收器20的互阻放大器22根据从电流检测电路27输出的镜像电流Ic的大小，换言之根据从光电二极管11输出的电流Iout，改变增益。因此，根据本实施方式的接收器20，与根据增益的变化进行控制的反馈控制相比，能够在短时间内收敛到期望的增益。

此外，根据本实施方式的接收器20，生成对应于(取决于)从光电二极管11输出的电流Iout的值的、示出比电流信号Iout的值大的值的电流Ic，并根据所生成的电流Ic，生成高精度地反映了电流Ir的变化的电流Iin。并且，接收器20根据所生成的电流Iin的大小(根据电流Ic的大小)，改变互阻放大器22的增益。具体而言，接收器20不是利用从光电二极管11输出的电流Iout自身来改变互阻放大器22的增益，而是根据电流Ic生成电流Iin，并根据所生成的电流Iin的大小来改变互阻放大器22的增益。由此，为了生成电流Iin(为了改变增益)，互阻放大器22仅是检测从光电二极管11输出的电流Iout。因此，能够将施加给互阻放大器22的电压(电压Vdd)设为比施加给光电二极管11的反向偏置电压(电压Vcc)低。即，不需要将互阻放大器22的耐压设为与光电二极管11的耐压相同程度的较高耐压。同样，不需要将反馈电阻部26、电流检测电路27、转换电路28以及限幅放大器13的耐压设为与光电二极管11的耐压相同程度的较高耐压。因此，接收器20除了光电二极管11以外，不需要具有较高耐压的元件。因此，能够由具有均匀的耐压的功能部，即互阻放大器22、反馈电阻部26、电流检测电路27、转换电路28以及限幅放大器13构成接收器20。因此，根据本实施方式的接收器20，能够将互阻放大器22、反馈电阻部26、电流检测电路27、转换电路28以及限幅放大器13集成到同一IC上。

此外，在与互阻放大器22同样地，由发射极接地电路14和发射极跟随器电路15构成本实施方式的设置于接收器20的伪互阻放大器AP的情况下，伪互阻放大器AP与互阻放大器22的电路结构相同。因此，即使在环境温度发生了变化的情况下、直流电压Vdd发生了变化的情况下、或者两者都发生了变化的情况下等发生了环境变化的情况下，施加给互阻放大器22的晶体管TR1的基极端子的电压、与施加给伪互阻放大器10的输入端子的电压示出同样的变化。此外，反馈电阻部26的场效应晶体管M的源极端子与互阻放大器22的晶体管TR1的基极端子连接，因此施加给场效应晶体管M的源极－栅极端子间的电压也示出与施加给晶体管TR1的基极端子的电压同样的变化。因此，根据本实施方式的接收器20，难以受到环境变化的影响。

以上说明了本发明的实施方式，但本发明不限于上述实施方式，能够进行各种变形和应用。

例如，各实施方式的接收器10、20在分组信号(光信号)的接收中采用了光电二极管，但是不限于此。即，各实施方式的接收器10、20也可以替代光电二极管，而使用光电晶体管来接收分组信号。

此外，如果经由反馈电阻16流入电流源S的电流Ir增大且电流Ica减小，则实施方式1的接收器10的电压电流转换电路18伴随于此减小要输出的电压，如果经由反馈电阻16流入电流源S的电流Ir减小且电流Ica增大，则该电压电流转换电路18伴随于此增大要输出的电压，但是不限于此。即，也可以是，如果经由反馈电阻16流入电流源S的电流Ir增大且电流Ica减小，则电压电流转换电路18增大要输出的电压，如果经由反馈电阻16流入电流源S的电流Ir减小且电流Ica增大，则电压电流转换电路18减小要输出的电压。该情况下，如以下那样构成反馈电阻16即可。即，可以将反馈电阻16构成为如果从电平转换电路19输出的电压升高，则减小自身的电阻值，如果从电平转换电路19输出的电压降低，则增大自身的电阻值。

此外，实施方式2的接收器20在转换电路28中设置了由晶体管TR5、TR6构成的电流镜电路，但是不限于此。即，可以从转换电路28中去除由晶体管TR5、TR6构成的电流镜电路。在该结构的情况下，去除设置于电流生成部27的电流源T，在设置于电流生成部27的晶体管TR4的集电极端子上，连接伪互阻放大器AP的输入端子和电阻R3的一端即可。

通过该结构，设置于接收器20的互阻放大器22能够检测从光电二极管11输出的电流Iout。因此，根据上述接收器20，基于对应于(取决于)从光电二极管11输出的电流Iout的值的、示出比电流信号Iout的值大的值的电流Ic的大小，改变互阻放大器22的增益。具体而言，接收器20不是利用从光电二极管11输出的电流Iout自身来改变互阻放大器22的增益，而是生成与电流Iout的值对应的、示出比电流信号Iout的值大的值的电流Ic，并根据所生成的电流Ic的大小来改变互阻放大器22的增益。由此，为了生成电流Ic(为了改变增益)，互阻放大器22仅是检测从光电二极管11输出的电流Iout。因此，能够将施加给互阻放大器22的电压(电压Vdd)设为比施加给光电二极管11的反向偏置电压(电压Vcc)低。由此，不需要将互阻放大器22的耐压设为与光电二极管11的耐压相同程度的较高耐压。同样，不需要将反馈电阻部26、电流检测电路27、转换电路28以及限幅放大器13的耐压设为与光电二极管11的耐压相同程度的较高耐压。因此，接收器20除了光电二极管11以外，不需要具有较高耐压的元件。

因此，能够由具有均匀耐压的功能部，即互阻放大器22(除由晶体管TR5、TR6构成的电流镜电路和电流源T以外的结构)、反馈电阻部26、电流检测电路27、转换电路28以及限幅放大器13构成接收器20。因此，根据除由晶体管TR5、TR6构成的电流镜电路和电流源T以外的结构的接收器20，能够将互阻放大器22、反馈电阻部26、电流检测电路27、转换电路28和限幅放大器13集成到同一IC上。

此外，实施方式2的接收器20使用pnp型晶体管TR3～TR5构成了电流镜电路，但是不限于此。即，接收器20也可以使用npn型晶体管TR3～TR5构成电流镜电路。

此外，实施方式2的接收器20在反馈电阻部26中使用了pMOS型场效应晶体管M，但是不限于此。即，可以替代pMOS型晶体管M，而在反馈电阻部26中使用nMOS(negative channel Metal Oxide Semiconductor：负沟道金属氧化物半导体)型晶体管。该情况下，从接收器20中去除伪互阻放大器AP和电阻R3，而替代使用非反相电路(non-inverting circuit)。并且，在非反相电路的输入端子上连接转换电路28的晶体管TR6的集电极端子，在非反相电路的输出端子上连接nMOS型晶体管的栅极端子。并且，将nMOS型晶体管的源极端子连接到发射极接地电路14的晶体管TR1的基极端子、nMOS型晶体管的漏极端子连接到电流源S的输入端子即可。

本发明能够在不脱离本发明的广义精神和范围的情况下实现各种实施方式和变形。此外，上述实施方式用于说明本发明，但不对本发明的范围进行限定。即，本发明的范围不通过上述实施方式示出，而通过权利要求示出。并且，将在权利要求内和与其同等的发明意义范围内实施的各种变形视作包含在本发明的范围内。

标号说明

10、20：接收器；11：光电二极管；12、22：互阻放大器；13：限幅放大器；14：发射极接地电路；15：发射极跟随器电路；16：反馈电阻；17、27：电流检测电路；18：电流电压转换电路；19：电平转换电路；26：反馈电阻部；28：转换电路。

Claims (9)

1.一种接收器，其中，该接收器具有：

受光部，其输出电流信号，该电流信号示出与接收到的光信号的强度对应的值；

放大转换部，其将从所述受光部输出的电流信号放大，转换为电压信号，并输出转换后的电压信号；

电流生成部，其生成与从所述受光部输出的电流信号对应的、示出比所述电流信号的值大的值的电流；以及

变更部，其根据由所述电流生成部生成的电流的大小，改变所述放大转换部的增益。

2.根据权利要求1所述的接收器，其中，

所述电流生成部生成如下电流，该电流示出与由所述放大转换部放大从所述受光部输出的电流信号后的电流相同的值，

所述变更部根据由所述电流生成部生成的、示出与由所述放大转换部放大所述电流信号后的电流相同的值的电流的大小，改变所述放大转换部的增益。

3.根据权利要求2所述的接收器，其中，

所述放大转换部具有：

发射极接地电路，其具有第1晶体管，该发射极接地电路从所述第1晶体管的基极端子输入从所述受光部输出的电流信号，对其进行放大，并从所述第1晶体管的集电极端子输出放大后的电流信号；以及

发射极跟随器电路，其具有第2晶体管，所述第2晶体管的基极端子与设置于所述发射极接地电路的第1晶体管的集电极端子连接，在所述第2晶体管的发射极端子上，连接有输出将放大后的电流信号转换为电压得到的电压信号的输出端子，在所述第2晶体管的集电极端子上，连接有所述电流生成部的用于检测流入该集电极端子的电流的检测端子，

所述电流生成部生成如下电流，该电流示出与借助于所述检测端子检测到的流入所述第2晶体管的集电极端子的电流相同的值，

所述变更部根据由所述电流生成部生成的示出与流入所述第2晶体管的集电极端子的电流相同的值的电流的大小，改变所述放大转换部的增益。

4.根据权利要求3所述的接收器，其中，

所述接收器具有第1电流源，所述第1电流源的输入端子与所述发射极跟随器电路的第2晶体管的发射极端子连接，并输出恒流，

所述变更部被串联连接在所述第1晶体管的基极端子与所述第1电流源的输入端子之间，根据由所述电流生成部生成的电流的大小，改变自身的电阻分量，由此改变所述放大转换部的增益，

所述电流生成部生成如下电流，该电流示出与从流入所述第1电流源的恒流中减去经由所述变更部流入所述第1电流源的电流后的电流相同的值。

5.根据权利要求4所述的接收器，其中，

所述接收器具有电流电压转换部，所述电流电压转换部将由所述电流生成部生成的电流转换为电压，并将转换后的电压施加给所述变更部的输入端子，

所述电流电压转换部在经由所述变更部流入所述第1电流源的电流减小且由所述电流生成部生成的电流增大时，使施加给所述变更部的输入端子的电压升高，在经由所述变更部流入所述第1电流源的电流增大且由所述电流生成部生成的电流减小时，使施加给所述变更部的输入端子的电压降低，

所述变更部在施加给所述输入端子的电压升高时，增大自身的电阻分量，由此增大所述放大转换部的增益，在施加给所述输入端子的电压降低时，减小自身的电阻分量，由此减小所述放大转换部的增益。

6.根据权利要求3所述的接收器，其中，

所述接收器具有第1电流源，所述第1电流源的输入端子与设置于所述发射极跟随器电路的第2晶体管的发射极端子连接，并输出恒流，

所述变更部被串联连接在所述第1晶体管的基极端子与所述第1电流源的输入端子之间，根据由所述电流生成部生成的电流的大小，改变自身的电阻分量，由此改变所述放大转换部的增益，

所述电流生成部具有：

第1电流镜电路，其输入端子与设置于所述发射极跟随器电路的第2晶体管的集电极端子连接，并从输出端子输出示出与输入到该输入端子的电流相同的值的镜像电流；

第2电流源，其输入端子与所述第1电流镜电路的输出端子连接，并输出与所述第1电流源相同的值的恒流；以及

外部端子，其被连接在所述第1电流镜电路的输出端子与所述第2电流源的输入端子之间，

通过从所述外部端子引入从所述第1电流镜电路的输出端子输出的镜像电流相对于流入所述第2电流源的恒流的欠缺量的电流，生成示出与经由所述变更部流入所述第1电流源的电流相同的值的电流。

7.根据权利要求6所述的接收器，其中，该接收器具有：

第2电流镜电路，其输入端子与所述电流生成部的外部端子连接，从输出端子输出镜像电流，该镜像电流示出与从该输入端子引入所述外部端子的电流相同的值；以及

反相放大电路，其输入端子与所述第2电流镜电路的输出端子连接，输出端子与所述变更部的输入端子连接，

所述反相放大电路在经由所述变更部流入所述第1电流源的电流减小且从所述第2电流镜电路输出的镜像电流减小时，使施加给所述变更部的输入端子的电压升高，在经由所述变更部流入所述第1电流源的电流增大且从所述第2电流镜电路输出的镜像电流增大时，使施加给所述变更部的输入端子的电压降低，

所述变更部在施加给所述输入端子的电压升高时，增大自身的电阻分量，由此增大所述放大转换部的增益，在施加给所述输入端子的电压降低时，减小自身的电阻分量，由此减小所述放大转换部的增益。

8.根据权利要求7所述的接收器，其中，

所述变更部具有：

场效应晶体管；以及

电阻，其一个端子与所述场效应晶体管的源极端子连接，另一个端子与所述场效应晶体管的漏极端子连接，

所述变更部的输入端子是所述场效应晶体管的栅极端子。

9.一种接收器的接收方法，其中，该接收方法具有以下步骤：

受光步骤，所述接收器从受光部输出电流信号，该电流信号示出与接收到的光信号的强度对应的值；

放大转换步骤，所述接收器将从所述受光部输出的电流信号放大，转换为电压信号，并输出转换后的电压信号；

电流生成步骤，所述接收器生成与从所述受光部输出的电流信号对应的、示出比所述电流信号的值大的值的电流；以及

变更步骤，所述接收器根据在所述电流生成步骤中生成的电流的大小，改变所述放大转换步骤中的增益。