DE4433872A1 - Verfahren und Schaltungsanordnung zur Aussteuerung von optischen Empfängern - Google Patents
Verfahren und Schaltungsanordnung zur Aussteuerung von optischen EmpfängernInfo
- Publication number
- DE4433872A1 DE4433872A1 DE19944433872 DE4433872A DE4433872A1 DE 4433872 A1 DE4433872 A1 DE 4433872A1 DE 19944433872 DE19944433872 DE 19944433872 DE 4433872 A DE4433872 A DE 4433872A DE 4433872 A1 DE4433872 A1 DE 4433872A1
- Authority
- DE
- Germany
- Prior art keywords
- stage
- photodiode
- circuit arrangement
- control
- branch
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Withdrawn
Links
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/60—Receivers
- H04B10/66—Non-coherent receivers, e.g. using direct detection
- H04B10/69—Electrical arrangements in the receiver
- H04B10/693—Arrangements for optimizing the preamplifier in the receiver
- H04B10/6931—Automatic gain control of the preamplifier
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/60—Receivers
- H04B10/66—Non-coherent receivers, e.g. using direct detection
- H04B10/69—Electrical arrangements in the receiver
- H04B10/691—Arrangements for optimizing the photodetector in the receiver
- H04B10/6911—Photodiode bias control, e.g. for compensating temperature variations
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren sowie eine Schal
tungsanordnung zur Aussteuerung von optischen Empfänger
nach dem Oberbegriff des Anspruches 1 bzw. 3.
Der Übertragung von Signalen mittels Lichtwellenleitern
kommt insbesondere in der Breitbandkommunikationstechnik
ständig größere Bedeutung zu.
Das üblicherweise das mittels der Fotodiode empfangene
Lichtsignal wird in ein breitbandiges HF-Signal umgesetzt
und einem Verstärker zugeführt.
Dabei besteht das Problem, daß der Ausgangspegel des opto
elektrischen Wandlers linear von der optischen Eingangs
leistung abhängig ist.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es von daher, die
Nachteile nach dem Stand der Technik zu überwinden und ein
Steuerungsverfahren sowie eine zugehörige Schaltungsan
ordnung zu schaffen, mittels der bei optischen Empfängern
der HF-Ausgangspegel konstant oder zumindest in einem
Bereich weitgehend konstant gehalten werden kann.
Die Aufgabe wird bezüglich des Verfahrens entsprechend den
im Anspruch 1 und bezüglich der Vorrichtung entsprechend
den im Anspruch 3 angegebenen Merkmalen gelöst. Vorteil
hafte Ausgestaltungen der Erfindung sind in den Unteran
sprüchen angegeben.
Die vorliegende Erfindung ermöglicht eine automatische
Aussteuerung z. B. eines Verstärkers zur Einstellung eines
konstanten HF-Ausgangspegels von optischen Empfängern,
wobei die automatische Aussteuerung zumindest in einem
Fensterbereich unabhängig von der optischen Eingangslei
stung ist.
Die erfindungsgemäße Aussteuerung erfolgt über eine breit
bandige, aussteuerungsfeste Aussteuerungsstufe bevorzugt
in Form eines Dämpfungsgliedes.
Diese Steuerungs- oder Aussteuerungsstufe kann im Falle
eines Verstärkers zwischen der Fotodiode, an der das HF-
Signal ausgekoppelt wird, und dem der Fotodiode nachgeord
neten Verstärker angeordnet. Der Steuerungs- bzw. Dämp
fungswert für die vorzugsweise in Form eines Dämpfungs
gliedes ausgeführte Steuerungsstufe wird durch eine linea
risierte und der einfallenden optischen Leistung propor
tionale Spannung in einem zum HF-Zweig parallelen Zweig
ermittelt.
Vorzugsweise wird also der durch die Fotodiode fließende
und der optischen Leistung proportionale Strom in einem
ersten Schritt in eine der optischen Empfangsleistung
proportionale Spannung umgesetzt, die in einer dieser
Umsetzungsstufe nachgeordneten Linearisierungsstufe linea
risiert wird. Durch diese Linearisierung ist es dann mög
lich, die Steuerungs- oder Dämpfungsstufe automatisch
stets so einzustellen, daß der Ausgangspegel des optischen
Empfängers unabhängig von der optischen Eingangsleistung
konstant gehalten wird.
Ebenso ist es möglich, einen Verstärker zwischen der Foto
diode und der erläuterten Aussteuerungsstufe anzuordnen,
so daß in der Aussteuerungsstufe selbst der gewünschte
konstante Ausgangspegel einstellbar ist. Dies kann, wie
erwähnt, vorzugsweise in Form eines Dämpfungsgliedes er
folgen. Aber auch andere Steuerungs- bzw. Regelungsein
richtungen sind möglich.
Nur der Vollständigkeit halber wird angemerkt, daß dann,
wenn beispielsweise der Ausgangspegel der Fotodiode aus
reichend hoch ist, unter Umständen sogar auf einen Ver
stärker verzichtet werden kann. In diesem Falle würde über
den zweiten Steuerungs- und Regelzweig lediglich die Aus
steuerungsstufe so angesteuert werden, daß an deren Aus
gang der gewünschte konstante Ausgangspegel (in einem
ausreichend groß bemessenen Bereich) vorliegt.
Weitere Vorteile, Einzelheiten und Merkmale der Erfindung
ergeben sich nachfolgend aus dem anhand von Zeichnungen
dargestellten Ausführungsbeispiel. Dabei zeigen im ein
zelnen:
Fig. 1 eine schematische Schaltungsanordnung der
erfindungsgemäßen Steuerung;
Fig. 2 ein Schaltungsdetail aus Fig. 1;
Fig. 3 ein Diagramm zur Erläuterung des Span
nungsverlaufes.
In Fig. 1 ist eine Fotodiode 1 dargestellt, die u. a.
einen Anschlußpin besitzt, an dem das empfangene optische
Eingangssignal in Form eines elektrischen HF-Signals aus
gekoppelt wird. Die HF-Auskopplung kann abhängig vom Dio
dentyp an der den Fotodiodenstrom führenden Leitung bei
spielsweise über einen in den Zeichnungen nicht näher
dargestellten Kondensator oder beispielsweise bei einem
anderen Diodentyp über einen Pin-Anschluß erfolgen, bei
welchem die Auskopplung im Diodengehäuse integriert er
folgt.
Das HF-Signal wird in dem HF-Zweig 3 einem Verstärker bzw.
einer Verstärkungsstufe 5 zugeführt.
Der Verstärkungsstufe 5 vorgeschaltet ist eine Aussteue
rungsstufe 7, worüber das HF-Signal so eingestellt bzw.
gedämpft werden kann, daß am Ausgang der Verstärkerstufe
5 ein konstanter HF-Ausgangspegel unabhängig von der opti
schen Eingangsleistung der Fotodiode vorliegt.
Dazu ist ein zur Fotodiode 1 und der Aussteuerungssstufe
7 parallel geschalteter Regelungszweig 9 vorgesehen.
Aus Fig. 1 und 2 ist ersichtlich, daß in dem Regelungs
zweig 9 der Fotodiode 1 nachgeschaltet zunächst ein Umset
zer 11 zur Umsetzung der empfangenen optischen Leistung in
einer ihr proportionalen Spannung sowie eine Linearisie
rungsstufe 13 nachgeordnet ist.
Gemäß Detaildarstellung nach Fig. 2 ist in einer Fotodio
denleitung 17 ein Referenzwiderstand 19 in Reihe geschal
tet, an dem beidseitig an Anschlüssen über je einen Wider
stand 21 und 23 die am Referenzwiderstand 19 abfallende
Spannung Up hochohmig abgegriffen und den beiden Eingängen
des in Fig. 2 gezeigten Differenz-Verstärkers 25 zuge
führt wird. Im gezeigten Ausführungsbeispiel ist noch in
einer Zweigleitung 27 zwischen dem Plus-Eingang und der
Betriebsspannung ein weiterer Widerstand 29 geschaltet.
Der Ausgang des Differenzverstärkers 25 ist über einen
weiteren Widerstand 31 mit dem Minus-Eingang des Diffe
renzverstärkers 25 rückgekoppelt.
Dadurch wird gewährleistet, daß die Ausgangsspannung U₁ am
Ausgang des Differenzverstärkers 25 dem Spannungsabfall Up
an dem Referenzwiderstand 19 entspricht, wobei der Span
nungsabfall Up durch den Fotostrom Ip hervorgerufen wird.
Somit erhält man also eine Spannung am Ausgang des Diffe
renzverstärkers 25, der der einfallenden optischen Lei
stung proportional ist, die aber aufgrund des logarithmi
schen/linearen Maßstabes gemäß der vereinfachten Darstel
lung nach Fig. 3 gekrümmt ist.
Um eine Linearisierung dieser gekrümmten Spannungskurve zu
erzielen, ist die erwähnte Linearisierungsstufe 13 dem
Ausgang des Differenzverstärkers 25 im gezeigten Ausfüh
rungsbeispiel unter Zwischenschaltung eines Widerstandes
35 als Kompensationsnetzwerk nachgeschaltet. Die Lineari
sierungsstufe 13 besteht beispielsweise aus einer oder
mehreren Dioden. Bei entsprechender Schaltung der Dioden
in der Zweigleitung 39 zu einem Betriebsspannungs-Anschluß
41 ergibt sich dann am Ausgang des Steuerungszweiges 9 die
nunmehr linearisierte Ausgangsspannung U₂ entsprechend der
Darstellung in Fig. 3.
Mittels dieser nunmehr linearisierten Steuerungsspannung
kann die erwähnte Aussteuerungsstufe 7 nunmehr so ange
steuert werden, daß der elektrische HF-Ausgangspegel am
Ausgang des Verstärkers 5 unabhängig von der optischen
Eingangsleistung, d. h. dem empfangenen einfallenden Licht,
zumindest in einem ausreichend groß bemessenen Wertebe
reich konstant gehalten werden kann.
Die Aussteuerungsstufe 7 besteht dabei vorzugsweise aus
einem Pin-Dioden-Stellglied.
Abweichend vom gezeigten Ausführungsbeispiel könnte der in
Fig. 1 gezeigte Verstärker auch in dem HF-Zweig zwischen
Fotodiode 1 und Aussteuerungsstufe 7 angeordnet sein. Auch
bei diesem Ausführungsbeispiel könnte die Aussteuerungs
stufe 7 nach Art einer Dämpfungsstufe oder eines Dämp
fungsgliedes arbeiten, um den Ausgangspegel in einem aus
reichenden Bereich konstant zu halten.
Insbesondere dann, wenn der Ausgangspegel der Fotodiode
ausreichend hoch ist, kann unter Umständen ganz auf den
Verstärker verzichtet werden. Auch hier könnte der Aus
gangspegel der Aussteuerungsstufe 7 in einem weiten Be
reich konstant eingestellt und eingehalten werden. Auch in
diesem Ausführungsbeispiel könnte die Aussteuerungsstufe
bevorzugt in Form eines Dämpfungsgliedes umgesetzt sein.
Claims (11)
1. Verfahren zur Aussteuerung eines optischen Empfängers,
bei welchem das optische Signal mittels einer Fotodiode
(1) in ein elektrisches HF-Signal umgesetzt und eine Aus
steuerungsstufe (7) zugeführt wird, gekennzeichnet durch
die folgenden Merkmale
- - es wird ein der optischen Empfangsleistung proportiona les Spannungssignal erzeugt,
- - das von der optischen Empfangsleistung abhängige Span nungssignal wird linearisiert, und
- - in Abhängigkeit des linearisierten Spannungssignals erfolgt in der Aussteuerungsstufe (7) eine Aussteuerung zur Erzielung eines zumindest in einem Bereich konstan ten oder quasi-konstanten Ausgangspegels.
2. Verfahren nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß
in der Aussteuerungsstufe (7) in Abhängigkeit der lineari
sierten und der einfallenden optischen Leistung proportio
nalen Spannung das von der Fotodiode (1) kommende ausge
koppelte HF-Signal so gedämpft wird, daß am Ausgang der
Aussteuerungsstufe (7) oder eines nachgeschalteten oder im
HF-Zweig (3) vorgeschalteten Verstärkers zumindest in
einem gewissen Bereich ein von der optischen Eingangslei
stung der Fotodiode (1) unabhängiger konstanter Ausgangs
pegel erzielbar ist.
3. Schaltungsanordnung zur Durchführung des Verfahrens
insbesondere nach Anspruch 1 oder 2, mit einer Fotodiode
(1) und einer der Fotodiode (1) nachgeschalteten Aussteue
rungsstufe (7), gekennzeichnet durch die folgenden Merkma
le
- - parallel zu einem von der Fotodiode (1) zu der Aus steuerungsstufe (7) führenden HF-Zweig (3) ist ein Steuerungszweig (9) geschaltet,
- - in dem Steuerungszweig (9) ist ein Umsetzer (11) zur Erzeugung eines der optischen Eingangsleistung der Fotodiode (1) proportionalen Spannungssignales (U₁) vorgesehen, worüber die Aussteuerungsstufe (7) zumin dest mittelbar zur Aussteuerung der Ausgangsstufe (7) ansteuerbar ist.
4. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3, dadurch gekenn
zeichnet, daß in dem Steuerungszweig (9) dem Umsetzer (11)
eine Linearisierungsstufe (13) nachgeschaltet ist.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 3 oder 4, dadurch
gekennzeichnet, daß der Umsetzer (11) einen Differenzver
stärker (25) umfaßt, an dessem Ausgang ein der optischen
Empfangsleistung der Diode proportionales Spannungssignal
(U₁) erzeugbar ist.
6. Schaltungsanordnung nach Anspruch 5, dadurch gekenn
zeichnet, daß die beiden Eingänge des Differenzverstärkers
(25) mit den beiden Anschlüssen eines Referenzwiderstandes
(19) verbunden sind, der in Reihe mit der Fotodiode (1)
geschaltet ist.
7. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 6,
dadurch gekennzeichnet, daß die Linearisierungsstufe (13)
zumindest eine Diode (37) umfaßt, die in einer von dem
Steuerungszweig (9) wegführenden und zu einem Betriebs
spannungs-Anschlußpol (41) führenden Zweigleitung (39)
sitzt.
8. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 7,
dadurch gekennzeichnet, daß die Aussteuerungsstufe (7) aus
einem Dämpfungsglied besteht.
9. Schaltungsanordnung nach Anspruch 8, dadurch gekenn
zeichnet, daß die Aussteuerungsstufe (7) zumindest eine
Pin-Diode als Stellglied umfaßt.
10. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 9,
dadurch gekennzeichnet, daß der Aussteuerungsstufe (7) im
HF-Zweig (3) ein Verstärker (5) vorgeschaltet ist.
11. Schaltungsanordnung nach einem der Ansprüche 3 bis 10,
dadurch gekennzeichnet, daß der Aussteuerungsstufe (7) ein
Verstärker (5) nachgeschaltet ist, dessen Ausgangspegel
über die Aussteuerungsstufe (7) zumindest in einem Bereich
konstant oder quasi-konstant gehalten wird.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944433872 DE4433872A1 (de) | 1994-09-22 | 1994-09-22 | Verfahren und Schaltungsanordnung zur Aussteuerung von optischen Empfängern |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
DE19944433872 DE4433872A1 (de) | 1994-09-22 | 1994-09-22 | Verfahren und Schaltungsanordnung zur Aussteuerung von optischen Empfängern |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
DE4433872A1 true DE4433872A1 (de) | 1996-03-28 |
Family
ID=6528921
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
DE19944433872 Withdrawn DE4433872A1 (de) | 1994-09-22 | 1994-09-22 | Verfahren und Schaltungsanordnung zur Aussteuerung von optischen Empfängern |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
DE (1) | DE4433872A1 (de) |
Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2314872B2 (de) * | 1972-04-04 | 1978-09-28 | Westinghouse Electric Corp., Pittsburgh, Pa. (V.St.A.) | Elektrische Signalübertragungsvorrichtung |
DE3233146A1 (de) * | 1981-09-08 | 1983-03-24 | Western Electric Co | Nichtintegrierender empfaenger |
DE3203828A1 (de) * | 1982-02-04 | 1983-08-11 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zur reduzierung der pegeldynamik in einem optischen uebertragungssystems |
DE3416493A1 (de) * | 1984-05-04 | 1985-11-07 | Standard Elektrik Lorenz Ag, 7000 Stuttgart | Optische empfangseinrichtung |
DE3038760C2 (de) * | 1979-03-26 | 1989-11-23 | At & T Technologies, Inc., New York, N.Y., Us | |
DE3818168C2 (de) * | 1988-05-26 | 1991-03-14 | Krone Ag, 1000 Berlin, De |
-
1994
- 1994-09-22 DE DE19944433872 patent/DE4433872A1/de not_active Withdrawn
Patent Citations (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE2314872B2 (de) * | 1972-04-04 | 1978-09-28 | Westinghouse Electric Corp., Pittsburgh, Pa. (V.St.A.) | Elektrische Signalübertragungsvorrichtung |
DE3038760C2 (de) * | 1979-03-26 | 1989-11-23 | At & T Technologies, Inc., New York, N.Y., Us | |
DE3233146A1 (de) * | 1981-09-08 | 1983-03-24 | Western Electric Co | Nichtintegrierender empfaenger |
DE3203828A1 (de) * | 1982-02-04 | 1983-08-11 | Siemens AG, 1000 Berlin und 8000 München | Verfahren zur reduzierung der pegeldynamik in einem optischen uebertragungssystems |
DE3416493A1 (de) * | 1984-05-04 | 1985-11-07 | Standard Elektrik Lorenz Ag, 7000 Stuttgart | Optische empfangseinrichtung |
DE3818168C2 (de) * | 1988-05-26 | 1991-03-14 | Krone Ag, 1000 Berlin, De |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
DE-B.: GROLL, Horst, Microwellenmeßtechnik, Vieweg & Sohn Braunschweig 1968, L.C. Catalog No.78-80658, Satz und Druc VEB O. Offizin Andersen Nexö, Leipzig, @2.5, S.52 u. 53 * |
DE-B.: LIMANN Otto, Funktechnik ohne Ballast, 14.Aufl., Francis-Verlag München, 1978, ISBN 3-77 23-5264-2, S.156,157 * |
DE-B.: SCHMIDT - FEUSTEL, Optoelektronik, kurz und bündig, Vogel-Verlag Würzburg, 1975, ISBN 3-8023-0076-9, @4.2.1 S.72 Bild 4.2.3 bis insbes. Bild 4.2.5, Text bis S.77, @4.2.2 S.78,79,80, @4.2.4 ab S.85 u. 86 * |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
DE2847182C3 (de) | Verfahren zur Modulationsstromregelung von Laserdioden | |
DE3824091C2 (de) | ||
DE19882819B4 (de) | Optische Empfangsvorrichtung | |
DE2718491C2 (de) | Schaltungsanordnung zur Verstärkung der Signale eines elektromagnetischen Wandlers und zur Vorspannungserzeugung für den Wandler | |
EP0571747A2 (de) | Schaltungsanordnung für einen optischen Empfänger | |
EP0063748B1 (de) | Schaltungsanordnung zur Erzeugung von Steuergrössen aus dem Schleifenstrom | |
EP0844729A2 (de) | Verfahren und Vorrichtung zur Ausregelung des DC-Offsets eines Umrichters | |
DE69931488T2 (de) | Verstärkungsregelschaltung und verfahren zur verstärkungsreglung eines variablenvertärkers mit hilfe eines pilotsignals | |
DE4433872A1 (de) | Verfahren und Schaltungsanordnung zur Aussteuerung von optischen Empfängern | |
DE2707870A1 (de) | Schaltungsanordnung zur verstaerkungssteuerung | |
DE3045545C2 (de) | Verfahren zum Regeln des Ausgangssignals eines Halbleiterlasers und Schaltungsanordnung zum Durchführen dieses Verfahrens | |
DE10020930B4 (de) | Vorrichtung und Verfahren zur Vorbehandlung eines unter Verwendung eines nichtlinearen Verstärkers mit vorgeschaltetem Bandpaßfilter zu übertragenden Signals | |
DE2543861A1 (de) | Schaltungsanordnung zur sperrung eines zweirichtungsverstaerkers gegen die aufnahme abgehender signale | |
EP0914012A2 (de) | Vorrichtung zum Zusammenführen und Verstärken von zwei breitbandigen Signalen | |
DE2044190C3 (de) | Allpaß-Netzwerk für Breitband-Nachrichtenübertragungsanlagen | |
EP0193733B1 (de) | Verfahren zur Anpassung einer Gabelverstärkerschaltung an eine Fernmeldeleitung und Einrichtung zur Durchführung des Verfahrens | |
DE3045511A1 (de) | Laserregelung bei betrieb mit zeitlich nicht definierten impulsfolgeabstaenden | |
DE1287644B (de) | ||
DE2814716C2 (de) | ||
EP0582874B1 (de) | Schaltungsanordnung zur frequenzabhängigen Kompensation des Klirrens zweiter Ordnung in einem Übertragungssystem | |
DE19807074A1 (de) | Gabelverstärker | |
DE3928775A1 (de) | Schaltungsanordnung zur regelung des pegels elektrischer signale | |
DE2531132C3 (de) | Breitband-Leitungsverstarker | |
DE10255165B4 (de) | Verfahren und Vorrichtung zum Auskoppeln von Monitorsignalen aus einer Nachrichtenübertragungsstrecke sowie Nachrichtenübertragungsstrecke | |
DE693877C (de) | Einrichtung zum Hochfrequenzverkehr ueber Leitungen |
Legal Events
Date | Code | Title | Description |
---|---|---|---|
OP8 | Request for examination as to paragraph 44 patent law | ||
8130 | Withdrawal |