JP2000357957A - 光受信回路及びそれを用いた光伝送装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 本発明は、光信号の送信後に光信号を受信可
能な状態とするまでの時間を大幅に低減することができ
る光受信回路及びそれを用いた光伝送装置を提供するこ
とを目的とする。 【解決手段】 受光素子１１と、受光素子１１からの電
流を電圧に変換する電流電圧変換器１２と、電流電圧変
換器１２からの出力を交流結合するコンデンサ１３と、
コンデンサ１３の電荷を放電させる電荷放電手段１７と
を備えて光受信回路を構成する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光信号を電気信号
に変換する光受信回路、及びそれを用いた光伝送装置に
関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、ファイバ網の整備が進められ、光
ファイバを媒体とした信号の伝送が普及してきている。
さらなる普及のため、低価格かつ高速化された光伝送装
置が求められている。また光伝送装置を使用する機器の
小型化に伴い、光伝送装置自体の小型化も求められてい
る。このような低価格化、小型化を図るため光伝送を１
本の光ファイバケーブルで光信号を交互に伝送する方式
も提案されている。

【０００３】光ファイバケーブルを１本化して互いの装
置の信号を交互に伝送する場合に、効率よく伝送するた
めには、装置自身の信号を出している（送信している）
時間と、相手の信号を受けている（受信している）時間
以外の時間を極力小さくする必要がある。

【０００４】ここで、上記のような光伝送装置に用いら
れる従来の光受信回路の一例について、その概略構成を
示すブロック図である図８を用いて説明する。

【０００５】図８に示したものは、光信号を受け、電気
信号に変換し、波形整形の後信号を出力する回路構成で
ある。図８に示すように、この回路では、光を電流に変
換するフォトダイオード３１、電流を電圧に変換する電
流電圧変換器であるトランスインピーダンスアンプ３
２、トランスインピーダンスアンプ３２の出力から交流
信号のみ伝送するためのコンデンサ３３、抵抗３４、そ
して波形整形回路３５が接続された構成となっている。
なお、トランスインピーダンスアンプ３２は、一対の差
動信号の出力を行なう差動アンプである。

【０００６】一方、前述したように、１本のファイバケ
ーブルで交互に伝送する光伝送装置の構成にした場合、
装置自信の発光信号（送信光信号）を光ファイバケーブ
ルに入射でき、かつ相手からの光信号（受信光信号）を
光ファイバケーブルから装置自信の受光素子に入射でき
る必要がある。

【０００７】このような光伝送装置における、発光素子
４２、受光素子４１、光ファイバケーブル４０の配置に
ついて、図９の概略構成図に概念的に示す。なお、図９
では、発光素子４２及び受光素子４１を備えた光伝送装
置と、発光素子４２’及び受光素子４１’を備えた光伝
送装置とが、光ファイバケーブル４０を介して光伝送を
行なう様子を示している。

【０００８】図９に示すように、発光素子４２と受光素
子４１を同一のパッケージ４３内に配置した場合には、
装置自信の出した光（発光素子４２からの発光）がパッ
ケージの端面や光ファイバの端面などで反射し、受光素
子４１に光が入射して、受光素子４１に電流信号が発生
する。すなわち、発光素子からの光によるパッケージ４
３内の反射光４４やファイバ４０端面での反射光４５な
どが、受光素子４１で電流信号を発生させる。

【０００９】すると、光ファイバケーブル４０の伝送距
離が大きくなった場合、ケーブル内における光信号の損
失が大きくなり、相手光からの光信号（受信光信号）が
自信の発光信号の反射光（図９の反射光４４，４５等）
よりも小さくなることがある。

【００１０】そのような場合、上記図８に示した光受信
回路の動作状態において、図８の各点ａ〜ｅの動作波形
は、図１０示すようになる。つまり、フォトダイオード
３１には、図１０(ａ)に示す光信号が入力される。フォ
トダイオード３１で光信号に応じた電流信号に変換され
た後、トランスインピーダンス回路３２で図１０(ｂ)で
示される電圧信号（ａ点電圧波形、ｂ点電圧波形）に変
換される。その後、コンデンサ３３で交流結合（ＡＣ結
合）され、図１０（ｃ）で示されるｃ点電圧波形、ｄ点
電圧波形となる。波形整形回路３５の一端の出力は、図
１０(ｄ)に示す波形（ｅ点電圧波形）になる。なお、図
１０には、装置自身の光信号である送信光信号を送信し
た後に、相手からの光信号である受信光信号を受信した
ときの信号波形を示している。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記図
８に示した従来の受信回路では、前述の相手からの光信
号（受信光信号）よりも自信の発光信号の反射光（図９
の反射光４４，４５等）の方が大きい場合、図１０
（ｄ）の波形整形回路３５の出力波形（ｅ点電圧波形）
に示すように、相手からの光信号（受信信号）の最初の
信号（図１０(ｄ)の点線部分）が欠落する問題があっ
た。

【００１２】これを改善するためにはこのような装置自
信の反射光を低減する必要があるが、パッケージ内の反
射光やファイバケーブルの端面での反射光は、構造上な
くすことができないものであり、改善できない。

【００１３】また、装置自身の発光（発光素子による送
信光信号の発光）の後、コンデンサ３３に充電された電
荷が十分に放電されるまで待機することにより、受信光
信号を受信可能な状態となる。ところが、そのようにコ
ンデンサ３３の電荷が放電されるまで待機すると、双方
がともに伝送しない無駄な時間が生じてしまう。

【００１４】例えば、コンデンサ３３の容量値を１００
ｐＦ、抵抗３４の抵抗値を５ｋΩとした場合、２．２×
１００ｐＦ×５ｋΩ＝１．１μｓｅｃもの待機時間が必
要になる。なお、この式における係数２．２は、コンデ
ンサに蓄積された電荷が放電する時間を算出するときに
一般的に用いられる係数である。

【００１５】コンデンサ３３の容量を小さくすれば、こ
のような待機時間の短縮が可能であるが、容量を小さく
すると、伝送信号のパルス幅の歪み、すなわちデータ依
存ジッタが大きくなる問題が生じる。

【００１６】また、インターフェース規格IEEE1394にお
いても半２重方式による伝送が提案されており、特に半
２重方式においては上記のような受信信号の欠落やコン
デンサの電荷放電のための待機時間が問題となる。

【００１７】本発明は、上記のような課題を解決するた
めになされたものであって、光信号の送信後に光信号を
受信可能な状態とするまでの時間を大幅に低減すること
ができる光受信回路及びそれを用いた光伝送装置を提供
することを目的とする。

【００１８】

【課題を解決するための手段】上記課題を解決するた
め、本発明では、受光素子と、その受光素子からの電流
を電圧に変換する電流電圧変換器と、その電流電圧変換
器からの出力を交流結合するコンデンサと、そのコンデ
ンサの電荷を放電させる電荷放電手段とを備えて光受信
回路を構成している。

【００１９】本発明によれば、上記のように交流結合用
のコンデンサの電荷を放電させる電荷放電手段を設けて
いるので、上述したように受光素子に送信用光信号の反
射光が入射されても、コンデンサに充電された電荷を強
制的に放電させるようにして、光信号を受信可能な状態
とするまでの時間を大幅に低減することができる。

【００２０】さらに、本発明では、上記の光受信回路に
おいて、電荷放電手段が、ＭＯＳトランジスタから成る
構成としている。

【００２１】本発明によれば、電荷放電手段がＭＯＳト
ランジスタから成る構成としているので、ＭＯＳトラン
ジスタのゲートに信号を入力することにより、コンデン
サを短絡させてコンデンサの電荷を放電させれば良く、
その際にＭＯＳトランジスタのゲート側と短絡側とが電
気的に絶縁されており、ゲート入力信号のレベル設定を
容易に行なえる。

【００２２】さらに、本発明では、上記の受信回路にお
いて、電荷放電手段が、並列接続されたＮＭＯＳトラン
ジスタ及びＰＭＯＳトランジスタから成る構成としてい
る。

【００２３】本発明によれば、電荷放電手段が、並列接
続されたＮＭＯＳトランジスタ及びＰＭＯＳトランジス
タから成る構成としているので、電流電圧変換器として
差動アンプを用いた場合に、差動対のコンデンサに充電
された正、負の電荷を放電させるのに、両トランジスタ
でコンデンサを短絡させることにより、コンデンサの電
荷放電時間の差動対でのバランスを良好にすることがで
きる。

【００２４】また、本発明では、上記の受信回路におい
て、電荷放電手段が、バイポーラトランジスタから成る
構成としている。

【００２５】本発明によれば、電荷放電手段が、バイポ
ーラトランジスタから成る構成としているので、ＭＯＳ
トランジスタを用いたときと比較して、作製が容易にな
り低コスト化を図ることができる。

【００２６】また、本発明では、上記の光受信回路にお
いて、電流電圧変換器が、差動方式のトランスインピー
ダンスアンプから成る構成としている。

【００２７】本発明によれば、電流電圧変換器が差動方
式のトランスインピーダンスアンプから成る構成として
いるので、差動信号の出力を得ることができる。

【００２８】さらに、本発明では、上記の光受信回路に
おいて、トランスインピーダンスアンプが、オート・ス
レッシュホールド・コントロール機能を内蔵した差動方
式のトランスインピーダンスアンプであることとしてい
る。

【００２９】本発明によれば、トランスインピーダンス
アンプがオート・スレッシュホールド・コントロール機能
を内蔵した差動方式のトランスインピーダンスアンプで
あるので、受信光信号からより短時間で正確に出力を生
成でき、更に伝送時間の短縮が図ることができる。

【００３０】また、本発明では、上記の光受信回路にお
いて、電流電圧変換器が、シングルエンドのトランスイ
ンピーダンスアンプから成る構成としている。

【００３１】本発明によれば、電流電圧変換器がシング
ルエンドのトランスインピーダンスアンプから成る構成
としているので、差動信号の出力を必要としないとき
に、回路の簡素化により低コスト化を図ることができ
る。

【００３２】なお、本発明の上記の各構成において、コ
ンデンサの後段に波形整形回路を設けても良い。

【００３３】また、本発明では、上記の光受信回路にお
いて、受光素子、電流電圧変換器、コンデンサ、及び電
荷放電手段がモノリシックに形成された構成としてい
る。

【００３４】本発明によれば、受光素子、電流電圧変換
器、コンデンサ、及び電荷放電手段がモノリシックに形
成された構成としているので、小型の光受信回路を実現
できる。なお、この構成において、コンデンサの後段に
波形整形回路を設けて、受光素子、電流電圧変換器、コ
ンデンサ、及び電荷放電手段と共にモノリシックに形成
しても良い。

【００３５】また、本発明では、上記の光受信回路にお
いて、コンデンサの後段に波形整形回路を設け、受光素
子、電流電圧変換器がモノリシックに形成されると共
に、電荷放電手段及び波形整形回路が、モノリシックに
形成された構成としている。

【００３６】本発明によれば、コンデンサの前段及び後
段を別々のチップでモノリシックに形成しているので、
チップの小型化が図れる。これは、コンデンサを他の素
子や回路とモノリシックに形成すると、大きな容量のコ
ンデンサ部分は大きな面積を必要とし、チップサイズが
大型化するため、これを防止するというものである。し
たがって、本発明によれば、チップを大型化させるコン
デンサを別部品とし、コンデンサの前段のチップ及びコ
ンデンサの後段のチップの小型化を図ることができる。

【００３７】また、本発明では、上記の光受信回路を用
い、発光素子を備え、その発光素子による発光の後に、
電荷放電手段によりコンデンサの電荷を放電させるよう
に光伝送装置を構成している。

【００３８】本発明によれば、上記の光受信回路を用い
て、更に発光素子を備えてその発光素子による発光の後
に、電荷放電手段によりコンデンサの電荷を放電させる
ように光伝送装置を構成しているので、上述したように
発光素子からの送信用光信号による反射光が受光素子に
入射されても、コンデンサに充電された電荷を強制的に
放電させるようにして、光信号を受信可能な状態とする
までの時間を大幅に低減することができる。なお、この
各構成においても、光受信回路のコンデンサの後段に波
形整形回路を設けても良い。

【００３９】

【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態につい
て、図面を参照して説明する。 ［第１の実施形態］本発明の第1の実施形態の光受信回
路の概略構成を、図１のブロック図に示す。

【００４０】本実施形態は、光信号を受けて電気信号に
変換し、波形整形の後信号を出力する回路構成であり、
上記図８の従来技術のものにおいて、交流結合部（ＡＣ
結合部）の抵抗に、ＡＣ結合部のコンデンサに充電され
た電荷を放出する電荷放電手段である短絡回路を付加
し、その入力を外部から入力する構成としたものであ
る。

【００４１】すなわち、図１に示すように、本実施形態
では、光を電流に変換する受光素子であるフォトダイオ
ード１１と、フォトダイオード１１からの電流を電圧に
変換する電流電圧変換器であるトランスインピーダンス
アンプ１２と、トランスインピーダンスアンプ１２の出
力から交流信号のみ伝送するための交流結合部（ＡＣ結
合部）であるコンデンサ１３及び抵抗１４と、波形を整
形して出力端子１６に出力する波形整形回路１５とが接
続された構成となっている。なお、トランスインピーダ
ンスアンプ１２は、一対の差動信号の出力を行なう差動
アンプである。

【００４２】さらに、本実施形態では、ＡＣ結合部のコ
ンデンサ１３に充電された電荷を放出する電荷放電手段
である短絡回路１７を設けた構成としている。なお、図
１において、１８は短絡回路１７の入力端子であり、こ
の入力端子１８への信号入力により、短絡回路１７を制
御してコンデンサ１３を所定の基準電圧Ｖｒｅｆに短絡
させて、コンデンサ１３に充電（蓄積）された電荷を放
電させるものである。

【００４３】次に、図１に示した本実施形態の光受信回
路を用い、発光素子を備え、その発光素子による発光の
後に、電荷放電手段である短絡回路１７によりコンデン
サ１３の電荷を放電させるように構成した光伝送装置に
ついて説明する。

【００４４】この光伝送装置は、発光素子による発光の
後に、電荷放電手段である短絡回路１７によりコンデン
サ１３の電荷を放電させるように、短絡回路１７への入
力端子１８に信号を入力して短絡回路１７の動作を制御
する制御部を備えたものである。

【００４５】なお、本実施形態の光伝送装置は、図９を
用いて説明した一般的なものと同様、同一のパッケージ
内に発光素子と受光素子とが配置され、発光素子からの
発光がパッケージの端面や光ファイバの端面などで反射
し、受光素子に入射され得るものである。

【００４６】本実施形態の光伝送装置において、光ファ
イバケーブルの伝送距離が大きくなるなど、相手光から
の光信号（受信光信号）が自信の発光素子による光信号
（送信光信号）の反射光よりも小さくなる場合の、図１
の光受信回路の各点ａ〜ｆでの信号波形を図２に示す。

【００４７】なお、図２は、上記従来技術での信号波形
を示す図１０に対応したものであり、図１０に示した従
来技術と同様、装置自身の光信号である送信光信号を送
信した後に、相手からの光信号である受信光信号を受信
したときの信号波形を示している。

【００４８】図２において、（ａ），（ｂ）は、図１０
（ａ），（ｂ）と同様のものであり、それぞれフォトダ
イオード１１への入射光波形（送信光信号の反射光によ
る波形及び受信光信号の波形）、トランスインピーダン
スアンプ１２から出力波形のａ点電圧波形及びｂ点電圧
波形である。

【００４９】本実施形態において、フォトダイオード１
１には、図２(ａ)に示す光信号が入力される。フォトダ
イオード１１で光信号に応じた電流信号に変換された
後、トランスインピーダンスアンプ１２で図２(ｂ)で示
される電圧信号（ａ点電圧波形、ｂ点電圧波形）に変換
される。その後、コンデンサ１３で交流結合（ＡＣ結
合）され、図２（ｄ）で示されるｃ点電圧波形、ｄ点電
圧波形となる。波形整形回路１５の一端の出力は、図２
(ｅ)に示す波形（ｅ点電圧波形）になる。

【００５０】ここで、本実施形態では、発光素子による
発光の後に、短絡回路１７への入力端子１８に信号を入
力して短絡回路１７の動作を制御する制御部を備えてお
り、この制御部から、図２(ｃ)に示すような信号（ｆ点
入力信号）が短絡回路１７への入力端子１８に入力され
る。

【００５１】すると、この入力信号により短絡回路１７
がＯＮし、コンデンサ１３に充電されていた電荷が急峻
に放電される。

【００５２】例えば、コンデンサ１３の容量値を１００
ｐＦ、短絡回路のＯＮ時の抵抗値を１００Ωとした場
合、放電時間は、２．２×１００ｐＦ×１００Ω＝２２
ｎｓｅｃと、大幅に低減（改善）される。

【００５３】これにより、図２（ｄ）に示すように、 c
, d点の電位が短時間の後に無信号時の状態へとなり、
よって自信の発光の後に相手からの光信号が入射して
も、最初の信号から正確に信号として出力することがで
きる。すなわち、図２(e)に示すように、図９（ｄ）の
点線で示したような受信信号の欠落がなく、最初の信号
から正確に受信が可能となる。

【００５４】以上のように、本実施形態によれば、交流
結合用のコンデンサ１３の電荷を放電させる電荷放電手
段である短絡回路１７を設けているので、受光素子であ
るフォトダイオード１１に送信用光信号の反射光が入射
されても、コンデンサ１３に充電された電荷を強制的に
放電させるようにして、光信号を受信可能な状態とする
までの時間を大幅に低減することができる。

【００５５】また、電流電圧変換器が差動方式のトラン
スインピーダンスアンプ１２から成る構成としているの
で、差動信号の出力を得ることができる。

【００５６】また、発光素子による発光の後に、電荷放
電手段である短絡回路１７によりコンデンサ１３の電荷
を放電させるように光伝送装置を構成しているので、発
光素子からの送信用光信号による反射光が受光素子に入
射されても、コンデンサに充電された電荷を強制的に放
電させるようにして、光信号を受信可能な状態とするま
での時間を大幅に低減することができる。 ［第２の実施形態］本発明の第２の実施形態として、上
記第１の実施形態１の電荷放電出手段である短絡回路１
７の具体的構成について、図３から図５を参照して説明
する。

【００５７】図３に示したものは、短絡回路１７にＭＯ
Ｓトランジスタを用いたものである。図３（ａ）の構成
では、ＡＣ結合部の抵抗１４にＮＭＯＳトランジスタ１
７ａが並列に接続されたものであり、ＮＭＯＳトランジ
スタ１７ａのゲートに入力端子１８が接続され、抵抗１
４の両側の接続点の一方にコンデンサ１３が接続され他
方に基準電圧Ｖｒｅｆが接続される。

【００５８】図３（ｂ）の構成では、ＡＣ結合部の抵抗
１４にＰＭＯＳトランジスタ１７ｂが並列に接続された
ものであり、ＰＭＯＳトランジスタ１７ｂのゲートに入
力端子１８が接続され、抵抗１４の両側の接続点の一方
にコンデンサ１３が接続され他方に基準電圧Ｖｒｅｆが
接続される。

【００５９】なお、図３（ａ），（ｂ）いずれの構成に
おいても、抵抗１４の両側の接続点のどちらにコンデン
サ１３が接続されても良く、他方に基準電圧Ｖｒｅｆが
接続されれば良い。

【００６０】図３（ａ），（ｂ）の構成によれば、電荷
放電手段である短絡回路１７がＭＯＳトランジスタ１７
ａ，１７ｂから成る構成としているので、ＭＯＳトラン
ジスタ１７ａ，１７ｂのゲートに信号を入力してＯＮす
ることにより、コンデンサ１３を基準電圧Ｖｒｅｆに短
絡させて、コンデンサ１３の電荷を放電させることがで
きる。そして、この構成では、ＭＯＳトランジスタ１７
ａ，１７ｂのゲート側と短絡側とが電気的に絶縁されて
いるので、入力端子１８を介したゲート入力信号のレベ
ル設定を、容易に行うことができる。

【００６１】図４に示したものは、短絡回路１７に並列
接続されたＮＭＯＳトランジスタ及びＰＭＯＳトランジ
スタを用いたものである。この構成では、ＡＣ結合部の
抵抗１４に、ＮＭＯＳトランジスタ１７ａ及びＰＭＯＳ
トランジスタ１７ｂが並列に接続されたものである。そ
して、ＮＭＯＳトランジスタ１７ａのゲートには入力端
子１８が直接接続され、ＰＭＯＳトランジスタ１７ｂの
ゲートには入力端子１８からの入力がＮＭＯＳトランジ
スタ１７’ａ及びＰＭＯＳトランジスタ１７’ｂにより
反転されて入力されるように接続される。また、抵抗１
４の両側の接続点の一方にコンデンサ１３が接続され他
方に基準電圧Ｖｒｅｆが接続される。

【００６２】なお、図４の構成においても、抵抗１４の
両側の接続点のどちらにコンデンサ１３が接続されても
良く、他方に基準電圧Ｖｒｅｆが接続されれば良い。

【００６３】図４の構成によれば、電荷放電手段である
短絡回路１７が並列接続されたＮＭＯＳトランジスタ１
７ａ及びＰＭＯＳトランジスタ１７ｂから成る構成とし
ているので、入力端子１８に信号を入力してＯＮするこ
とにより、コンデンサ１３を基準電圧Ｖｒｅｆに短絡さ
せて、コンデンサ１３の電荷を放電させることができ
る。

【００６４】そして、この構成では、電流電圧変換器と
して差動アンプを用いた場合に、差動対のコンデンサ１
３に充電された正、負の電荷を放電させるのに、両トラ
ンジスタ１７ａ，１７ｂでコンデンサ１３を短絡させる
ことにより、コンデンサ１３の電荷放電時間の差動対で
のバランスを良好にすることができる。

【００６５】これは、コンデンサ１３の電荷が正負のい
ずれか、ＭＯＳトランジスタがＰタイプＮタイプのいず
れかの組み合わの差異により、コンデンサ１３の電荷の
放電時間が微妙に異なり、光受信回路からの差動信号の
出力にノイズを生じさせることがあるので、それを防止
するもである。したがって、この構成は、高精度の高い
差動信号の出力を必要とするものに、有効なものであ
る。

【００６６】図５に示したものは、短絡回路１７にバイ
ポーラトランジスタを用いたものである。図５（ａ）の
構成では、ＡＣ結合部の抵抗１４とコンデンサ１３との
接続部分にＮＰＮトランジスタ１７ｃのコレクタが接続
され、ＮＰＮトランジスタ１７ｃのエミッタに基準電圧
Ｖｒｅｆが接続され、ＮＰＮトランジスタ１７ｃのベー
スに入力端子１８が接続され、抵抗１４のコンデンサ１
３が接続されていない接続点に基準電圧Ｖｒｅｆが接続
される。

【００６７】図５（ｂ）の構成では、ＡＣ結合部の抵抗
１４とコンデンサ１３との接続部分にＰＮＰトランジス
タ１７ｄのコレクタが接続され、ＮＰＮトランジスタ１
７ｃのエミッタに基準電圧Ｖｒｅｆが接続され、ＰＮＰ
トランジスタ１７ｄのベースに入力端子１８が接続さ
れ、抵抗１４のコンデンサ１３が接続されていない接続
点に基準電圧Ｖｒｅｆが接続される。

【００６８】図５（ａ），（ｂ）の構成によれば、電荷
放電手段である短絡回路１７がバイポーラトランジスタ
１７ｃ，１７ｄから成る構成としているので、バイポー
ラトランジスタ１７ｃ，１７ｄのベースに信号を入力し
てＯＮすることにより、コンデンサ１３を基準電圧Ｖｒ
ｅｆに短絡させて、コンデンサ１３の電荷を放電させる
ことができる。そして、この構成では、バイポーラトラ
ンジスタ１７ｃ，１７ｄを用いているので、ＭＯＳトラ
ンジスタを用いたときと比較して、作製が容易になり低
コスト化を図ることができる。 ［第３の実施形態］本発明の第３の実施形態として、電
流電圧変化手段に、上記第１の実施形態１の差動方式の
トランスインピーダンスアンプ以外を用いたものについ
て、図６及び図７を参照して説明する。

【００６９】図６に示した構成は、上記第１の実施形態
のものが一対の差動信号の出力を得る構成であったのに
対して、単一の出力を得るシングルエンドタイプのもの
であり、電流電圧変換器としてシングルエンドのトラン
スインピーダンスアンプ１２を用いたものである。な
お、図６の構成では、波形整形回路１５にも一方の入力
が基準電圧Ｖｒｅｆに接続されたシングルエンドのもの
を用いている。

【００７０】図６の構成によれば、このようにシングル
化することにより、コンデンサ１３、抵抗１４、及び短
絡回路１７を１つにでき、差動信号の出力を必要としな
いときに、回路の簡素化により低コスト化を図ることが
できる。

【００７１】図７に示した構成は、電流電圧変換器とし
て、ピークホールド回路１２’ａを備えたオート・スレ
ッシュホールド・コントロール（ＡＴＣ）機能を内蔵し
た差動方式のトランスインピーダンスアンプ１２’を用
いたものである。

【００７２】図７の構成によれば、電流電圧変換器とし
て、ＡＴＣ機能を内蔵した差動方式のトランスインピー
ダンスアンプ１２’を用いているので、受信光信号から
より短時間で正確に出力を生成でき、更に伝送時間の短
縮が図ることができる。

【００７３】なお、図６,７いずれの構成においても、
短絡回路１７として、上記第２の実施形態の図３から図
５のどれでもが適用可能なものである。 ［第４の実施形態］第４の実施形態として、図示はしな
いが、上記第１から３の実施形態の光受信回路の構成に
おいて、モノリシック化したものについて説明する。

【００７４】上記第１から３の実施形態の光受信回路を
モノリシック化する際、受光素子であるフォトダイオー
ド１１、電流電圧変換器であるトランスインピーダンス
アンプ１２又は１２’、コンデンサ１３、及び電荷放電
手段である短絡回路１７がモノリシックに形成すれば良
い。このとき、抵抗１４及び波形整形回路１５も共にモ
ノリシックに形成するのが望ましい。このように、モノ
リシック化することにより、小型の光受信回路を実現で
きる。

【００７５】また、コンデンサ１３の前段及び後段を別
々のチップでモノリシックに形成しても良い。すなわ
ち、受光素子であるフォトダイオード１１及び電流電圧
変換器であるトランスインピーダンスアンプ１２又は１
２’をモノリシックに形成して１チップとし、電荷放電
手段である短絡回路１７及び波形整形回路１５をモノリ
シックに形成して別の１チップとする。なお、コンデン
サ１３後段のチップ（短絡回路１７及び波形整形回路１
５）には、抵抗１４も共にモノリシックに形成するのが
望ましい。

【００７６】このように、コンデンサ１３の前段及び後
段を別々のチップでモノリシックに形成すると、チップ
の小型化が図れる。これは、コンデンサを他の素子や回
路とモノリシックに形成すると、大きな容量のコンデン
サ部分は大きな面積を必要とし、チップサイズが大型化
するため、これを防止するというものである。したがっ
て、チップを大型化させるコンデンサを外付けの別部品
とし、コンデンサの前段のチップ及びコンデンサの後段
のチップの小型化を図ることができる。

【００７７】

【発明の効果】以上のように、本発明によれば、受光素
子に送信用光信号の反射光が入射されても、コンデンサ
に充電された電荷を強制的に放電させるようにして、光
信号を受信可能な状態とするまでの時間を大幅に低減す
ることができる。

【００７８】また、本発明によれば、自信の光信号（送
信光信号）の反射光よりも小さな相手の光信号（受信光
信号）を受信することができることになり、より入力の
ダイナミックレンジの広い光受信回路及び光伝送装置を
実現できる。

【００７９】さらに、インターフェース規格IEEE1394の
半２重方式の伝送方式において、自信の発光（光信号送
信）の後に、相手からの光信号が入射する（受信光信号
を受信する）までの時間を小さくすることは、伝送効率
の向上につながることから、IEEE1394の半２重方式の伝
送方式に好適な光受信回路及び光伝送装置を実現でき
る。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施形態の光受信回路の概略構
成を示すブロック図である。

【図２】第１の実施形態の光受信回路を用いた光伝送装
置における図１の各点ａ〜ｆでの信号波形を示す図であ
る。

【図３】第２の実施形態の短絡回路の構成を示す回路図
である。

【図４】第２の実施形態の短絡回路の構成を示す回路図
である。

【図５】第２の実施形態の短絡回路の構成を示す回路図
である。

【図６】第３の実施形態のシングルエンドのトランスイ
ンピーダンスの光受信回路の概略構成を示すブロック図
である。

【図７】第３の実施形態のＡＴＣ機能を内蔵した差動方
式のトランスインピーダンスアンプを用いた光受信回路
の概略構成を示すブロック図である。

【図８】従来の光受信回路の概略構成を示すブロック図
である。

【図９】一般的な光伝送装置の概略構造を示す概念図で
ある。

【図１０】図８の従来の光受信回路を用いた光伝送装置
における図８の各点ａ〜ｅでの信号波形を示す図であ
る。

【符号の説明】

１１ フォトダイオード １２，１２’ トランスインピーダンスアンプ １３ コンデンサ １４ 抵抗 １６ 出力端子 １７ 短絡回路 １７ａ，１７ｂ ＭＯＳトランジスタ １７ｃ，１７ｄ バイポーラトランジスタ １８ 入力端子

───────────────────────────────────────────────────── 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） Ｈ０４Ｂ 10/26 10/14 10/04 10/06 Ｆターム(参考） 5J055 AX02 AX04 AX25 AX44 AX66 BX16 CX25 DX01 DX67 EX30 EY01 EY10 EY17 EY21 EY28 EZ00 EZ08 FX27 GX01 GX04 5J092 AA01 AA56 CA00 CA32 FA20 HA08 HA10 HA17 HA19 HA25 HA29 HA39 HA44 KA00 KA02 KA27 KA38 TA01 TA06 UL02 5J098 AA03 AA06 AA11 AA14 AB02 AB03 AD22 BA02 5K002 AA03 BA15 DA42 FA01

Claims (10)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 受光素子と、該受光素子からの電流を電
   圧に変換する電流電圧変換器と、該電流電圧変換器から
   の出力を交流結合するコンデンサと、該コンデンサの電
   荷を放電させる電荷放電手段とを備えて構成される光受
   信回路。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の光受信回路において、
   前記電荷放電手段が、ＭＯＳトランジスタから成ること
   を特徴とする光受信回路。
3. 【請求項３】 請求項２に記載の光受信回路において、
   前記電荷放電手段が、並列接続されたＮＭＯＳトランジ
   スタ及びＰＭＯＳトランジスタから成ることを特徴とす
   る光受信回路。
4. 【請求項４】 請求項１に記載の光受信回路において、
   前記電荷放電手段が、バイポーラトランジスタから成る
   ことを特徴とする光受信回路。
5. 【請求項５】 請求項１から４のいずれか１項に記載の
   光受信回路において、前記電流電圧変換器が、差動方式
   のトランスインピーダンスアンプから成ることを特徴と
   する光受信回路。
6. 【請求項６】 請求項５に記載の光受信回路において、
   トランスインピーダンスアンプが、オート・スレッシュ
   ホールド・コントロール機能を内蔵した差動方式のトラ
   ンスインピーダンスアンプであることを特徴とする光受
   信回路。
7. 【請求項７】 請求項１から４のいずれか１項に記載の
   光受信回路において、前記電流電圧変換器が、シングル
   エンドのトランスインピーダンスアンプから成ることを
   特徴とする光受信回路。
8. 【請求項８】 請求項１から７のいずれか１項に記載の
   光受信回路において、前記受光素子、前記電流電圧変換
   器、前記コンデンサ、及び前記電荷放電手段が、モノリ
   シックに形成されていることを特徴とする光受信回路。
9. 【請求項９】 請求項１から７のいずれか１項に記載の
   光受信回路において、前記コンデンサの後段に波形整形
   回路を設け、前記受光素子、前記電流電圧変換器がモノ
   リシックに形成されると共に、前記電荷放電手段及び前
   記波形整形回路がモノリシックに形成されていることを
   特徴とする光受信回路。
10. 【請求項１０】 請求項１から９のいずれか１項に記載
    の光受信回路を用いた光伝送装置であって、発光素子を
    備え、該発光素子による発光の後に、前記電荷放電手段
    により前記コンデンサの電荷を放電させるように構成さ
    れたことを特徴とする光伝送装置。