JP2000201113A - バ―スト光信号の受信方法及びその装置 - Google Patents
バ―スト光信号の受信方法及びその装置Info
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- JP2000201113A JP2000201113A JP11001792A JP179299A JP2000201113A JP 2000201113 A JP2000201113 A JP 2000201113A JP 11001792 A JP11001792 A JP 11001792A JP 179299 A JP179299 A JP 179299A JP 2000201113 A JP2000201113 A JP 2000201113A
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 簡単な構成で多量のバースト光信号の伝送に
対する高速応答、及び、多様な伝送路での光伝送損失を
補正する高感度が得られるようにして、デジタル出力デ
ータの誤り率を低減する。 【解決手段】 光ファイバで伝送される受信光データ信
号を受光素子1で光電変換し、このビットデータの受信
信号Saを前置増幅器2で電流/電圧変換する。更に、
抵抗素子R5及びコンデンサC6の時定数によって生成
した積分波形信号及びリミッティング動作によってリミ
ッタ付きの差動増幅器7が差動増幅を行う。更に、この
差動増幅の差動出力信号Sdをコンパレータ8が抵抗素
子R10,R11及びコンデンサC12によって自動閾
値制御(ATC)を行い、この自動閾値制御による比較
で受信信号Saにおける全ての1ビットデータが立ち上
がったデジタル出力データSfを送出する。
対する高速応答、及び、多様な伝送路での光伝送損失を
補正する高感度が得られるようにして、デジタル出力デ
ータの誤り率を低減する。 【解決手段】 光ファイバで伝送される受信光データ信
号を受光素子1で光電変換し、このビットデータの受信
信号Saを前置増幅器2で電流/電圧変換する。更に、
抵抗素子R5及びコンデンサC6の時定数によって生成
した積分波形信号及びリミッティング動作によってリミ
ッタ付きの差動増幅器7が差動増幅を行う。更に、この
差動増幅の差動出力信号Sdをコンパレータ8が抵抗素
子R10,R11及びコンデンサC12によって自動閾
値制御(ATC)を行い、この自動閾値制御による比較
で受信信号Saにおける全ての1ビットデータが立ち上
がったデジタル出力データSfを送出する。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、シングルモード光
ファイバ(SMF:Single mode optical fiber/SM型
光ファイバ)を用いたスター型ローカルエリアネットワ
ーク(LAN)やバス型LANなどにおけるバースト光
信号の受信方法及びその装置に関し、特に、多量のデー
タ伝送に対する高速応答、及び、多様な伝送路での光伝
送損失を補正した高感度によるバースト光信号の受信方
法及びその装置に関する。
ファイバ(SMF:Single mode optical fiber/SM型
光ファイバ)を用いたスター型ローカルエリアネットワ
ーク(LAN)やバス型LANなどにおけるバースト光
信号の受信方法及びその装置に関し、特に、多量のデー
タ伝送に対する高速応答、及び、多様な伝送路での光伝
送損失を補正した高感度によるバースト光信号の受信方
法及びその装置に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、光ファイバ伝送路として、伝送モ
ードが一つのみであるシングルモード光ファイバ及び伝
送モードが複数であるマルチモード光ファイバが用いら
れている。シングルモード光ファイバの低価格化によっ
て、例えば、発電所内、変電所及び各種プラントにおけ
るLANの伝送路として使用されている。
ードが一つのみであるシングルモード光ファイバ及び伝
送モードが複数であるマルチモード光ファイバが用いら
れている。シングルモード光ファイバの低価格化によっ
て、例えば、発電所内、変電所及び各種プラントにおけ
るLANの伝送路として使用されている。
【0003】このLANでは、その網トポロジーとし
て、スター型LANやバス型LANが多用されている。
すなわち、CSMA/CD方式などのバースト光信号を
伝送する通信方式が多く用いられている。また、LAN
における伝送データ量の増大とともに、伝送路損失が異
なる複数の伝送路からのそれぞれのバースト光信号に対
して、光受信回路での高速応答が要求される。また、ス
ター方式などの伝送路における光カップラよる光伝送損
失を補正し、その信号/雑音(S/N)比に優れる高感
度が要求されている。
て、スター型LANやバス型LANが多用されている。
すなわち、CSMA/CD方式などのバースト光信号を
伝送する通信方式が多く用いられている。また、LAN
における伝送データ量の増大とともに、伝送路損失が異
なる複数の伝送路からのそれぞれのバースト光信号に対
して、光受信回路での高速応答が要求される。また、ス
ター方式などの伝送路における光カップラよる光伝送損
失を補正し、その信号/雑音(S/N)比に優れる高感
度が要求されている。
【0004】このような伝送損失が変化し易いバースト
光信号を、光受信回路で利得制御する場合、とくに閉ル
ープ方式による自動利得制御(AGC)では、応答特性
が追従できないため、しきい値によってリミッタ増幅を
行う自動閾値制御(ATC:Automatic Threshold Cont
rol)方式が多用されている。
光信号を、光受信回路で利得制御する場合、とくに閉ル
ープ方式による自動利得制御(AGC)では、応答特性
が追従できないため、しきい値によってリミッタ増幅を
行う自動閾値制御(ATC:Automatic Threshold Cont
rol)方式が多用されている。
【0005】この種の改良例として、(1)特開平8−
307358号公報の「光受信装置」、(2)特開平1
0−126349号公報の「バースト光受信回路」及び
(3)特許2723874号公報の「バーストデジタル
光受信機」が知られている。
307358号公報の「光受信装置」、(2)特開平1
0−126349号公報の「バースト光受信回路」及び
(3)特許2723874号公報の「バーストデジタル
光受信機」が知られている。
【0006】ここで、(1)の公報例は、バースト状の
光信号を受信する光受信装置にあって、しきい値の誤差
を低減し、更に、信号のデューティファクタ劣化を防止
して、より確実な自動しきい値制御(ATC)を実行し
ている。また、(2)の公報例では、自動しきい値制御
(ATC)の出力に対するデューティファクタを監視し
て自動しきい値調整に対する帰還を行い、そのデューテ
ィファクタ劣化を抑えて、テール(信号の立ち下がり波
形が時定数を持ち、徐々にロー(L)レベルに設定され
る状態)の影響を抑圧している。これによって、次段の
タイミング抽出の誤動作がなくなるようにしている。更
に、(3)の公報例は、最小入力レベルに対する劣化を
抑えて、無信号に対する安定した論理値レベルが得られ
るようにしている。
光信号を受信する光受信装置にあって、しきい値の誤差
を低減し、更に、信号のデューティファクタ劣化を防止
して、より確実な自動しきい値制御(ATC)を実行し
ている。また、(2)の公報例では、自動しきい値制御
(ATC)の出力に対するデューティファクタを監視し
て自動しきい値調整に対する帰還を行い、そのデューテ
ィファクタ劣化を抑えて、テール(信号の立ち下がり波
形が時定数を持ち、徐々にロー(L)レベルに設定され
る状態)の影響を抑圧している。これによって、次段の
タイミング抽出の誤動作がなくなるようにしている。更
に、(3)の公報例は、最小入力レベルに対する劣化を
抑えて、無信号に対する安定した論理値レベルが得られ
るようにしている。
【0007】(1)の公報例は、最大値を検出し、か
つ、差分検出、保持及び分圧を処理しており、その回路
構成が複雑である。また、(2)の公報例もピーク検
出、しきい値電圧調整などを処理しており、その回路構
成が複雑である。更に、(3)の公報例も自動閾値制御
(ATC)の処理として、ボトム/ピークホールド検
出、比較、選択、加算及び平均値などを処理しており、
その回路構成が複雑である。
つ、差分検出、保持及び分圧を処理しており、その回路
構成が複雑である。また、(2)の公報例もピーク検
出、しきい値電圧調整などを処理しており、その回路構
成が複雑である。更に、(3)の公報例も自動閾値制御
(ATC)の処理として、ボトム/ピークホールド検
出、比較、選択、加算及び平均値などを処理しており、
その回路構成が複雑である。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】このように、上記従来
例では、特に、近時のLANなどにおけるバースト光信
号かつ伝送データ量の増大に対する高速応答が要求さ
れ、更に、多様な伝送路(スター型LANやバス型LA
N)での光伝送損失を補正するための高感度が要求され
ている。また、その回路構成の簡素化も要求される。
例では、特に、近時のLANなどにおけるバースト光信
号かつ伝送データ量の増大に対する高速応答が要求さ
れ、更に、多様な伝送路(スター型LANやバス型LA
N)での光伝送損失を補正するための高感度が要求され
ている。また、その回路構成の簡素化も要求される。
【0009】本発明は、このような従来の技術における
課題を解決するものであり、簡単な構成によって、シン
グルモード光ファイバを用いた多様なLAN伝送形態な
どでの受信バースト光信号に対する広いダイナミックレ
ンジが得られ、その多量のデータ伝送に対する高速応
答、及び、多様な伝送路での光伝送損失を補う高感度に
よって、デューティファクタ及び信号/雑音(S/N)
比の劣化が少なくなり、デジタル出力データ(ビットデ
ータ)の誤り率を低減可能になる受信バースト光信号の
受信方法及びその装置の提供を目的とする。
課題を解決するものであり、簡単な構成によって、シン
グルモード光ファイバを用いた多様なLAN伝送形態な
どでの受信バースト光信号に対する広いダイナミックレ
ンジが得られ、その多量のデータ伝送に対する高速応
答、及び、多様な伝送路での光伝送損失を補う高感度に
よって、デューティファクタ及び信号/雑音(S/N)
比の劣化が少なくなり、デジタル出力データ(ビットデ
ータ)の誤り率を低減可能になる受信バースト光信号の
受信方法及びその装置の提供を目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】上記課題を達成するため
に、本発明のバースト光信号の受信方法は、光伝送路で
変動した受信バースト光信号におけるビットデータのデ
ューティファクタ劣化を補正して出力するものであり、
光伝送路からの受信バースト光信号を光電変換したビッ
トデータの受信信号を出力する段階と、受信信号を時定
数によって生成した積分波形信号及びリミッティング動
作によって差動増幅する段階と、差動増幅の出力信号を
自動閾値制御によって比較して、受信信号における全て
のビットデータが立ち上がったデジタル出力データを送
出する段階とを有している。
に、本発明のバースト光信号の受信方法は、光伝送路で
変動した受信バースト光信号におけるビットデータのデ
ューティファクタ劣化を補正して出力するものであり、
光伝送路からの受信バースト光信号を光電変換したビッ
トデータの受信信号を出力する段階と、受信信号を時定
数によって生成した積分波形信号及びリミッティング動
作によって差動増幅する段階と、差動増幅の出力信号を
自動閾値制御によって比較して、受信信号における全て
のビットデータが立ち上がったデジタル出力データを送
出する段階とを有している。
【0011】本発明のバースト光信号受信装置は、光伝
送路で変動した受信バースト光信号におけるビットデー
タのデューティファクタ劣化を補正して出力するもので
あり、光伝送路からの受信バースト光信号を光電変換し
たビットデータの受信信号を出力する受信手段と、受信
手段からの受信信号を積分波形に生成した信号及びリミ
ッティング動作によって差動増幅する差動増幅手段と、
差動増幅手段の出力信号を自動閾値制御(ATC)によ
って比較して、受信信号における全てのビットデータが
立ち上がったデジタル出力データを送出する比較手段と
を備える構成としてある。
送路で変動した受信バースト光信号におけるビットデー
タのデューティファクタ劣化を補正して出力するもので
あり、光伝送路からの受信バースト光信号を光電変換し
たビットデータの受信信号を出力する受信手段と、受信
手段からの受信信号を積分波形に生成した信号及びリミ
ッティング動作によって差動増幅する差動増幅手段と、
差動増幅手段の出力信号を自動閾値制御(ATC)によ
って比較して、受信信号における全てのビットデータが
立ち上がったデジタル出力データを送出する比較手段と
を備える構成としてある。
【0012】前記受信手段として、受信バースト光信号
を光電変換する受光素子と、受光素子からの光電変換電
流を電圧に変換して差動増幅手段に送出する前置増幅器
とを備える構成としてある。
を光電変換する受光素子と、受光素子からの光電変換電
流を電圧に変換して差動増幅手段に送出する前置増幅器
とを備える構成としてある。
【0013】また、前記差動増幅手段において、受信手
段からの受信信号が差動増幅手段の一方の入力端に供給
され、かつ、この受信信号を抵抗素子及びコンデンサの
時定数で積分波形信号を生成して差動増幅手段の他方の
入力端に供給する構成としてある。
段からの受信信号が差動増幅手段の一方の入力端に供給
され、かつ、この受信信号を抵抗素子及びコンデンサの
時定数で積分波形信号を生成して差動増幅手段の他方の
入力端に供給する構成としてある。
【0014】更に、前記比較手段における自動閾値制御
として、この比較手段からの出力側の電圧と差動出力信
号の電圧差とを直列抵抗素子の抵抗値の比で分圧した閾
値を設定し、かつ、この閾値をコンデンサによる時定数
で変化を持たせて差動出力信号の波形に交差させる構成
としてある。
として、この比較手段からの出力側の電圧と差動出力信
号の電圧差とを直列抵抗素子の抵抗値の比で分圧した閾
値を設定し、かつ、この閾値をコンデンサによる時定数
で変化を持たせて差動出力信号の波形に交差させる構成
としてある。
【0015】また、前記時定数で積分波形信号を生成す
るための抵抗素子が差動増幅手段の他方の入力端に接続
されるとともに、この抵抗素子と同一の値の抵抗素子を
差動増幅手段の一方の入力端に直列接続して、受信手段
からの受信信号を、一方及び他方の入力端に等しいレベ
ルで供給する構成としてある。
るための抵抗素子が差動増幅手段の他方の入力端に接続
されるとともに、この抵抗素子と同一の値の抵抗素子を
差動増幅手段の一方の入力端に直列接続して、受信手段
からの受信信号を、一方及び他方の入力端に等しいレベ
ルで供給する構成としてある。
【0016】更に、前記抵抗素子及び/又はコンデンサ
として、ビットデータの波形の立ち下がりに整合するよ
う抵抗値を可変する可変抵抗器、及び/又は、静電容量
値を可変する可変コンデンサを用いる構成としてある。
また、前記直列抵抗素子の一方、及び/又は、他方とし
て、所定の閾値を得るための抵抗値を可変する可変抵抗
器を用いる構成としてある。更に、前記コンデンサとし
て、静電容量値を可変する可変コンデンサを用いる構成
としてある。
として、ビットデータの波形の立ち下がりに整合するよ
う抵抗値を可変する可変抵抗器、及び/又は、静電容量
値を可変する可変コンデンサを用いる構成としてある。
また、前記直列抵抗素子の一方、及び/又は、他方とし
て、所定の閾値を得るための抵抗値を可変する可変抵抗
器を用いる構成としてある。更に、前記コンデンサとし
て、静電容量値を可変する可変コンデンサを用いる構成
としてある。
【0017】また、前記光伝送路として、シングルモー
ド光ファイバを用い、かつ、このシングルモード光ファ
イバの光伝送路を、スター型及びバス型を含むローカル
エリアネットワークにおける伝送路とする構成としてあ
る。
ド光ファイバを用い、かつ、このシングルモード光ファ
イバの光伝送路を、スター型及びバス型を含むローカル
エリアネットワークにおける伝送路とする構成としてあ
る。
【0018】このような本発明のバースト光信号の受信
方法及びその装置は、光伝送路からの受信バースト光信
号を光電変換したビットデータの受信信号を、時定数に
よって生成した積分波形信号及びリミッティング動作で
差動増幅している。更に、自動閾値制御によって比較し
て受信信号における全てのビットデータが立ち上がった
デジタル出力データを送出している。
方法及びその装置は、光伝送路からの受信バースト光信
号を光電変換したビットデータの受信信号を、時定数に
よって生成した積分波形信号及びリミッティング動作で
差動増幅している。更に、自動閾値制御によって比較し
て受信信号における全てのビットデータが立ち上がった
デジタル出力データを送出している。
【0019】この結果、簡単な構成、すなわち、従来例
で説明したような複雑な回路構成を用いずに、シングル
モード光ファイバを用いた多様なLAN伝送形態などで
の受信バースト光信号に対する広いダイナミックレンジ
が得られる。したがって、多量のデータ伝送に対する高
速応答、及び、多様な伝送路での光伝送損失を補正する
高感度によって、デューティファクタ及び信号/雑音
(S/N)比の劣化が少なくなり、デジタル出力データ
(ビットデータ)の誤り率を低減できるようになる。
で説明したような複雑な回路構成を用いずに、シングル
モード光ファイバを用いた多様なLAN伝送形態などで
の受信バースト光信号に対する広いダイナミックレンジ
が得られる。したがって、多量のデータ伝送に対する高
速応答、及び、多様な伝送路での光伝送損失を補正する
高感度によって、デューティファクタ及び信号/雑音
(S/N)比の劣化が少なくなり、デジタル出力データ
(ビットデータ)の誤り率を低減できるようになる。
【0020】また、本発明のバースト光信号の受信方法
及びその装置は、差動増幅における他方の入力端への設
定を、可変抵抗器、及び/又は、可変コンデンサによっ
て行っている。また、自動閾値制御(ATC)における
閾値を決定するための直列抵抗素子の一方及び/又は他
方を、可変抵抗器を用いて、その閾値を設定している。
更に、閾値を差動出力信号の波形に交差するように時定
数を持たせるコンデンサとして、可変コンデンサを用い
ている。
及びその装置は、差動増幅における他方の入力端への設
定を、可変抵抗器、及び/又は、可変コンデンサによっ
て行っている。また、自動閾値制御(ATC)における
閾値を決定するための直列抵抗素子の一方及び/又は他
方を、可変抵抗器を用いて、その閾値を設定している。
更に、閾値を差動出力信号の波形に交差するように時定
数を持たせるコンデンサとして、可変コンデンサを用い
ている。
【0021】この結果、多様なビットデータに対応する
正確な差動増幅及び自動閾値制御が行われる。これによ
って、デジタル出力データ(ビットデータ)の誤り率
を、より低減できるようになる。
正確な差動増幅及び自動閾値制御が行われる。これによ
って、デジタル出力データ(ビットデータ)の誤り率
を、より低減できるようになる。
【0022】
【発明の実施の形態】次に、本発明のバースト光信号の
受信方法及びその装置の実施の形態を図面を参照して詳
細に説明する。図1は本発明のバースト光信号の受信方
法及びその装置の実施形態における構成を示す回路図で
ある。このバースト光信号受信装置は、シングルモード
光ファイバ(SM型光ファイバ)を用いた多様なスター
型LANやバス型LANなどで伝送される受信バースト
光信号を光電変換したビットデータの受信信号Saを送
出する受光素子(PIN−PD)1と、この受光素子1
からの受信信号Saを増幅(電流−電圧変換)するオペ
アンプなどを用いるとともに、入力端と出力端との間に
設けられる抵抗素子R3を備えた前置増幅器2とが設け
られている。
受信方法及びその装置の実施の形態を図面を参照して詳
細に説明する。図1は本発明のバースト光信号の受信方
法及びその装置の実施形態における構成を示す回路図で
ある。このバースト光信号受信装置は、シングルモード
光ファイバ(SM型光ファイバ)を用いた多様なスター
型LANやバス型LANなどで伝送される受信バースト
光信号を光電変換したビットデータの受信信号Saを送
出する受光素子(PIN−PD)1と、この受光素子1
からの受信信号Saを増幅(電流−電圧変換)するオペ
アンプなどを用いるとともに、入力端と出力端との間に
設けられる抵抗素子R3を備えた前置増幅器2とが設け
られている。
【0023】更に、このバースト光信号受信装置は、前
置増幅器2の出力端とプラス/マイナス入力端に、それ
ぞれ直列接続された同一抵抗値の抵抗素子R4,R5及
び抵抗素子R4の他端と接地との間に接続されたコンデ
ンサC6を備えるとともに、リミッタ動作によって広い
ダイナミックレンジを有するリミッタ付きの差動増幅器
7と、この差動増幅器7の出力端とマイナス入力端とが
接続され、かつ、マイナス入力端と接地との間に直列接
続された抵抗素子R11及びコンデンサC12ととも
に、プラス入力端が抵抗素子R11及びコンデンサC1
2の中間点に接続され、かつ、プラス入力端と出力端と
の間に抵抗素子R10が接続されたコンパレータ8とを
有している。
置増幅器2の出力端とプラス/マイナス入力端に、それ
ぞれ直列接続された同一抵抗値の抵抗素子R4,R5及
び抵抗素子R4の他端と接地との間に接続されたコンデ
ンサC6を備えるとともに、リミッタ動作によって広い
ダイナミックレンジを有するリミッタ付きの差動増幅器
7と、この差動増幅器7の出力端とマイナス入力端とが
接続され、かつ、マイナス入力端と接地との間に直列接
続された抵抗素子R11及びコンデンサC12ととも
に、プラス入力端が抵抗素子R11及びコンデンサC1
2の中間点に接続され、かつ、プラス入力端と出力端と
の間に抵抗素子R10が接続されたコンパレータ8とを
有している。
【0024】なお、前置増幅器2に設けられる抵抗素子
R3は、帰還用である。また、差動増幅器7における抵
抗素子R5及びコンデンサC6は、前置増幅器2からの
増幅受信信号を積分したリファレンス電圧Scをマイナ
ス(−)入力端に設定するものである。また、抵抗素子
R4は、抵抗素子R5と同一の抵抗値であり、前置増幅
器2からの増幅受信信号を、プラス(+)入力端にマイ
ナス(−)入力端と同一の電圧降下によって、その同一
のレベルの増幅受信信号を供給するためのものである。
R3は、帰還用である。また、差動増幅器7における抵
抗素子R5及びコンデンサC6は、前置増幅器2からの
増幅受信信号を積分したリファレンス電圧Scをマイナ
ス(−)入力端に設定するものである。また、抵抗素子
R4は、抵抗素子R5と同一の抵抗値であり、前置増幅
器2からの増幅受信信号を、プラス(+)入力端にマイ
ナス(−)入力端と同一の電圧降下によって、その同一
のレベルの増幅受信信号を供給するためのものである。
【0025】更に、コンパレータ8に備える抵抗素子R
11,R10及びコンデンサC12は、自動閾値制御
(ATC)を実行するためのものであり、抵抗素子R1
1,R10の抵抗値による分圧比で決定される閾値Se
が、コンパレータ8のプラス(+)入力端に設定され
る。また、コンデンサC12は閾値Seを時定数で変化
を持たせて差動出力信号Sdの波形の立ち下がりに確実
に交差するようにして、その比較行うためのものであ
る。
11,R10及びコンデンサC12は、自動閾値制御
(ATC)を実行するためのものであり、抵抗素子R1
1,R10の抵抗値による分圧比で決定される閾値Se
が、コンパレータ8のプラス(+)入力端に設定され
る。また、コンデンサC12は閾値Seを時定数で変化
を持たせて差動出力信号Sdの波形の立ち下がりに確実
に交差するようにして、その比較行うためのものであ
る。
【0026】次に、この実施形態の動作について説明す
る。図2は各部の動作における処理波形を説明するため
の図であり、図3はコンパレータ8における自動閾値制
御(ATC)を説明するための図である。図1から図3
において、受光素子1が、図示しない光ファイバで伝送
される受信光データ信号(バースト光信号)を光電変換
した図2(a)に示すビットデータの受信信号Saを出
力する。この受信信号Saが前置増幅器2に入力され
て、抵抗素子R3で決定される所定値に増幅(電流−電
圧変換)される。この増幅した受信信号Saが、抵抗素
子R4を通じて図2(b)に示す増幅受信信号Sbとし
てリミッタ付きの差動増幅器7のプラス(+)入力端に
供給される。
る。図2は各部の動作における処理波形を説明するため
の図であり、図3はコンパレータ8における自動閾値制
御(ATC)を説明するための図である。図1から図3
において、受光素子1が、図示しない光ファイバで伝送
される受信光データ信号(バースト光信号)を光電変換
した図2(a)に示すビットデータの受信信号Saを出
力する。この受信信号Saが前置増幅器2に入力され
て、抵抗素子R3で決定される所定値に増幅(電流−電
圧変換)される。この増幅した受信信号Saが、抵抗素
子R4を通じて図2(b)に示す増幅受信信号Sbとし
てリミッタ付きの差動増幅器7のプラス(+)入力端に
供給される。
【0027】また、前置増幅器2からの増幅を行った受
信信号Saは、抵抗素子R5を通じてリミッタ付きの差
動増幅器7のマイナス(−)入力端にも供給される。こ
の差動増幅器7のマイナス(−)入力端は、コンデンサ
C6で接地されており、このコンデンサC6の静電容量
値と抵抗素子R5の抵抗値との時定数によって図2
(b)に示すように積分されたリファレンス電圧Sc
が、マイナス(−)入力端に設定される。この抵抗素子
R4,R5は同一の抵抗値である。
信信号Saは、抵抗素子R5を通じてリミッタ付きの差
動増幅器7のマイナス(−)入力端にも供給される。こ
の差動増幅器7のマイナス(−)入力端は、コンデンサ
C6で接地されており、このコンデンサC6の静電容量
値と抵抗素子R5の抵抗値との時定数によって図2
(b)に示すように積分されたリファレンス電圧Sc
が、マイナス(−)入力端に設定される。この抵抗素子
R4,R5は同一の抵抗値である。
【0028】この抵抗素子R4によって、差動増幅器7
のマイナス/プラス入力端での電圧降下の差が生じない
ようになっている。すなわち、抵抗素子R5とコンデン
サC6は、本来の回路構成では時定数(RC)を大きく
して、入力信号に対する平均値を得るようにすれば良い
が、ビットデータ(前置増幅器2からの増幅した受信信
号Sa)の波形の立ち下がり時間を短くするために、コ
ンデンサC6の静電容量値及び抵抗素子R5の抵抗値を
あまり大きくしないで、積分波形を生成するようにして
いる。
のマイナス/プラス入力端での電圧降下の差が生じない
ようになっている。すなわち、抵抗素子R5とコンデン
サC6は、本来の回路構成では時定数(RC)を大きく
して、入力信号に対する平均値を得るようにすれば良い
が、ビットデータ(前置増幅器2からの増幅した受信信
号Sa)の波形の立ち下がり時間を短くするために、コ
ンデンサC6の静電容量値及び抵抗素子R5の抵抗値を
あまり大きくしないで、積分波形を生成するようにして
いる。
【0029】このリミッタ付きの差動増幅器7は、リミ
ッタ動作によって広いダイナミックレンジによる差動増
幅を行っている。前置増幅器2の出力はシングルであ
り、リミッタ付きの差動増幅器7のマイナス(−)入力
端のリファレンス電圧Scが、温度、電源の変動などで
変化する。リミッタ付きの差動増幅器7は、大きなレベ
ルの増幅受信信号Sbの入力時にリミッティング(抑
圧)動作によって、その増幅を行う。
ッタ動作によって広いダイナミックレンジによる差動増
幅を行っている。前置増幅器2の出力はシングルであ
り、リミッタ付きの差動増幅器7のマイナス(−)入力
端のリファレンス電圧Scが、温度、電源の変動などで
変化する。リミッタ付きの差動増幅器7は、大きなレベ
ルの増幅受信信号Sbの入力時にリミッティング(抑
圧)動作によって、その増幅を行う。
【0030】この差動増幅でリファレンス電圧Sc(リ
ファレンス側電圧)が増幅受信信号Sb(リファレンス
電圧)に対して差が生じた場合、差動出力信号Sdの波
形にデューティファクタの劣化が生じたり、又は、最悪
時にはハイ(H)レベル」側やロー(L)レベル側に設
定されたままになり、差動出力信号Sdが得られないこ
とがある。
ファレンス側電圧)が増幅受信信号Sb(リファレンス
電圧)に対して差が生じた場合、差動出力信号Sdの波
形にデューティファクタの劣化が生じたり、又は、最悪
時にはハイ(H)レベル」側やロー(L)レベル側に設
定されたままになり、差動出力信号Sdが得られないこ
とがある。
【0031】このため、この実施形態では、次の、
(1)(2)の処理を行っている。 (1)リミッタ付きの差動増幅器7のリファレンス電圧
Sc(リファレンス側電圧)を、主信号(増幅受信信号
Sb/リファレンス電圧)の積分波形として、差動出力
信号Sdが正常に得られるようにしている。すなわち、
差動出力信号Sdの波形にデューティファクタの劣化が
生じず、また、差動出力信号Sdが最悪時にハイ(H)
レベル」側やロー(L)レベル側に設定されたままにな
らないようにしている。
(1)(2)の処理を行っている。 (1)リミッタ付きの差動増幅器7のリファレンス電圧
Sc(リファレンス側電圧)を、主信号(増幅受信信号
Sb/リファレンス電圧)の積分波形として、差動出力
信号Sdが正常に得られるようにしている。すなわち、
差動出力信号Sdの波形にデューティファクタの劣化が
生じず、また、差動出力信号Sdが最悪時にハイ(H)
レベル」側やロー(L)レベル側に設定されたままにな
らないようにしている。
【0032】(2)リミッタ付きの差動増幅器7の差動
出力信号Sdは、図2(c)に示すように、積分したリ
ファレンス電圧Scに対応した波形になる。なお、この
波形を後段のコンパレータ8が一般的な固定閾値によっ
てハイ(H)レベル/ロー(L)レベルの比較を行う回
路構成では、その識別が出来ない。このためコンパレー
タ8には、差動出力信号Sdがコンパレータ8のマイナ
ス(−)入力端にそのまま入力されるとともに、抵抗素
子R10,R11及びコンデンサC12を通じた動作に
よる自動閾値制御(ATC)を実行している。
出力信号Sdは、図2(c)に示すように、積分したリ
ファレンス電圧Scに対応した波形になる。なお、この
波形を後段のコンパレータ8が一般的な固定閾値によっ
てハイ(H)レベル/ロー(L)レベルの比較を行う回
路構成では、その識別が出来ない。このためコンパレー
タ8には、差動出力信号Sdがコンパレータ8のマイナ
ス(−)入力端にそのまま入力されるとともに、抵抗素
子R10,R11及びコンデンサC12を通じた動作に
よる自動閾値制御(ATC)を実行している。
【0033】この自動閾値制御(ATC)において、コ
ンパレータ8のマイナス(−)入力端に供給される差動
出力信号Sdは、図2(c)に示すようにハイ(H)レ
ベル「1」の連続、また、ロー(L)レベル「0」の連
続に応じたオフセットを有しているが、このコンパレー
タ8では、その比較動作が追従して、ハイ(H)レベル
「1」又はロー(L)レベル「0」を正確に識別してい
る。
ンパレータ8のマイナス(−)入力端に供給される差動
出力信号Sdは、図2(c)に示すようにハイ(H)レ
ベル「1」の連続、また、ロー(L)レベル「0」の連
続に応じたオフセットを有しているが、このコンパレー
タ8では、その比較動作が追従して、ハイ(H)レベル
「1」又はロー(L)レベル「0」を正確に識別してい
る。
【0034】すなわち、図3のにおいて、コンパレータ
8からのデジタル出力データSf(ロジックであるた
め、ハイ(H)レベル「1」及びロー(L)レベル
「0」は、固定)の電圧と差動出力信号Sdとの電圧差
を、抵抗素子R10,R11の抵抗値比で分圧した電圧
による閾値Seが設定される。この閾値Seはコンデン
サC12による時定数で変化を持たせて差動出力信号S
dの波形の立ち下がりに確実に交差するようにして、そ
の比較による図2(d)に示したデータ誤りのないビッ
トデータのデジタル出力データSfが得られる。
8からのデジタル出力データSf(ロジックであるた
め、ハイ(H)レベル「1」及びロー(L)レベル
「0」は、固定)の電圧と差動出力信号Sdとの電圧差
を、抵抗素子R10,R11の抵抗値比で分圧した電圧
による閾値Seが設定される。この閾値Seはコンデン
サC12による時定数で変化を持たせて差動出力信号S
dの波形の立ち下がりに確実に交差するようにして、そ
の比較による図2(d)に示したデータ誤りのないビッ
トデータのデジタル出力データSfが得られる。
【0035】このように、特に前記(1)及び(2)の
組み合わせによって、図2(d)に示すように、伝送さ
れるバースト光信号を光電変換した受信信号Saにおけ
るビットデータの全ての1ビットデータが立ち上がるよ
うになる。換言すれば、簡単な構成によって、シングル
モード光ファイバを用いた多様なLAN伝送形態などで
の受信バースト光信号に対する広いダイナミックレンジ
が得られる。この結果、多量のデータ伝送に対する高速
応答、及び、多様な伝送路での光伝送損失を補正する高
感度が得られる。したがって、デューティファクタの劣
化や信号/雑音(S/N)比の劣化が少なくなり、デジ
タル出力データの誤り率を低減できることになる。
組み合わせによって、図2(d)に示すように、伝送さ
れるバースト光信号を光電変換した受信信号Saにおけ
るビットデータの全ての1ビットデータが立ち上がるよ
うになる。換言すれば、簡単な構成によって、シングル
モード光ファイバを用いた多様なLAN伝送形態などで
の受信バースト光信号に対する広いダイナミックレンジ
が得られる。この結果、多量のデータ伝送に対する高速
応答、及び、多様な伝送路での光伝送損失を補正する高
感度が得られる。したがって、デューティファクタの劣
化や信号/雑音(S/N)比の劣化が少なくなり、デジ
タル出力データの誤り率を低減できることになる。
【0036】図4は実施形態の変形例の要部構成を示す
回路図である。前記した実施形態では、前記(1)の説
明のように、差動増幅器7が抵抗素子R5及びコンデン
サC6によってリファレンス電圧Scを増幅受信信号S
bの積分波形に生成して、差動出力信号Sdが正常に得
られるようにしている。この場合、可変抵抗器R5v及
び可変コンデンサC6vを用いて、その抵抗値及び静電
容量値を可変できるようにすると、受信信号Saの全て
の1ビットデータの波形の立ち下がりに、より正確に交
差するようになる。また、パルス幅が異なる多種のビッ
トデータの波形の立ち下がりに、正確に交差できるよう
にもなる。
回路図である。前記した実施形態では、前記(1)の説
明のように、差動増幅器7が抵抗素子R5及びコンデン
サC6によってリファレンス電圧Scを増幅受信信号S
bの積分波形に生成して、差動出力信号Sdが正常に得
られるようにしている。この場合、可変抵抗器R5v及
び可変コンデンサC6vを用いて、その抵抗値及び静電
容量値を可変できるようにすると、受信信号Saの全て
の1ビットデータの波形の立ち下がりに、より正確に交
差するようになる。また、パルス幅が異なる多種のビッ
トデータの波形の立ち下がりに、正確に交差できるよう
にもなる。
【0037】なお、差動増幅器7のプラス入力端側の抵
抗素子R4も、可変抵抗器R4vを用い、かつ、可変抵
抗器R5vと連動するように構成すると、前記の実施形
態と同様の動作が得られる。
抗素子R4も、可変抵抗器R4vを用い、かつ、可変抵
抗器R5vと連動するように構成すると、前記の実施形
態と同様の動作が得られる。
【0038】また、前記した(2)の説明のようにコン
パレータ8の自動閾値制御における抵抗素子R10,R
11の抵抗値比で分圧した電圧による閾値Seを設定
し、更に、閾値SeをコンデンサC12による時定数で
変化を持たせて差動出力信号Sdの波形に確実に交差で
きるようにしている。この場合も、固定抵抗値の可変抵
抗器R10,R11や固定静電容量値の可変コンデンサ
C12に代えて、可変抵抗器R10v,R11vや可変
コンデンサC12vを用い、その抵抗値や静電容量値を
可変できるようにすると、受信信号Saの全ての1ビッ
トデータ(差動出力信号Sd)の波形の立ち下がりに閾
値Seが、より正確に交差できるようになる。この場
合、パルス幅が異なる多種の差動出力信号Sdの波形に
正確に交差できるようにもなる。
パレータ8の自動閾値制御における抵抗素子R10,R
11の抵抗値比で分圧した電圧による閾値Seを設定
し、更に、閾値SeをコンデンサC12による時定数で
変化を持たせて差動出力信号Sdの波形に確実に交差で
きるようにしている。この場合も、固定抵抗値の可変抵
抗器R10,R11や固定静電容量値の可変コンデンサ
C12に代えて、可変抵抗器R10v,R11vや可変
コンデンサC12vを用い、その抵抗値や静電容量値を
可変できるようにすると、受信信号Saの全ての1ビッ
トデータ(差動出力信号Sd)の波形の立ち下がりに閾
値Seが、より正確に交差できるようになる。この場
合、パルス幅が異なる多種の差動出力信号Sdの波形に
正確に交差できるようにもなる。
【0039】なお、この可変抵抗器R5v,10v,R
11v及び可変コンデンサC6v,C12vの設定は、
例えば、受信信号Saのビットデータのパルス幅をイン
ターフェース回路などで自動識別して、このビットデー
タに適合するように、自動的に設定する連続可変制御を
行うように構成するのが望ましい。
11v及び可変コンデンサC6v,C12vの設定は、
例えば、受信信号Saのビットデータのパルス幅をイン
ターフェース回路などで自動識別して、このビットデー
タに適合するように、自動的に設定する連続可変制御を
行うように構成するのが望ましい。
【0040】
【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
のバースト光信号の受信方法及びその装置によれば、光
伝送路からの受信バースト光信号を光電変換したビット
データの受信信号を、時定数によって生成した積分波形
信号及びリミッティング動作で差動増幅している。更
に、自動閾値制御によって比較して受信信号における全
てのビットデータが立ち上がったデジタル出力データを
送出している。
のバースト光信号の受信方法及びその装置によれば、光
伝送路からの受信バースト光信号を光電変換したビット
データの受信信号を、時定数によって生成した積分波形
信号及びリミッティング動作で差動増幅している。更
に、自動閾値制御によって比較して受信信号における全
てのビットデータが立ち上がったデジタル出力データを
送出している。
【0041】この結果、簡単な構成によって、シングル
モード光ファイバを用いた多様なLAN伝送形態などで
の受信バースト光信号に対する広いダイナミックレンジ
が得られる。したがって、多量のデータ伝送に対する高
速応答、及び、多様な伝送路での光伝送損失を補正する
高感度によって、デューティファクタ及び信号/雑音比
の劣化が少なくなり、デジタル出力データの誤り率を低
減できるようになる。
モード光ファイバを用いた多様なLAN伝送形態などで
の受信バースト光信号に対する広いダイナミックレンジ
が得られる。したがって、多量のデータ伝送に対する高
速応答、及び、多様な伝送路での光伝送損失を補正する
高感度によって、デューティファクタ及び信号/雑音比
の劣化が少なくなり、デジタル出力データの誤り率を低
減できるようになる。
【0042】また、本発明のバースト光信号の受信方法
及びその装置によれば、差動増幅における他方の入力端
への設定を、可変抵抗器、及び/又は、可変コンデンサ
によって行っている。また、自動閾値制御における閾値
を決定するための直列抵抗素子の一方及び/又は他方と
して、可変抵抗器を用いて、その閾値を設定している。
更に、閾値を差動出力信号の波形に交差するように時定
数を持たせるコンデンサとして、可変コンデンサを用い
ている。
及びその装置によれば、差動増幅における他方の入力端
への設定を、可変抵抗器、及び/又は、可変コンデンサ
によって行っている。また、自動閾値制御における閾値
を決定するための直列抵抗素子の一方及び/又は他方と
して、可変抵抗器を用いて、その閾値を設定している。
更に、閾値を差動出力信号の波形に交差するように時定
数を持たせるコンデンサとして、可変コンデンサを用い
ている。
【0043】この結果、多様な受信バースト光信号に対
応した正確な差動増幅及び自動閾値制御が行われる。こ
れによって、デジタル出力データの誤り率を、より低減
できるようになる。
応した正確な差動増幅及び自動閾値制御が行われる。こ
れによって、デジタル出力データの誤り率を、より低減
できるようになる。
【図1】本発明のバースト光信号の受信方法及びその装
置の実施形態における構成を示す回路図である。
置の実施形態における構成を示す回路図である。
【図2】実施形態にあって各部の動作における処理波形
を説明するための図である。
を説明するための図である。
【図3】実施形態にあってコンパレータにおける自動閾
値制御を説明するための図である。
値制御を説明するための図である。
【図4】実施形態の変形例の要部構成を示す回路図であ
る。
る。
1 受光素子 2 前置増幅器 7 差動増幅器 R3〜R5,R10,R11 抵抗素子 R5v,R10v,R11v 可変抵抗器 C6,C12 コンデンサ C6v,C12v 可変コンデンサ 8 コンパレータ Sa 受信信号 Sb 増幅受信信号 Sc リファレンス電圧 Sd 差動出力信号 Se 閾値 Sf デジタル出力データ
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) H03F 3/08
Claims (10)
- 【請求項1】 光伝送路で変動した受信バースト光信号
におけるビットデータのデューティファクタ劣化を補正
して出力するためのバースト光信号の受信方法におい
て、 光伝送路からの受信バースト光信号を光電変換したビッ
トデータの受信信号を出力する段階と、 前記受信信号を時定数によって生成した積分波形信号及
びリミッティング動作によって差動増幅する段階と、 差動増幅の出力信号を自動閾値制御によって比較して、
受信信号における全てのビットデータが立ち上がったデ
ジタル出力データを送出する段階と、 を有することを特徴とするバースト光信号の受信方法。 - 【請求項2】 光伝送路で変動した受信バースト光信号
におけるビットデータのデューティファクタ劣化を補正
して出力するためのバースト光信号受信装置において、 光伝送路からの受信バースト光信号を光電変換したビッ
トデータの受信信号を出力する受信手段と、 前記受信手段からの受信信号を積分波形に生成した信号
及びリミッティング動作によって差動増幅する差動増幅
手段と、 前記差動増幅手段の出力信号を自動閾値制御(ATC)
によって比較して、受信信号における全てのビットデー
タが立ち上がったデジタル出力データを送出する比較手
段と、 を備えることを特徴とするバースト光信号受信装置。 - 【請求項3】 前記受信手段として、 受信バースト光信号を光電変換する受光素子と、 前記受光素子からの光電変換電流を電圧に変換して前記
差動増幅手段に送出する前置増幅器と、 を備えることを特徴とする請求項2記載のバースト光信
号受信装置。 - 【請求項4】 前記差動増幅手段において、 受信手段からの受信信号が差動増幅手段の一方の入力端
に供給され、かつ、この受信信号を抵抗素子及びコンデ
ンサの時定数で積分波形信号を生成して差動増幅手段の
他方の入力端に供給することを特徴とする請求項2記載
のバースト光信号受信装置。 - 【請求項5】 前記比較手段における自動閾値制御とし
て、 この比較手段からの出力側の電圧と差動出力信号の電圧
差とを直列抵抗素子の抵抗値の比で分圧した閾値を設定
し、かつ、この閾値をコンデンサによる時定数で変化を
持たせて差動出力信号の波形に交差させることを特徴と
する請求項2記載のバースト光信号受信装置。 - 【請求項6】 前記時定数で積分波形信号を生成するた
めの抵抗素子が差動増幅手段の他方の入力端に直列接続
されるとともに、この抵抗素子と同一の値の抵抗素子を
差動増幅手段の一方の入力端に直列接続して、受信手段
からの受信信号を、前記一方及び他方の入力端に等しい
レベルで供給することを特徴とする請求項4記載のバー
スト光信号受信装置。 - 【請求項7】 前記抵抗素子及び/又はコンデンサとし
て、 ビットデータの波形の立ち下がりに整合するよう抵抗値
を可変する可変抵抗器、及び/又は、静電容量値を可変
する可変コンデンサを用いることを特徴とする請求項4
記載のバースト光信号受信装置。 - 【請求項8】 前記直列抵抗素子の一方、及び/又は、
他方として、 所定の閾値を得るための抵抗値を可変する可変抵抗器を
用いることを特徴とする請求項5記載のバースト光信号
受信装置。 - 【請求項9】 前記コンデンサとして、 静電容量値を可変する可変コンデンサを用いることを特
徴とする請求項5記載のバースト光信号受信装置。 - 【請求項10】 前記光伝送路として、 シングルモード光ファイバを用い、かつ、このシングル
モード光ファイバの光伝送路が、スター型及びバス型を
含むローカルエリアネットワークにおける伝送路である
ことを特徴とする請求項2記載のバースト光信号受信装
置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11001792A JP2000201113A (ja) | 1999-01-07 | 1999-01-07 | バ―スト光信号の受信方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP11001792A JP2000201113A (ja) | 1999-01-07 | 1999-01-07 | バ―スト光信号の受信方法及びその装置 |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JP2000201113A true JP2000201113A (ja) | 2000-07-18 |
Family
ID=11511438
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP11001792A Pending JP2000201113A (ja) | 1999-01-07 | 1999-01-07 | バ―スト光信号の受信方法及びその装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP2000201113A (ja) |
Cited By (7)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
WO2007013339A1 (ja) * | 2005-07-26 | 2007-02-01 | Advantest Corporation | 光受信装置、試験装置、光受信方法、試験方法、テストモジュール、及び半導体チップ |
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-
1999
- 1999-01-07 JP JP11001792A patent/JP2000201113A/ja active Pending
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---|---|---|---|---|
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TWI392250B (zh) * | 2005-07-26 | 2013-04-01 | Advantest Corp | 光接收裝置、測試裝置、光接收方法、測試方法、測試模組及半導體晶片 |
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