DE69721610T2 - Burstsignal-Verstärker und optische Empfangsschaltungsanordnung - Google Patents

Burstsignal-Verstärker und optische Empfangsschaltungsanordnung Download PDF

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Description

  • HINTERGRUND DER ERFINDUNG GEBIET DER ERFINDUNG
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf einen Verstärker und eine optische Empfangsschaltung, welche den Verstärker verwendet, und insbesondere auf einen Verstärker zum Verstärken eines Burst-Signals (ein Signal, welches intermittierend erscheint) und eine optische Empfangsschaltung, welche den Verstärker verwendet.
  • BESCHREIBUNG DES STANDES DER TECHNIK
  • Bei einem Signalverstärker in einer optischen Empfangsschaltung, die ein kontinuierliches Signal behandelt, wurde ein System, welches gebildet ist aus einer AC-Kopplung zum Detektieren des Durchschnittswerts des Signals und Geben des Mittelwerts als das Niveau des Schwellwerts eines Komparators zum Beurteilen von eins oder Null verwendet.
  • Bei einer optischen Empfangsschaltung, welche eine kleine optische Empfangsleistung behandelt, müssen Signale, welche Werte bis einige Minivolt aufweisen, verstärkt werden, wobei ein Schaltungsdesign, welches in der Lage ist, eine Ausgabevariation zu unterdrücken auf Grund einer Temperaturvariation und einer Leistungsversorgungsspannungsvariation im größtmöglichen Umfang, unerlässlich ist.
  • Das AC-Kopplungssystem ist allgemein am meisten verwendet worden, weil es leicht machbar ist, jeden Verstärker stabil zu betreiben, weil die Vorspannung in dem Verstärker relativ stabil ist gegen eine Leistungsversorgungsspannungsvariation und eine Temperaturvariation.
  • In den vergangen Jahren ist auf dem Gebiet eines optischen Abonnentensystems und eines optischen Verbindungssystems jedoch die Notwendigkeit des Behandelns eines Burst-Signals zum intermittierenden Austauschen eines Lichtsignals angewachsen, und eine optische Empfangsschaltung entsprechend dazu ist nachgefragt worden.
  • Insbesondere bei dem optischen Abonnentensystem ist es notwendig geworden, seinen Anwendungsbereich inklusive Freiluftverwendungen zu betrachten, z. B., wobei die Notwendigkeit des Gewährleistens stabiler Operationen in einen Temperaturbereich größer als derjenige bei dem herkömmlichen Beispiel angestiegen ist.
  • Wenn die optische Empfangsschaltung mit dem herkömmlichen AC-Kopplungssystem ein Burst-Signal empfängt, variiert der Mittelwert eines empfangenen Signals im großen Maße an der Spitze des Burst-Signals, wobei das Signal nicht akkurat reproduziert werden kann in der Nachbarschaft des Kopfes des Burst-Signals.
  • Als ein Empfänger, der ein Burst-Signal behandelt, ist daher ein DC-Kopplungssystem erforderlich. Jedoch hat das DC-Kopplungssystem den Nachteil darin, dass die Vorspannung (Bias) leicht beeinträchtigt wird durch eine Temperaturvariation und eine Leistungsversorgungsspannungsvariation. Dies wird nachfolgend detaillierter beschrieben.
  • Herkömmliche Beispiele einer optischen Empfangsschaltung, welche das DC-Kopplungssystem verwendet als eine Basis, umfassend eine optische Empfangsschaltung, welche offenbart ist in der Japanischen Offenlegungsschrift Nr. 310967/1994 (nachfolgend hier als erster Stand der Technik bezeichnet), und eine optische Empfangsschaltung, offenbart in der Japanischen Patentpublikation Nr. 107943/1995 (nachfolgend hier als zweiter Stand der Technik bezeichnet), eine optische Empfangsschaltung offenbart in US-Patent Nr. 5430766 (hier nach folgend als dritter Stand der Technik bezeichnet).
  • Die optische Empfangsschaltung bei dem ersten Stand der Technik ermöglicht es, ein Impulssignal zu reproduzieren durch Verwenden eines Ausgangssignals eines Vorverstärkers, mit welchem eine Photodiode verbunden ist als ein Signaleingang eines Komparators in der nachfolgenden Stufe, und Verwenden eines Zwischenwertes, der produziert wird durch Widerstands-Trennen eines Ausgangssignals einer ersten Spitzendetektionseinheit zum Detektieren und Halten des Maximalwerts einer Ausgabe des Vorverstärkers und eines Ausgangssignals einer zweiten Spitzendetektioneinheit zum Detektieren und Halten des Minimalwerts der Ausgabe des Vorverstärkers als eine Referenzeingabe des Komparators in der nachfolgenden Stufe.
  • Die optische Empfangseinheit bei dem zweiten Stand der Technik ermöglicht es, ein Impulssignal zu reproduzieren durch Verwenden eines Ausgangssignals eines ersten Transimpedanz-Vorverstärkers, mit welchem eine Photodiode verbunden ist, als ein Signaleingang eines Komparators in der nachfolgenden Stufe und Verwenden eines Zwischenwerts, der produziert wird durch Widerstands-Trennen eines Ausgangssignals einer Spitzendetektionseinheit zum Detektieren und Halten des Minimalwerts einer Ausgabe eines ersten Vorverstärkers und eines Ausgangssignals eines zweiten Vorverstärkers (ein Vorverstärker, mit welchem keine Photodiode verbunden ist) zum Ausgeben des Maximalwerts der Ausgabe des ersten Vorverstärkers als eine Referenzeingabe des Komparators in der nachfolgenden Stufe.
  • Die optische Empfangsschaltungen beim ersten Stand der Technik und dem zweiten Stand der Technik sind schwierig zu verwenden in einem weiteren Temperaturbereich, weil eine Temperaturvariation bei der Spitzendetektionseinheit direkt einen Eingang des Komparators in der nachfolgenden Stufe beeinträchtigt. Wenn Rauschen in einer Signalleitung umfasst ist, kann ein fehlerhafter Spitzenwert gehalten werden in Antwort auf das Rauschen in der Spitzendetektionseinheit. Auch wird in diesem Fall eine akkurate Signalreproduktion schwierig.
  • Andererseits umfasst die optische Empfangseinheit bei dem dritten Stand der Technik einen Vorverstärker, der einen Differenzverstärker und einen Komparator zum Erhalten einer digitalen Ausgabe umfasst auf Eingabe einer Differenzausgabe von dem Differenzverstärker. Bei der optischen Empfangsschaltung bei dem dritten Stand der Technik wird eine Ausgabe einer Spitzendetektionseinheit auf der Seite eines positiven Anschlusses eines Differenzausgangssignals verwendet beim Rückkoppeln, um das Niveau einer Referenzeingabe des Differenzverstärkers zu bestimmen, welcher den Vorverstärker bildet. Wenn es eine Temperaturvariation und eine Leistungsversorgungsspannungsvariation gibt, beeinträchtigt daher eine Variation in der Ausgabe der Spitzendetektionseinheit eine Ausgabe des Vorverstärkers, wobei eine akkurate Signalreproduktion schwierig wird in einem weiten Temperaturbereich. Wenn Rauschen in einer Signallinie enthalten ist, kann ein fehlerhafter Spitzenwert gehalten werden in Antwort auf das Rauschen in der Spitzendetektionseinheit. Auch in diesem Fall wird eine akkurate Signalreproduktion schwierig.
  • Bei einem optischen Kommunikationssystem des passiven Doppelsternaufbaus oder dergleichen, bei welchem eine Mehrzahl von Anschlüssen zu einem Sternkoppler verbunden sind, selbst wenn die Anschlüsse temporär getrennt sind, um Signalübertragung unter Verwendung einer TDMA-Technik durchzuführen, werden die Lichtemissionsniveaus zu der Zeit von keiner Signalübertragung bei jedem Anschluss, in manchen Fällen, addiert, um ein Niveau zu erhalten, welches nicht ignoriert werden kann in Bezug auf ein Signalniveau. Des Weiteren, wenn ein System, welches verschiedene Signale überträgt in einer Multi-Wellenlänge unter Verwendung einer WDM-Technik verwendet wird, ist erwogen worden, dass ein Lichtsignal, welches eine unnötige Wellenlänge aufweist, empfangen wird durch einen Photodetektor als Hintergrundlicht, wenn die Isolation des Wellenlängendivisions-multiplexierenden Lichts ungenügend in einem optischen Modul ist.
  • Bei der optischen Empfangsschaltung in dem dritten Stand der Technik sind zwei Spitzendetektionseinheiten vorgesehen zum Detektieren und Halten der jeweiligen Maximalwerte von Differenzausgaben des Vorverstärkers, um den oben erwähnten Effekten des Hintergrundlichts zu vermeiden, um eine derartige Rückkopplungssteuerung durchzuführen, um die Differenz zwischen Ausgängen der zwei Spitzendetektionseinheiten zu finden und eine Stromquelle zu steuern, so dass es keine Differenz gibt. Bei einem derartigen Aufbau werden jedoch zwei Rückkopplungsschleifen verwendet, wobei die am besten geeignete Einstellung der Zeitkonstante eine Schwierigkeit bereitet.
  • In dem Artikel "One-Chip Receiver IC for 2.4 GB/S Optical Communication Systems", Soda et al., IEEE 1995 Custom Integrated Circuits Conference, 1. Mai 1995, Seiten 99–102 ist eine Verstärkervorrichtung gemäß der Präambel der unabhängigen Ansprüche offenbart.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ERFINDUNG
  • Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, einen Verstärker zu schaffen, welcher in der Lage ist, immer akkurat ein Signal zu reproduzieren unter verschiedenen Betriebsumgebungen (z. B. solchen Umgebungen, dass es eine Variation in der Umgebungstemperatur gibt, eine Variation in einer Leistungsversorgungsspannung, enthalten sein von Rauschen von einer Leistungsversorgung oder dergleichen oder enthalten sein von Hintergrundlicht), und eine optische Empfangsschaltung, welche den Verstärker verwendet.
  • Um das oben erwähnte Ziel zu erreichen, hat die Erfindung die folgenden Eigenschaften.
  • Ein erster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist auf einem Verstärker gerichtet zum Verstärken eines eingegebenen Burst-Signals, welcher umfasst:
    eine erste Verstärkerschaltung zum Verstärken des Burst-Signals und Ausgeben des Ergebnisses der Verstärkung in der Form einer Differenzausgabe inklusive ersten und zweiten Ausgaben, die erscheinen, um longitudinal symmetrisch mit Bezug auf eine Offset-Spannung zu liegen, welche ihre Ausgabespannung ist in einem Fall, wo es keine Eingabe gibt;
    eine erste Spitzenwerthalteschaltung zum Detektieren und Halten eines Spitzenwerts der ersten Ausgabe der ersten Verstärkerschaltung;
    eine zweite Spitzenwerthalteschaltung zum Detektieren und Halten eines Spitzenwerts der zweiten Ausgabe der ersten Verstärkerschaltung (ein Spitzenwert in der gleichen Richtung wie der Spitzenwert, der durch die erste Spitzenwerthalteschaltung detektiert wird);
    eine zweite Verstärkerschaltung zum Differenzverstärken von Ausgaben der ersten und zweiten Spitzenwerthalteschaltungen, um eine Referenzspannung zu erzeugen, folgend dem DC-Niveau der ersten Ausgabe der ersten Verstärkerschaltung; und
    die dritte Verstärkerschaltung gemäß dem achten Aspekt.
  • In dem ersten Aspekt detektieren sowohl die erste als auch die zweite Spitzenwerthalteschaltung jeweils die Spitzenwerte in der gleichen Richtung, wobei Ausgabevariationen auch jeweils in der gleichen Richtung erscheinen. Wenn die Ausgaben der ersten und zweiten Spitzenwerthalteschaltung differenzverstärkt werden durch die zweite Verstärkerschaltung, werden daher beide Ausgabevariationen gelöscht, wodurch eine akkurate Referenzspannung erhalten wird. Selbst wenn es eine Leistungsversorgungsspannungsvariation und eine Temperaturvariation gibt, kann daher die Variation in der Spitzenwerthalteschaltung absorbiert werden, wodurch das Burst-Signal akkurat verstärkt werden kann in dem einfachen Aufbau.
  • Ein zweiter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist gekennzeichnet dadurch, dass in dem ersten Aspekt der Verstärkungsfaktor der zweiten Verstärkerschaltung eingestellt ist in der Nähe von 0,5, und eine Offset-Spannung, welche eine Ausgangsspannung in einem Fall ist, wo es keine Differenzeingabe der zweiten Verstärkerschaltung gibt, ist derart eingestellt, dass sie in etwa gleich der Offset-Spannung der ersten Verstärkerschaltung ist.
  • Bei dem zweiten Aspekt ist der Verstärkungsfaktor der zweiten Verstärkerschaltung eingestellt auf 0,5, und die Offset-Spannung davon ist derart eingestellt, dass sie gleich der ersten Offset-Spannung der ersten Verstärkerschaltung ist, so dass das Niveau der Referenzspannung, die von der zweiten Verstärkerschaltung ausgegeben wird, akkurat ausgerichtet ist mit der Mitte der Signalamplitude der ersten Ausgabe in der ersten Verstärkerschaltung.
  • Ein dritter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiten Aspekt
    die ersten und zweiten Verstärkerschaltungen so angepasst sind, dass ihre jeweiligen Designs und Schaltungskonstanten bestimmt sind, aufeinander bezogen zu sein, damit Ausgabevariationen, die verursacht werden durch jeweilige interne Schaltungen, einander gleich sind.
  • Gemäß dem Aufbau in dem dritten Aspekt erscheinen die gleichen Variationen als die Ausgangsvariation, welche in der ersten Verstärkerschaltung auftritt, jeweils in der gleichen Richtung in den ersten und zweiten Spitzenwerthalteschaltungen, wobei die Variation überlagert wird auf der Referenzspannung der zweiten Verstärkerschaltung. Die Ausgabevariation, die in der ersten Verstärkerschaltung auftritt, wird beseitigt im Bereitstellen der Differenzverstärkung in der zweiten Verstärkerschaltung. Wie sinngemäß gezeigt, umfasst daher die Referenzspan nung, die von der zweiten Verstärkerschaltung ausgegeben wird, nur die Ausgabevariation, welche in der ersten Verstärkerschaltung auftritt. Die ersten und zweiten Verstärkerschaltungen sind so aufgebaut, dass die Ausgabevariationen einander gleich sind, wodurch die Referenzspannung akkurat der Variation eines Signals folgt, welches von der ersten Verstärkerschaltung ausgegeben wird.
  • Ein vierter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem dritten Aspekt
    die ersten und zweiten Spitzenwerthalteschaltungen das gleiche Schaltungsdesign aufweisen.
  • Gemäß dem Aufbau in dem vierten Aspekt werden die Variationen, welche in den ersten und zweiten Spitzenwerthalteschaltungen auftreten, gleich, wodurch die Variationen ungefähr zu Null gesetzt werden können durch Vorsehen der Differenzverstärkung in der zweiten Verstärkerschaltung.
  • Ein fünfter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem vierten Aspekt
    die ersten und zweiten Spitzenwerthalteschaltungen jeweils erste und zweite Maximalwerthalteschaltungen umfassen zum Detektieren und Halten der Maximalwerte der ersten und zweiten Ausgaben der ersten Verstärkerschaltung.
  • Ein sechster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem dritten Aspekt
    die erste Verstärkerschaltung zumindest umfasst:
    erste und zweite Transistoren, die ihre jeweiligen Emitter miteinander verbunden haben; eine erste Stromquelle, die verbunden ist mit den Emittern, zusammen verbunden mit den ersten und zweiten Transistoren;
    einen ersten Widerstand, der zwischen den Kollektor des ersten Transistors und einer Leistungsversorgungsleitung geschaltet ist; und
    einen zweiten Widerstand, der zwischen den Kollektor des zweiten Transistors und der Leistungsversorgungsleitung geschaltet ist, und wobei die zweite Verstärkerschaltung zumindest umfasst:
    dritte und vierte Transistoren;
    einen dritten Widerstand, dessen eines Ende verbunden ist mit dem Emitter des dritten Transistors;
    einen vierten Transistor, der zwischen den Kollektor des dritten Transistors und die Leistungsversorgungsleitung geschaltet ist und den gleichen Widerstandswert hat wie derjenige des ersten Widerstands;
    einen fünften Widerstand, dessen eines Ende verbunden ist mit dem Emitter des vierten Transistors und der den gleichen Widerstandswert hat wie der dritte Widerstand;
    einen sechsten Widerstand, der zwischen den Kollektor des vierten Transistors und die Leistungsversorgungsleitung geschaltet ist und denselben Widerstandswert wie der zweite Widerstand hat; und
    eine zweite Stromquelle, die verbunden ist mit den jeweiligen anderen Enden des dritten und fünften Widerstands und denselben Aufbau hat wie die erste Stromquelle, wobei ein Strom, der hierdurch fließt, gleich im Wert ist wie ein Strom, der durch die erste Stromquelle fließt.
  • Ein siebter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Aspekt,
    die erste Verstärkerschaltung einen Differenzverstärker umfasst, welcher das Burst-Signal empfängt als eine Signaleingabe und eine feste Spannung empfängt, die temporär eingestellt ist mit Bezug auf das DC-Niveau des Burst-Signals als eine Referenzeingabe, zum Differenzverstärken des Burst-Signals auf der Basis der festen Spannung.
  • Ein achter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem ersten Aspekt
    ein dritte Verstärkerschaltung, welche die erste Ausgabe der ersten Verstärkerschaltung als ein Signaleingang empfängt und die Referenzspannung, die ausgebeben wird von der zweiten Verstärkerschaltung, als eine Referenzeingabe empfängt, zum Differenzverstärken der ersten Ausgabe auf der Basis der Referenzspannung.
  • Ein neunter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist gekennzeichnet durch weiter Aufweisen, in dem ersten Aspekt, einen Komparator, welcher die erste Ausgabe der ersten Verstärkerschaltung als eine Signaleingabe empfängt und die Referenzspannung, die ausgegeben wird von der zweiten Verstärkerschaltung, als ein Referenzeingabe empfängt, zum Unterscheiden der ersten Ausgabe, wobei die Referenzspannung als ein Schwellwert genommen wird, um die Ausgabe der ersten Verstärkerschaltung in eine digitale Wellenform zu formen.
  • Ein zehnter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist gerichtet auf eine optische Empfangsschaltung zum Empfangen eines optischen Burst-Signals und Verstärken des empfangen optischen Burst-Signals, welche umfasst:
    einen Photodetektor zum Konvertieren des empfangenen optischen Burst-Signals in ein Stromsignal;
    eine erste Verstärkerschaltung zum Konvertieren des Stromsignals von dem Photodetektor in ein Spannungssignal und Verstärken des Spannungssignals und Ausgeben des Ergebnisses der Verstärkung in der Form einer Differenzausgabe, welche die ersten und zweiten Ausgaben umfasst, die so erscheinen, dass sie lon gitudinal symmetrisch mit Bezug auf eine Offset-Spannung sind, welche ihre Ausgabespannung in einem Fall ist, wo es keine Eingabe gibt;
    eine erste Spitzenwerthalteschaltung zum Detektieren und Halten eines Spitzenwerts der ersten Ausgabe der ersten Verstärkerschaltung;
    eine zweite Spitzenwerthalteschaltung zum Detektieren und Halten eines Spitzenwerts der zweiten Ausgabe der ersten Verstärkerschaltung (ein Spitzenwert in der gleichen Richtung wie der Spitzenwert, der durch die erste Spitzewerthalteschaltung detektiert wird);
    eine zweite Verstärkerschaltung zum Differenzverstärken von Ausgaben der ersten und zweiten Spitzenwerthalteschaltungen, um eine Referenzspannung zu erzeugen, welche dem DC-Niveau der ersten Ausgabe der ersten Verstärkerschaltung folgt; und
    die dritte Verstärkerschaltung gemäß dem siebzehnten Aspekt.
  • In dem zehnten Aspekt detektieren sowohl die erste als auch die zweite Spitzenwerthalteschaltung jeweils die Spitzenwerte in der gleichen Richtung, wobei Ausgabevariationen auch jeweils in der gleichen Richtung erscheinen. Wenn die Ausgaben der ersten und zweiten Spitzenwerthalteschaltung differenzverstärkt werden durch die zweite Verstärkerschaltung, werden daher beide Ausgabevariationen aufgehoben, wodurch eine akkurate Referenzspannung erhalten wird. Folglich kann die Variation in der Spitzenwerthalteschaltung mit einer Temperaturvariation und einer Leistungsversorgungsspannungsvariation absorbiert werden, wodurch das Burst-Signal akkurat verstärkt werden kann in dem einfachen Aufbau.
  • Ein elfter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem zehnten Aspekt
    der Verstärkungsfaktor der zweiten Verstärkerschaltung in der Nähe von 0,5 eingestellt ist, und eine Offset-Spannung, welche eine Ausgabespannung in einem Fall ist, wo es keine Differenzeingabe der zweiten Verstärkerschaltung gibt, ist so eingestellt, dass sie in etwa gleich der Offset-Spannung der ersten Verstärkerschaltung ist.
  • In dem elften Aspekt ist der Verstärkungsfaktor der zweiten Verstärkerschaltung eingestellt auf 0,5, und die Offset-Spannung davon ist so eingestellt, dass sie gleich der Offset-Spannung der ersten Verstärkerschaltung ist, so dass das Niveau der Referenzspannung, welches ausgegeben wird von der zweiten Verstärkerschaltung, akkurat koinzident ist mit dem Zentrum der Signalamplitude der ersten Ausgabe in der ersten Verstärkerschaltung.
  • Ein zwölfter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem elften Aspekt
    die ersten und zweiten Verstärkerschaltungen so angepasst sind, dass ihre jeweiligen Schaltungsdesigns und Schaltungskonstanten bestimmt sind, auf einander bezogen zu sein, damit Ausgabevariationen, die verursacht werden durch jeweilige interne Schaltung und einander gleich sind.
  • Gemäß dem Aufbau in dem elften Aspekt erscheinen die gleichen Variationen wie die Ausgabevariation, welche auftritt in der ersten Verstärkerschaltung jeweils in der gleichen Richtung in der ersten und zweiten Spitzenwerthalteschaltung, wodurch die Variationen überlagert werden auf der Referenzspannung der zweiten Verstärkerschaltung. Die Ausgabevariation, die in der ersten Verstärkerschaltung auftritt, wird aufgehoben in Bereitstellen der Differenzverstärkung in der zweiten Verstärkerschaltung. Wie sinngemäß gezeigt, umfasst daher die Referenzspannung, die von der zweiten Verstärkerschaltung aufgegeben wird, nur die Ausgabevariation, die in der ersten Verstärkerschaltung auftritt. Weil die ersten und zweiten Verstärkerschaltungen so aufgebaut sind, dass die Ausgabevariationen einander gleich sind, folgt die Referenzspannung akkurat der Variation eines Signals, welches von der ersten Verstärkerschaltung ausgegeben wird.
  • Ein dreizehnter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem zwölften Aspekt die ersten und zweiten Spitzenwerthalteschaltungen das gleiche Schaltungsdesign aufweisen.
  • Gemäß dem Aufbau in dem dreizehnten Aspekt werden die Variationen, welche in den ersten und zweiten Spitzenwerthalteschaltungen auftreten, gleich, wodurch die Variationen auf ungefähr Null eingestellt werden können durch Bereitstellen des Differenzverstärkers in der zweiten Verstärkerschaltung.
  • Ein vierzehnter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem dreizehnten Aspekt
    die ersten und zweiten Spitzenwerthalteschaltungen jeweils erste und zweite Maximalwerthalteschaltungen umfassen zum Detektieren und Halten der Maximalwerte der ersten und zweiten Ausgaben der ersten Verstärkerschaltung.
  • Ein fünfzehnter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem zwölften Aspekt
    die erste Verstärkerschaltung zumindest einen ersten Differenzverstärker umfasst, erste und zweite Emitterfolger und erste und zweite Rückkopplungswiderstände, wobei der erste Differenzverstärker aufweist:
    erste und zweite Transistoren, welche ihre jeweiligen Emitter miteinander verbunden haben;
    eine erste Stromquelle die verbunden ist mit den Emittern, zusammenverbunden mit den ersten und zweiten Transistoren;
    einen ersten Widerstand, der zwischen den Kollektor des ersten Transistors und einer Leistungsversorgungsleitung geschaltet ist; und
    einen zweiten Widerstand, der zwischen den Kollektor des zweiten Transistors und der Leistungsversorgungsleitung geschaltet ist,
    wobei ein Stromsignal, welches ausgegeben wird von dem Photodetektor, der Basis des ersten Transistors zugeführt wird,
    einen invertierenden Ausgang des ersten Differenzverstärkers, welcher erhalten wird von dem Kollektor des ersten Transistors, der ausgegeben wird durch den ersten Emitterfolger,
    einen nicht-invertierenden Ausgang des ersten Differenzverstärkers, welcher erhalten wird von dem Kollektor des zweiten Transistors, der ausgegeben wird durch den zweiten Emitterfolger,
    wobei eine Ausgabe des ersten Emitterfolgers zurückgeführt wird zu der Basis des ersten Transistors durch den ersten Rückkopplungstransistor, wobei eine Ausgabe des zweiten Emitterfolgers zurückgeführt wird zu der Basis des zweiten Transistors durch den zweiten Rückkopplungswiderstand, und wobei die zweite Verstärkerschaltung umfasst:
    einen dritten Transistor, dessen Basis die Ausgabe der ersten Spitzenwerthalteschaltung empfängt;
    einen vierten Transistor, dessen Basis die Ausgabe der zweiten Spitzenwerthalteschaltung empfängt;
    einen dritten Widerstand, der zwischen dem Kollektor des dritten Transistors und die Leistungsversorgungsleitung geschaltet ist und den gleichen Widerstandswert wie der erste Widerstand hat;
    einen vierten Widerstand, der zwischen dem Kollektor des vierten Transistors und die Leistungsversorgungsleitung geschaltet ist und denselben Widerstandswert wie der zweite Widerstand hat;
    einen fünften Widerstand, dessen eines Ende verbunden ist mit dem Emitter des dritten Transistors;
    einen sechsten Widerstand, dessen eines Ende verbunden ist mit dem Emitter des vierten Transistors;
    eine zweite Stromquelle, die verbunden ist mit den jeweiligen anderen Enden des fünften und sechsten Widerstands und den gleichen Aufbau hat wie die erste Stromquelle, wobei ein Strom der dadurch fließt, im Wert der gleiche ist wie ein Strom, der durch die erste Stromquelle fließt; und
    einen dritten Emitterfolger, der den gleichen Aufbau hat wie die ersten und zweiten Emitterfolger und ein Signal empfängt, welches von dem Kollektor des vierten Transistors ausgegeben wird.
  • Ein sechzehnter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist gekennzeichnet dadurch, dass in dem zehnten Aspekt
    ein Rücksetzsignal den ersten und zweiten Maximalwerthalteschaltungen zugeführt wird jedes Mal, wenn das Empfangen des optischen Burst-Signals beendet ist, und
    jeweilige Ausgabespannung der ersten und zweiten Maximalwerthalteschaltungen so eingestellt sind, dass sie in etwa gleich der Offset-Spannung der ersten Verstärkerschaltung in Antwort auf das Rücksetzsignal sind.
  • Gemäß dem Aufbau in dem sechzehnten Aspekt werden die Ausgabespannung der ersten und zweiten Maximalwerthalteschaltungen zurückgesetzt jedes Mal, wenn das Empfangen des optischen Burst-Signals beendet ist, wodurch das Signal akkurat reproduziert werden kann, selbst wenn es einen signifikanten Niveauunterschied von dem zuvor empfangen optischen Burst-Signal gibt.
  • Ein siebzehnter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist gekennzeichnet durch weiter Umfassen, in dem zehnten Aspekt,
    eine dritte Verstärkerschaltung, welche die erste Ausgabe der ersten Verstärkerschaltung empfängt als Signaleingabe und die Referenzspannung empfängt, die ausgegeben wird von der zweiten Verstärkerschaltung als eine Referenzeingabe, zum Differenzverstärken der ersten Ausgabe auf der Basis der Referenzspannung.
  • Ein achtzehnter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist gekennzeichnet durch weiter Aufweisen, in dem siebzehnten Aspekt,
    ein Komparator zum Unterscheiden einer Ausgabe der dritten Verstärkerschaltung mit dem Niveau der Referenzeingabe, die als ein Schwellwert genommen wird, um die Ausgabe der dritten Verstärkerschaltung in eine digitale Wellenform zu formen;
    wobei das Niveau der Referenzeingabe des Komparators eingestellt wird auf ein Niveau, welches die Summe ist des Niveaus der Ausgabe des dritten Verstärkers in einem Fall, wo kein optisches Burst-Signal eingegeben wird, und eines Offsets, der einer Rauschamplitude entspricht.
  • Gemäß dem Aufbau in dem achtzehnten Aspekt wird ein niedriges Niveau immer ausgegeben als eine digitale Ausgabe in einem Fall, wo kein optisches Burst-Signal eingegeben wird, wodurch eine Neuzeitsteuerungsschaltung oder dergleichen, verbunden mit der nachfolgenden Stufe, davor bewahrt werden kann, fehlerhaft betrieben zu werden.
  • Ein neuzehnter Aspekt der vorliegenden Erfindung ist gekennzeichnet durch weiter Aufweisen, in dem zehnten Aspekt,
    einen Komparator, der die erste Ausgabe der ersten Verstärkerschaltung als eine Signaleingabe empfängt und die Referenzspannung, die ausgegeben wird von der zweiten Verstärkerschaltung, als eine Referenzeingabe empfängt, zum Unterscheiden der ersten Ausgabe mit der Referenzspannung, genommen als ein Schwellwert, um die Ausgabe der ersten Verstärkerschaltung in eine digitale Wellenform zu formen.
  • Ein zwanzigster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist gerichtet auf eine optische Empfangsschaltung zum Empfangen eines optischen Burst-Signals und Verstärken des empfangen optischen Burst-Signals, welche umfasst:
    einen Photodetektor zum Konvertieren des empfangen optischen Burst-Signals in ein Stromsignal;
    eine Vorverstärkerschaltung zum Konvertieren des Stromsignals von dem Photodetektor in ein Spannungssignal und Verstärken des Spannungssignals;
    eine Referenzspannungserzeugungsschaltung zum Erzeugen einer Referenzspannung; und
    eine Hauptverstärkerschaltung zum Verstärken einer Ausgabe der Vorverstärkerschaltung, wobei die Hauptverstärkerschaltung umfasst:
    eine erste Verstärkerschaltung, welche die Ausgabe der Vorverstärkerschaltung als eine Signaleingabe empfängt und eine Ausgabe der Referenzspannungserzeugungsschaltung als eine Referenzeingabe empfängt, des Weiteren die Signaleingabe differenzverstärkt auf der Basis der Referenzeingabe und das Ergebnis der Verstärkung ausgibt in der Form einer Differenzausgabe inklusive erste und zweite Ausgabe, die so erscheinen, dass sie longitudinal symmetrisch mit Bezug auf eine Offset-Spannung sind, welche ihre Ausgabespannung in einem Fall ist, wo es keine Eingabe gibt;
    eine erste Spitzenwerthalteschaltung zum Detektieren und Halten eines Spitzenwerts der ersten Ausgabe der ersten Verstärkerschaltung;
    eine zweite Spitzenwerthalteschaltung zum Detektieren und Verstärken eines Spitzenwerts der zweiten Ausgabe der ersten Verstärkerschaltung (ein Spitzenwert in der gleichen Richtung wie der Spitzenwert, der durch die erste Spitzenwerthalteschaltung detektiert wird);
    eine zweite Verstärkerschaltung zum Differenzverstärken von Ausgaben der ersten und zweiten Spitzenwerthalteschaltungen, um eine Referenzspannung zu erzeugen, welche dem DC-Niveau der ersten Ausgabe der ersten Verstärkerschaltung folgt; und die dritte Verstärkerschaltung gemäß dem siebzehnten Aspekt.
  • In dem zwanzigsten Aspekt detektieren sowohl die erste als auch die zweite Spitzenwerthalteschaltungen, die in der Hauptverstärkerschaltung umfasst sind, jeweils Spitzenwerte in der gleichen Richtung, wodurch Ausgabevariationen auch jeweils in der gleichen Richtung erscheinen. Wenn die Ausgaben der ersten und zweiten Spitzenwerthalteschaltungen differenzverstärkt werden durch die zweite Verstärkerschaltung werden daher beide jeweiligen Ausgabevariationen aufgehoben, wodurch eine akkurate Referenzspannung erhalten wird. Folglich kann die Variation in der Spitzenwerthalteschaltung mit einer Temperaturvariation und einer Leistungsversorgungsspannungsvariation absorbiert werden, wodurch das Burst-Signal akkurat in dem einfachen Aufbau verstärkt werden kann.
  • Ein einundzwanzigster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem zwanzigsten Aspekt
    der Verstärkungsfaktor der zweiten Verstärkerschaltung eingestellt ist in der Nähe von 0,5, und
    eine Offset-Spannung welche eine Ausgabespannung ist in einem Fall, wo es keine Differenzeingabe der zweiten Verstärkerschaltung gibt, so eingestellt ist, dass sie in etwa gleich der Offset-Spannung der ersten Verstärkerschaltung ist.
  • In dem einundzwanzigsten Aspekt ist der Verstärkungsfaktor der zweiten Verstärkerschaltung eingestellt in der Nähe von 0,5, und die Offset-Spannung davon ist so eingestellt, dass sie näherungsweise gleich der Offset-Spannung der ersten Verstärkerschaltung ist, so dass das Niveau der Referenzspannung, welche ausgegeben wird von der zweiten Verstärkerschaltung, akkurat ausgerichtet ist mit dem Zentrum der Signalamplitude der ersten Ausgabe in der ersten Verstärkerschaltung.
  • Ein zweiundzwanzigster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem einundzwanzigsten Aspekt
    die ersten und zweiten Verstärkerschaltungen so angepasst sind, dass ihre jeweiligen Schaltungsdesigns und Schaltungskonstanten bestimmt sind, aufeinander bezogen zu sein, damit die Ausgabevariationen, die durch die jeweiligen internen Schaltungen verursacht werden, einander gleich sind.
  • Gemäß dem Aufbau in dem zweiundzwanzigsten Aspekt erscheinen die gleichen Variationen wie die Ausgabevariation, die in der ersten Verstärkerschaltung erscheint, jeweils in der gleichen Richtung in den ersten und zweiten Spitzenwerthalteschaltungen, wodurch die Variation überlagert wird auf der Referenzspannung der zweiten Verstärkerschaltung. Die Ausgabevariation, die in der ersten Verstärkerschaltung auftritt, wird aufgehoben im Bereitstellen der Differenzverstärkung in der zweiten Verstärkerschaltung. Wie sinngemäß gezeigt, umfasst daher die Referenzspannung, die ausgegeben wird von der zweiten Verstärkerschaltung, nur die Ausgabevariation, welche in der ersten Verstärkerschaltung auftritt. Weil die ersten und zweiten Verstärkerschaltungen so aufgebaut sind, dass die Ausgabevariationen einander gleich sind, folgt die Referenzspannung akkurat der Variation in ein Signal, welches von der ersten Verstärkerschaltung ausgegeben wird.
  • Ein dreiundzwanzigster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiundzwanzigsten Aspekt
    die ersten und zweiten Spitzenwerthalteschaltungen das gleiche Schaltungsdesign aufweisen.
  • Gemäß dem Aufbau in dem dreiundzwanzigsten Aspekt werden die Variationen, die in den ersten und zweiten Spitzenwerthalteschaltungen auftreten, gleich, wo durch die Variationen näherungsweise auf Null eingestellt werden können durch Vorsehen der Differenzverstärkung in der zweiten Verstärkerschaltung.
  • Ein vierundzwanzigster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem dreiundzwanzigsten Aspekt
    die ersten und zweiten Spitzenwerthalteschaltungen jeweils erste und zwei Maximalwerthalteschaltungen umfassen zum Detektieren und Halten der Maximalwerte der ersten und zweiten Ausgaben der ersten Verstärkerschaltung.
  • Ein fünfundzwanzigster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem vierundzwanzigsten Aspekt
    die Referenzspannungserzeugungsschaltung gebildet wird durch eine feste Spannungsleistungsversorgung.
  • Ein sechsundzwanzigster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem vierundzwanzigsten Aspekt
    die Referenzspannungserzeugungsschaltung den Maximalwert detektiert und den Minimalwert eines Ausgangssignals von der Vorverstärkerschaltung und einen Wert in der Mitte dazwischen ausgibt.
  • Ein siebenundzwanzigster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem zweiundzwanzigsten Aspekt die erste Verstärkerschaltung umfasst:
    einen ersten Transistor, dessen Basis die Ausgabe der Vorverstärkerschaltung empfängt,
    einen zweiten Transistor, dessen Basis die Ausgabe der Referenzspannungserzeugungsschaltung empfängt;
    einen ersten Widerstand, der zwischen den Kollektor des ersten Transistors und einer Leistungsversorgungsleitung geschaltet ist;
    einen zweiten Transistor, der zwischen den Kollektor des zweiten Transistors und der Leistungsversorgungsleitung geschaltet ist;
    eine erste Stromquelle;
    einen dritten Widerstand, der zwischen den Emitter des ersten Transistors und der ersten Stromquelle geschaltet ist; und
    einen vierten Transistor, der zwischen den Emitter des zweiten Transistors und die erste Stromquelle geschaltet ist und den gleichen Widerstandswert wie der dritte Widerstand hat, und
    wobei die zweite Verstärkerschaltung umfasst:
    einen dritten Transistor, dessen Basis die Ausgabe der ersten Spitzenwerthalteschaltung empfängt;
    einen vierten Transistor, dessen Basis die Ausgabe der zweiten Spitzenwerthalteschaltung empfängt;
    einen fünften Widerstand, der zwischen den Kollektor des dritten Transistors und die Leistungsversorgungsleitung geschaltet ist und den gleichen Widerstandswert wie der ersten Widerstand hat;
    einen sechsten Widerstand, der zwischen den Kollektor des vierten Transistors und die Leistungsversorgungsleitung geschaltet ist und denselben Widerstandswert wie der zweite Widerstand hat;
    eine zweite Stromquelle, welche den gleichen Aufbau hat wie die erste Stromquelle, wobei ein Strom, der hierdurch fließt, der gleiche in Wert ist wie ein Strom, der durch die erste Stromquelle fließt;
    einen siebten Widerstand, der zwischen den Emitter des dritten Transistors und die zweite Stromquelle geschaltet ist und den gleichen Widerstandswert hat wie der fünfte Widerstand; und
    einen achten Widerstand, der zwischen den Emitter des vierten Transistors und die zweite Stromquelle geschaltet ist und den gleichen Widerstandswert wie der sechste Widerstand hat.
  • Ein achtundzwanzigster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem zwanzigsten Aspekt
    ein Rücksetzsignal zugeführt wird den ersten und zweiten Maximalwerthalte schaltungen jedes Mal, wenn das Empfangen des optischen Burst-Signals beendet ist, und
    jeweilige Ausgabespannungen der ersten und zweiten Maximalwerthalteschaltungen so eingestellt sind, dass sie in etwa gleich der Offset-Spannung der ersten Verstärkerschaltung in Antwort auf das Rücksetzsignal sind.
  • Gemäß dem Aufbau in dem achtundzwanzigsten Aspekt werden die Ausgabespannungen der ersten und zweiten Maximalwerthalteschaltungen zurückgesetzt jedes Mal, wenn das Empfangen des optischen Burst-Signals beendet ist, wodurch das Signal akkurat reproduziert werden kann, selbst wenn es eine signifikante Niveaudifferenz in dem empfangen optischen Burst-Signal gibt.
  • Ein neunundzwanzigster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem siebenundzwanzigsten Aspekt
    die Hauptverstärkerschaltung von derartigen Mehrstufenaufbau ist, dass eine Mehrzahl von Verstärkereinheiten, wobei jede die ersten und zweiten Verstärkerschaltungen und die ersten und zweiten Spitzenwerthalteschaltungen umfasst, in Kaskade verbunden sind, und
    die erste Verstärkerschaltung in der Verstärkereinheit in jeder der zweiten Stufe und den nachfolgenden Stufen als eine Signaleingabe die erste Ausgabe der ersten Verstärkerschaltung in der Verstärkereinheit in der vorherigen Stufe empfängt und als eine Referenzeingabe die Ausgabe der zweiten Verstärkerschaltung in der Verstärkereinheit in der vorherigen Stufe empfängt.
  • Ein dreißigster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem neunundzwanzigsten Aspekt der Verstärkungsfaktor der Verstärkereinheit in der ersten Stufe in der Hauptverstärkerstufe so eingestellt ist, dass er tiefer ist als die Verstärkungsfaktoren der Verstärkereinheiten in der zweiten Stufe und den nachfolgenden Stufen.
  • Gemäß dem Aufbau in dem dreißigsten Aspekt ist der Verstärkungsfaktor der Verstärkereinheit in der ersten Stufe in der Hauptverstärkerschaltung so eingestellt, dass er geringer ist als die Verstärkungsfaktoren der Verstärkereinheiten in der zweiten Stufe und den nachfolgenden Stufen. Selbst wenn die Ausgabe der Referenzspannungserzeugungseinheit leicht von einer Signalkomponente abweicht, auf Grund einer Temperaturvariation und einer Leistungsversorgungsspannungsvariation, kann daher das Referenzspannungsniveau akkurat eingestellt werden in das Zentrum der Signalamplitude bei der zweiten Stufe und den nachfolgenden Stufen, weil die lineare Verstärkungsregion des ersten Verstärkers in der ersten Stufe aufgeweitet wird. Des Weiteren kann das Signal verstärkt werden auf ein ausreichendes Niveau in den Verstärkereinheiten in der zweiten Stufe und den nachfolgenden Stufen.
  • Ein einunddreißigster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem dreißigsten Aspekt
    einen Komparator, der als eine Signaleingabe die erste Ausgabe der ersten Verstärkerschaltung in der Verstärkereinheit in der letzten Stufe in der Hauptverstärkerschaltung empfängt und als die Referenzeingabe die Referenzspannung empfängt, die ausgegeben wird von der zweiten Verstärkerschaltung, zum Unterscheiden der ersten Ausgabe mit der Referenzspannung, die als ein Schwellwert genommen wird, um die Ausgabe der ersten Verstärkerschaltung in eine digitale Wellenform zu formen.
  • Ein zweiunddreißigster Aspekt der vorliegenden Erfindung ist dadurch gekennzeichnet, dass in dem einunddreißigsten Aspekt das Niveau der Referenzeingabe des Komparators eingestellt wird auf ein Niveau, welches die Summe des Niveaus ist der Ausgabe der zweiten Verstärkerschaltung in der Verstärkereinheit in der letzten Stufe in einem Fall, wo kein optisches Burst-Signal eingegeben wird, und eines Offsets, welcher einer Rauschamplitude entspricht.
  • Gemäß dem Aufbau in den zweiunddreißigsten Aspekt wird ein niedriges Niveau stets ausgegeben als eine digitale Ausgabe in einem Fall, wo kein optisches Burst-Signal eingegeben wird, wodurch Neuzeitsteuerungsschaltung oder dergleichen, verbunden mit der nachfolgenden Stufe, davon abgehalten werden kann, fehlerhaft bedient zu werden.
  • Die vorherige und andere Aufgaben, Merkmale, Aspekte und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden klarer werden von der folgenden detaillierten Beschreibung der vorliegenden Erfindung, wenn sie in Verbindung mit den beigefügten Zeichnungen genommen wird.
  • KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
  • 1 ist ein Blockdiagramm, welches den Aufbau eines Verstärkers gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 2 ist ein Schaltungsdiagramm, welches ein Beispiel des Schaltungsdesigns eines Differenzverstärkers 11 zeigt, welcher in dem Verstärker, der in 1 gezeigt ist, verwendet wird;
  • 3 ist ein Schaltungsdiagramm, welches ein Beispiel des Schaltungsdesigns eines Differenzverstärkers 14 zeigt, welcher in dem Verstärker, der in 1 gezeigt ist, verwendet wird;
  • 4 ist ein Wellenformdiagramm, welches Signale in jeweiligen Einheiten in dem Verstärker zeigt, welcher in 1 gezeigt ist;
  • 5 ist ein Blockdiagramm, welches den Aufbau einer optischen Empfangsschaltung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 6 ist ein Schaltungsdiagramm, welches ein Beispiel des Schaltungsdesigns eines Vorverstärkers 52 zeigt, welcher in der optischen Empfangsschaltung verwendet wird, welcher in 5 gezeigt ist;
  • 7 ist ein Schaltungsdiagramm, welches ein Beispiel des Schaltungsdesigns eines Differenzverstärkers 57 zeigt, welcher in der optischen Empfangsschaltung verwendet wird, die in 5 gezeigt ist;
  • 8 ist ein Schaltungsdiagramm, welches ein Beispiel des Schaltungsdesigns einer Maximumhalteschaltung 55 (oder 56) zeigt, welche in der optischen Empfangsschaltung verwendet wird, die in 5 gezeigt ist;
  • 9 ist ein Wellenformdiagramm, welches Signale in jeweiligen Einheiten in der optischen Empfangsschaltung zeigt, welche in 5 gezeigt ist;
  • 10 ist ein Blockdiagramm, welches den Aufbau einer optischen Empfangsschaltung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt;
  • 11 ist ein Schaltungsdiagramm, welches ein Beispiel des Schaltungsdesigns eines Differenzverstärkers 1041 zeigt, welcher in der optischen Empfangsschaltung verwendet wird, die in 10 gezeigt ist;
  • 12 ist ein Schaltungsdiagramm, welches ein Beispiel des Schaltungsdesigns eines Differenzverstärkers 1044 zeigt, welcher in der optischen Empfangsschaltung verwendet wird, die in 10 gezeigt ist;
  • 13 ist ein Schaltungsdiagramm, welches ein Beispiel des Schaltungsdesigns einer Maximumwerthalteschaltung 1042a (oder 1042b, 1043a, 1043b) zeigt, welche in der optischen Empfangsschaltung verwendet wird, die in 10 gezeigt ist;
  • 14 ist ein Schaltungsdiagramm, welches ein Beispiel des Schaltungsdesigns einer Referenzspannungserzeugungseinheit 103 zeigt, welche in der optischen Empfangsschaltung verwendet wird, die in 10 gezeigt ist;
  • 15 ist ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen einer Eingabe und einer Ausgabe des Differenzverstärkers 1041 zeigt, welcher in der optischen Empfangsschaltung verwendet wird, die in 10 gezeigt ist; und
  • 16 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel einer Betriebswellenform der optischen Empfangsschaltung zeigt, die in 10 gezeigt ist.
  • BESCHREIBUNG DER BEVORZUGTEN AUSFÜHRUNGSFORMEN
  • (erste Ausführungsform)
  • 1 ist ein Blockdiagramm, welches den Aufbau eines Verstärkers für ein Burst-Signal gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In 1 umfasst der Verstärker in der vorliegenden Ausführungsform drei Differenzverstärker 11, 14 und 15 und zwei Maximumwerthalteschaltungen 12 und 13. Ein Burst-Signal, welches zu verstärken ist als eine Signaleingabe, wird dem Differenzverstärker 11 zugeführt, und eine feste Spannung (erzeugt durch eine Konstantspannungs-Leistungsversorgung (nicht gezeigt), z. B.) wird dort als eine Referenzeingabe zugeführt. Die feste Spannung, die als die Referenzeingabe dient, wird auf einen solchen Wert gesetzt, dass der Differenzverstärker 11 immer die Signaleingabe in einer linearen Verstärkungsregion verstärken kann. Der Differenzverstärker 11 verstärkt die Signaleingabe auf der Basis der zugeführten Referenzeingabe. Die Ergebnisse der Verstärkung werden herausgenommen in der Form einer Differenzausgabe, d. h. in der Form einer nicht-invertierenden Ausgabe und einer invertierenden Ausgabe von dem Differenzverstärker 11. Die Maximumwerthalteschaltung 12 detektiert und hält den Maximumwert der nichtinvertierten Ausgabe des Differenzverstärkers 11. Die Maximumwerthalteschaltung 13 hat das gleiche Schaltungsdesign wie die Maximumwerthalteschaltung 12 und detektiert und hält den Maximumwert der invertierten Ausgabe des Differenzverstärkers 11. Eine Ausgabe der Maximumwerthalteschaltung 12 wird zugeführt als eine Signaleingabe dem Differenzverstärker 14, und eine Ausgabe der Maximumwerthalteschaltung 13 wird dort zugeführt als eine Referenzeingabe. Der Verstärkungsfaktor des Differenzverstärkers 14 wird auf 0,5 eingestellt. Der Differenzverstärker 14 ist so aufgebaut, dass seine Ausgabespannung in einem Fall, wo es keine Differenzeingabe gibt, die gleiche ist wie eine Ausgabespannung in einem Fall, wo es keine Differenzeingabe des Differenzverstärkers 11 gibt. Eine Ausgabe des Differenzverstärkers 14 ist eine nicht-invertierte Ausgabe. Die nicht-invertierte Ausgabe des Differenzverstärkers 11 wird zugeführt als eine Signaleingabe dem Differenzverstärker 15, und die Ausgabe des Differenzverstärkers 14 wird dort zugeführt als eine Differenzeingabe. Der Verstärkungsfaktor des Differenzverstärkers 15 ist auf einen vorbestimmten Wert eingestellt.
  • 2 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel des Schaltungsdesigns des Differenzverstärkers 11 zeigt, der in 1 gezeigt ist. In 2 ist eine Stromquelle 27 verbunden mit den jeweiligen Emittern der Transistoren 21 und 22, zusammen verbunden. Ein Widerstand 23 ist verbunden mit dem Kollektor des Transistors 21, und ein Widerstand 24, der den gleichen Widerstandswert wie der Widerstand 23 hat, ist verbunden mit dem Kollektor des Transistors 22. Eine Signaleingabe wird zugeführt auf der Basis des Transistors 23, und eine Referenzeingabe wird zugeführt auf der Basis des Transistors 23. Die Ausgabe, die von dem Kollektor des Transistors 21 herausgenommen wird, wird verbunden mit einem Emitterfolger, der aufgebaut ist durch einen Transistor 25 und eine Stromquelle 28, wonach das Signal, welches erhalten wird durch die Impedanzkonversion, als eine invertierte Ausgabe bereitgestellt wird. Die Ausgabe, die von dem Kollektor des Transistors 23 herausgenommen wird, ist verbunden mit einem Emitterfolger, der aufgebaut ist durch einen Transistor 26 und eine Stromquelle 29, wonach das Signal, welches erhalten wird durch die Impedanzkonversion, als eine nicht-invertierte Ausgabe bereitgestellt wird.
  • 3 ist ein Diagramm, welches ein Beispiel des Schaltungsdesigns des Differenzverstärkers 14 zeigt, der in 1 gezeigt ist. 3 ist ein Widerstand 36 verbunden mit dem Emitter eines Transistors 31, und ein Widerstand 33 ist verbunden mit dessen Kollektor. Ein Widerstand 37 ist verbunden mit dem Emitter eines Transistors 32, und ein Widerstand 34 ist verbunden mit dessen Kollektor.
  • Die Widerstände 36 und 37 sind verbunden mit einer Stromquelle 38. Widerstände 33 und 34 haben jeweils die gleichen Widerstandswerte wie die Widerstände 23 und 24. Die Ausgabe, die von dem Kollektor des Transistors 32 herausgenommen wird, ist verbunden mit einem Emitterfolger, der aufgebaut ist durch einen Transistor 35 und eine Stromquelle 39, wonach das Signal, welches durch die Impedanzkonversion gehalten wird, bereitgestellt wird als eine nichtinvertierte Ausgabe. Eine Signaleingabe wird der Basis des Transistors 31 zugeführt, und eine Referenzeingabe wird der Basis des Transistors 32 zugeführt.
  • Die Widerstände 36 und 37 werden verwendet als lokale negative Rückkopplungswiderstände. Wenn die Werte der Transkonduktanz der Transistoren 31 und 32 genügend große Werte sind, wird der Verstärkungsfaktor des Differenzverstärkers 0, 5 durch Einstellen der Widerstandswerte der Widerstände 36 und 37 auf die gleichen Werte wie diejenigen der Widerstände 33 und 34.
  • Die Stromquelle 38 hat den gleichen Aufbau wie die Stromquelle 27, die in 2 gezeigt ist, und ein Strom, der hierdurch fließt, ist der gleiche im Wert, wie ein Strom, der durch die Stromquelle 27 fließt. Die Stromquelle 39 hat den gleichen Aufbau wie die Stromquellen 28 und 29, die in 2 gezeigt sind, und ein Strom, der hierdurch fließt, ist der gleiche im Wert wie derjenigen eines Stroms, der durch die Stromquellen 28 und 29 fließt.
  • 4 ist ein Wellenformdiagramm, welches Signale in den jeweiligen Einheiten in der Ausführungsform, die in 1 gezeigt ist, zeigt. In 4(a) sind Wellenformen 41 und 42 jeweils Signalwellenformen des nicht-invertierenden Ausgangs und des invertierenden Ausgangs des Differenzverstärkers 11. In 4(a) sind Wellenformen 44 und 45 jeweils Ausgabewellenformen der Maximalwerthalteschaltungen 12 und 13. In 4(a) repräsentiert eine Wellenform 43 eine Offset-Spannung des Differenzverstärkers 11, d. h. die Ausgabespannung davon in einem Fall, wo es keine Differenzeingabe gibt. In 4(b) ist eine Wellenform 46 eine Ausgabewellenform des Differenzverstärkers 14. In 4(b) repräsentiert eine Wellenform 47 eine Offset-Spannung des Differenzverstärkers 14, d. h. die Ausgabespannung davon in einem Fall, wo es keine Differenzeingabe gibt. Bezug nehmend nunmehr auf 4, wird eine Beschreibung gegeben von Operationen, die durch den Verstärker durchgeführt werden, der in 1 gezeigt ist.
  • In dem Differenzverstärker 11, wenn es keine Differenzeingabe gibt, d. h. (wenn es keine Spannungsdifferenz zwischen dem Signaleingang und dem Referenzeingang gibt), wird ein Strom, der in der Stromquelle 27 eingestellt ist, halbiert zwischen den Widerständen 23 und 24. Folglich wird die Offset-Spannung (die Wellenform 43) des Differenzverstärkers 11 in einem Fall, wo es keine Differenzeingabe gibt, bestimmt als eine Spannung, die geringer ist als eine Leistungsversorgungsspannung durch die Summe einer Spannung zwischen beiden Enden des Widerstandes 23 oder 24 und einer Spannung zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors 25 oder 26.
  • In ähnlicher Weise wird die Offset-Spannung (die Wellenform 47) des Differenzverstärkers 14 in einem Fall, wo es keine Differenzeingabe gibt, bestimmt als eine Spannung, die geringer ist als die Leistungsversorgungsspannung durch die Summe einer Spannung zwischen beiden Enden des Widerstandes 34, verursacht durch die Hälfte eines Stroms, dessen Wert bestimmt wird durch die Stromquelle 38, hierdurch fließen durch den Widerstand 34 und eine Spannung zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors 35.
  • Wenn die Stromwerte der Stromquellen 27 und 38 gleich gemacht werden und die Widerstandswerte der Widerstände 23, 24 und 34 gleich gemacht werden, nehmen die Offset-Spannung (die Wellenform 43) des Differenzverstärkers 11 und die Offset-Spannung (die Wellenform 47) des Differenzverstärkers 14 die gleichen Werte an.
  • Die nicht-invertierte Ausgabe (die Wellenform 41) und die invertierte Ausgabe (die Wellenform 42) des Differenzverstärkers 11 erscheinen in Positionen, die longitudinal symmetrisch sind mit der Offset-Spannung (die Wellenform 43), die dazwischen gelegt ist. Der Differenzverstärker 14 findet die Differenz zwischen der Ausgabe (die Wellenform 44) der Maximalwerthalteschaltung 12 und die Ausgabe (die Wellenform 45) der Maximalwerthalteschaltung 13, addiert eine Spannung, die 0,5-Mal die Differenz zu der Offset-Spannung ist (die Wellenform 47), welche die Ausgabespannung in einem Fall ist, wo es keine Eingabe gibt, und gibt das Ergebnis der Addition aus. Daher ist die Ausgabe (die Wellenform 46) des Differenzverstärkers 14 positioniert in dem Zentrum der Signalamplitude der nicht-invertierten Ausgabe (die Wellenform 41) des Differenzverstärkers 11.
  • Wenn es eine Temperaturvariation und eine Leistungsversorgungsspannungsvariation gibt, variiert der Strom, der durch die Stromquelle 27 fließt. Folglich erscheint in dem nicht-invertierten Ausgang und in dem invertierten Ausgang des Differenzverstärkers 11 eine Variation entsprechend den Spannungen zwischen den beiden Enden der Widerstände 23 und 24 proportional zu der Variation in dem Strom. Die Variation erscheint in der positiven Richtung oder der negativen Richtung mit Bezug auf sowohl die invertierte Ausgabe als auch die nichtinvertierte Ausgabe des Differenzverstärkers 11. In den Maximalwerthalteschaltungen 12 und 13 variieren daher die jeweiligen Ausgaben in der gleichen Richtung bei Empfang einer Eingabevariation. Zu dieser Zeit werden Variationen, die durch den internen Aufbau verursacht werden, auch addiert. Jedoch haben die Maximalhalteschaltungen 12 und 13 den gleichen Aufbau und die Variationen, die durch den internen Aufbau verursacht werden, erscheinen als Variationen in der gleichen Richtung. Alle Variationen in der gleichen Richtung werden gelöscht durch den Differenzverstärker 14.
  • In dem Differenzverstärker 14 variiert der Strom, der durch die Stromquelle 38 fließt, und eine Variation entsprechend einer Spannung zwischen beiden Enden des Widerstands 34 tritt auf in der nicht-invertierten Ausgabe proportional zu der Variation in dem Strom. Jedoch hat die Stromquelle 38 den gleichen Aufbau und Stromwerte wie die Stromquelle 27. Daher wird die verursachte Variation in etwa gleich zu derjenigen in dem Differenzverstärker 11. Weil der Widerstandswert des Widerstands 34 der gleiche ist wie die Widerstandswerte der Widerstände 23 und 24, nimmt die Variation entsprechend der Spannung zwischen den beiden Enden des Widerstands 34 den gleichen Wert ein wie derjenige in dem Differenzverstärker 11. Folglich nehmen die Variationen der nicht-invertierten Ausgabe des Differenzverstärkers 11, welche zugeführt wird als die Signaleingabe zu dem Differenzverstärker 15, und die Variation der nicht-invertierten Ausgabe des Differenzverstärkers 14, welche als Referenzeingabe dem Differenzverstärker 15 zugeführt wird, in etwa den gleichen Wert an, wobei das Niveau der Referenzeingabe immer eingestellt ist in der Nähe des Zentrums der Signalamplitude, welche in der Signaleingabe erscheint. Als ein Ergebnis, selbst wenn es eine Temperaturvariation und eine Leistungsversorgungsspannungsvariation gibt, ist es möglich, immer eine stabile Verstärkung bereitzustellen.
  • Wie zuvor beschrieben, in der ersten Ausführungsform, werden die Ausgabevariationen, die auftreten in den Maximalwerthalteschaltungen 12 und 13 auf Grund der Temperaturvariation und der Leistungsversorgungsspannungsvariation gelöscht durch Bereitstellen der Differenzverstärkung in dem Differenzverstärker 14. Zu dieser Zeit wird auch die Ausgabevariation gelöscht, welche in dem Differenzverstärker 11 auftritt. Die Ausgabevariation, die auftritt in den Differenzverstärker 14, wird gleich gemacht im Wert zu der Ausgabevariation, die in dem Differenzverstärker 11 auftritt, so dass die gleiche Variation als die Signaleingabe überlagert wird der Referenzeingabe, die dem Differenzverstärker 15 zugeführt wird. Folglich kann die Referenzeingabe, die dem DC-Niveau der Signaleingabe akkurat folgt, dem Differenzverstärker 15 zugeführt werden, wobei es möglich wird, stets eine stabile Verstärkung bereitzustellen.
  • Im Allgemeinen ist ein Komparator angeordnet in der nachfolgenden Stufe des Referenzverstärkers 15, so dass ein analoges Signal, konvertiert wird in ein digitales Signal durch den Komparator. Wenn das Niveau des Signals, welches den Differenzverstärker 11 eingegeben wird, hoch ist, wird jedoch ein Signal, welches ein ausreichendes Niveau hat, erhalten von dem Differenzverstärker 11, wobei die nicht-invertierte Ausgabe des Differenzverstärkers 11 und die nicht-invertierte Ausgabe des Differenzverstärkers 14 auch direkt eingegeben werden können dem Komparator, ohne eine Signalverstärkung in dem Differenzverstärker 15 bereitzustellen. Der Komparator unterscheidet die nicht-invertierte Ausgabe des Differenzverstärkers 11, wobei die nicht-invertierte Ausgabe des Differenzverstärkers 14 als ein Schwellwert genommen wird, um ein analoges Signal in ein digitales Signal zu konvertieren.
  • (zweite Ausführungsform)
  • 5 ist ein Blockdiagramm, welches den Aufbau einer optischen Empfangsschaltung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In 5 umfasst die optische Empfangsschaltung gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen Photodetektor 51, einen Vorverstärker 52, zwei Maximalwerthalteschaltungen 55 und 56, zwei Differenzverstärker 54 und 57, einen Komparator 59 und eine Referenzspannungsleistungsversorgung 58.
  • Der Photodetektor 51 besteht aus einer p-i-n-Photodiode, z. B., um ein empfangenes Lichtsignal in ein Stromsignal umzuwandeln. Wenn der Photodetektor 51 aus einer Photodiode besteht, ist seine Katode verbunden mit einer Leistungsversorgungsleitung, und seine Anode ist verbunden mit einem Eingangsanschluss des Vorverstärkers 52. Der Vorverstärker 52 konvertiert ein Stromsignal, das von dem Photodetektor 51 ausgegeben wird, in ein Spannungssignal. Das Ergebnis der Verstärkung in dem Vorverstärker 52 wird herausgenommen in der Form einer Differenzausgabe.
  • Die Maximalwerthalteschaltung 55 detektiert und hält den Maximalwert der nicht-invertierten Ausgabe des Vorverstärkers 52. Eine Ausgabe der Maximalwerthalteschaltung 55 wird als eine Signaleingabe dem Differenzverstärker 57 zugeführt, wie später beschrieben wird. Die Maximalwerthalteschaltung 56 hat das gleiche Schaltungsdesign wie die Maximalwerthalteschaltung 55 und detektiert und hält den Maximalwert einer invertierten Ausgabe des Vorverstärkers 52. Eine Ausgabe der Maximalwerthalteschaltung 56 wird zugeführt als eine Referenzeingabe dem Differenzverstärker 57, wie später beschrieben wird. Ein Rücksetzsignal wird extern zugeführt zu den Maximalwerthalteschaltungen 55 und 56.
  • Die nicht-invertierte Ausgabe des Vorverstärkers 52 wird als eine Signaleingabe dem Differenzverstärker 54 zugeführt, und eine Ausgabe des Differenzverstärkers 57 wird dort als eine Referenzeingabe zugeführt. Der Komparator 59 unterscheidet ein Ausgabesignal des Differenzverstärkers 54, wobei eine Referenzspannung zugeführt wird von der Referenzspannungsleistungsversorgung 58, die als Schwellwert genommen wird, um seine Signalwellenform in eine digitale Wellenform zu formen.
  • 6 ist ein Schaltungsdiagramm, welches ein Beispiel des Schaltungsdesigns des Vorverstärkers 52 zeigt, der in 5 gezeigt ist. In 6 bilden Transistoren 61 und 62 und eine Stromquelle 63 einen Differenzverstärker. Die Transistoren 61 und 62 haben ihre Emitter zusammen verbunden mit der Stromquelle 63. Eine Ausgabe des Photodetektors 51 wird der Basis des Transistors 61 zugeführt. Ein Widerstand 611 ist zwischen den Kollektor des Transistors 61 und die Leistungsversorgungsleitung geschaltet, und ein Widerstand 621 ist zwischen den Kollektor des Transistors 62 und die Leistungsversorgungsleitung geschaltet. Ein Transistor 64 und eine Stromquelle 66 bilden einen ersten Emitterfolgerschaltkreis, und ein Transistor 65 und eine Stromquelle 67 bilden einen zweiten Emitterfolgerschaltkreis. Eine invertierte Ausgabe des Differenzverstärkers, welche erhalten wird von dem Kollektor des Transistors 61, wird einem Ausgabeanschluss 69 durch die erste Emitterfolgerschaltung zugeführt. Eine nicht-invertierte Ausgabe des Differenzverstärkers, welche erhalten wird von dem Kollektor des Transistors 62, wird zugeführt einem Ausgabeanschluss 68 durch die zweite Emitterfolgerschaltung. Des Weiteren wird eine Ausgabe der ersten Emitterfolgerschaltung zurückgeführt zu der Basis des Transistors 61 durch einen Rückkopplungswiderstand 53, und eine Ausgabe der zweiten Emitterfolgerschaltung wird zurückgeführt zu der Basis des Transistors 62 durch einen Rückkopplungswiderstand 531.
  • 7 ist ein Schaltungsdiagramm, welches ein Beispiel des Schaltungsdesigns des Differenzverstärkers 57 zeigt, welcher in 5 gezeigt ist. In 7 ist die Ausgabe der Maximalwerthalteschaltung 55 der Basis eines Transistors 71 zugeführt, die Ausgabe der Maximalwerthalteschaltung 56 ist der Basis eines Transistors 72 zugeführt. Ein Widerstand 711 ist zwischen die Leistungsversorgungsleitung und den Kollektor des Transistors 71 geschaltet, und ein Widerstand 721 ist zwischen die Leistungsversorgungsleitung und den Kollektor des Transistors 72 geschaltet. Ein Ende eines Widerstands 712 ist verbunden mit dem Emitter des Transistors 71, und ein Ende eines Widerstands 722 ist verbunden mit dem Emitter des Transistors 72. Die Widerstände 712 und 722 haben ihre anderen Enden verbunden mit einer Stromquelle 73. Der Kollektor des Transistors 72 ist auch des Weiteren verbunden mit der Basis eines Transistors 74. Der Transistor 74 hat seinen Emitter verbunden mit einer Stromquelle 76. Der Transistor 74 und die Stromquelle 76 bilden eine Emitterfolgerschaltung. Des Weiteren ist ein Ausgabeanschluss 77 vorbereitet in einer solchen Form, dass er mit dem Emitter des Transistors 74 verbunden ist.
  • In dem oben erwähnten Aufbau haben die Stromquelle 63 des Vorverstärkers 52 und die Stromquelle 73 des Differenzverstärkers 57 den gleichen Aufbau, und die Werte von Strömen, die jeweils hierdurch fließen, sind so eingestellt, dass sie gleich sind. Widerstände 611 und 621 haben jeweils die gleichen Widerstandswerte wie die Widerstände 711 und 721. Die Widerstände 712 und 722 haben jeweils die gleichen Widerstandswerte wie die Widerstände 711 und 721. Eine lokale Rückkopplungsfunktion wird ausgeübt auf die Widerstände 712 und 722. Wenn die Werte der Transkonduktanz der Transistoren 71 und 72 genügend groß sind und die Widerstände 712 und 722 so eingestellt sind, dass sie im Wert gleich sind mit den Widerständen 711 und 721, wird der Verstärkungsfaktor des Differenzverstärkers 57 0,5.
  • 8 ist ein Diagramm, welches das detaillierte Schaltungsdesign der Maximalwerthalteschaltung 55 zeigt, welcher in 5 gezeigt ist. In 8 umfasst die Maximalwerthalteschaltung 55 einen Operationsverstärker 81, eine Diode 85, welche eine Ausgabe des Operationsverstärkers 81 empfängt, einen Kondensator 82, welcher eine Ladung zum Halten eines Spitzenwertes speichert, eine Pufferschaltung 83, die aufgebaut wird durch einen Quellenfolger und dergleichen, und ein Schalterschaltkreis 84, der eingeschaltet wird in Antwort auf ein Rücksetzsignal und einen Entladepfad des Kondensators 82 bildet.
  • 9 ist ein Wellenformdiagramm, welches Signale in den jeweiligen Einheiten zeigen in einem Fall, wo ein optisches Burst-Signal eingegeben wird in die optische Empfangsschaltung, die in 5 gezeigt ist. In 9 ist eine Wellenform 581 ist eine Wellenform des Rücksetzsignals, welches die Maximalwerthalteschaltung 55 und 56 zugeführt wird. Eine Wellenform 681 ist eine Welleform eines Signals an dem Ausgabeanschluss 68 des Vorverstärkers 52, und eine Wellenform 691 ist eine Wellenform eines Signals bei dem Ausgabeanschluss 69 des Vorverstärkers 52. Des Weiteren ist eine Wellenform 551 eine Wellenform eines Ausgabesignals der Maximalwerthalteschaltung 55, und eine Wellenform 561 ist eine Wellenform eines Ausgabesignals der Maximalwerthalteschaltung 56. Eine Wellenform 771 ist eine Wellenfom eines Ausgabesignals an dem Ausgabeanschluss 77 des Differenzverstärkers 57. Des Weiteren ist eine Wellenform 541 eine Wellenform eines Ausgabesignals des Differenzverstärkers 54, und eine Wellenform 591 repräsentiert das Niveau der Referenzeingabe des Komparators 59. Eine Wellenform 592 ist eine Wellenform eines Ausgabesignals des Komparators 59. Bezug nehmend nunmehr auf 9, wird eine Beschreibung gegeben von Operationen, die durch die optische Empfangsschaltung durchgeführt werden, die in 5 bis 8 gezeigt ist.
  • In einem Fall, wo kein Lichtsignal empfangen wird, sind ein Kollektorstrom des Transistors 61 und ein Kollektorstrom des Transistors 62 die gleichen in dem Vorverstärker 52, so dass ein Strom, welcher eine Hälfte des Stroms ist, der durch die Stromquelle 63 fließt, durch jeden der Transistoren 61 und 62 fließt. Eine Offset-Spannung, die eine Ausgabespannung des Vorverstärkers 52 ist in einem Zustand, wo es keine Eingabe gibt, ist die gleiche bei den Ausgabeanschlüssen 68 und 69 und nimmt einen Wert an, der geringer ist als eine Leistungsversorgungsspannung mal die Summe einer Spannung zwischen beiden Enden des Widerstands 611 oder 621 und eine Spannung zwischen der Basis und dem Emitter der Transistoren 64 oder 65.
  • Andererseits, wenn es keine Differenzeingabe in dem Differenzverstärker 57 gibt, sind jeweilige Kollektorströme der Transistoren 71 und 72 die gleichen, so dass ein Strom, der eine Hälfte des Stroms ist, der durch die Stromquelle 73 fließt, durch jeden der Transistoren 71 und 72 fließt. Eine Offset-Spannung des Differenzverstärkers 57 nimmt einen Wert an, der geringer ist als die Leistungsversorgungsspannung mal die Summe einer Spannung zwischen den beiden Enden des Widerstands 721 und eine Spannung zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors 74.
  • Wenn die Stromquelle 63 und die Stromquelle 73 den gleichen Stromwert annehmen und die Widerstände 611 und 621 und der Widerstand 721 den gleichen Widerstandswert annehmen, werden ein Ausgabeniveau an dem Ausgabeanschluss 68 des Vorverstärkers 52 in einem Fall, wo kein Lichtsignal eingegeben wird, und ein Offset-Ausgabeniveau an dem Ausgabeanschluss 77 des Differenzverstärkers 57 in einem Fall, wo es keine Differenzeingabe gibt, gleich.
  • Wenn das optische Burst-Signal eingegeben wird, wird ein nicht-invertiertes Ausgabesignal bei dem Ausgabeanschluss 68 des Vorverstärkers 52 ausgegeben auf dem Wege des Hinzufügens zu einem Niveau in einem Fall, wo es keine Eingabe gibt, wie durch die Wellenform 681 angegeben ist, und ein invertiertes Ausgabesignal bei dem Ausgabeanschluss 69 wird ausgegeben auf dem Wege des Subtrahierens von einem Niveau in einem Fall, wo es keine Eingabe gibt, wie durch die Wellenform 691 angegeben ist. Zu dieser Zeit folgt die Ausgabe der Maximalwerthalteschaltung 55 dem Maximalwert des nicht-invertierten Ausgangs des Vorverstärkers 52, wie angegeben ist durch die Wellenform 551. Andererseits hält die Ausgabe der Maximalwerthalteschaltung 56 ein Niveau in einem Fall, wo es keine Eingabe gibt, wie angegeben ist durch die Wellenform 561.
  • Der Differenzverstärker 57 addiert, wenn eine Spannung, die durch die Wellenform 551 angegeben ist, dort zugeführt wird als ein Eingabesignal und eine Spannung, die durch die Wellenform 561 angegeben ist, dort als eine Referenzeingabe zugeführt wird, eine Spannung, die 0,5-Mal Differenz dazwischen ist zu einem Ausgabeniveau in einem Fall, wo es keine Eingabe gibt, weil der Verstärkungsfaktor davon 0,5 ist, und gibt das Ergebnis der Addition aus. Daher ist die Ausgabe des Differenzverstärkers 57 wie durch die Wellenform 771 angegeben. Weil die Ausgabewellenform 771 des Differenzverstärkers 57 ein in etwa mittleres Niveau der Ausgabewellenform 681 des Vorverstärkers 52 erreicht, wobei die Ausgabe des Differenzverstärkers 54 ist, wie durch die Wellenform 541 angegeben ist.
  • In der tatsächlichen Schaltung sind thermisches Rauschen und plötzliches Rauschen in dem Photodetektor und der elektrischen Schaltung überlagert in dem Ausgabesignal, angegeben durch die Wellenform 541. Daher wird ein Wert, zu welchen ein derartiger Offset hinzugefügt wird, um einen Spitzenwert der Rauschkomponente zu überschreiten, als ein Referenzeingabeniveau 591 des Komparators 59 eingesellt. Folglich wird die Rauschkomponente entfernt. Das heißt, eine Ausgabe des Komparators 59 in einem Fall, wo das Signal eingegeben wird, ist dargestellt durch die Wellenform 541, und das Referenzeingabeniveau ist repräsentiert durch die Wellenform 591, wie repräsentiert durch die Wellenform 592. Eine digitale Ausgabe von dem Komparator 59 ist immer bei einem niedrigen Niveau in einem Fall, wo es keine Eingabe gibt. Die digitale Ausgabe kann auf ein hohes Niveau gebracht werden, nur wenn ein Lichtsignal empfangen wird. Als ein Ergebnis kann das Burst-Signal reproduziert werden.
  • Eine Beschreibung wird nunmehr gegeben von Operationen in einem Fall, wo es eine Temperaturvariation und eine Leistungsversorgungssparmungsvariation gibt.
  • Wenn die Stromquellen 63 und 73 gestaltet sind, den gleichen Aufbau und Stromwert aufzuweisen, können jeweilige Stromvariationen mit der Leistungsversorgungsspannungsvariation und der Temperaturvariation gleich gemacht werden in dem Vorverstärker 52 und dem Differenzverstärker 57. Das gleiche kann gesagt werden von einem Fall, wo die Stromquellen 66 und 67 und die Stromquelle 76 gestaltet sind, den gleichen Aufbau und Stromwert aufzuweisen.
  • Die Offset-Spannung des Vorverstärkers 52 in einem Fall, wo kein Lichtsignal empfangen wird, ist wie oben beschrieben wurde. Des Weiteren, wenn das Lichtsignal eingegeben wird in den Vorverstärker 52, ist die Ausgabe wie folgt. Das heißt, die nicht-invertierte Ausgabe bei dem Anschluss 68 des Vorverstärkers 52 hat eine Signalamplitude in einer derartigen Form, dass eine Spannungsdifferenz, die der Eingabelichtleistung des Lichtsignals entspricht, hinzugefügt wird zu der Offset-Spannung in einem Fall, wo es keine Eingabe auf der höheren Spannungsseite gibt. Andererseits hat die invertierte Ausgabe bei dem Anschluss 69 des Vorverstärkers 52 eine Signalamplitude in einer derartigen Form, dass eine Spannungsdifferenz, die der Eingabelichtleistung entspricht, subtrahiert wird von der Offset-Spannung in einem Fall, wo es keine Eingabe auf der niedrigeren Spannungsseite gibt.
  • Eine Variation in der Ausgabe des Vorverstärkers 52 in einem Fall, wo es eine Temperaturvariation und eine Leistungsversorgungsspannungsvariation gibt, wird die Summe einer Variation als eine DC-Komponente (eine Variation in der Offset-Spannung) und eine Variation als eine AC-Komponente (eine Variation der Signalamplitude). Die Variation in der Offset-Spannung welche die Variation als die DC-Komponente ist, wird die Summe einer Variation der Spannung zwischen beiden Enden des Widerstands 611 und 621 auf Grund einer Variation in der Stromquelle 63 und einer Variation zwischen der Basis-Emitter-Spannung in dem Transistor 64 oder 65. Die Variation in der Signalamplitude, welche die Variation als die AC-Komponente ist, wird erzeugt durch eine Variation in der Verstärkungs-Frequenz-Charakteristik des Vorverstärkers 52 auf Grund der Leistungsversorgungsspannungsvariation und der Temperaturvariation.
  • Ausgabevariationen in den Maximalwerthalteschaltungen 55 und 56 auf Grund der Temperaturvariation der Leistungsversorgungsspannungsvariation werden gleich durch Gestalten der jeweiligen Strukturen gleich. Eine Variation in der Ausgabe des Differenzverstärkers 57 in einem Fall, wo eine Temperaturvariation und eine Leistungsversorgungsspannungsvariation existiert, ist die Summe einer Variation in der Offset-Spannung des Differenzverstärkers 57 und der Ausgabevariation in den Maximalwerthalteschaltungen 55 und 56. Die Variation in der Offset-Spannung des Differenzverstärkers 57 wird die Summe eitter Spannungsvariation zwischen den beiden Enden des Widerstands 721 auf Grund der Stromvariation in der Stromquelle 73 und eine Variation in einer Spannung zwischen der Basis und dem Emitter des Transistors 74 und wird gleich der Variation als die DC-Komponente in dem Vorverstärker 52, wenn die Stromquelle 73 und die Stromquelle 63 den gleichen Aufbau und Stromwert aufweisen und die Widerstände 611 und 621 und der Widerstand 721 den gleichen Widerstandswert aufweisen.
  • Die Maximalwerthalteschaltung 55 und 56 folgen jeweils den Maximalwerten inklusive der gleichen Variation, und der Differenzverstärker 57 verstärkt eine Differenzkomponente zwischen der Ausgabe der Maximalwerthalteschaltung 55 und der Ausgabe der Maximalwerthalteschaltung 56. Wenn die Variationen die gleichen sind, werden daher die Variationen gelöscht durch den Differenzverstärker 57.
  • Als ein Ergebnis repräsentiert die Ausgabewellenform 771 des Differenzverstärkers 57 immer einen Wert in dem Zentrum der Amplitude eines Signals, welches in dem nicht-invertierenden Ausgang des Vorverstärkers 52 erscheint. Selbst wenn es eine Temperaturvariation und eine Leistungsversorgungsspannungsvariation gibt, ist daher die Referenzeingabe folgend einer Variation in dem Niveau der Signaleingabe in dem Differenzverstärker 54 immer erhalten, wobei das Burst-Signal immer akkurat ausgegeben werden kann durch den Komparator 59.
  • Die Maximalwerthalteschaltung 55 und 56 speichern Ladung entsprechend einer Eingabesignalspannung in einem Kondensator 82, wie in 8 gezeigt, um den Maximalwert der Eingabesignalspannung zu halten. In der konventionellen Maximalwerthalteschaltung wird Ladung, die in dem Kondensator 82 gespeichert wird, graduell entladen gemäß einer bestimmten Zeitkonstanten, nachdem das Empfangen und die Reproduktion eines Burst-Signals beendet sind. Wenn ein optisches Burst-Signal, welches eine kleine Amplitude aufweist, empfangen wird, nachdem ein optisches Burst-Signal mit einer großen Amplitude empfangen worden ist, kann eine Eingabesignalspannung entsprechend dem optischen Burst-Signal mit kleiner Amplitude, in manchen Fällen, kleiner sein als die Restspannung des Kondensators 82. In einem derartigen Fall wird eine Ausgabespannung der Maximalwerthalteschaltung größer gemacht als der Maximalwert der Eingabesignalspannung, wobei der Maximalwert nicht detektiert werden kann.
  • In der optischen Empfangsschaltung gemäß der zweiten Ausführungsform wird daher das Rücksetzsignal 581 den Maximalwerthalteschaltungen 55 und 56 jedes Mal zugeführt, wenn der Empfang und die Reproduktion des Burst-Signals beendet sind. Die Schaltschaltung 84, die in 8 gezeigt ist, wird eingeschaltet in Antwort auf das Rücksetzsignal 581, wobei die Ladung, die in dem Kondensator 82 gespeichert ist, erzwungenermaßen entladen wird. Folglich werden die jeweiligen Ausgaben 551 und 561 der Maximalwerthalteschaltungen 55 und 56 erzwungenermaßen gesetzt auf die Offset-Spannung, welche ein Ausgabeniveau ist in einem Fall, wo kein Lichtsignal eingegeben wird in den Vorverstärker 52. Selbst wenn ein optisches Burst-Signal mit einer kleinen Amplitude empfangen wird, nachdem ein optisches Burst-Signal mit großer Amplitude empfangen worden ist, kann daher das Signal reproduziert werden.
  • Wenn das Lichtempfangsniveau des Photodetektors 51 ausreichend groß ist, wird ein Signal bei ausreichendendem Niveau erhalten von dem Vorverstärker 52, wobei die Ausgabe des Vorverstärkers 52 und die Ausgabe des Vorverstärkers 57 direkt eingegeben werden können im Komparator 59, ohne eine Signalverstärkung in dem Differenzverstärker 54 bereitzustellen. In diesem Fall unterscheidet der Komparator 59 die Ausgabe des Vorverstärkers 52, wobei die Ausgabe des Differenzverstärkers 57 als ein Schwellwert genommen wird, um ein analoges Signal in ein digitales Signal zu konvertieren.
  • (dritte Ausführungsform)
  • 10 ist ein Blockdiagramm, welches den Aufbau einer optischen Empfangsschaltung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. In 10 umfasst die optische Empfangsschaltung gemäß der vorliegenden Ausführungsform einen Photodetektor 51, einen Vorverstärker 101, einen Rückkopplungswiderstand 102, eine Referenzspannungserzeugungsschaltung 103, eine Hauptverstärkereinheit 104 und einen Komparator 105.
  • In der vorliegenden Ausführungsform ist ein derartiger Aufbau, dass erste und zweite Verstärkereinheiten 104a und 104b mit dem gleichen Aufbau verbunden sind in Kaskade, dargestellt als die Hauptverstärkereinheit 104. Die erste Verstärkereinheit 104a umfasst zwei Maximalwerthalteschaltungen 1042a und 1043a und zwei Differenzverstärker 1041a und 1044a. In ähnlicher Weise umfasst die zweite Verstärkereinheit 104b zwei Maximalwerthalteschaltungen 1042b und 1043b und zwei Differenzverstärker 1041b und 1044b.
  • Der Photodetektor 51 wird gebildet aus einer Photodiode, z. B., um ein empfangenes Lichtsignal in ein Stromsignal zu konvertieren. Wenn der Photodetektor 51 gebildet wird aus einer Photodiode, ist ihre Kathode verbunden mit einer Leistungsversorgungsleitung, und ihre Anode ist verbunden mit einem Eingabeanschluss des Vorverstärkers 101. Der Vorverstärker 101 konvertiert das Stromsignal, welches von dem Photodetektor 51 ausgegeben wird, in ein Spannungssignal.
  • Die Referenzspannungserzeugungseinheit 103 erzeugt eine Ausgabe bei einem DC-Niveau, welches ungefähr einen zentralen Teil der Amplitude eines Ausgabesignals des Vorverstärkers 101 mit einer des Weiteren beschriebenen Struktur ist. Die Ausgabe einer Referenzspannungserzeugungseinheit 103 wird zugeführt als eine Referenzeingabe zu dem Differenzverstärker 1041a in der ersten Verstärkereinheit 104a.
  • Eine Ausgabe des Vorverstärkers 101 wird zugeführt als eine Signaleingabe zu dem Referenzverstärker 1041a. Eine nicht-invertierende Ausgabe und eine invertierende Ausgabe des Differenzverstärkers 1041 werden jeweils den Maximalwerthalteschaltungen 1042a und 1043a zugeführt.
  • Ausgaben der Maximalwerthalteschaltungen 1042a und 1043a werden jeweils zugeführt als Signaleingabe und eine Referenzeingabe zu dem Differenzverstärker 1044a. Die Maximalwerthalteschaltung 1042a und 1043a haben das gleiche Schaltungsdesign. Ein Rücksetzsignal wird extern zugeführt zu den Maximalwerthalteschaltungen 1042a und 1043a. Die nicht-invertierte Ausgabe des Differenzverstärkers 1041a wird zugeführt als eine Signaleingabe zu dem Differenzverstärker 1041b in der zweiten Verstärkereinheit 104b in der nachfolgenden Stufe. Die nicht-invertierte Ausgabe des Differenzverstärkers 1044a wird zugeführt als eine Referenzeingabe zu dem Differenzverstärker 1041b.
  • Eine nicht-invertierte Ausgabe und eine invertierte Ausgabe des Differenzverstärkers 1041b werden jeweils zugeführt zu den Maximalwerthalteschaltungen 1042b und 1043b. Ausgaben der Maximalwerthalteschaltungen 1042b und 1043b werden jeweils zugeführt als eine Signaleingabe und eine Referenzeingabe zu dem Differenzverstärker 1044b. Die Maximalwerthalteschaltungen 1042b und 1043b haben das gleiche Schaltungsdesign. Ein Rücksetzsignal wird extern zugeführt zu den Maximalwerthalteschaltungen 1042b und 1043b.
  • Die nicht-invertierte Ausgabe des Referenzverstärkers 1041b wird zugeführt als eine Signaleingabe zu dem Komparator 105 in der nachfolgenden Stufe. Eine nicht-invertierte Ausgabe des Referenzverstärkers 1044b wird zugeführt als eine Referenzeingabe zu dem Komparator 105. Der Komparator 105 unterscheidet die Signaleingabe, wobei die Referenzeingabe als ein Schwellwert genommen wird, um die Wellenform eines lichtempfangenden Signals in eine digitale Wellenform zu formen.
  • 11 ist ein Schaltungsdiagramm, welches ein Beispiel des Schaltungsdesigns des Differenzverstärkers 1041a zeigt, welcher in 10 gezeigt ist. Vorab sei bemerkt, dass der Differenzverstärker 1041b auch das gleiche Schaltungsdesign aufweist wie der Differenzverstärker 1041a. In 11 hat ein Transistor 111 seinen Kollektor verbunden mit einer Leistungsversorgungsleitung durch einen Widerstand 1131. Ein Transistor 112 hat seinen Kollektor verbunden mit einer Leistungsversorgungsleitung durch einen Widerstand 1132. Der Transistor 111 hat seine Emitter verbunden mit einer Stromquelle 115 durch einen Widerstand 1141. Der Transistor 112 hat seinen Emitter verbunden mit der Stromquelle 115 durch einen Widerstand 1142. Die Signaleingabe von dem Vorverstärker 101 wird zugeführt zu der Basis des Transistors 111. Die Referenzeingabe von der Referenzspannungserzeugungseinheit 103 wird der Basis des Transistors 112 zugeführt.
  • Eine Kollektorausgabe des Transistors 111 wird der Basis eines Transistors 116 zugeführt. Eine Kollektorausgabe des Transistors 112 wird der Basis eines Transistors 117 zugeführt. Die Transistoren 116 und 117 haben ihre jeweiligen Kol-lektoren verbunden mit der Leistungsversorgungsleitung. Der Transistor 116 hat einen Emitter verbunden mit einer Stromquelle 118. Der Transistor 117 hat seinen Emitter verbunden mit einer Stromquelle 119. Der Transistor 116 und die Strom quelle 118 bilden eine erste Emitterfolgerschaltung, und der Transistor 117 und die Stromquelle 119 bilden eine zweite Emitterfolgerschaltung. Eine Ausgabe der ersten Emitterfolgerschaltung, welche erhalten wird von dem Emitter des Transistors 116, wird einer Schaltung zugeführt in der nachfolgenden Stufe als eine invertierte Ausgabe des Differenzverstärkers 1041a. Eine Ausgabe der zweiten Emitterfolgerschaltung, welche erhalten wird von dem Emitter des Transistors 117, wird einer Schaltung zugeführt in der nachfolgenden Stufe als eine nichtinvertierte Ausgabe des Differenzverstärkers 1041a.
  • In dem oben erwähnten Aufbau haben die Widerstände 1141 und 1142 den gleichen Widerstandswert. Eine lokale Rückkopplungsfunktion wird ausgeübt durch die Widerstände 1141 und 1142. Der Verstärkungsfaktor des Differenzverstärkers 1041 kann geeignet eingestellt werden durch geeignetes Auswählen des Widerstandswerts.
  • 12 ist ein Schaltungsdiagramm, welches ein Beispiel des Schaltungsdesigns des Differenzverstärkers 1044a zeigt, welcher in 10 gezeigt ist. Vorab sei angemerkt, dass der Differenzverstärker 1044b auch das gleiche Schaltungsdesign aufweist wie der Differenzverstärker 1044a. In 12 hat ein Transistor 121 seinen Kollektor verbunden mit einer Leistungsversorgungsleitung durch einen Widerstand 1231. Ein Transistor 122 hat seinen Kollektor verbunden mit der Leistungsversorgungsleitung durch einen Widerstand 1232. Der Transistor 121 hat seinen Emitter verbunden mit einer Stromquelle 125 durch einen Widerstand 1241. Der Transistor 122 hat seinen Emitter verbunden mit der Stromquelle 125 durch einen Widerstand 1242. Die Ausgabe der Maximalwerthalteschaltung 1042a wird zugeführt als eine Signaleingabe zu der Basis des Transistors 121. Die Ausgabe der Maximalwerthalteschaltung 1043a wird zugeführt als eine Referenzeingabe zu der Basis des Transistors 122.
  • Eine Kollektorausgabe des Transistors 122 wird zugeführt zu der Basis eines Transistors 126. Der Transistor 126 hat seinen Kollektor verbunden mit der Leis tungsversorgungsleitung und hat seinen Emitter verbunden mit einer Stromquelle 127. Der Transistor 126 und die Stromquelle 127 bilden eine Emitterfolgerschaltung. Eine Ausgabe der Emitterfolgerschaltung, welche erhalten wird von dem Emitter des Transistors 126, wird einer Schaltung zugeführt in der nachfolgenden Stufe als eine nicht-invertierte Ausgabe des Differenzverstärkers 1044a.
  • Bei dem oben erwähnten Aufbau haben die Widerstände 1241 und 1242 jeweils die gleichen Widerstandswerte wie die Widerstände 1231 und 1232. Eine lokale Rückkopplungsfunktion wird ausgeübt auf die Widerstände 1241 und 1242. Wenn der Wert des Transkonduktanz der Transistoren 121 und 122 ausreichend groß sind, wird daher der Verstärkungsfaktor des Differenzverstärkers 1044a 0,5. Das gleiche kann von dem Differenzverstärker 1044b gesagt werden.
  • Des Weiteren, bei dem oben erwähnten Aufbau, sind die Stromquelle 115 in dem Differenzverstärker 1041a und die Stromquelle 125 in dem Differenzverstärker 1044a so aufgebaut, dass sie den gleichen Aufbau haben, und die Werte von Strömen, die jeweils hierdurch fließen, sind die gleichen. Des Weiteren haben die Widerstände 1131 und 1132 jeweils die gleichen Widerstandswerte wie die Widerstände 1231 und 1232. Die Stromquellen 118 und 119, welche dem Emitterfolger in dem Differenzverstärker 1041a zugeführt werden, und die Stromquelle 127, welche dem Emitterfolger in dem Differenzverstärker 1044a zugeführt wird, sind so entworfen, dass sie den gleichen Aufbau haben, und die Werte von Strömen, die jeweils hierdurch fließen, die gleichen sind. In den Differenzverstärkern 1041a und 1044a werden ihre jeweiligen Offset-Spannungen, die Ausgabeniveaus in einem Fall sind, wo es keine Eingabe gibt, gleich. Des Weiteren, selbst wenn es eine Leistungsversorgungsspannungsvariation und eine Temperaturvariation gibt, können die Variationen in den Offset-Spannungen gleich gemacht werden.
  • 13 ist ein Diagramm, welches ein detaillierteres Schaltungsdesign der Maximalwerthalteschaltung 1042 (oder 1043) zeigt, welche in 10 gezeigt ist. In 13 umfasst die Maximalwerthalteschaltung 1042 (oder 1043) einen Operati onsverstärker 131, eine Diode 132, welche eine Ausgabe des Operationsverstärkers 131 empfängt, einen Kondensator 133, welcher Ladung zum Halten eines Spitzenwerts speichert, eine Pufferschaltung 134, die gebildet wird aus einem Quellenfolger und dergleichen, und eine Schaltschaltung 135, die eingeschaltet wird in Antwort auf ein Rücksetzsignal und einen Entladepfad des Kondensators 133 bildet.
  • 14 ist ein Diagramm, welches das detailliertere Schaltungsdesign der Differenzspannungserzeugungseinheit 103 zeigt, die in 10 gezeigt ist. In 14 hat eine Konstantspannungsausgabeeinheit 141 den gleichen Aufbau wie diejenigen des Vorverstärkers 101 und des Rückkopplungswiderstands 102, gezeigt in 10, und gibt eine Konstantspannung aus, die gleich einer Eingabe in einem Fall ist, wo es keine Eingabe des Vorverstärkers 101 gibt. Wenn ein Lichtsignal eingegeben wird, ändert sich eine Ausgabe des Vorverstärkers 101 in einer derartigen Richtung, dass sie von einem Ausgabeniveau in einem Fall abfällt, wo es keine Eingabe gibt. Die Ausgabe der Konstantspannungsausgabeeinheit 141 ist gleich der Ausgabe in einem Fall, wo es keine Eingabe des Vorverstärkers 101 gibt, wobei der Maximalwert der Ausgabe des Vorverstärkers 101 ausgegeben wird von der Konstantspannungsausgabeeinheit 141.
  • Eine Minimalwerthalteschaltung 142 detektiert und hält den Minimalwert eines Eingabesignals. Die Minimalwerthalteschaltung 142 umfasst einen Operationsverstärker 1421, eine Diode 1422, deren Kathode verbunden ist mit einer Ausgabe des Operationsverstärkers 1421, einen Kondensator 1423, welcher Ladung speichert zum Halten des Minimalwerts, eine Pufferschaltung 1424, die gebildet wird aus einem Quellenfolger und dergleichen, und einer Schaltschaltung 1425, die eingeschaltet wird in Antwort auf ein Rücksetzsignal und einen Entladepfad des Kondensators 1423 bildet.
  • Die Ausgabe der Konstantspannungsausgabeeinheit 141 wird einem Ende eines Widerstands 143 zugeführt, und eine Ausgabe der Minimalwerthalteschaltung 142 wird einem Ende eines Widerstands 144 zugeführt. Die Widerstände 143 und 144 haben den gleichen Widerstandswert. Die jeweiligen anderen Enden der Widerstände 143 und 144 sind miteinander verbunden, und eine Ausgabe der Referenzspannungserzeugungseinheit 103 wird erhalten von der Verbindung. Durch einen derartigen Aufbau wird ein vorbestimmter Spannungswert, der ein Niveau in dem Zentrum der Amplitude eines Ausgabesignals des Vorverstärkers 102 hat, ausgegeben von der Referenzspannungserzeugungseinheit 103.
  • 15 ist ein Diagramm, welches die Beziehung zwischen einem Eingabesignal und einem Ausgabesignal des Differenzverstärkers 1041a in der ersten Verstärkereinheit 104a zeigt, welche in 10 gezeigt ist, über Eingabe-Ausgabe-Eigenschaften.
  • In 15, als die Eingabe-Ausgabe-Eigenschaften, repräsentiert die horizontale Achse eine Eingabespannung einer Signaleingabe gegen das Niveau einer Eingabespannung einer Referenzeingabe, und die vertikale Achse repräsentiert die jeweiligen Werte einer nicht-invertierten Ausgabe und einer invertierten Ausgabe gegen eine Eingabe. Eigenschaft 151 in einem Fall, wo der Verstärkungsfaktor des Differenzverstärkers 1041a auf einen relativ geringen Wert eingestellt ist, und Eigenschaft 152 in einem Fall, wo der Verstärkungsfaktor auf einen hohen Wert eingestellt ist, sind eingeführt als zwei Eingabe-Ausgabe-Eigenschaften.
  • Des Weiteren ist eine Eingabesignalwellenform entsprechend der Zeitbasis eingeführt in 15. Das heißt, eine Eingabewellenform 153 in einem Fall, wo die Referenzeingabe akkurat eingestellt ist in dem Zentrum der Signalwellenform und eine Eingabewellenform 154 in einem Fall, wo die Signalwellenform eingegeben ist bei Abweichen von der Referenzeingabe nachfolgend darauf, sind zusammen eingeführt.
  • Eine invertierte Ausgabewellenform in dem Fall der Eingabewellenform 153 ist eine Wellenform 155, wenn der Verstärkungsfaktor auf einen geringen Wert ein gestellt ist, während sie eine Wellenform 156 ist, wenn der Verstärkungsfaktor auf einen hohen Wert eingestellt ist. Des Weiteren ist eine invertierte Ausgabewellenform in dem Fall der Eingabewellenform 154 eine Wellenform 157, wenn der Verstärkungsfaktor auf einen geringen Wert eingestellt ist, während sie eine Wellenform 158 ist, wenn der Verstärkungsfaktor auf einen hohen Wert eingestellt ist. Wie von 15 gesehen werden kann, in einem Fall, wo der Verstärkungsfaktor hoch ist, würde es ein Risiko sein, dass ein Ausgabesignal nicht erhalten würde, selbst wenn die Signaleingabe geringfügig von der Referenzeingabe abweicht. Das gleiche kann gesagt werden von dem Differenzverstärker 1041b in der zweiten Verstärkereinheit 104b.
  • 16 ist ein Diagramm, welches eine Wellenform 162 eines Ausgabesignals des Vorverstärkers 101 in einem Fall zeigt, wo Hintergrundlicht bei einem DC-Niveau existiert, eine Ausgabe 161 der Konstantspannungsausgabeeinheit 141 und ein Ausgabeniveau 163 der Referenzspannungszeugungseinheit 103.
  • In 16 ist eine Spannung 164 zwischen dem Ausgabeniveau 161 der Konstantspannungsausgabe 141 und dem Basisniveau der Ausgabe des Vorverstärkers 101 (ein Ausgabeniveau in einer Periode, während der es kein Lichtsignal gibt) eine Folge des Hintergrundlichts. Des Weiteren ist ein Rücksetzsignal angegeben als ein Signal 165.
  • Eine Beschreibung wird nunmehr gegeben von Operationen, die durchgeführt werden durch die optische Empfangsschaltung gemäß der dritten Ausführungsform, unter Bezugnahme auf 10 bis 16.
  • Wie zuvor beschrieben wurde, in einem optischen Kommunikationssystem des passiven Doppelstern-Aufbaus oder dergleichen, bei welchem eine Mehrzahl von Anschlüssen verbunden sind in einer Sternkopplung, selbst wenn die Anschlüsse temporär separiert sind, um eine Signalübertragung unter Verwendung einer TDMA-Technik durchzuführen, können die Lichtemissionsniveaus zu der Zeit von keiner Signalübertragung bei jedem Anschluss, in manchen Fällen, addiert werden, um ein Niveau zu erreichen, welches nicht ignoriert werden kann mit Bezug auf ein Signalniveau. Des Weiteren, wenn ein System, bei welchem verschiedene Signale übertragen werden in einer Multi-Wellenlänge unter Verwendung einer WDM-Technik, verwendet wird, wird erwogen, dass ein Lichtsignal mit einer nicht notwendigen Wellenlänge empfangen wird durch einen Photodetektor als Hintergrundlicht, wenn die Isolation des Wellenlängen-Divisions-Multiplex-Lichts ungenügend ist in einem optischen Modul.
  • Ein Fall, wo es Hintergrundlicht gibt, wird nachfolgend beschrieben werden. Ein Stromsignal, welches erhalten wird durch Konvertieren eines Lichtsignals in dem Photodetektor 51, wird konvertiert in ein Spannungssignal durch den Vorverstärker. In seiner Signalwellenform entsteht die Spannungsdifferenz 164 zwischen dem Niveau des Ausgabesignals in einer Periode, während der kein Lichtsignal empfangen wird, wie angezeigt als die Wellenform 162 und das Niveau der Ausgabe 161 der Konstantspannungsausgabe 141 steigt. In der Minimalwerthalteschaltung 142 wird der Minimalwert des Signals 162 detektiert und gehalten, und ein Wert, der gerade zwischen der Ausgabe der Minimalwerthalteschaltung 142 und der Ausgabe der Konstantspannungsausgabeeinheit 141 ist, wird erzeugt als die Ausgabe 163 der Referenzspannungserzeugungseinheit 103 durch die Widerstände 143 und 144.
  • Das Rücksetzsignal 165 wird der Referenzspannungserzeugungseinheit 103 zugeführt jedes Mal, wenn der Empfang des Burst-Signals beendet wird. Wenn das Rücksetzsignal 165 zugeführt wird, konvergiert die Ausgabe der Minimalwerthalteschaltung 142 auf das Ausgabeniveau 162 des Vorverstärkers 101. Andererseits ist die Ausgabe der Konstantspannungsausgabeeinheit 141 bei einem Niveau, angegeben als die Wellenform 161, wobei die Ausgabe der Referenzspannungserzeugungseinheit 103 ein Niveau in der Mitte der Spannungsdifferenz 164 betritt.
  • Wenn das Lichtsignal eingegeben wird, variiert die Ausgabe der Referenzspannungserzeugungseinheit 103 mit dem Eingabesignal. Jedoch ist die Ausgabe nicht genau eingestellt in dem Zentrum der Signalwellenform auf Grund der Wirkung des Hintergrundlichts, sondern weicht davon ab. In diesem Fall, insbesondere wenn das Eingabesignal klein ist, weicht das Referenzeingabeniveau verhältnismäßig stark von dem Signalniveau ab.
  • Jedoch ist der Verstärkungsfaktor des Differenzverstärkers 1041a in der ersten Verstärkereinheit 104a eingestellt auf einen kleinen Wert, und sein linearer Verstärkungsbereich ist ausreichend weit gemacht. Selbst wenn das Signalniveau etwas von dem Referenzeingabeniveau abweicht, wie durch die Signalwellenform 154 dargestellt ist, z. B., ist es daher möglich, das Signal als die Ausgabe des Differenzverstärkers 1041a herauszunehmen. In diesem Fall wird unterstellt, dass die Betriebseigenschaften des Differenzverstärkers 1041a Eigenschaften sind, die als die Wellenform 151 repräsentiert werden.
  • Wenn das Signal herausgenommen werden kann als die Ausgabe des Differenzverstärkers 1041a, ist es möglich, das Signalniveau und das Referenzniveau in der ersten Verstärkereinheit 104a durch die gleiche Funktion zu produzieren, wie diejenige, die in der ersten Ausführungsform beschrieben worden ist. Folglich kann der Verstärkungsfaktor eingestellt werden auf einen relativ hohen Wert in der zweiten Verstärkereinheit 104b. Daher wird die Signalverstärkung in der zweiten Stufe und den nachfolgenden Stufen genau bereitgestellt, so dass es möglich ist, ein Impulssignal zu reproduzieren.
  • In dem System gemäß der dritten Ausführungsform, selbst wenn das Niveau des Hintergrundlichts in jeder Burst-Periode differiert aus Gründen wie z. B. dem Grund, dass die Auslöschfaktoren bei den jeweiligen Anschlüssen voneinander differieren, ist es möglich, das Referenzniveau entsprechend dem Signalniveau mit hoher Geschwindigkeit zu produzieren, wenn die Antwortgeschwindigkeit der Minimalwerthalteschaltung 142 ausreichend hoch ist. Selbst wenn das Niveau des Hintergrundlichts variiert, ist es daher möglich, das Signal zu reproduzieren, von dem Beginn des Burst-Signals.
  • Des Weiteren, wenn es eine Temperaturvariation und eine Leistungsversorgungsspannungsvariation gibt, hat die Konstantwertausgabeschaltung 141 den gleichen, Aufbau wie diejenige des Vorverstärkers 101. Daher hat die Variation in der Ausgabe der Konstantspannungsausgabeeinheit 141 die gleiche Tendenz wie diejenige des Vorverstärkers 101. Jedoch ist es im Allgemeinen schwierig, die Variationseigenschaften der Minimalwerthalteschaltung 142 gleich den Variationseigenschaften des Vorverstärkers 101 zu gestalten. Daher variiert die Ausgabe der Referenzspannungserzeugungseinheit 103 mit dem Ausgabeniveausignal des Vorverstärkers 101.
  • Selbst wenn das Signaleingabeniveau schwach abweicht von dem Referenzeingabeniveau in der Eingabe des ersten Verstärkers 104a kann jedoch der Differenzverstärker 1041a eine Signalausgabe bereitstellen, solange der lineare Verstärkungsbereich des Differenzverstärkers 1041a ausreichend weit gemacht ist mit Bezug auf die Abweichung. Innerhalb des ersten Verstärkers 104a ist, eine Ausgabe des Differenzverstärkers 1044a stabil eingestellt in dem Zentrum des nichtinvertierten Ausgabesignals des Differenzverstärkers 1041a selbst zu der Zeit der Temperaturvariation und der Leistungsversorgungsspannungsvariation durch die gleiche Funktion wie diejenige, die in der ersten Ausführungsform beschrieben worden ist.
  • In der ersten Verstärkereinheit 104a ist es somit möglich, ein Signal genau zu der nachfolgenden Stufe zu übertragen. Digitale Daten können reproduziert werden in dem Komparator 105 durch ausreichendes Verstärken des übertragenden Signals in der zweiten Verstärkereinheit 104b in der nachfolgenden Stufe.
  • Innerhalb des Komparators 105 wird die Referenzeingabe eingestellt auf Abweichen durch eine Offset-Spannung, die eine Rauschkomponente überschreitet, die auf dem Signal überlagert ist. Folglich wird Rauschen nicht verstärkt in dem Komparator 105, selbst in einem Fall, wo es keine Eingabe gibt. Nur wenn das Burst-Signal eingegeben wird, kann daher das Impulssignal reproduziert werden.
  • Durch Entwerfen der ersten und zweiten Verstärkereinheiten 104a und 104b wie dargestellt, können die Variationen gelöscht werden mit Bezug auf die Temperaturvariation und die Leistungsversorgungsspannungsvariation, wie in der ersten Ausführungsform beschrieben ist. Selbst wenn das Hintergrundlicht existiert und die Temperaturvariation und die Leistungsversorgungsspannungsvariation existieren, wird daher gefunden, dass die optische Empfangsschaltung wie gezeigt das Signal genau reproduzieren kann.
  • Obwohl in der oben beschriebenen ersten bis dritten Ausführungsform die beiden Maximalwerthalteschaltungen verwendet werden als die Spitzenwerthalteschaltungen, ist es auch möglich, den Verstärker und die optische Empfangsschaltung aufzubauen gemäß der vorliegenden Erfindung unter Verwendung von zwei Minimalwerthalteschaltungen anstelle der Maximalwerthalteschaltungen.
  • Obwohl die vorliegende Erfindung beschrieben worden ist und dargestellt worden ist im Detail, ist klar zu verstehen, dass dieselbe gegeben wurde lediglich zur Il-lustrierung und als Beispiel und nicht als Limitierend genommen werden sollte, wobei der Bereich der vorliegenden Erfindung limitiert ist lediglich durch die beigefügten Ansprüche.

Claims (30)

  1. Verstärker zum Verstärken eines eingegebenen Burst-Signals, aufweisend: einen ersten Verstärker (11) zum Verstärken des Burst-Signals und Ausgeben des Ergebnisses der Verstärkung in der Form einer differenziellen Ausgabe, umfassend erste und zweite Ausgaben, die erscheinen, longitudinal symmetrisch mit Bezug auf eine Offset-Spannung zu sein, welche seine Ausgabespannung ist in einem Fall, wo es keine Eingabe gibt; eine erste Spitzenwert-Halteschaltung (12) zum Detektieren und Halten eines Spitzenwertes der ersten Ausgabe der ersten Verstärkerschaltung; eine zweite Spitzenwert-Halteschaltung (13) zum Detektieren und Halten eines Spitzenwertes, welcher in der gleichen Richtung ist wie der Spitzenwert, der durch die erste Spitzenwertt-Halteschaltung detektiert wird, der zweiten Ausgabe der ersten Verstärkerschaltung (11), und eine zweite Verstärkerschaltung (14) zum differenziell Verstärken von Ausgaben der ersten und zweiten Spitzenwert-Halteschaltungen, um eine Referenzspannung folgend dem DC-Niveau der ersten Ausgabe der ersten Verstärkerschaltung zu erzeugen, gekennzeichnet durch eine dritte Verstärkerschaltung, welche die erste Ausgabe der ersten Verstärkerschaltung empfängt als eine Signaleingabe und die Referenzspannung, die von der zweiten Verstärkerschaltung ausgegeben wird, als eine Referenzeingabe empfängt, zum differenziell Verstärken der ersten Ausgabe auf der Basis der Referenzspannung.
  2. Verstärker gemäß Anspruch 1, bei welchem der Verstärkungsfaktor der zweiten Verstärkerschaltung eingestellt ist in der Nähe von 0,5, und eine Offset-Spannung, welche eine Ausgabespannung in einem Fall ist, wo es keine differenzielle Eingabe der zweiten Verstärkerschaltung gibt, so eingestellt ist, um etwa gleich der Offset-Spannung der ersten Verstärkerschaltung zu sein.
  3. Verstärker gemäß Anspruch 2, bei welchem die ersten (11) und zweiten (14) Verstärkerschaltungen, ihre jeweiligen Schaltungsdesigns und Schaltungskonstanten bestimmt sind, zueinander bezogen zu sein, damit Ausgabevariationen, die durch jeweilige interne Schaltungen verursacht werden, einander gleich sind.
  4. Verstärker gemäß Anspruch 3, bei welchem die ersten und zweiten Spitzenwert-Halteschaltungen das gleiche Schaltungsdesign aufweisen.
  5. Verstärker gemäß Anspruch 4, bei welchem die ersten und zweiten Spitzenwert-Halteschaltungen jeweils erste und zweite Maximalwert-Haltschaltungen aufweisen zum Detektieren und Halten der Maximalwerte der ersten und zweiten Ausgaben der ersten Verstärkerschaltung.
  6. Verstärker gemäß Anspruch 3, bei welchem die erste Verstärkerschaltung zumindest aufweist: erste und zweite Transistoren (21, 22), die ihre jeweiligen Emitter miteinander verbunden haben; eine erste Stromquelle (27), verbunden mit den miteinander verbundenen Emittern der ersten und zweiten Transistoren (21, 22); einen ersten Widerstand (23), der zwischen den Kollektor des ersten Transistors (21) und einer Leistungsversorgungsleitung zwischengeschaltet ist; und einen zweiten Widerstand (24), der zwischen den Kollektor des zweiten Transistors (22) und der Leistungsversorgungsleitung zwischengeschaltet ist; und wobei die zweite Verstärkerschaltung zumindest aufweist: dritte und vierte Transistoren (31, 32); einen dritten Widerstand (36), der sein eines Ende mit dem Emitter des dritten Transistors verbunden hat; einen vierten Transistor (33), der zwischen den Kollektor des dritten Transistors (36) und der Leistungsversorgungsleitung zwischengeschaltet ist und den gleichen Widerstandwert wie der erste Widerstand (23) hat; einen fünften Widerstand (37), der sein eines Ende mit dem Emitter des vierten Transistors verbunden hat und den gleichen Widerstandswert wie der dritte Widerstand hat; einen sechsten Widerstand (34), der zwischen den Kollektor des vierten Transistors und der Leistungsversorgungsleitung zwischengeschaltet ist und den gleichen Widerstandswert wie der zweite Widerstand hat; und eine zweite Stromquelle (38), die mit den jeweiligen anderen Enden des dritten und fünften Widerstands verbunden ist und die gleiche Struktur wie die erste Stromquelle hat, wobei ein Strom, der hierdurch fließt, den gleichen Wert hat wie ein Strom, der durch die erste Stromquelle fließt.
  7. Verstärker gemäß Anspruch 1, bei welchem die erste Verstärkerschaltung einen differenziellen Verstärker aufweist, der das Burst-Signal als eine Signaleingabe empfängt und eine feste Spannung empfängt, die temporär eingestellt ist mit Bezug auf das DC-Niveau des Burst-Signals als eine Referenzeingabe, zum differenziell Verstärken des Burst-Signals auf der Basis der festen Spannung.
  8. Verstärker gemäß Anspruch 1, weiter aufweisend einen Komparator (59; 105), der die erste Ausgabe der ersten Verstärkerschaltung als eine Signaleingabe empfängt und die Referenzspannung empfängt, die von der zwei ten Verstärkerschaltung ausgegeben wird, als eine Referenzeingabe zum Unterscheiden der ersten Ausgabe mit der Referenzspannung, genommen als einen Schwellenwert, um die Ausgabe der ersten Verstärkerschaltung in eine digitale Wellenform zu formen.
  9. Optische Empfangsschaltung zum Empfangen eines optischen Burst-Signals und Verstärken des empfangenen optischen Burst-Signals, aufweisend: einen Fotodetektor (51) zum Konvertieren des empfangenen optischen Burst-Signals in ein Stromsignal; eine erste Verstärkerschaltung (52) zum Konvertieren des Stromsignals von dem Fotodetektor in ein Spannungssignal und Verstärken des Spannungssignals, und Ausgeben des Ergebnisses der Verstärkung in der Form einer differenziellen Ausgabe, umfassend erste und zweite Ausgaben, die erscheinen, longitudinal symmetrisch mit Bezug auf eine Offset-Spannung zu sein, welche ihre Ausgabespannung ist in einem Fall, wo es keine Eingabe gibt; eine erste Spitzenwert-Halteschaltung (55) zum Detektieren und Halten eines Spitzenwertes der ersten Ausgabe der ersten Verstärkerschaltung (52); eine zweite Spitzenwert-Halteschaltung (56) zum Detektieren und Halten eines Spitzenwertes, welcher in der gleichen Richtung ist wie der Spitzenwert, der durch die erste Spitzenwert-Halteschaltung detektiert wird, der zweiten Ausgabe der ersten Verstärkerschaltung (52); und eine zweite Verstärkerschaltung (57) zum differenziell Verstärken von Ausgaben der ersten und zweiten Spitzenwert-Halteschaltungen, um eine Referenzspannung folgend dem DC-Niveau der ersten Ausgabe der ersten Verstärkerschaltung zu erzeugen, gekennzeichnet durch eine dritte Verstärkerschaltung, welche die erste Ausgabe der ersten Verstärkerschaltung als eine Signaleingabe empfängt und die Referenzspan nung empfängt, die von der zweiten Verstärkerschaltung ausgegeben wird, als eine Referenzeingabe zum differenziell Verstärken der ersten Ausgabe auf der Basis der Referenzspannung.
  10. Optische Empfangsschaltung gemäß Anspruch 9, bei welcher der Verstärkungsfaktor der zweiten Verstärkerschaltung eingestellt ist in der Nähe von 0,5, und eine Offset-Spannung, welche eine Ausgabespannung in einem Fall ist, wo es keine differenzielle Eingabe der zweiten Verstärkerschaltung gibt, eingestellt ist, um etwa gleich der Offset-Spannung der ersten Verstärkerschaltung zu sein.
  11. Optische Empfangsschaltung gemäß Anspruch 10, bei welcher bei den ersten und zweiten Verstärkerschaltungen ihre jeweiligen Schaltungsdesigns und Schaltungskonstanten bestimmt sind, aufeinander bezogen zu sein, damit Ausgabevariationen, die durch jeweilige interne Schaltungen verursacht werden, einander gleich sind.
  12. Optische Empfangsschaltung gemäß Anspruch 11, bei welcher die ersten und zweiten Spitzenwert-Halteschaltungen das gleiche Schaltungsdesign aufweisen.
  13. Optische Empfangsschaltung gemäß Anspruch 12, bei welcher die ersten und zweiten Spitzenwert-Halteschaltungen jeweils erste und zweite Maximalwert-Halteschaltungen aufweisen zum Detektieren und Halten der Maximalwerte der ersten und zweiten Ausgaben der ersten Verstärkerschaltung.
  14. Optische Empfangsschaltung gemäß Anspruch 11, bei welcher die erste Verstärkerschaltung zumindest einen ersten differenziellen Verstärker (61–63); erste und zweite Emitterfolger (64, 66; 65, 67); und erste und zweite Rückkopplungs-Widerstände (53, 531) aufweist, wobei der erste differenzielle Verstärker aufweist erste und zweite Transistoren (61, 62), welche ihre jeweiligen Emitter miteinander verbunden haben; eine erste Stromquelle (63), verbunden mit den miteinander verbundenen Emittern der ersten und zweiten Transistoren; einen ersten Widerstand (611), der zwischen den Kollektor des ersten Transistors und einer Leistungsversorgungsleitung geschaltet ist; und einen zweiten Widerstand (621), der zwischen den Kollektor des zweiten Transistors und der Leistungsversorgungsleitung geschaltet ist; wobei ein Stromsignal, welches von dem Fotodetektor ausgegeben wird, der Basis des ersten Transistors zugeführt wird, eine invertierende Ausgabe des ersten differenziellen Verstärkers, welche erhalten wird von dem Kollektor des ersten Transistors, durch den ersten Emitterfolger ausgegeben wird, eine nicht-invertierende Ausgabe des ersten differenziellen Verstärkers, welche von dem Kollektor des zweiten Transistors erhalten wird, ausgegeben wird durch den zweiten Emitterfolger, eine Ausgabe des ersten Emitterfolgers zugeführt wird zu der Basis des ersten Transistors durch den ersten Rückkopplungstransistor, eine Ausgabe des zweiten Emitterfolgers zurückgeführt wird zu der Basis des zweiten Transistors durch den zweiten Rückkopplungswiderstand, und wobei die zweite Verstärkerschaltung aufweist: einen dritten Transistor (71), der seine Basis die Ausgabe der ersten Spitzenwert-Halteschaltung empfangend hat; einen vierten Transistor (72), der seine Basis die Ausgabe der zweiten Spitzenwert-Halteschaltung empfangend hat; einen dritten Widerstand (711), der zwischen den Kollektor des dritten Transistors und der Leistungsversorgungsleitung geschaltet ist und den gleichen Widerstandwert wie der erste Widerstand hat; einen vierten Widerstand (721), der zwischen den Kollektor des vierten Transistors und die Leistungsversorgungsleitung geschaltet ist und den gleichen Widerstandwert wie der zweite Widerstand hat; einen fünften Widerstand (712), der sein eines Ende mit dem Emitter des dritten Transistors verbunden hat; einen sechsten Widerstand (722), der sein eines Ende mit dem Emitter des vierten Transistors verbunden hat; eine zweite Stromquelle (73), die verbunden ist mit den jeweiligen anderen Enden des fünften und sechsten Widerstands und die gleiche Struktur aufweist wie die erste Stromquelle, wobei ein Strom, der hierdurch fließt, der gleiche im Wert ist wie ein Strom, der durch die erste Stromquelle fließt; und einen dritten Emitterfolger (74, 76), der die gleiche Struktur wie der erste und zweite Emitterfolger hat und ein Signal empfängt, welches von dem Kollektor des vierten Transistors ausgegeben wird.
  15. Optische Empfangsschaltung gemäß Anspruch 9, bei welcher ein Rücksetzsignal den ersten und zweiten Maximalwert-Halteschaltungen zugeführt wird jedes Mal, wenn das Empfangen des optischen Burst-Signals beendet ist, und jeweilige Ausgabespannungen der ersten und zweiten Maximalwert-Haltschaltungen so eingestellt sind, dass sie etwa gleich der Offset-Spannung der ersten Verstärkerschaltung in Antwort auf das Rücksetz-Signal sind.
  16. Optische Empfangsschaltung gemäß Anspruch 9, weiter aufweisend einen Komparator (59) zum Unterscheiden einer Ausgabe der dritten Verstärkerschaltung mit dem Niveau der Referenzeingabe, genommen als ein Schwellenwert, um die Ausgabe der dritten Verstärkerschaltung in eine digitale Wellenform zu formen, wobei das Niveau der Referenzeingabe des Komparators eingestellt ist auf ein Niveau, welches die Summe ist des Niveaus der Ausgabe des dritten Verstärkers in einem Fall, wo kein optisches Burst-Signal eingegeben wird, und ein Offset entsprechend der Rauschamplitude.
  17. Optische Empfangsschaltung gemäß Anspruch 9, weiter aufweisend einen Komparator, welcher die erste Ausgabe der ersten Empfangsschaltung als eine Signaleingabe empfängt und die Referenzspannung, ausgegeben von der zweiten Verstärkerschaltung als eine Referenzeingabe empfängt, zum Entscheiden der ersten Ausgabe der Referenzspannung, genommen als Schwellwert, um die Ausgabe der ersten Verstärkerschaltung in eine digitale Wellenform zu formen.
  18. Optische Empfangsschaltung zum Empfangen eines optischen Burst-Signals und Verstärken des empfangenen optischen Burst-Signals, aufweisend: einen Fotodetektor (51) zum Konvertieren des empfangenen optischen Burst-Signals in ein Stromsignal; eine Vorverstärkerschaltung (101) zum Konvertieren des Stromsignals von dem Fotodetektor in ein Spannungssignal und Verstärken des Spannungssignals; eine Referenzspannungs-Erzeugungsschaltung (103) zum Erzeugen einer primären Referenzspannung; und eine Hauptverstärkerschaltung (104) zum Verstärken einer Ausgabe der Vorverstärkerschaltung; wobei die Hauptverstärkerschaltung aufweist: eine erste Verstärkerschaltung (1041a), welche die Ausgabe der Vorverstärkerschaltung empfängt als eine Signaleingabe und eine Ausgabe der Referenzspannungs-Erzeugungsschaltung als eine Referenzeingabe emp fängt, weiter differenziell die Signaleingabe auf der Basis der Referenzeingabe verstärkend und das Ergebnis der Verstärkung in der Form einer differenziellen Ausgabe ausgebend, umfassend erste und zweite Ausgaben, die erscheinen, longitudinal symmetrisch mit Bezug auf eine Offset-Spannung zu sein, welche ihre Ausgangsspannung in einem Fall ist, wo es keine Eingabe gibt; eine erste Spitzenwert-Halteschaltung (1042a) zum Detektieren und Halten eines Spitzenwerts der ersten Ausgabe der ersten Verstärkerschaltung; eine zweite Spitzenwert-Halteschaltung (1042b) zum Detektieren und Halten eines Spitzenwerts, der in der gleichen Richtung ist wie der Spitzenwert, der durch die erste Spitzenwert-Halteschaltung detektiert wird, der zweiten Ausgabe der ersten Verstärkerschaltung; und eine zweite Verstärkerschaltung (1044a) zum differenziell Verstärken von Ausgaben der ersten und der zweiten Spitzenwert-Halteschaltungen, um eine Referenzspannung folgend dem DC-Niveau der ersten Ausgabe der ersten Verstärkerschaltung zu erzeugen, gekennzeichnet durch eine dritte Verstärkerschaltung, welche die erste Ausgabe der ersten Verstärkerschaltung empfängt als eine Signaleingabe und die Referenzspannung, die von der zweiten Empfängerschaltung ausgegeben wird als eine Referenzeingabe empfängt, zum differenziell Verstärken der ersten Ausgabe auf der Basis der Referenzspannung.
  19. Optische Empfangsschaltung gemäß Anspruch 18, bei welcher der Verstärkungsfaktor der zweiten Verstärkerschaltung eingestellt ist in der Nähe von 0,5, und eine Offset-Spannung, welche eine Ausgabespannung in einem Fall ist, wo es keine differenzielle Eingabe der zweiten Verstärkerschaltung gibt, eingestellt ist, um etwa gleich der Offset-Spannung der ersten Verstärkerschaltung zu sein.
  20. Optische Empfangsschaltung gemäß Anspruch 19, bei welcher die ersten und zweiten Verstärkerschaltungen, ihre jeweiligen Schaltungsdesigns und Schaltungskonstanten bestimmt sind, um aufeinander bezogen zu sein, damit Ausgabevariationen, die durch jeweilige interne Schaltungen verursacht werden, einander gleich sind.
  21. Optische Empfangsschaltung gemäß Anspruch 20, bei welcher die ersten und zweiten Spitzenwert-Halteschaltungen die gleichen Schaltungsdesigns aufweisen.
  22. Optische Empfangsschaltung gemäß Anspruch 21, bei welcher die ersten und zweiten Spitzenwert-Halteschaltungen jeweils erste und zweite Maximalwert-Haltschaltungen zum Detektieren und Halten der Maximalwerte der ersten und zweiten Ausgaben der ersten Verstärkerschaltung aufweisen.
  23. Optische Empfangsschaltung gemäß Anspruch 22, bei welcher die Referenzspannungs-Erzeugungsschaltung durch eine feste Spannungsleistungsversorgung gebildet wird.
  24. Optische Empfangsschaltung gemäß Anspruch 22, bei welcher die Referenzspannungs-Erzeugungsschaltung den Maximalwert und den Minimalwert eines Ausgabesignals von der Vorverstärkerschaltung detektiert und einen Wert in der Mitte dazwischen ausgibt.
  25. Optische Empfangsschaltung gemäß Anspruch 20, bei welcher ein erster Transistor (111) seine Basis die Ausgabe der. Vorverstärkerschaltung empfangend hat; ein zweiter Transistor (112) seine Basis die Ausgabe der Referenzspannungs-Erzeugungsschaltung empfangend hat; ein erster Widerstand (1131) zwischen den Kollektor des ersten Transistors und einer Leistungsversorgungsleitung geschaltet ist; ein zweiter Widerstand (1132) zwischen den Kollektor des zweiten Transistors und der Leistungsversorgungsleitung geschaltet ist; eine erste Stromquelle (115); ein dritter Widerstand (1141) zwischen dem Emitter des ersten Transistors und der ersten Stromquelle geschaltet ist; und ein vierter Widerstand (1142) zwischen den Emitter des zweiten Transistors und der ersten Stromquelle geschaltet ist und den gleichen Widerstandswert wie der dritte Widerstand aufweist; und die zweite Verstärkerschaltung aufweist: einen dritten Transistor (121), der seine Basis die Ausgabe der ersten Spitzenwert-Halteschaltung empfangend hat; einen vierten Transistor (122), der seine Basis die Ausgabe der zweiten Spitzenwert-Halteschaltung empfangend hat; einen fünften Widerstand (1231), der zwischen den Kollektor des dritten Transistors und der Leistungsversorgungsleitung geschaltet ist und den gleichen Widerstandswert wie der erste Widerstand aufweist; einen sechsten Widerstand (1232), der zwischen den Kollektor des vierten Transistors und der Leistungsversorgungsleitung geschaltet ist und den gleichen Widerstandwert wie der zweite Widerstand aufweist; eine zweite Stromquelle (125), die die gleiche Struktur hat wie die erste Stromquelle, wobei ein Strom, der hierdurch fließt, der gleiche im Wert ist wie der Strom, der durch die erste Stromquelle fließt; einen siebten Widerstand (1241), der zwischen den Emitter des dritten Transistors und der zweiten Stromquelle geschaltet ist und den gleichen Widerstandswert wie der fünfte Transistor aufweist; und einen achten Widerstand (1242), der zwischen den Emitter des vierten Transistors und der zweiten Stromquelle geschaltet ist und den gleichen Widerstandswert wie der sechste Widerstand aufweist.
  26. Optische Empfangsschaltung gemäß Anspruch 18, bei welcher ein Rücksetz-Signal den ersten und zweiten Maximalwert-Halteschaltungen zugeführt wird jedes mal, wenn das Empfangen des optischen Burst-Signals beendet ist, und jeweilige Ausgabespannungen der ersten und zweiten Maximalwert-Halteschaltungen eingestellt sind, um in etwa gleich der Offset-Spannung der ersten Verstärkerschaltung zu sein in Antwort auf das Rücksetz-Signal.
  27. Optische Empfangsschaltung gemäß Anspruch 18, bei welcher die Hauptempfängerschaltung von solchem Mehrstufen-Aufbau ist, dass eine Mehrzahl von Verstärkereinheiten (104a, 104b), wobei jede die ersten und zweiten Verstärkerschaltungen und erste und zweite Spitzenwert-Haltschaltungen aufweisen, in Kaskade verbunden sind, und die erste Verstärkerschaltung in der Verstärkereinheit (104b) in jeder der zweiten Stufe und den nachfolgenden Stufen als eine Signaleingabe die erste Ausgabe der ersten Verstärkerschaltung in der Verstärkereinheit (104a) in der vorherigen Stufe empfängt und als eine Referenzeingabe die Ausgabe der zweiten Verstärkerschaltung in der Verstärkereinheit in der vorherigen Stufe empfängt.
  28. Optische Empfangsschaltung gemäß Anspruch 27, bei welcher der Verstärkungsfaktor der Verstärkereinheit (104a) in der ersten Stufe in der Hauptempfängerschaltung eingestellt ist, um geringer zu sein als die Verstärkungsfaktoren der Verstärkereinheiten (104b) in der zweiten Stufe und den nachfolgenden Stufen.
  29. Optische Empfangsschaltung gemäß Anspruch 28, weiter aufweisend einen Komparator, der als eine Signaleingabe die erste Ausgabe der ersten Verstärkerschaltung in der Verstärkereinheit in der letzten Stufe in der Hauptverstärkerschaltung empfängt und als eine Referenzeingabe die Referenzspannung, ausgegeben von der zweiten Verstärkerschaltung, emp fängt zum Unterscheiden der ersten Ausgabe mit der Referenzspannung, genommen als ein Schwellenwert, um die Ausgabe der ersten Verstärkerschaltung in eine digitale Wellenform zu formen.
  30. Optische Empfangsschaltung gemäß Anspruch 29, bei welcher das Niveau der Referenzeingabe des Komparators eingestellt ist auf ein Niveau, welches die Summe des Niveaus der Ausgabe der zweiten Verstärkerschaltung in der Verstärkereinheit in der letzten Stufe ist in einem Fall, wo kein optisches Burst-Signal eingegeben wird und ein Offset gemäß der Rauschamplitude.
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