DE10223964B3 - Method for detecting a burst in a transmitted data stream and circuit arrangement for carrying out the method - Google Patents

Method for detecting a burst in a transmitted data stream and circuit arrangement for carrying out the method Download PDF

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DE10223964B3 DE2002123964 DE10223964A DE10223964B3 DE 10223964 B3 DE10223964 B3 DE 10223964B3 DE 2002123964 DE2002123964 DE 2002123964 DE 10223964 A DE10223964 A DE 10223964A DE 10223964 B3 DE10223964 B3 DE 10223964B3
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Andreas Wiesbauer
Martin Clara
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Abstract

Die Erfindung schafft ein Verfahren zum Erkennen eines Bursts (100a) in einem übertragenen Datenstrom (102), wobei der übertragene Datenstrom in einer Empfangseinheit (101) empfangen wird, ein dem übertragenen Datenstrom (102) entsprechendes elektrisches Signal (102a) aus der Empfangseinheit (101) ausgegeben wird, das von der Empfangseinheit (101) ausgegebene elektrische Signal (102a) in ein Verstärkerausgangssignal (102b) mittels eines Transimpedanzverstärkers (103) umgesetzt wird, ein erster Mittelwert (M1) des Verstärkerausgangssignals (102b) mit einer ersten Mittelungs-Zeitkonstante (T1) in einer ersten Mittelungseinheit (119-1) gebildet wird, ein zweiter Mittelwert (M2) des Verstärkerausgangssignals (102b) mit einer zweiten Mittelungs-Zeitkonstante (T2) in einer zweiten Mittelungseinheit (119-2) gebildet wird, ein Vergleich des ersten Mittelwerts (M1) mit dem zweiten Mittelwert (M2) des Verstärkerausgangssignals (102b) mittels einer Vergleichseinheit (120) durchgeführt wird, und mindestens eine Verstärkerzeitkonstante des Transimpedanzverstärkers (103) in Abhängigkeit von dem durchgeführten Vergleich mittels eines Umschaltsignals (114) umgeschaltet wird.The invention relates to a method for detecting a burst (100a) in a transmitted data stream (102), the transmitted data stream being received in a receiving unit (101), and an electrical signal (102a) corresponding to the transmitted data stream (102) from the receiving unit ( 101) is output, the electrical signal (102a) output by the receiving unit (101) is converted into an amplifier output signal (102b) by means of a transimpedance amplifier (103), a first mean value (M1) of the amplifier output signal (102b) with a first averaging time constant (T1) is formed in a first averaging unit (119-1), a second average (M2) of the amplifier output signal (102b) is formed with a second averaging time constant (T2) in a second averaging unit (119-2), a comparison of the first average value (M1) with the second average value (M2) of the amplifier output signal (102b) by means of a comparison unit (120) rd, and at least one amplifier time constant of the transimpedance amplifier (103) is switched as a function of the comparison carried out by means of a switching signal (114).

Description

Verfahren zum Erkennen eines Bursts in einem übertragenen Datenstrom und Schaltungsanordnung zur Durchführung des VerfahrensBurst detection method in a transferred Data stream and circuit arrangement for performing the method

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Erkennen von Signalen mit unterschiedlichen Zeitverläufen, insbesondere codierte Signalverläufe, und betrifft insbesondere ein Verfahren zum Erkennen eines Bursts in einem übertragenen Datenstrom und eine Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens.The present invention relates to a method for recognizing signals with different time profiles, in particular coded waveforms, and particularly relates to a method of detecting a burst in a transferred Data stream and a circuit arrangement for carrying out the Process.

Burstmode-Empfänger werden zum Empfang von Burstmode-Empfängersignalen eingesetzt, wobei diese Empfängersignale bzw. die übertragenen Datenströme vorzugsweise aus einzelnen Bursts zusammengesetzt sind, welche in codierter Weise eine Information tragen. Während eines Bursts muss eine nachfolgende Schaltungsanordnung mit kurzen Verstärkerzeitkonstanten arbeiten, um die schnellen Signalwechselvorgänge innerhalb eines Bursts auflösen zu können, während zwischen einzelnen Bursts eine größere Zeit, d.h. eine Übergangszeit, vergehen kann, in welcher eine große Verstärkerzeitkonstante, u.a. zur Unterdrückung von Rauschen, erforderlich ist. Ein grundlegendes Problem bei Burstmode-Empfängern besteht darin, dass mit diesen mindestens zwei Verstärkerzeitkonstanten gearbeitet werden muss und dass gegebenenfalls zwischen beiden Verstärkerzeitkonstanten flexibel umgeschaltet werden muss.Burst mode receivers are used to receive Burst mode receiver signals used, these receiver signals or the transferred streams are preferably composed of individual bursts, which in carry information in a coded manner. During a burst, one must following circuit arrangement with short amplifier time constants work to do the fast signal changes within a burst dissolve to be able while a longer time between individual bursts, i.e. a transition period can pass in which a large amplifier time constant, i.a. to suppression of noise, is required. There is a fundamental problem with burst mode receivers in that at least two amplifier time constants were used with these must and that, if necessary, between the two amplifier time constants must be switched flexibly.

Burstmode-Empfänger werden vorzugsweise in passiven optischen Netzwerken (PON = Passive Optical Network) eingesetzt, wobei Datenraten bei einer Datenübertragung über Ethernet von derzeit bis zu 1,25 Gbit/s bereitgestellt werden. Zwischen zwei aufeinanderfolgenden Datenpaketen in dem übertragenen Datenstrom kann eine zeitliche Lücke (auch als „Gap" bezeichnet"), abhängig von dem jeweiligen Übertragungsverfahren, in weiten Bereichen variieren.Burst mode receivers are preferred in passive optical networks (PON = Passive Optical Network), where data rates for data transmission via Ethernet of currently up to 1.25 Gbit / s. Between two successive ones Data packets in the transmitted Data stream can be a time gap (also called "gap"), depending on the respective transmission method, vary widely.

Weiterhin wird eine Übergangszeit (auch als „Settling Time" bezeichnet) angegeben, die verstreicht, um nach einem Beginn eines neuen Datenpakets korrekte Daten ausgeben zu können. Typische Übergangszeiten liegen in dem Bereich von 50 Nanosekunden (ns) bis 1000 ns. Diese Übergangszeit wird durch eine Verstärkerzeitkonstante – beispielsweise T = R⋅C – bestimmt, die in dem Burstmode-Empfänger schaltungstechnisch vorgebbar ist.There will also be a transition period (also as "Settling Time ") specified that passes to start a new data packet to be able to output correct data. Typical transition times are in the range of 50 nanoseconds (ns) to 1000 ns. This transition period is determined by an amplifier time constant - for example T = R⋅C - determined those in the burst mode receiver can be specified in terms of circuitry.

Herkömmliche Datenstromempfänger weisen aus diesem Grund stets eine Wechselstrom-gekoppelte (AC-gekoppelte) Offset- und Verstärkungsregelung für einen kontinuierlichen Betrieb auf. Für einen Burstmode-Betrieb sind diese Empfänger nicht geeignet, da Übergangszeiten lediglich in dem Bereich von 500 ns bis 1000 ns bereitgestellt werden können. Eine kürzere Regelzeitkonstante und/oder eine kürzere Kopplungszeitkonstante würde den empfangenen Datenstrom durch eine Regelung und/oder Kopplung verändern.Conventional data stream receivers have for this reason, always an AC-coupled (AC-coupled) Offset and gain control for one continuous operation. For one In burst mode operation, these receivers are not suitable because of transition times can only be provided in the range of 500 ns to 1000 ns. A shorter Control time constant and / or a shorter coupling time constant would the received Change data flow through a control and / or coupling.

Ein bekanntes Verfahren, um dieses Problem zu überwinden, und um schnelle Übergangszeiten („Settling-Zeiten") zu erhalten, besteht darin, eine Gleichspannungskopplung (DC-Kopplung) von Transimpedanzverstärker und Nachverstärker zu realisieren.A well known method to do this Overcoming problem and fast transition times ("Settling times") exists therein, a DC voltage coupling (DC coupling) from transimpedance amplifier and postamplifier to realize.

Auf diese Weise kann ein schnelles Einschwingen auch unterhalb von 100 ns bereitgestellt werden. Ein wesentlicher Nachteil dieser herkömmlichen Schaltungsanordnung besteht darin, dass eine Gleichspannungskopplung einen wesentlich höheren Schaltungsaufwand in der gesamten Burstmode-Empfängeranordnung erfordert.That way, a quick one Settling can also be provided below 100 ns. On major disadvantage of this conventional circuit arrangement is that DC coupling is essential higher switching effort in the entire burst mode receiver arrangement requires.

Hierbei wird eine Funktionalität einer Wechselspannungskopplung (AC) durch einen Offsetabgleich über Digital-Analog-Umsetzer nachgebildet. Neben zusätzlichen Komponenten wie Digital-Analog-Umsetzern, spezieller Logik, Anschlusseinheiten etc. muss die herkömmliche gleichspannungsgekoppelte Burstmode- Empfängeranordnung einen höheren Dynamikbereich als eine Wechselspannungs-gekoppelte Burstmode-Empfängeranordnung aufweisen.Here, a functionality of AC coupling (AC) through an offset adjustment via digital-to-analog converter simulated. In addition to additional Components such as digital-to-analog converters, special logic, connection units, etc. the conventional DC-coupled burst mode receiver arrangement a higher one Dynamic range as an AC-coupled burst mode receiver arrangement exhibit.

In der Publikation „A SiGe BiCMOS Burst-Mode 155 Mb/s Receiver for PON" von S. Brigati et al, Italtel, IFX, BMR for APON @ ESSCIRC 2001, ist ein derartiger herkömmlicher Burstmode-Empfänger für passive optische Netzwerke (PON = Passive Optical Network) beschrieben.In the publication “A SiGe BiCMOS Burst-Mode 155 Mb / s Receiver for PON "by S. Brigati et al, Italtel, IFX, BMR for APON @ ESSCIRC 2001, is such a conventional one Burst mode receiver for passive Optical networks (PON = Passive Optical Network) described.

Nachteilig bei dieser Empfängeranordnung ist, dass eine aufwendige und kostenintensive Schaltungsanordnung bereitgestellt werden muss, welche unzweckmäßigerweise äußerst störanfällig ist. Weiterhin wird in der oben genannten Publikation eine Amplituden- bzw.- Verstärkungs-Regelung in dem eingesetzten Transimpedanzverstärker durch eine nichtlineare Kennlinie des Transimpedanzverstärkers ersetzt, was zu dem Nachteil führt, dass niedrige Versorgungsspannungen nicht mehr verwendet werden können.The disadvantage of this receiver arrangement is that provided a complex and costly circuit arrangement must be, which is inappropriately extremely prone to failure. Furthermore, an amplitude or gain control in the transimpedance amplifier used by a nonlinear Characteristic curve of the transimpedance amplifier replaced, which leads to the disadvantage that low supply voltages are no longer used can.

Ein weiterer herkömmlicher Ansatz zur Bereitstellung kurzer Übergangszeiten besteht darin, die Pegel von logischen 0-Signalen und 1-Signalen mit analogen Abtast- und Halteschaltungen in Echtzeit innerhalb eines Bits zu messen. Hierdurch können innerhalb der ersten wenigen Bits der Datenstromübertragung ein korrekter Offset sowie eine korrekte Verstärkungseinstellung bestimmt werden.Another traditional approach to deployment short transition times consists of the levels of logic 0 signals and 1 signals with analog Sample and hold circuits in real time within one bit measure up. This can a correct offset within the first few bits of the data stream transmission as well as a correct gain setting be determined.

Ein wesentlicher Nachteil herkömmlicher Schaltungsanordnungen besteht darin, dass ein Umschaltsignal zur Umschaltung des Transimpedanzverstärkers zwischen mindestens zwei unterschiedlichen Verstärkerzeitkonstanten über ein separates Umschaltsignal, welches einem Umschaltanschluss zugeführt wird, erfolgen muss. Dieses Umschaltsignal muss durch beispielsweise eine externe Logik vorgegeben werden, welche ein Schalten zwischen beispielsweise einem schnellen und einem superschnellen Modus bzw. ein Schalten zwischen einer großen Verstärkerzeitkonstante und einer kleinen Verstärkerzeitkonstante ermöglicht.A major disadvantage of conventional circuit arrangements is that a switchover signal for switching over the transimpedance amplifier between at least two different amplifier time constants must take place via a separate switchover signal which is fed to a switchover connection. This switchover signal must be, for example, by external logic are specified, which enables switching between, for example, a fast and a superfast mode or switching between a large amplifier time constant and a small amplifier time constant.

Ein weiterer Nachteil eines derartigen externen Umschaltens besteht darin, dass der Transimpedanzverstärker mit einem zusätzlichen, von außen zugänglichen Umschaltanschluss versehen sein muss. Weiterhin ist es unzweckmäßig, dass externe Schaltungseinheiten bereitgestellt werden müssen, welche den Zeitpunkt und die Größe eines Umschaltsignals festlegen.Another disadvantage of such external switching is that the transimpedance amplifier with an additional, accessible from outside Switching connection must be provided. Furthermore, it is inappropriate that external circuit units must be provided, which the timing and size of a Set switch signal.

Die EP 0 580 567 A1 beschreibt einen Empfänger für ein optisches Übertragungsnetzwerk, der eine veränderliche Verstärkerzeitkonstante aufweist, der trotz eines einfachen Aufbaus keine langen Synchronisiersignale erfordert. Eine Wechselspannungs-Koppelstufe des Empfängers weist ein Zeitglied mit einer veränderbaren Zeitkonstante auf, wodurch ein Zeitglied von einer Steuerschaltung steuerbar ist. In nachteiliger Weise wird diesem Zeitglied vorerst eine erste, kleine Zeitkonstante und dann eine zweite, große Zeitkonstante zugeordnet, ohne dass ein Synchronisiersignal bzw. ein Burst erkennbar wäre. Damit ist es in unzweckmäßiger Weise mit der in der EP 0 580 567 A1 beschriebenen Schaltungsanordnung auch nicht möglich, eine automatische Umschaltung zwischen unterschiedlichen Zeitkonstanten des Zeitglieds bereitzustellen. In nachteiliger Weise muss das Umschaltsignal extern aufbereitet werden.The EP 0 580 567 A1 describes a receiver for an optical transmission network which has a variable amplifier time constant which, despite its simple construction, does not require long synchronization signals. An AC voltage coupling stage of the receiver has a timing element with a variable time constant, as a result of which a timing element can be controlled by a control circuit. In a disadvantageous manner, a first, small time constant and then a second, large time constant are initially assigned to this timer without a synchronization signal or a burst being recognizable. So it is inappropriately with that in the EP 0 580 567 A1 described circuit arrangement also not possible to provide an automatic switchover between different time constants of the timing element. In a disadvantageous manner, the switchover signal must be processed externally.

Die US 5,412,498 offenbart einen Empfänger mit einer mehrfachen RC-Zeitkonstante, wobei deren Umschaltung durch eine Steuereinheit mittels eines Steuersignals bereitgestellt wird. Auch in der in der US 5,412,498 offenbarten Schaltungsanordnung ergibt sich der Nachteil, dass ein Burst nicht erkannt wird und somit eine automatische Umschaltung auf diese Weise nicht bereitgestellt werden kann. Insbesondere ist es nachteilig, dass ein Klemmsignalgenerator und ein Modus-Controller bereitgestellt werden müssen, um eine derartige Umschaltung der Zeitkonstanten durch parallel zuschalt bare Widerstände vorzusehen. In unzweckmäßiger Weise sind vielmehr erste und zweite Schalter vorgesehen, die die Anschlüsse jeweiliger Kopplungskondensatoren mit Masse während der ersten und zweiten Klemmintervalle verbinden.The US 5,412,498 discloses a receiver with a multiple RC time constant, the switching thereof being provided by a control unit by means of a control signal. Also in the in the US 5,412,498 Disclosed circuit arrangement has the disadvantage that a burst is not recognized and thus an automatic switchover cannot be provided in this way. In particular, it is disadvantageous that a clamp signal generator and a mode controller must be provided in order to provide such a switching of the time constants by means of resistors which can be connected in parallel. Instead, first and second switches are inappropriately provided, which connect the connections of respective coupling capacitors to ground during the first and second clamping intervals.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Verfahren und eine Schaltungsanordnung bereitzustellen, die in einfacher Weise eine Erkennung von Bursts ermöglicht und eine automatische Umschaltung bereitstellt, ohne dass extern zugängliche Umschaltanschlüsse bereitgestellt werden müssen und ohne dass ein Umschaltsignal extern aufbereitet werden muss.It is therefore an object of the present invention to provide a method and circuit arrangement that enables a simple detection of bursts and an automatic Switchover provides without externally accessible switchover connections provided Need to become and without having to process a changeover signal externally.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein im Patentanspruch 1 angegebenes Verfahren gelöst.This object is achieved by a solved method specified in claim 1.

Ferner wird die Aufgabe durch eine Schaltungsanordnung mit den Merkmalen des Patentanspruchs 7 gelöst.Furthermore, the task by a Circuit arrangement with the features of claim 7 solved.

Weitere Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.Further refinements of the invention result from the subclaims.

Ein wesentlicher Gedanke der Erfindung besteht darin, ein Ausgangssignal eines in einem Burstmode-Empfänger eingesetzten Transimpedanzverstärkers zur Aufbereitung eines Umschaltsignals heranzuziehen.An essential idea of the invention is an output signal of one used in a burst mode receiver Transimpedance amplifier to prepare a switchover signal.

Erfindungsgemäß werden die Eigenschaften des Verstärkerausgangssignals durch eine Schaltungsanordnung gemäß Anspruch 7 analysiert.According to the properties of the Amplifier output analyzed by a circuit arrangement according to claim 7.

In vorteilhafter Weise wird das Ergebnis der Analyse direkt dem Transimpedanzverstärker zurückgeführt, wobei in Abhängigkeit von vorgegebenen Grenzwerten eine Umschaltung von mindestens einer Verstärkerzeitkonstante in dem Transimpedanzverstärker ermöglicht wird. Ein weiterer Vorteil der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung und des erfindungsgemäßen Verfahrens besteht darin, dass kein zusätzlicher Umschaltanschluss an dem Impedanzverstärker bereitgestellt werden muss.The result is advantageous the analysis returned directly to the transimpedance amplifier, depending on switching from at least one of predetermined limit values Amplifier time constant in the transimpedance amplifier allows becomes. Another advantage of the circuit arrangement according to the invention and the inventive method is that no additional Switching connection can be provided on the impedance amplifier got to.

Weiterhin ist es sehr zweckmäßig, dass eine automatische Erkennung von Bursts in Burstmode-Empfängersignalen ermöglicht wird, so dass die gesamte Schaltungsanordnung des Burstmode-Empfängers weiter vereinfachbar und automatisierbar ist.Furthermore, it is very useful that automatic detection of bursts in burst mode receiver signals allows is, so the entire circuitry of the burst mode receiver continues can be simplified and automated.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Erkennen eines Bursts in einem übertragenen Datenstrom weist im Wesentlichen die folgenden Schritte auf:The inventive method for recognizing a Bursts in a broadcast Data flow essentially has the following steps:

a) Erfassen des übertragenen Datenstroms, der einen codierten Signalverlauf aufweist, in einer Empfangseinheit;a) detecting the transmitted data stream, the has a coded signal curve in a receiving unit;

b) Ausgeben des dem übertragenen Datenstrom entsprechenden elektrischen Signals aus der Empfangseinheit;b) Outputting the transmitted Data stream corresponding electrical signal from the receiving unit;

c) Verstärken des von der Empfangseinheit ausgegebenen elektrischen Signals in ein Verstärkerausgangssignal mittels eines Transimpedanzverstärkers;c) amplifying the output from the receiving unit electrical signal into an amplifier output signal by means of a transimpedance amplifier;

d) Bilden eines ersten Mittelwerts des Verstärkerausgangssignals mit einer ersten Mittelungs-Zeitkonstante in einer ersten Mittelungseinheit;d) forming a first mean of the amplifier output signal with a first averaging time constant in a first averaging unit;

e) Bilden eines zweiten Mittelwerts des Verstärkerausgangssignals mit einer zweiten Mittelungs-Zeitkonstante in einer zweiten Mittelungseinheit;e) forming a second mean of the amplifier output signal with a second averaging time constant in a second averaging unit;

f) Durchführen eines Vergleichs des ersten Mittelwerts mit dem zweiten Mittelwert des Verstärkerausgangssignals mittels einer Vergleichseinheit; undf) performing a comparison of the first mean with the second mean value of the amplifier output signal by means of a comparison unit; and

g) Umschalten mindestens einer Verstärkerzeitkonstante des Transimpedanzverstärkers in Abhängigkeit von dem in dem Schritt f) durchgeführten Vergleich mittels eines Umschaltsignals.g) switching at least one amplifier time constant of the transimpedance amplifier dependent on of the comparison carried out in step f) by means of a Switching signal.

Ferner weist die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur Erkennung eines Bursts in einem übertragenen Datenstrom, der einem Transimpedanzverstärker zur Verstärkung in ein Verstärkerausgangssignal zuführbar ist, im Wesentlichen auf:Furthermore, the circuit arrangement according to the invention to detect a burst in a transmitted data stream, the a transimpedance amplifier for reinforcement into an amplifier output signal supplied is essentially on:

a) Eine erste Mittelungseinheit zur Bildung eines ersten Mittelwerts des dem übertragenen Datenstrom entsprechenden Verstärkerausgangssignals, mit einer ersten Mittelungs-Zeitkonstante;a) A first averaging unit for Formation of a first average value of the data stream transmitted Amplifier output signal, with a first averaging time constant;

b) eine zweite Mittelungseinheit zur Bildung eines zweiten Mittelwerts des dem übertragenen Datenstrom entsprechenden Verstärkerausgangssignals, mit einer zweiten Mittelungs-Zeitkonstante;b) a second averaging unit to form a second mean value corresponding to the transmitted data stream Amplifier output signal, with a second averaging time constant;

c) eine Vergleichseinheit zur Durchführung eines Vergleichs des ersten Mittelwerts mit dem zweiten Mittelwert des Verstärkerausgangssignals; undc) a comparison unit for carrying out a Comparison of the first mean with the second mean of the Amplifier output signal; and

d) eine Differenzwertbestimmungseinrichtung zur Bestimmung eines Differenzwerts zwischen dem ersten Mittelwert und dem zweiten Mittelwert.d) a difference value determination device to determine a difference between the first mean and the second mean.

In den Unteransprüchen finden sich vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen des jeweiligen Gegenstandes der Erfindung.There are advantageous ones in the subclaims Developments and improvements to the subject of Invention.

Gemäß einer bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird ein Burst in einem übertragenen Datenstrom bzw. in einem Burstmode-Empfängersignal, der bzw. das einen codierten Signalverlauf aufweist, durch den Vergleich gemäß dem Schritt f) in Anspruch 1 derart identifiziert, dass der erste Mittelwert von dem zweiten Mittelwert um einen vorbestimmten Differenzwert abweicht. Auf diese Weise ist es einfach möglich, Bursts, d.h. Signalvorgänge mit einer kurzen Zeitkonstante, in einem übertragenen Datenstrom zu erkennen.According to a preferred development The present invention uses a burst in a transmitted Data stream or in a burst mode receiver signal, the one encoded signal curve, by the comparison according to step f) identified in claim 1 such that the first mean of deviates from the second mean by a predetermined difference value. This way it’s easy to do bursts, i.e. signaling events with a short time constant, to be recognized in a transmitted data stream.

Gemäß einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist die erste Mittelungs-Zeitkonstante zum Bilden des ersten Mittelwerts größer als die zweite Mittelungs-Zeitkonstante zum Bilden des zweiten Mittelwerts.According to another preferred A further development of the present invention is the first averaging time constant for forming the first mean greater than the second averaging time constant for Form the second mean.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung bildet die Vergleichseinheit den Differenzwert durch eine Summation des ersten Mittelwerts mit dem invertierten zweiten Mittelwert oder umgekehrt. Auf diese Weise wird ein Differenzwert erhalten, welcher einem aktuellen spannungsmäßigen Abstand der beiden Mittelwerte entspricht.According to yet another preferred development In the present invention, the comparison unit forms the difference value by summing the first mean with the inverted second Mean or vice versa. In this way it becomes a difference value get which is a current voltage-related distance of the two mean values equivalent.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird ein Umschaltsignal zu dem Transimpedanzverstärker dann ausgegeben, wenn der Differenzwert einen ersten Referenzwert überschreitet.According to yet another preferred development of the present invention then becomes a switch signal to the transimpedance amplifier output when the difference value exceeds a first reference value.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung wird ein Umschaltsignal zu dem Transimpedanzverstärker dann ausgegeben, wenn der Differenzwert einen zweiten Referenzwert unterschreitet. Auf diese Weise lässt sich der Differenzwert in vorteilhafter Weise zwischen einer oberen Grenze und einer unteren Grenze erfassen.According to yet another preferred development of the present invention then becomes a switch signal to the transimpedance amplifier output when the difference value falls below a second reference value. That way the difference value advantageously between an upper Limit and a lower limit.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung weist die Differenzwertbestimmungseinrichtung mindestens eine erste Komparatoreinheit zur Bestimmung einer oberen Grenze auf. Hierbei kann in vorteilhafter Weise ein Umschaltsignal ausgegeben werden, wenn der Differenzwert den ersten Referenzwert überschreitet.According to yet another preferred development of the present invention has the difference value determining means at least one first comparator unit for determining an upper one Limit on. In this case, a switchover signal can advantageously are output if the difference value exceeds the first reference value.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung weist die Differenzwertbestimmungsein richtung mindestens eine zweite Komparatoreinheit zur Bestimmung einer unteren Grenze des Differenzwerts auf. Hierbei kann in vorteilhafter Weise ein Umschaltsignal zu dem Transimpedanzverstärker ausgegeben werden, wenn der Differenzwert einen zweiten Referenzwert unterschreitet.According to yet another preferred development of the present invention has the difference value determination means at least one second comparator unit for determining a lower one Limit of the difference value. This can be done in an advantageous manner a switch signal to the transimpedance amplifier are output if the difference value falls below a second reference value.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist eine Logikeinheit zur Auswertung der von der Differenzwertbestimmungseinrichtung ausgegebenen Signale bereitgestellt.According to yet another preferred development The present invention is a logic unit for evaluation of the signals output by the differential value determination device provided.

Gemäß noch einer weiteren bevorzugten Weiterbildung der vorliegenden Erfindung ist eine Kippstufeneinheit zur Bereitstellung eines Umschaltsignals in Abhängigkeit von einem von der Logikeinheit ausgegebenen Signal vorgesehen.According to yet another preferred development The present invention is a flip-flop unit for providing of a changeover signal depending provided by a signal output by the logic unit.

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den Zeichnungen dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert.Embodiments of the invention are shown in the drawings and in the description below explained in more detail.

In den Zeichnungen zeigen:The drawings show:

1 ein Blockbild einer Gesamtschaltungsanordnung eines Burstmode-Empfängers mit einer Empfangseinheit, einem Transimpedanzverstärker und einem Nachverstärker; 1 a block diagram of an overall circuit arrangement of a burst mode receiver with a receiving unit, a transimpedance amplifier and a post-amplifier;

2 einen typischen codierten Signalverlauf in einem übertragenen Datenstrom, wobei beispielhaft zwei Bursts veranschaulicht sind; und 2 a typical coded signal curve in a transmitted data stream, two bursts being illustrated by way of example; and

3 ein Blockbild einer Schaltungsanordnung zur Erkennung eines Bursts in einem übertragenen Datenstrom gemäß einem bevorzugten Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung. 3 a block diagram of a circuit arrangement for detecting a burst in a transmitted data stream according to a preferred embodiment of the present invention.

In den Figuren bezeichnen gleiche Bezugszeichen gleiche oder funktionsgleiche Komponenten oder Schritte.In the figures denote the same The same or functionally identical components or steps.

1 zeigt eine Schaltungsanordnung eines Burstmode-Empfängers in einer Blockdarstellung. 1 shows a circuit arrangement of a burst mode receiver in a block diagram.

In der in 1 gezeigten Schaltungsanordnung für Burstmode-Empfänger wird ein übertragener Datenstrom 102 einer Empfangseinheit 101 zugeführt, welche ein Empfangselement 113 aufweist. Dieses Empfangselement ist bei hohen Datenübertragungsraten (beispielsweise 1,25 Gbit/s) als ein lichtempfindliches bzw, optisches Empfangselement ausgelegt. Auf diese Weise können Datenströme in unterschiedlichen passiven optischen Netzen in ein elektrisches Signal 102a umgesetzt werden.In the in 1 Circuit arrangement shown for burst mode receivers is a transmitted data stream 102 a receiving unit 101 fed which is a receiving element 113 having. At high data transmission rates (for example 1.25 Gbit / s), this receiving element is designed as a light-sensitive or optical receiving element. In this way, data streams in different passive optical networks can be converted into an electrical signal 102 be implemented.

Das elektrische Signal 102a wird schließlich einem Transimpedanzverstärker 103 zugeführt, welcher mindestens eine steuerbare Verstärkereinheit 107 aufweist. Vorzugsweise, aber nicht ausschließlich, ist die Verstärkereinheit 107 als ein Operationsverstärker ausgebildet. Im Rückkopplungszweig der Verstärkereinheit 107 sind zwei parallel geschaltete Widerstandselemente ausgebildet, von welchen ein Widerstandselement durch eine Verstärkungsregelungseinheit 106 variiert wird. Auf diese Weise wird die gesamte Verstärkung des Transimpedanzverstärkers 103 variiert. Das Ausgangssignal der Verstärkereinheit 107 wird einer Wandlereinheit 108 zugeführt, welcher an einem zweiten Eingangsanschluss eine Vorspannung über eine Vorspanneinheit 109 zugeführt wird. Die Wandlereinheit wandelt „single-ended"-Signale aus der Verstärkereinheit 107 in differentielle Signale.The electrical signal 102 will eventually a transimpedance amplifier 103 supplied which has at least one controllable amplifier unit 107 having. The amplifier unit is preferably, but not exclusively 107 designed as an operational amplifier. In the feedback branch of the amplifier unit 107 two parallel resistor elements are formed, one of which is a resistance control unit 106 is varied. In this way, the entire gain of the transimpedance amplifier 103 varied. The output signal of the amplifier unit 107 becomes a converter unit 108 supplied, which at a second input terminal a bias voltage via a biasing unit 109 is fed. The converter unit converts “single-ended” signals from the amplifier unit 107 into differential signals.

Auf diese Weise ist es möglich, einen Offset eines Verstärkerausgangssignals 102b variabel vorzugeben. Das Ausgangssiqnal der Wandlereinheit 108 wird abgegriffen und der Verstärkungsregelungseinheit 106 zugeführt. Die Verstärkungsregelungseinheit 106 besteht aus einer Verstärkungssteuereinheit 106a und einer Pegelerfassungseinheit 106b. Die Pegelerfassungseinheit 106b erfasst den an den Ausgang der Wandlereinheit 108 anliegenden Pegel und wirkt über die Verstärkungssteuereinheit 106a auf den Rückkoppelzweig der Operationsverstärkereinheit 107, so dass eine Verstärkungsregelungsschleife bereitgestellt wird.In this way it is possible to offset an amplifier output signal 102b variable. The output signal of the converter unit 108 is tapped and the gain control unit 106 fed. The gain control unit 106 consists of a gain control unit 106a and a level detection unit 106b , The level detection unit 106b detects that at the output of the converter unit 108 applied level and acts via the gain control unit 106a on the feedback branch of the operational amplifier unit 107 , so that a gain control loop is provided.

Erfindungsgemäß erfolgt eine Anbindung eines dem Transimpedanzverstärker 103 folgenden Nachverstärkers 104 mittels einer Wechselspannungskopplung (AC-Kopplung). Dies ist in 1 durch die beiden Kondensatoren C dargestellt. In einer erfindungsgemäßen Umschalteinheit 105 wird eine Umschaltung zwischen unterschiedlichen Verstärkerzeitkonstanten bereitgestellt. In dem in 1 gezeigten, bevorzugten Ausführungsbeispiel ist eine Umschaltung zwischen zwei unterschiedlichen Verstärkerzeitkonstanten dargestellt. Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass eine Umschaltung zwischen mehr als zwei unterschiedlichen Verstärkerzeitkonstanten möglich ist. Durch die Umschaltung wird eine Verstärkerzeitkonstante adaptiv vorgegeben. Hierbei ergibt sich die Verstärkerzeitkonstante näherungsweise durch das Produkt des Widerstandswerts der (parallel geschalteten) Widerstandelemente und des Kapazitätswerts der Kondensatoren C.According to the invention, a connection is made to the transimpedance amplifier 103 following amplifier 104 by means of an alternating voltage coupling (AC coupling). This is in 1 represented by the two capacitors C. In a switchover unit according to the invention 105 switching between different amplifier time constants is provided. In the in 1 shown, preferred embodiment, a switch between two different amplifier time constants is shown. However, it should be pointed out that a switchover between more than two different amplifier time constants is possible. The switchover presets an amplifier time constant adaptively. The amplifier time constant results approximately from the product of the resistance value of the (connected in parallel) resistance elements and the capacitance value of the capacitors C.

Die jeweilige Verstärkerzeitkonstante berechnet sich zu: T = R⋅C.The respective amplifier time constant is calculated as: T = R⋅C.

In 1 ist erkennbar, dass bei einem Umlegen des Schalters S eine Verringerung der Verstärkerzeitkonstante bereitgestellt wird. Das Umlegen eines Schalters wird in diesem Ausführungsbeispiel durch ein externes Umschaltsignal 114 bereitgestellt, das einem Umschaltanschluss 115 des Transimpedanzverstärkers 103 zugeführt wird.In 1 it can be seen that when the switch S is flipped, the amplifier time constant is reduced. In this exemplary embodiment, the flipping of a switch is carried out by an external switching signal 114 provided that a switch port 115 of the transimpedance amplifier 103 is fed.

Weiterhin ist in 1 gezeigt, dass eine Umschalteinheit 105 ebenfalls in der Verstärkungssteuereinheit 106a der Verstärkungsregelungseinheit 106 bereitgestellt ist. Bei einem Umschalten der AC-Ausgangskopplung erfolgt gleichzeitig ein Umschalten der Verstärkungsregelung, um einen konstanten Pegel des Verstärkerausgangssignals 102b aufrecht zu erhalten. Dieses Verstärkerausgangssignal 102b wird schließlich dem Nachverstärker 104 zugeführt. Der Nachverstärker ist in herkömmlicher Weise aufgebaut und soll deswegen nur kurz beschrieben werden. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel besteht der Nachverstärker aus mindestens einer Differenzverstärkereinheit 110, wobei die hintereinander geschalteten Differenzverstärkereinheiten 110 über eine Offsetregelungseinheit 112 gesteuert werden. Die Offsetregelungseinheit 112 besteht aus einer Offseterfassungseinheit 112b, welche einen Offset am Ausgang der hintereinander geschalteten Differenzverstärkereinheiten 110 erfasst, wobei der erfasste Offset, der Offsetsteuereinheit 102a zugeführt wird, um eine Offsetsteuerung der ersten der hintereinander geschalten Differenzverstärkereinheiten 110 bereitzustellen.Furthermore, in 1 shown that a switching unit 105 also in the gain control unit 106a the gain control unit 106 is provided. When the AC output coupling is switched over, the gain control is switched over at a constant level of the amplifier output signal 102b to maintain. This amplifier output signal 102b eventually becomes the post amplifier 104 fed. The post-amplifier is constructed in a conventional manner and will therefore only be described briefly. In the exemplary embodiment shown, the post-amplifier consists of at least one differential amplifier unit 110 , wherein the differential amplifier units connected in series 110 via an offset control unit 112 to be controlled. The offset control unit 112 consists of an offset detection unit 112b which have an offset at the output of the differential amplifier units connected in series 110 detected, the detected offset, the offset control unit 102 is supplied to offset control of the first of the differential amplifier units connected in series 110 provide.

Eine weitere Offsetregelstufe besteht aus zwei Differenzverstärkereinheiten 110 und einem Schwellwertdetektor 111, wobei das Ausgangssignal des Schwellwertdetektors 111 der zweiten Offseterfassungseinheit 112b, welche in der zweiten Offsetregelungseinheit 112 integriert ist, zugeführt wird. Weiterhin enthält die zweite Offsetregelungseinheit 112 ebenfalls eine Offsetsteuereinheit 112a, welche auf die erste Differenzverstärkereinheit 110 der zweiten Verstärkerstufe des Nachverstärkers 104 einwirkt.Another offset control stage consists of two differential amplifier units 110 and a threshold detector 111 , wherein the output signal of the threshold detector 111 the second offset detection unit 112b which in the second offset control unit 112 is integrated, is fed. The second offset control unit also contains 112 also an offset control unit 112a which on the first differential amplifier unit 110 the second amplifier stage of the post-amplifier 104 acts.

In 2 ist ein typischer codierter Signalverlauf 100 eines einem übertragenen Datenstrom 102 entsprechenden Verstärkerausgangssignals 102b gezeigt. Deutlich ist erkennbar, dass zwischen zwei aufeinanderfolgenden Bursts 100a und 100b eine Übergangszeit Ü vorhanden ist.In 2 is a typical coded waveform 100 one of a transmitted data stream 102 corresponding amplifier output signal 102b shown. It can be clearly seen that between two successive bursts 100a and 100b there is a transition period Ü.

In 2 ist beispielhaft gezeigt, wie gemittelte Signale des codierten Signalverlaufs 100 mit unterschiedlichen Mittelungs-Zeitkonstanten verlaufen. So ist durch die gestrichelte Linie ein mit einer großen Mittelungs-Zeitkonstante T1 gemittelter Signalverlauf als ein Mittelwert M1 gezeigt, während durch die durchgezogene Linie ein mit einer kleinen Mittelungs-Zeitkonstante T2 gemittelter Signalverlauf als ein Mittelwert M2 dargestellt ist. Aufgrund der unterschiedlichen Mittelungs-Zeitkonstanten T1 bzw. T2 unterscheiden sich die Mittelwerte M1 bzw. M2 zunehmend, im Verlauf der Zeit ab dem Zeitpunkt einer Mittelung voneinander.In 2 is shown as an example, like averaged signals of the coded waveform 100 run with different averaging time constants. The dashed line shows a signal curve averaged with a large averaging time constant T1 as a mean value M1, while the solid line shows a signal curve averaged with a small averaging time constant T2 as a mean value M2. Due to the different averaging time constants T1 and T2, the mean values M1 and M2 differ from one another increasingly over the course of time from the time of averaging.

Somit ist klar erkennbar, dass sich ein – ebenfalls mit der Zeit variabler – Differenzwert D zwischen den beiden Mittelwerten M1 und M2 einstellt. Erfindungsgemäß wird dieser Mittelwert D nun zur Bestimmung herangezogen, ob ein Burst in einem Burstmode-Empfängersignal vorhanden ist oder nicht. Ein Umschalten zwischen unterschiedlichen Verstärkerzeitkonstanten des Transimpedanzverstärkers 103, siehe 1, ist nur dann erforderlich, wenn der Differenzwert D zwischen dem ersten Mittelwert M1 und dem zweiten Mittelwert M2 betragsmäßig vorgegebene Grenzen überschreitet.It is thus clearly recognizable that a difference value D, which is also variable over time, occurs between the two mean values M1 and M2. According to the invention, this mean value D is now used to determine whether a burst is present in a burst mode receiver signal or not. Switching between different amplifier time constants of the transimpedance ver stärkers 103 , please refer 1 is only necessary if the difference value D between the first average M1 and the second average M2 exceeds the limits specified in terms of amount.

Es ist aus 2 klar erkennbar, dass in dem gezeigten Ausführungsbeispiel der erste Mittelwert M1 dem zweiten Mittelwert M2 folgt, da die Mittelungs-Zeitkonstante T1 größer als die Mittelungs-Zeitkonstante T2 ist. Für unterschiedliche Bursts 100a, 100b,..., 100n in dem Burstmode-Empfängersignal wandert nun der zweite Mittelwert M2 um den ersten Mittelwert M1 herum. Während eines Bursts 100a ist keine Umschaltung des Transimpedanzverstärkers, der zu diesem Zeitpunkt mit einer kleinen Verstärkerzeitkonstante betrieben wird, erforderlich. Würde der Burst längere Zeit andauern, würde der erste Mittelwert M1 und der zweite Mittelwert M2 sich annähern bzw. übereinstimmen. Ohne das Vorhandensein eines Bursts gilt das gleich, d.h. die beiden Mittelwerte M1 und M2 würden innerhalb vorgebbarer Grenzen übereinstimmen.It's over 2 Clearly recognizable that in the exemplary embodiment shown, the first mean value M1 follows the second mean value M2, since the averaging time constant T1 is greater than the averaging time constant T2. For different bursts 100a . 100b , ..., 100n in the burst mode receiver signal, the second mean M2 now moves around the first mean M1. During a burst 100a it is not necessary to switch the transimpedance amplifier, which is operated with a small amplifier time constant at this time. If the burst were to last for a longer time, the first average M1 and the second average M2 would approximate or match. Without the presence of a burst, the same applies, ie the two mean values M1 and M2 would match within predefinable limits.

Bei einem plötzlichen Auftreten eines zweiten Bursts 100b nach dem Ende eines ersten Bursts 100a entsteht jedoch ein Bereich, in welchem sich die beiden Mittelwerte M1, M2 unterscheiden, da die Mittelung mit unterschiedlichen Mittelungs-Zeitkonstanten T1, T2 durchgeführt wird und somit eine unterschiedliche Reaktion auf eine Änderung in dem codierten Signalverlauf 100 erfolgt.If a second burst occurs suddenly 100b after the end of a first burst 100a however, a range arises in which the two mean values M1, M2 differ, since the averaging is carried out with different averaging time constants T1, T2 and thus a different reaction to a change in the coded signal curve 100 he follows.

In dem erfindungsgemäßen Ausführungsbeispiel wird nun dem Transimpedanzverstärker 103 ein Umschaltsignal 114 immer dann bereitgestellt, wenn der zweite Mittelwert M2 um eine vorgebbare Grenze von dem ersten Mittelwert M1 abweicht, d.h. wenn der Differenzwert D einen vorbestimmbaren Referenzwert unterschreitet (der Differenzwert D befindet sich in dem Bereich (II) in 2), bzw. wenn der Differenzwert D einen ersten Referenzwert überschreitet (der Differenzwert befindet sich in einem Bereich (I) in 2).In the exemplary embodiment according to the invention, the transimpedance amplifier is now used 103 a switching signal 114 always provided when the second mean value M2 deviates from the first mean value M1 by a predeterminable limit, ie when the difference value D falls below a predeterminable reference value (the difference value D is in the region (II) in 2 ), or if the difference value D exceeds a first reference value (the difference value is in a range (I) in 2 ).

3 zeigt ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel einer Schaltungsanordnung zur Durchführung des erfindungsgemäßen Verfahrens. 3 shows a preferred embodiment of a circuit arrangement for performing the method according to the invention.

Wie in 3 gezeigt, wird das Verstärkerausgangssignal 102b des Transimpedanzverstärkers 103 gleichzeitig zwei Mittelungseinheiten, d.h. einer ersten Mittelungseinheit 119-1 und einer zweiten Mittelungseinheit 119-2 zugeführt. Die erste Mittelungseinheit 119-1 mittels das ihr zugeführte Signal mit einer ersten Mittelungs-Zeitkonstante T1, während die zweite Mittelungseinheit 119-2 das ihr zugeführte Signal mit einer zweiten Mittelungs-Zeitkonstante T2 mittelt. D.h., das Verstärkerausgangssignal 102b wird mit zwei unterschiedlichen Mittelungs-Zeitkonstanten T1 bzw. T2 gemittelt, so dass sich unterschiedliche erste und zweite Mittelwerte M1 bzw. M2 ergeben.As in 3 is shown, the amplifier output signal 102b of the transimpedance amplifier 103 two averaging units simultaneously, ie a first averaging unit 119-1 and a second averaging unit 119-2 fed. The first averaging unit 119-1 by means of the signal supplied to it with a first averaging time constant T1, while the second averaging unit 119-2 averages the signal supplied to it with a second averaging time constant T2. That is, the amplifier output signal 102b is averaged with two different averaging time constants T1 and T2, so that different first and second average values M1 and M2 result.

Zur Bestimmung des Differenzwerts D, siehe 2, dient die Vergleichseinheit, welche beispielsweise als eine Summationseinheit ausgebildet ist, wobei eines der beiden Signale, in diesem Fall das Ausgangssignal der zweiten Mittelungseinheit 119-2 invertiert wird.To determine the difference value D, see 2 , serves the comparison unit, which is designed, for example, as a summation unit, one of the two signals, in this case the output signal of the second averaging unit 119-2 is inverted.

Der Differenzwert D wird einer Differenzwertbestimmungseinrichtung 116 zugeführt, in welcher die Lage und Größe des Differenzwerts D erfassbar sind. Die Differenzwertbestimmungseinrichtung 116 enthält in dem bevorzugten Ausführungsbeispiel eine erste Komparatoreinheit 123 und eine zweite Komparatoreinheit 124. Das der Differenzwertbestimmungseinrichtung zugeführte Ausgangssignal der Vergleichseinheit 120 wird jeweils den ersten Eingängen der ersten Komparatoreinheit 123 und der zweiten Komparatoreinheit 124 zugeführt. Der zweite Eingang der ersten Komparatoreinheit 123 wird mit einem ersten Referenzwert 121 beaufschlagt (oberer Referenzwert), während der zweite Eingang der zweiten Komparatoreinheit 124 mit einem zweiten Referenzwert (unterer Referenzwert) beaufschlagt wird.The difference value D becomes a difference value determination device 116 supplied, in which the position and size of the difference value D can be detected. The difference value determination device 116 contains a first comparator unit in the preferred embodiment 123 and a second comparator unit 124 , The output signal of the comparison unit fed to the difference value determination device 120 is the first inputs of the first comparator unit 123 and the second comparator unit 124 fed. The second input of the first comparator unit 123 with a first reference value 121 applied (upper reference value), while the second input of the second comparator unit 124 with a second reference value (lower reference value).

Die ersten und zweiten Komparatoreinheiten 123 bzw. 124 schalten dann, wenn das ihren ersten Eingangsanschlüssen zugeführte Signal den ersten Referenzwert 121 bzw. den zweiten Referenzwert 122 überschreitet. Dies bedeutet, unter Bezugnahme auf 2, dass der Differenzwert D eine obere Grenze überschritten bzw. eine untere Grenze unterschritten hat.The first and second comparator units 123 respectively. 124 switch when the signal fed to their first input terminals switches the first reference value 121 or the second reference value 122 exceeds. This means referring to 2 that the difference value D exceeded an upper limit or fell below a lower limit.

Es sei darauf hingewiesen, dass der Differenzwert D, wie er unter Bezugnahme auf 2 definiert ist, positive und negative Werte annehmen kann, da die Vergleichseinheit die ersten und zweiten Mittelwerte M1 und M2, wobei der Mittelwert M2 invertiert ist, summiert, so dass der zweite Mittelwert M2 spannungsmäßig unterhalb oder oberhalb des ersten Mittelwerts M1 liegen kann. Eine der Differenzwertbestimmungseinrichtung 116 nachgeschaltete Logikeinheit stellt fest, ob eine der beiden Komparatoreinheiten 123 bzw. 124 der Differenzwertbestimmungseinrichtung 116 ein Über- bzw. Unterschreiten des ersten bzw. zweiten Referenzwerts 121 bzw. 122 anzeigen. Hat der Differenzwert die durch den ersten Referenzwert 121 und den zweiten Referenzwert 122 vorgebbaren oberen bzw. unteren Grenzen überschritten, so gibt die Logikeinheit 117 ein Steuersignal zu der Kippstufeneinheit 118 aus, welche für eine vorgebbare Zeit in einen EIN-Zustand kippt und ein Umschaltsignal 114 ausgibt, welches dem Umschaltanschluss 115 des Transimpedanzverstärkers 103 zugeführt wird.It should be noted that the difference value D, as referring to FIG 2 is defined, can assume positive and negative values since the comparison unit sums the first and second mean values M1 and M2, the mean value M2 being inverted, so that the second mean value M2 can be below or above the first mean value M1 in terms of voltage. One of the difference value determination device 116 downstream logic unit determines whether one of the two comparator units 123 respectively. 124 the difference value determination device 116 an overshoot or undershoot of the first or second reference value 121 respectively. 122 Show. The difference value has the through the first reference value 121 and the second reference value 122 predeterminable upper or lower limits exceeded, so the logic unit 117 a control signal to the flip-flop unit 118 off, which toggles into an ON state for a predeterminable time and a switchover signal 114 outputs which of the switch port 115 of the transimpedance amplifier 103 is fed.

Mit diesem Umschaltsignal erfolgt eine Umschaltung zu der Verstärkerzeitkonstante des Transimpedanzverstärkers entsprechend dem erfassten Burst. Weiterhin wird das Ausgangssignal der Kippstufeneinheit 118 zur Logikeinheit 117 zurückgeführt, um das Ende eines Umschaltvorgangs, das durch die Kippstufeneinheit 118 vorgegeben wird, der Logikeinheit 117 bereitzustellen.This switchover signal switches over to the amplifier time constant of the transimpedance amplifier in accordance with the detected burst. Furthermore, the output signal of the flip-flop unit 118 to the logic unit 117 returned to the end of a switching process by the flip-flop unit 118 is specified, the logic unit 117 provide.

Durch das erfindungsgemäße Verfahren zum Erkennen eines Bursts in einem übertragenen Datenstrom und die Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens ist es somit möglich; ohne ein externes Steuersignal zum Umschalten und ohne einen externen Umschaltanschluss des Transimpedanzverstärkers eine Umschaltung der Verstärkerzeitkonstante des Transimpedanzverstärkers kostengünstig zu ermöglichen.By the inventive method for recognizing a burst in a transmitted Data stream and the circuit arrangement for performing the method is thus possible; without an external control signal for switching and without an external switching connection of the transimpedance amplifier to enable switching of the amplifier time constant of the transimpedance amplifier at low cost.

Weiterhin können kostengünstige Nachverstärker eingesetzt werden, welche in einem "langsamen" Betriebsmodus arbeiten können.Inexpensive post amplifiers can also be used which operate in a "slow" mode of operation can.

In vorteilhafter Weise können in ein TD-Standardgehäuse integrierte Transimpedanzverstärker eingesetzt werden, wobei die TD-Standardgehäuse vier Anschlussstifte aufweisen, wobei zwei Anschlussstifte für die Versorgung bereitgestellt sind und zwei Anschlussstifte für einen differenziellen Ausgang bereitgestellt sind.Advantageously, in a standard TD housing integrated transimpedance amplifier used be, the TD standard housing four Have connection pins, with two connection pins for the supply are provided and two pins for a differential output are provided.

In vorteilhafter Weise kann durch die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung vermieden werden, dass ein zusätzlicher Anschlussstift bzw. ein zusätzlicher Umschaltanschluss bereitgestellt werden müssen, da eine automatische Bursterkennung bereitgestellt wird.Can advantageously by the circuit arrangement according to the invention be avoided that an additional Connection pin or an additional one Switching connection must be provided as an automatic Burst detection is provided.

100100
Codierter Signalverlaufcoded waveform
100a,100a,
Burstsbursts
100b,100b,
100n100n
101101
Empfangseinheitreceiver unit
102102
Übertragener Datenstromtransferred data stream
102a102
Elektrisches Signalelectrical signal
102b102b
VerstärkerausgangssignalAmplifier output
103103
TransimpedanzverstärkerTransimpedance amplifier
104104
Nachverstärkerpostamplifier
105105
Umschalteinheitswitching
106106
VerstärkungsregelungseinheitGain control unit
106a106a
VerstärkungssteuereinheitGain control unit
106b106b
PegelerfassungseinheitLevel detection unit
107107
Verstärkereinheitamplifier unit
108108
Wandlereinheitconverter unit
109109
Vorspanneinheitbiasing unit
110110
DifferenzverstärkereinheitDifferential amplifier unit
111111
Schwellwertdetektorthreshold
112112
OffsetregelungseinheitOffset control unit
112a112a
OffsetsteuereinheitOffset control unit
112b112b
OffseterfassungseinheitOffset acquisition unit
113113
Empfangselementreceiving element
114114
Umschaltsignalswitching
115115
Umschaltanschlussswitching terminal
116116
DifferenzwertbestimmungseinrichtungDifference value determining device
117117
Logikeinheitlogic unit
118118
KippstufeneinheitKippstufeneinheit
119-1119-1
Erste MittelungseinheitFirst Averaging unit
119-2119-2
Zweite MittelungseinheitSecond Averaging unit
120120
Vergleichseinheitcomparing unit
121121
Erster Referenzwertfirst reference value
122122
Zweiter Referenzwertsecond reference value
123123
Erste KomparatoreinheitFirst comparator
124124
Zweite KomparatoreinheitSecond comparator

Claims (11)

Verfahren zum Erkennen eines Bursts (100a) in einem übertragenen Datenstrom (102), mit den folgenden Schritten: a) Erfassen des übertragenen Datenstroms (102), der einen codierten Signalverlauf (100) aufweist, in einer Empfangseinheit (101); b) Ausgeben eines dem übertragenen Datenstrom (102) entsprechenden elektrischen Signals (102a) aus der Empfangseinheit (101); c) Umsetzen des von der Empfangseinheit (101) ausgegebenen elektrischen Signals (102a) in ein Verstärkerausgangssignal (102b) mittels eines Transimpedanzverstärkers (103); d) Bilden eines ersten Mittelwerts (M1) mit einer ersten Mittelungs-Zeitkonstante (T1) in einer ersten Mittelungseinheit (119-1); e) Bilden eines zweiten Mittelwerts (M2) mit einer zweiten Mittelungs-Zeitkonstante (T2) in einer zweiten Mittelungseinheit (119-2); f) Durchführen eines Vergleichs des ersten Mittelwerts (M1) mit dem zweiten Mittelwert (M2) des Verstärkerausgangssignals (102b) mittels einer Vergleichseinheit (120); und g) Umschalten mindestens einer Verstärkerzeitkonstante des Transimpedanzverstärkers (103) in Abhängigkeit von dem in dem Schritt f) durchgeführten Vergleich mittels eines Umschaltsignals (114).Burst Detection Method ( 100a ) in a transmitted data stream ( 102 ), with the following steps: a) acquisition of the transmitted data stream ( 102 ), which has a coded waveform ( 100 ) in a receiving unit ( 101 ); b) output of a data stream transmitted ( 102 ) corresponding electrical signal ( 102 ) from the receiving unit ( 101 ); c) Implementation of the from the receiving unit ( 101 ) output electrical signal ( 102 ) into an amplifier output signal ( 102b ) using a transimpedance amplifier ( 103 ); d) forming a first mean value (M1) with a first averaging time constant (T1) in a first averaging unit ( 119-1 ); e) forming a second mean value (M2) with a second averaging time constant (T2) in a second averaging unit ( 119-2 ); f) performing a comparison of the first means value (M1) with the second mean value (M2) of the amplifier output signal ( 102b ) by means of a comparison unit ( 120 ); and g) switching at least one amplifier time constant of the transimpedance amplifier ( 103 ) as a function of the comparison carried out in step f) by means of a changeover signal ( 114 ). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass ein Burst (100a, 100b) in einem übertragenen Datenstrom (102), der einen codierten Signalverlauf (100) aufweist, durch den Vergleich derart identifiziert wird, dass der erste Mittelwert (M1) von dem zweiten Mittelwert (M2) um einen vorbestimmten Differenzwert (D) abweicht.A method according to claim 1, characterized in that a burst ( 100a . 100b ) in a transmitted data stream ( 102 ), which has a coded waveform ( 100 ) is identified by the comparison in such a way that the first mean (M1) deviates from the second mean (M2) by a predetermined difference value (D). Verfahren nach Anspruch 1 oder Anspruch ,2, dadurch gekennzeichnet, dass die erste Mittelungs-Zeitkonstante (T1) zum Bilden des ersten Mittelwerts (M1) größer ist als die zweite Mittelungs-Zeitkonstante (T2) zum Bilden des zweiten Mittelwerts (M2).Method according to Claim 1 or Claim 2, characterized in that that the first averaging time constant (T1) to form the first Mean (M1) is greater than the second averaging time constant (T2) for forming the second mean (M2). Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Vergleichseinheit (120) den Differenzwert (D) durch eine Summation des ersten Mittelwerts (M1) mit dem invertierten zweiten Mittelwert (M2) bildet.A method according to claim 1, characterized in that the comparison unit ( 120 ) forms the difference value (D) by summing the first mean value (M1) with the inverted second mean value (M2). Verfahren nach Anspruch 1 und 2 dadurch gekennzeichnet, dass zu dem Transimpedanzverstärker (103) das Umschaltsignal (114) ausgegeben wird, wenn der Differenzwert (D) einen ersten Referenzwert (121) überschreitet.A method according to claim 1 and 2, characterized in that to the transimpedance amplifier ( 103 ) the switching signal ( 114 ) is output when the difference value (D) has a first reference value ( 121 ) exceeds. Verfahren nach den Ansprüchen 2 und 5, dadurch gekennzeichnet, dass zu dem Transimpedanzverstärker (103) das Umschaltsignal (114) ausgegeben wird, wenn der Differenzwert (D) einen zweiten Referenzwert (122) unterschreitet.Method according to claims 2 and 5, characterized in that to the transimpedance amplifier ( 103 ) the switching signal ( 114 ) is output when the difference value (D) has a second reference value ( 122 ) falls below. Schaltungsanordnung zur Erkennung eines Bursts (100a) in einem übertragenen Datenstrom (102), der einem Transimpedanzverstärker (103) zur Verstärkung in ein Verstärkerausgangssignal (102b) zuführbar ist, umfassend:, a) eine erste Mittelungseinheit (119-1) zur Bildung eines ersten Mittelwerts (M1) des dem übertragenen Datenstrom (102) entsprechenden Signals, mit einer ersten Mittelungs-Zeitkonstante (T1); b) eine zweite Mittelungseinheit (119-2) zur Bildung eines zweiten Mittelwerts (M2) des dem übertragenen Datenstrom (102) entsprechenden Signals, mit einer zweiten Mittelungs-Zeitkonstante (T2); c) eine Vergleichseinheit (120) zur Durchführung eines Vergleichs des ersten Mittelwerts (M1) mit dem zweiten Mittelwert (M2) des Signals; und d) eine Differenzwertbestimmungseinrichtung (116) zur Bestimmung eines Differenzwerts (D) zwischen dem ersten Mittelwert (M1) und dem zweiten Mittelwert (M2).Circuit arrangement for detecting a burst ( 100a ) in a transmitted data stream ( 102 ) connected to a transimpedance amplifier ( 103 ) for amplification into an amplifier output signal ( 102b ) can be supplied, comprising: a) a first averaging unit ( 119-1 ) to form a first mean value (M1) of the transmitted data stream ( 102 ) corresponding signal, with a first averaging time constant (T1); b) a second averaging unit ( 119-2 ) to form a second mean value (M2) of the transmitted data stream ( 102 ) corresponding signal, with a second averaging time constant (T2); c) a comparison unit ( 120 ) to carry out a comparison of the first mean (M1) with the second mean (M2) of the signal; and d) a difference value determination device ( 116 ) for determining a difference value (D) between the first mean value (M1) and the second mean value (M2). Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenzwertbestimmungseinrichtung (116) mindestens eine erste Komparatoreinheit (123) zur Bestimmung einer oberen Grenze des Differenzwerts (D) aufweist.Circuit arrangement according to claim 7, characterized in that the differential value determination device ( 116 ) at least one first comparator unit ( 123 ) to determine an upper limit of the difference value (D). Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Differenzwertbestimmungseinrichtung (116) mindestens eine zweite Komparatoreinheit (124) zur Bestimmung einer unteren Grenze des Differenzwerts (D) aufweist.Circuit arrangement according to claim 7, characterized in that the differential value determination device ( 116 ) at least one second comparator unit ( 124 ) to determine a lower limit of the difference value (D). Schaltungsanordnung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass eine Logikeinheit (117) zur Auswertung der von der Differenzwertbestimmungseinrichtung (116) ausgegebenen Signale bereitgestellt ist.Circuit arrangement according to claim 7, characterized in that a logic unit ( 117 ) for the evaluation of the difference value determination device ( 116 ) output signals is provided. Schaltungsanordnung nach Anspruch 7 und 10 dadurch gekennzeichnet, dass eine Kippstufeneinheit (118) zur Bereitstellung eines Umschaltsignals (114) in Abhängigkeit von einem von der Logikeinheit (117) ausgegebenen Signal vorgesehen ist.Circuit arrangement according to claim 7 and 10, characterized in that a flip-flop unit ( 118 ) to provide a switching signal ( 114 ) depending on one of the logic unit ( 117 ) output signal is provided.
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