JP2001196876A - Ａｔｃ機能付受信装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 受信するパケットの消光比が小さく信号レベ
ルが大きい場合でも、パルス幅歪を低減し、適切な通信
を行うＡＴＣ機能付受信装置を得ること。 【解決手段】 受信信号を増幅する前置増幅器２と、閾
値電圧に基づいて前置増幅器２からの信号を増幅する増
幅器３と、前置増幅器２からの信号のピークレベルを検
出して出力するピーク検出回路５と、ピーク検出回路５
からの出力および無信号レベルに基づいて閾値電圧を生
成する１／２回路６と、を備えたＡＴＣ機能付受信装置
において、前置増幅器２は、受信信号の大きさに応じて
利得切替を行い、さらに、パケット間から前置増幅器２
が利得切替を行うタイミングまで、ピーク検出回路５を
オフ状態にするリセット回路８を備えている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、ディジタル光受信
に用いられ、自動的に増幅器の閾値を制御するＡＴＣ
（Automatic Threshold Control）機能付受信装置に関
し、特に、出力信号のパルス幅歪の小さいＡＴＣ機能付
受信装置に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】近年、画像等の大容量データを取り扱う
広帯域サ−ビスへの要求が高まっており、これに対応す
るため、高速伝送が可能な光ファイバ伝送技術が加入者
網へ導入されようとしている。光ファイバ伝送技術の加
入者網への導入には、加入者側の伝送装置の経済化のみ
ならず、局側の装置および光ファイバ線路の経済化が必
須となる。このような要求から開発された光加入者伝送
方式としてＰＤＳ（Passive Double Star）伝送方式が
知られている。

【０００３】ＰＤＳ伝送方式では、加入者と局は光分岐
回路と光ファイバで接続され、加入者から局へ伝送され
るデ−タはパケットと呼ばれるバ−スト状の光信号にて
送出され、光分岐回路で各パケットは重ならないように
時分割多重されたあと、局側の受信装置で受信される。
局側の受信装置で受信されるバ−スト光信号を再生する
とき、各加入者と局との間の光ファイバおよび光分岐回
路の挿入損のばらつきで３０ｄＢ程度のレベル差が生じ
る。このため、局側の受信装置には、受信したバ−スト
ごとに一定振幅に変換する機能が設けられている。

【０００４】従来、このような受信装置としてＡＴＣ機
能付受信装置が知られている。図１０は、従来のＡＴＣ
機能付受信装置の構成を示す図である。このＡＴＣ機能
付受信装置は、フォトダイオード等の受光素子５１と、
前置増幅器５２と、増幅器（リミッタ増幅器）５３と、
出力バッファ５４と、振幅検出器（ピーク検出回路）５
５と、閾値発生器（１／２回路）５６と、直流フィード
バック回路５７と、リセット回路５８と、容量５９，６
１と、ゲート制御ピーク検出回路（ゲート制御保持回
路）６０と、を備えている。ピーク検出回路５５，１／
２回路５６，直流フィードバック回路５７，リセット回
路５８およびゲート制御ピーク検出回路６０は、ＡＴＣ
回路を構成する。

【０００５】受光素子５１は、光信号を受信して光電気
変換し、電流信号を出力する。前置増幅器５２は、受光
素子５１が出力する電流信号を低雑音増幅して電圧信号
に変換し、リミッタ増幅器５３とピーク検出回路５５に
出力する。ピーク検出回路５５は、前置増幅器５２から
の信号のピークレベル（振幅）ＶＨを検出する。また、
直流フィードバック回路５７は、リミッタ増幅器５３の
正相出力のローレベルと逆相出力のハイレベルと（それ
ぞれ光入力信号オフに対応）の差がゼロになるような電
圧を発生させる。すなわち、リミッタ増幅器５３の正相
出力および逆相出力から、受信信号がオフの場合（パケ
ットとパケットとの間のタイミング）の光オフレベルＶ
ｏｆｆを発生させる。

【０００６】ゲート制御ピーク検出回路６０は、パケッ
トとパケットとの間のタイミング（パケット間）に発生
するリセット信号により、パケット間のみの直流フィー
ドバック回路５７の出力電圧を保持する。１／２回路５
６は、光オフレベルＶｏｆｆとピークレベルＶＨとの中
間レベルの閾値電圧Ｖｔｈを生成する。リミッタ増幅器
５３は、逆相入力端子から閾値電圧Ｖｔｈを入力し、閾
値電圧Ｖｔｈを中心に、前置増幅器５２からの信号を一
定振幅に増幅する。これにより光オフレベルＶｏｆｆの
みにリミッタ増幅器５３の逆相入力電圧（閾値電圧Ｖｔ
ｈ）が追従するため、光信号のパケット内の消光比（山
部分のレベル／谷部分のレベル）に関わらず直流フィー
ドバック制御が行われることになる。リセット回路５８
は、リセット信号がオンするとピーク検出回路５５の検
波容量をディスチャージする。

【０００７】つぎに、このＡＴＣ機能付受信装置の動作
について、図１１，１２を参照して説明する。図１１
は、このＡＴＣ機能付受信装置の動作を示すタイミング
チャートである。このＡＴＣ機能付受信装置の動作にお
いては、パケット間においてオンになるリセット信号ａ
６１がリセット回路５８に入力される。光信号のパケッ
トが受信されると、前置増幅器５２が出力を開始し（出
力信号ａ５２）、ピーク検出回路５５の出力信号（振
幅）ａ６２が立ち上がり、１／２回路５６の出力信号ａ
６３（閾値電圧Ｖｔｈ）も立ち上がる。

【０００８】リミッタ増幅器５３は、逆相入力端子から
１／２回路５６の出力信号ａ６３を入力し、前置増幅器
５２からの出力信号ａ５２を一定振幅に増幅して出力す
る（出力信号ａ６４）。出力バッファ５４は、リミッタ
増幅器５３からの信号ａ６４を入力し、ＡＴＣ機能付受
信装置の出力信号ａ５３を出力する。ゲート制御ピーク
検出回路６０は、パケット間の電圧（光オフレベル）の
みを検出し保持するため、消光比のある（消光比が小さ
い）受信波形に対しても、直流フィードバック電圧が誤
らない動作が確立される。しかし、パケット間では、１
／２回路５６の出力信号ａ６３と前置増幅器５２の出力
信号ａ５２とがともにローレベルになるので、リミッタ
増幅器５３の出力信号ａ６４およびＡＴＣ機能付受信装
置の出力信号ａ５３が不定値となる。

【０００９】図１２（ａ），（ｂ）は、このＡＴＣ機能
付受信装置の動作を説明するための説明図である。この
ＡＴＣ機能付受信装置において、（ａ）に示すように、
受信した光信号ａ５１が小さい場合は、光信号ａ５１に
消光比がある（消光比が小さい）ときでも、前置増幅器
５２の出力信号ａ５２の山部分のレベルＶＨと谷部分の
レベルＶＬとのほぼ中間に閾値電圧Ｖｔｈが位置するこ
ととなり、パルス幅歪の小さい出力信号ａ５３が得られ
る。

【００１０】一方、（ｂ）に示すように、受信した光信
号が大きい場合、前置増幅器５２がダイオードクリップ
を用いた構成のとき、前置増幅器５２が、入力信号の山
部分のレベルをクリップし、消光比により浮き上がった
入力信号の谷部分のレベルを増幅する。これにより、前
置増幅器５２の出力信号ａ５２の谷部分のレベルＶＬが
上昇する。しかし、閾値電圧Ｖｔｈは山部分のレベルＶ
Ｈと光オフレベルＶｏｆｆの中間レベルであり、レベル
ＶＬの変化に影響されないため、出力信号ａ５２のレベ
ルＶＨとレベルＶＬとの中間レベルと閾値電圧Ｖｔｈと
が大きくずれてしまい、この閾値電圧Ｖｔｈで識別され
た出力信号ａ５３のパルス幅が歪む。

【００１１】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の技術によれば、前置増幅器５２が、受信する光信号
の大小に関わらず同様の利得で増幅を行うため、受信す
るパケットの消光比が小さく信号レベルが大きい場合、
パケット内の「１」レベルをリミットする等化方式で
は、「０」レベルが浮き上がり、出力信号のパルス幅歪
が増大し、後段のクロック同期回路の誤動作等、適切な
通信が妨害される、という問題点があった。また、パケ
ット間で不定値の信号を出力するため、適切な通信が妨
害される、という問題点があった。

【００１２】本発明は、上記に鑑みてなされたものであ
って、受信するパケットの消光比が小さく信号レベルが
大きい場合でも、パルス幅歪を低減し、適切な通信を行
うＡＴＣ機能付受信装置を得ることを目的とする。

【００１３】

【課題を解決するための手段】上述した課題を解決し、
目的を達成するために、この発明にかかるＡＴＣ機能付
受信装置にあっては、複数のパケットからなる受信信号
を増幅する前置増幅手段と、第１の基準電圧に基づいて
前記前置増幅手段からの信号を増幅する増幅手段と、前
記前置増幅手段からの信号のピークレベルを検出して出
力するピーク検出手段と、前記ピーク検出手段からの出
力および受信信号がオフの場合の無信号レベルに基づい
て前記第１の基準電圧を生成する基準電圧生成手段と、
を備えたＡＴＣ機能付受信装置において、前記前置増幅
手段は、受信信号の大きさに応じて利得切替を行い、さ
らに、受信信号のパケットとパケットとの間のタイミン
グから前記前置増幅手段が利得切替を行うタイミングま
で、前記ピーク検出手段をオフ状態にする検出オフ手段
を具備することを特徴とする。

【００１４】この発明によれば、前置増幅手段が、受信
信号の大きさに応じて利得切替を行い、検出オフ手段
が、受信信号のパケットとパケットとの間のタイミング
から前置増幅手段が利得切替を行うタイミングまで、ピ
ーク検出手段をオフ状態にし、基準電圧生成手段が、利
得切替後の前置増幅手段からの信号のピークレベルおよ
び無信号レベルに基づいて第１の基準電圧を生成する。

【００１５】つぎの発明にかかるＡＴＣ機能付受信装置
にあっては、前記前置増幅手段が、受信したパケットの
第１ビットの大きさに応じて利得切替を行い、前記検出
オフ手段が、パケットとパケットとの間のタイミングか
ら、前記前置増幅手段からの信号の最初の立下りまでの
第１のパルスを生成する第１のパルス生成手段と、前記
第１のパルス生成手段が生成した第１のパルスがオンの
間、前記ピーク検出手段の検波容量をディスチャージす
るディスチャージ手段と、を有することを特徴とする。

【００１６】この発明によれば、前置増幅手段が、受信
したパケットの第１ビットの大きさに応じて利得切替を
行い、第１のパルス生成手段が、パケットとパケットと
の間のタイミングから、前置増幅手段からの信号の最初
の立下りまでの第１のパルスを生成し、ディスチャージ
手段が、第１のパルス生成手段が生成した第１のパルス
がオンの間、ピーク検出手段の検波容量をディスチャー
ジする。

【００１７】つぎの発明にかかるＡＴＣ機能付受信装置
にあっては、前記第１のパルス生成手段が、前記前置増
幅手段からの信号を正相に入力し、第２の基準電圧を逆
相に入力する第１の識別器と、前記第１の識別器の出力
をセット端子から入力し、パケットとパケットとの間の
タイミングに発生するパケット間信号をリセット端子か
ら入力する第１のＲＳフリップ・フロップと、前記第１
の識別器の出力を反転させる第１のインバータと、前記
第１のＲＳフリップ・フロップの正相出力と前記第１の
インバータの出力とを入力する第１のＡＮＤ回路と、前
記第１のＡＮＤ回路の出力をリセット端子から入力し、
前記パケット間信号をセット端子から入力する第２のＲ
Ｓフリップ・フロップと、前記第２のＲＳフリップ・フ
ロップの正相出力と前記パケット間信号とを入力し、前
記第１のパルスを出力する第１のＯＲ回路と、を有する
ことを特徴とする。

【００１８】この発明によれば、第１の識別器が、前置
増幅手段からの信号を正相に入力し、第２の基準電圧を
逆相に入力し、第１のＲＳフリップ・フロップが、第１
の識別器の出力をセット端子から入力し、パケットとパ
ケットとの間のタイミングに発生するパケット間信号を
リセット端子から入力し、第１のインバータが、第１の
識別器の出力を反転させ、第１のＡＮＤ回路が、第１の
ＲＳフリップ・フロップの正相出力と第１のインバータ
の出力とを入力し、第２のＲＳフリップ・フロップが、
第１のＡＮＤ回路の出力をリセット端子から入力し、パ
ケット間信号をセット端子から入力し、第１のＯＲ回路
が、第２のＲＳフリップ・フロップの正相出力とパケッ
ト間信号とを入力し、第１のパルスを出力する。

【００１９】つぎの発明にかかるＡＴＣ機能付受信装置
にあっては、さらに、前記ピーク検出手段がオフ状態の
とき、前記増幅手段の出力信号をオフにする出力オフ手
段を具備することを特徴とする。

【００２０】この発明によれば、出力オフ手段が、ピー
ク検出手段がオフ状態であるとき、増幅手段の出力信号
をオフにし、不定値の信号が出力されるのを防止する。

【００２１】つぎの発明にかかるＡＴＣ機能付受信装置
にあっては、前記出力オフ手段が、パケットとパケット
との間のタイミングから、前記前置増幅手段からの信号
の２番目の立下りまでの第２のパルスを生成する第２の
パルス生成手段と、前記第２のパルス生成手段が生成し
た第２のパルスに基づいて前記増幅手段の出力をオン，
オフするオンオフ手段と、を有することを特徴とする。

【００２２】この発明によれば、第２のパルス生成手段
が、パケットとパケットとの間のタイミングから、前置
増幅手段からの信号の２番目の立下りまでの第２のパル
スを生成し、オンオフ手段が、第２のパルス生成手段が
生成した第２のパルスに基づいて増幅手段の出力をオ
ン，オフする。

【００２３】つぎの発明にかかるＡＴＣ機能付受信装置
にあっては、前記第２のパルス生成手段が、前記前置増
幅手段からの信号を正相に入力し、第２の基準電圧を逆
相に入力する第２の識別器と、前記第２の識別器の出力
をセット端子から入力し、パケットとパケットとの間の
タイミングに発生するパケット間信号をリセット端子か
ら入力する第３のＲＳフリップ・フロップと、前記第２
の識別器の出力を反転させる第２のインバータと、前記
第３のＲＳフリップ・フロップの正相出力と前記第２の
インバータの出力とを入力する第２のＡＮＤ回路と、前
記第２のＡＮＤ回路の出力をセット端子から入力し、前
記パケット間信号をリセット端子から入力する第４のＲ
Ｓフリップ・フロップと、前記第２のＡＮＤ回路の出力
を反転させる第３のインバータと、前記第４のＲＳフリ
ップ・フロップの正相出力と前記第３のインバータの出
力とを入力する第３のＡＮＤ回路と、前記第３のＡＮＤ
回路の出力をセット端子から入力し、前記パケット間信
号をリセット端子から入力する第５のＲＳフリップ・フ
ロップと、前記第３のＡＮＤ回路の出力を反転させる第
４のインバータと、前記第５のＲＳフリップ・フロップ
の正相出力と前記第４のインバータの出力とを入力する
第４のＡＮＤ回路と、前記第４のＡＮＤ回路の出力をリ
セット端子から入力し、前記パケット間信号をセット端
子から入力する第６のＲＳフリップ・フロップと、前記
第６のＲＳフリップ・フロップの正相出力と前記パケッ
ト間信号とを入力し、前記第２のパルスを出力する第２
のＯＲ回路と、を有することを特徴とする。

【００２４】この発明によれば、第２の識別器が、前置
増幅手段からの信号を正相に入力し、第２の基準電圧を
逆相に入力し、第３のＲＳフリップ・フロップが、第２
の識別器の出力をセット端子から入力し、パケットとパ
ケットとの間のタイミングに発生するパケット間信号を
リセット端子から入力し、第２のインバータが、第２の
識別器の出力を反転させ、第２のＡＮＤ回路が、第３の
ＲＳフリップ・フロップの正相出力と第２のインバータ
の出力とを入力し、第４のＲＳフリップ・フロップが、
第２のＡＮＤ回路の出力をセット端子から入力し、パケ
ット間信号をリセット端子から入力し、第３のインバー
タが、第２のＡＮＤ回路の出力を反転させ、第３のＡＮ
Ｄ回路が、第４のＲＳフリップ・フロップの正相出力と
第３のインバータの出力とを入力し、第５のＲＳフリッ
プ・フロップが、第３のＡＮＤ回路の出力をセット端子
から入力し、パケット間信号をリセット端子から入力
し、第４のインバータが、第３のＡＮＤ回路の出力を反
転させ、第４のＡＮＤ回路が、第５のＲＳフリップ・フ
ロップの正相出力と第４のインバータの出力とを入力
し、第６のＲＳフリップ・フロップが、第４のＡＮＤ回
路の出力をリセット端子から入力し、パケット間信号を
セット端子から入力し、第２のＯＲ回路が、第６のＲＳ
フリップ・フロップの正相出力とパケット間信号とを入
力し、第２のパルスを出力する。

【００２５】つぎの発明にかかるＡＴＣ機能付受信装置
にあっては、前記第１のパルス生成手段と前記第２のパ
ルス生成手段とが、構成回路の一部を共有することを特
徴とする。

【００２６】この発明によれば、第１のパルス生成手段
と第２のパルス生成手段とが、構成回路の一部を共有
し、一体に構成され、第１のパルスおよび第２のパルス
を出力する。

【００２７】

【発明の実施の形態】以下、この発明にかかるＡＴＣ機
能付受信装置の実施の形態を、添付図面に基づいて詳細
に説明する。なお、この実施の形態により、この発明が
限定されるものではない。

【００２８】実施の形態１．図１は、本発明の実施の形
態１にかかるＡＴＣ機能付受信装置の構成を示す図であ
る。このＡＴＣ機能付受信装置は、フォトダイオード等
を有し、光信号を受信して光電気変換し、電流信号を出
力する受光素子１と、受光素子１からの電流信号を低雑
音増幅して電圧信号に変換し、また受信パケットごとに
信号の大きさに応じて利得切替を行う前置増幅器２と、
前置増幅器２からの信号と閾値電圧（第１の基準電圧）
Ｖｔｈとの差を増幅して正相，逆相の信号を出力する増
幅器（リミッタ増幅器）３と、このＡＴＣ機能付受信装
置の出力信号を出力する出力バッファ４と、前置増幅器
２からの信号のピークレベル（振幅）ＶＨを検出する振
幅検出器（ピーク検出回路）５と、リミッタ増幅器３の
正相出力および逆相出力から、受信信号がオフの場合
（パケットとパケットとの間のタイミング）の光オフレ
ベル（無信号レベル）Ｖｏｆｆを発生させる直流フィー
ドバック回路７と、光オフレベルＶｏｆｆとピークレベ
ルＶＨとの中間レベルの閾値電圧Ｖｔｈを生成する閾値
発生器（１／２回路）６と、ピーク検出回路５の検波容
量をディスチャージし、ピーク検出回路５をオフ状態に
するリセット回路８と、容量９，１１と、パケットとパ
ケットとの間のタイミング（パケット間）に発生するリ
セット信号（パケット間信号）により、パケット間のみ
の直流フィードバック回路７の出力電圧を保持するゲー
ト制御ピーク検出回路（ゲート制御保持回路）１０と、
リセット信号の立上りから、前置増幅器２が利得切替を
行うタイミングまでの間、リセット回路８をオンにする
ゲート発生回路１２と、を備えている。

【００２９】ピーク検出回路５，１／２回路６，直流フ
ィードバック回路７，リセット回路８，ゲート制御ピー
ク検出回路１０およびゲート発生回路１２は、ＡＴＣ回
路を構成する。前置増幅器２は、帰還抵抗Ｒｆ１と、前
置増幅器入力とＶｒｅｆとの間に設けられた抵抗Ｒｆ
３，Ｒｆ４と、抵抗Ｒｆ３，Ｒｆ４を切り替えるスイッ
チＳＷ１，ＳＷ２と、受信パケットごとに信号の大きさ
に応じてスイッチＳＷ１，ＳＷ２を制御するスイッチ制
御回路と、を備えており、帰還抵抗Ｒｆ１に流入する電
流を側流し、自器から出力されるパケットの第１ビット
（最初のビット）の振幅に基づいて抵抗Ｒｆ３，Ｒｆ４
を切り替える。これにより、第２ビット目以降、利得が
自動調整され、入出力特性がリニアな範囲で動作するこ
とができ、出力信号の谷部分のレベルＶＬの上昇が抑え
られる。なお、出力されるパケットの第２ビット目以降
の振幅に基づいて利得切替を行うようにしてもよい。ま
た、前置増幅器２内のＶｒｅｆは、前置増幅器出力と接
続してもよい。

【００３０】ピーク検出回路５は、前置増幅器２からの
信号のピークレベルＶＨを検出する。また、直流フィー
ドバック回路７は、リミッタ増幅器３の正相出力のロー
レベルと逆相出力のハイレベルと（それぞれ光入力信号
オフに対応）の差がゼロになるような電圧を発生させ
る。ゲート制御ピーク検出回路１０は、パケット間に発
生するリセット信号により、パケット間のみの直流フィ
ードバック回路７の出力電圧を保持する。１／２回路６
は、光オフレベルＶｏｆｆとピークレベルＶＨとの中間
レベルの閾値電圧Ｖｔｈを生成する。

【００３１】リミッタ増幅器３は、逆相入力端子から閾
値電圧Ｖｔｈを入力し、閾値電圧Ｖｔｈを中心に、前置
増幅器２からの信号を一定振幅に増幅する。これにより
光オフレベルＶｏｆｆのみにリミッタ増幅器３の逆相入
力電圧（閾値電圧Ｖｔｈ）が追従するため、光信号のパ
ケット内の消光比（山部分のレベル／谷部分のレベル）
に関わらず直流フィードバック制御が行われることにな
る。なお、リミッタ増幅器に代えてリニア増幅器を用い
てもよい。

【００３２】ゲート発生回路１２は、リセット信号の立
上りから前置増幅器２が利得切替を行うタイミングまで
（パケットの最初の立下りのタイミングまで）、リセッ
ト回路８をオン状態にする第１のパルスを発生させる。
リセット回路８は、第１のパルスがオンの間、ピーク検
出回路５の検波容量をディスチャージし、ピーク検出回
路５をオフ状態にする。これにより、利得切替後（第２
ビット目以降）と異なる場合がある利得切替前（第１ビ
ット目）の前置増幅器２の出力振幅が、ピーク検出回路
５が検出するピークレベルＶＨおよび１／２回路６が出
力する閾値電圧Ｖｔｈに影響することがなくなる。

【００３３】図２は、図１に示した実施の形態１にかか
るゲート発生回路１２の構成を示す図である。ゲート発
生回路１２は、前置増幅器２からの信号を正相に入力
し、基準電圧（第２の基準電圧）Ｖｒｅｆを逆相に入力
する識別器１５と、識別器１５の出力をセット端子から
入力し、リセット信号をリセット端子から入力するＲＳ
フリップ・フロップ１７と、識別器１５の出力を反転さ
せるインバータ２０と、ＲＳフリップ・フロップ１７の
正相出力とインバータ２０の出力とを入力するＡＮＤゲ
ート１６と、ＡＮＤゲート１６の出力をリセット端子か
ら入力し、リセット信号をセット端子から入力するＲＳ
フリップ・フロップ１８と、ＲＳフリップ・フロップ１
８の正相出力とリセット信号とを入力し、第１のパルス
を出力するＯＲゲート１９と、を備えている。

【００３４】なお、１／２回路６は、本発明の基準電圧
生成手段に対応し、ゲート発生回路１２は、本発明の第
１のパルス生成手段に対応し、リセット回路８は、本発
明のディスチャージ手段に対応する。

【００３５】以上の構成において、実施の形態１の動作
について図３，図４のタイミングチャートを参照して説
明する。図３は、実施の形態１にかかるＡＴＣ機能付受
信装置の動作を示すタイミングチャートである。このＡ
ＴＣ機能付受信装置においては、光信号のパケット（パ
ケットｎ−１）を受信している間、前置増幅器２は、調
整した利得により信号ａ１を出力する。リセット信号ａ
２はオフ（ローレベル）となり、ゲート発生回路１２が
発生させる第１のパルスａ３もオフとなる。ピーク検出
回路５の出力信号ａ４は、前置増幅器２の出力信号ａ１
のピークレベルに保たれ、１／２回路６の出力信号ａ５
（閾値電圧Ｖｔｈ）は、光オフレベルＶｏｆｆを基準と
してピーク検出回路５の出力信号ａ４の１／２レベルに
保たれる。リミッタ増幅器３は、パルス幅歪の少ない信
号ａ６を出力し、ＡＴＣ機能付受信装置の出力信号ａ８
もパルス幅歪の少ないものとなる。

【００３６】パケット間においては、リセット信号ａ２
が立ち上がり、第１のパルスａ３も立ち上がる。第１の
パルスａ３が立ち上がると、リセット回路８はピーク検
出回路５の検波容量をディスチャージし、ピーク検出回
路５をオフ状態にする。これにより、ピーク検出回路５
の出力信号ａ４はローレベルになり、１／２回路６の出
力信号ａ５もローレベルになり、リミッタ増幅器３の出
力信号ａ６および出力バッファ４の出力信号ａ８は不定
値となる。

【００３７】その後、光信号のパケット（パケットｎ）
が受信されると、前置増幅器２は、受信信号の最初のビ
ット（第１ビット目）で利得切替を行い、２ビット目以
降、識別再生を適切に行うことができる信号を出力す
る。また、パケットの最初の立下り（第１の立下り）の
タイミングでゲート信号（第１のパルス）ａ３が立ち下
り、ピーク検出回路５の出力信号ａ４が立ち上がり、１
／２回路６の出力信号ａ５も立ち上がる。これにより、
前置増幅器２の出力信号ａ１の第１ビットが大きくて
も、１／２回路６の出力信号ａ５は影響を受けず、ＡＴ
Ｃ機能付受信装置は、パルス幅歪の少ない出力信号ａ８
を出力することができる。

【００３８】図４は、実施の形態１にかかるゲート発生
回路１２の動作を示すタイミングチャートである。ゲー
ト発生回路１２においては、識別器１５が、前置増幅器
２の出力信号ａ１を入力して信号ａ９を出力する。ＲＳ
フリップ・フロップ１７の出力信号ａ１０は、リセット
信号ａ２の立上りのタイミングで立ち下がり、識別器１
５の出力信号ａ９の立上りのタイミングで立ち上がる。
ＡＮＤゲート１６は、ＲＳフリップ・フロップ１７の出
力信号ａ１０がハイレベルの間、識別器１５の出力信号
ａ９の反転信号を出力する（信号ａ１１）。ＯＲゲート
１９の出力信号（第１のパルス）ａ３は、リセット信号
の立上りのタイミングで立ち上がり、ＡＮＤゲート１６
の出力信号ａ１１の立上り、すなわちパケットの第１の
立下りのタイミングで立ち下がる。

【００３９】前述したように、実施の形態１によれば、
前置増幅器２が、受信信号の大きさに応じて利得を切り
替え、ＡＴＣ回路が、この利得切替後の前置増幅器２の
出力信号に基づいて増幅器３への閾値電圧Ｖｔｈを生成
するため、パルス幅歪を低減し、適切な通信を行うこと
ができる。

【００４０】実施の形態２．本発明の実施の形態２は、
実施の形態１において、さらに、リミッタ増幅器３の出
力信号をオン，オフするゲート回路と、このゲート回路
を制御するゲート信号を発生させるゲート発生回路と、
を設けたものである。以下、実施の形態１と同一の部分
についてはその説明を省略し、異なる部分についてのみ
説明する。

【００４１】図５は、実施の形態２にかかるＡＴＣ機能
付受信装置の構成を示す図である。なお、図１と同一の
部分については同一の符号を付している。実施の形態２
にかかるＡＴＣ機能付受信装置は、実施の形態１にかか
るＡＴＣ機能付受信装置の構成に加え、前置増幅器２の
出力信号から受信パケットの第２の立下り変化点を検出
し、リセット信号立上りから受信パケットの第２の立下
りまでのゲート信号（第２のパルス）を発生させるゲー
ト発生回路２２と、リミッタ増幅器３と出力バッファ４
との間に配置され、第２のパルスによりリミッタ増幅器
３の出力をオン，オフして、パケット間の不定な出力信
号を停止するゲート回路２３と、を備えている。

【００４２】ゲート発生回路２２は、リセット信号と前
置増幅器２の出力信号とを入力し、パケットとパケット
との間のタイミングから、閾値電圧Ｖｔｈが立ち上がる
タイミングまでの第２のパルスを生成する。ゲート回路
２３は、ゲート発生回路２２で生成された第２のパルス
に応じてリミッタ増幅器３の出力信号をオン，オフす
る。

【００４３】図６は、図５に示した実施の形態２にかか
るゲート発生回路２２の構成を示す図である。ゲート発
生回路２２は、前置増幅器２からの信号を正相に入力
し、基準電圧Ｖｒｅｆを逆相に入力する識別器２５と、
識別器２５の出力をセット端子から入力し、リセット信
号をリセット端子から入力するＲＳフリップ・フロップ
３２と、識別器２５の出力を反転させるインバータ２６
と、ＲＳフリップ・フロップ３２の正相出力とインバー
タ２６の出力とを入力するＡＮＤゲート２９と、ＡＮＤ
ゲート２９の出力をセット端子から入力し、リセット信
号をリセット端子から入力するＲＳフリップ・フロップ
３３と、ＡＮＤゲート２９の出力を反転させるインバー
タ２７と、ＲＳフリップ・フロップ３３の正相出力とイ
ンバータ２７の出力とを入力するＡＮＤゲート３０と、
ＡＮＤゲート３０の出力をセット端子から入力し、リセ
ット信号をリセット端子から入力するＲＳフリップ・フ
ロップ３４と、ＡＮＤゲート３０の出力を反転させるイ
ンバータ２８と、ＲＳフリップ・フロップ３４の正相出
力とインバータ２８の出力とを入力するＡＮＤゲート３
１と、ＡＮＤゲート３１の出力をリセット端子から入力
し、リセット信号をセット端子から入力するＲＳフリッ
プ・フロップ３５と、ＲＳフリップ・フロップ３５の正
相出力とリセット信号とを入力し、第２のパルスを出力
するＯＲゲート３６と、を備えている。

【００４４】なお、ゲート発生回路２２は、本発明の第
２のパルス生成手段に対応し、ゲート回路２３は、本発
明のオンオフ手段に対応する。

【００４５】以上の構成において、実施の形態２の動作
について、図７，図８のタイミングチャートを参照して
説明する。図７は、実施の形態２にかかるＡＴＣ機能付
受信装置の動作を示すタイミングチャートである。この
ＡＴＣ機能付受信装置においては、ゲート発生回路２２
が発生させる第２のパルスａ７がリセット信号ａ２の立
上りのタイミングで立ち上がり、受信パケットの第２の
立下りのタイミングで立ち下がる。ゲート回路２３は、
この第２のパルス信号ａ７がハイレベルの間は、不定値
となるリミッタ増幅器３の出力信号ａ６を遮断する。こ
れにより、出力バッファ４の出力信号ａ８はローレベル
に保たれる。第２のパルスａ７が立ち下がったとき、ゲ
ート回路２３は、リミッタ増幅器３の出力信号ａ６を導
通し、データが出力される。

【００４６】図８は、実施の形態２にかかるゲート発生
回路２２の動作を示すタイミングチャートである。ゲー
ト発生回路２２においては、識別器２５が、前置増幅器
２の出力信号ａ１を入力して信号ａ２１を出力する。Ｒ
Ｓフリップ・フロップ３２の出力信号ａ２２は、リセッ
ト信号ａ２の立上りのタイミングで立ち下がり、識別器
２５の出力信号ａ２１の立上りのタイミングで立ち上が
る。ＡＮＤゲート２９は、ＲＳフリップ・フロップ３２
の出力信号ａ２２がハイレベルの間、識別器２５の出力
信号ａ２１の反転信号を出力する（信号ａ２３）。ＲＳ
フリップ・フロップ３３の出力信号ａ２４は、リセット
信号ａ２の立上りのタイミングで立ち下がり、ＡＮＤゲ
ート２９の出力信号ａ２３の立上りのタイミングで立ち
上がる。

【００４７】ＡＮＤゲート３０は、ＲＳフリップ・フロ
ップ３３の出力信号ａ２４がハイレベルの間、ＡＮＤゲ
ート２９の出力信号ａ２３の反転信号を出力する（信号
ａ２５）。ＲＳフリップ・フロップ３４の出力信号ａ２
６は、リセット信号ａ２の立上りのタイミングで立ち下
がり、ＡＮＤゲート３０の出力信号ａ２５の立上りのタ
イミングで立ち上がる。ＡＮＤゲート３１は、ＲＳフリ
ップ・フロップ３４の出力信号ａ２６がハイレベルの
間、ＡＮＤゲート３０の出力信号ａ２５の反転信号を出
力する（信号ａ２７）。ＯＲゲート３６の出力信号（第
２のパルス）ａ７は、リセット信号の立上りのタイミン
グで立ち上がり、ＡＮＤゲート３１の出力信号ａ２７の
立上り、すなわち受信パケットの第２の立下りのタイミ
ングで立ち下がる。

【００４８】前述したように、実施の形態２によれば、
パケット間において、出力信号に不定な電圧レベルを発
生させないため、安定な受信信号の再生が可能となる。
ここでさらに、ゲート発生回路１２，２２の構成回路の
一部を共有化し、一体に構成してもよい。図９は、この
ようなゲート発生回路の構成を示す図である。なお、図
６，図２と同一の部分については同一の符号を付してい
る。このゲート発生回路は、ゲート発生回路２２の構成
に加え、リセット信号をセット端子から入力し、ＡＮＤ
ゲート２９の出力をリセット端子から入力するＲＳフリ
ップ・フロップ１８と、ＲＳフリップ・フロップ１８の
出力とリセット信号とを入力し、第１のパルスを出力す
るＯＲゲート１９と、を備えている。このように、構成
回路の一部を共有化することにより、部品点数を削減
し、コストを低減することができる。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したとおり、この発明によれ
ば、前置増幅手段が、受信信号の大きさに応じて利得切
替を行い、検出オフ手段が、受信信号のパケットとパケ
ットとの間のタイミングから前置増幅手段が利得切替を
行うタイミングまで、ピーク検出手段をオフ状態にし、
基準電圧生成手段が、利得切替後の前置増幅手段からの
信号のピークレベルおよび無信号レベルに基づいて第１
の基準電圧を生成するため、パルス幅歪を低減し、適切
な通信を行うことができる、という効果を奏する。

【００５０】つぎの発明によれば、前置増幅手段が、受
信信号のパケットの第１ビットの大きさに応じて利得切
替を行い、第１のパルス生成手段が、パケットとパケッ
トとの間のタイミングから、前置増幅手段からの信号の
最初の立下りまでの第１のパルスを生成し、ディスチャ
ージ手段が、第１のパルス生成手段が生成した第１のパ
ルスがオンの間、ピーク検出手段の検波容量をディスチ
ャージするため、パルス幅歪を低減し、適切な通信を行
うことができる、という効果を奏する。

【００５１】つぎの発明によれば、第１の識別器が、前
置増幅手段からの信号を正相に入力し、第２の基準電圧
を逆相に入力し、第１のＲＳフリップ・フロップが、第
１の識別器の出力をセット端子から入力し、パケットと
パケットとの間のタイミングに発生するパケット間信号
をリセット端子から入力し、第１のインバータが、第１
の識別器の出力を反転させ、第１のＡＮＤ回路が、第１
のＲＳフリップ・フロップの正相出力と第１のインバー
タの出力とを入力し、第２のＲＳフリップ・フロップ
が、第１のＡＮＤ回路の出力をリセット端子から入力
し、パケット間信号をセット端子から入力し、第１のＯ
Ｒ回路が、第２のＲＳフリップ・フロップの正相出力と
パケット間信号とを入力し、第１のパルスを出力するた
め、パルス幅歪を低減し、適切な通信を行うことができ
る、という効果を奏する。

【００５２】つぎの発明によれば、出力オフ手段が、ピ
ーク検出手段がオフ状態であるとき、増幅手段の出力信
号をオフにし、不定値の信号が出力されるのを防止する
ため、適切な通信を行うことができる、という効果を奏
する。

【００５３】つぎの発明によれば、第２のパルス生成手
段が、パケットとパケットとの間のタイミングから、前
置増幅手段からの信号の２番目の立下りまでの第２のパ
ルスを生成し、オンオフ手段が、第２のパルス生成手段
が生成した第２のパルスに基づいて増幅手段の出力をオ
ン，オフするため、適切な通信を行うことができる、と
いう効果を奏する。

【００５４】つぎの発明によれば、第２の識別器が、前
置増幅手段からの信号を正相に入力し、第２の基準電圧
を逆相に入力し、第３のＲＳフリップ・フロップが、第
２の識別器の出力をセット端子から入力し、パケットと
パケットとの間のタイミングに発生するパケット間信号
をリセット端子から入力し、第２のインバータが、第２
の識別器の出力を反転させ、第２のＡＮＤ回路が、第３
のＲＳフリップ・フロップの正相出力と第２のインバー
タの出力とを入力し、第４のＲＳフリップ・フロップ
が、第２のＡＮＤ回路の出力をセット端子から入力し、
パケット間信号をリセット端子から入力し、第３のイン
バータが、第２のＡＮＤ回路の出力を反転させ、第３の
ＡＮＤ回路が、第４のＲＳフリップ・フロップの正相出
力と第３のインバータの出力とを入力し、第５のＲＳフ
リップ・フロップが、第３のＡＮＤ回路の出力をセット
端子から入力し、パケット間信号をリセット端子から入
力し、第４のインバータが、第３のＡＮＤ回路の出力を
反転させ、第４のＡＮＤ回路が、第５のＲＳフリップ・
フロップの正相出力と第４のインバータの出力とを入力
し、第６のＲＳフリップ・フロップが、第４のＡＮＤ回
路の出力をリセット端子から入力し、パケット間信号を
セット端子から入力し、第２のＯＲ回路が、第６のＲＳ
フリップ・フロップの正相出力とパケット間信号とを入
力し、第２のパルスを出力するため、適切な通信を行う
ことができる、という効果を奏する。

【００５５】つぎの発明によれば、第１のパルス生成手
段と第２のパルス生成手段とが、構成回路の一部を共有
し、一体に構成され、第１のパルスおよび第２のパルス
を出力するため、部品点数を削減し、コストを低減する
ことができる、という効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明の実施の形態１にかかるＡＴＣ機能付
受信装置の構成を示す図である。

【図２】 図１に示した実施の形態１にかかるゲート発
生回路の構成を示す図である。

【図３】 実施の形態１にかかるＡＴＣ機能付受信装置
の動作を示すタイミングチャートである。

【図４】 実施の形態１にかかるゲート発生回路の動作
を示すタイミングチャートである。

【図５】 本発明の実施の形態２にかかるＡＴＣ機能付
受信装置の構成を示す図である。

【図６】 図５に示した実施の形態２にかかるゲート発
生回路の構成を示す図である。

【図７】 実施の形態２にかかるＡＴＣ機能付受信装置
の動作を示すタイミングチャートである。

【図８】 実施の形態２にかかるゲート発生回路の動作
を示すタイミングチャートである。

【図９】 実施の形態２にかかるゲート発生回路の他の
構成を示す図である。

【図１０】 従来におけるＡＴＣ機能付受信装置の構成
を示す図である。

【図１１】 従来におけるＡＴＣ機能付受信装置の動作
を示すタイミングチャートである。

【図１２】 （ａ），（ｂ）は、従来におけるＡＴＣ機
能付受信装置の動作を示す説明図である。

【符号の説明】

１ 受光素子、２ 前置増幅器、３ 増幅器（リミッタ
増幅器）、４ 出力バッファ、５ 振幅検出器（ピーク
検出回路）、６ 閾値発生器（１／２回路）、７ 直流
フィードバック回路、８ リセット回路、９，１１ 容
量、１０ ゲート制御ピーク検出回路（ゲート制御保持
回路）、１２，２２ ゲート発生回路、１５，２５ 識
別器、１６，２９，３０，３１ ＡＮＤゲート、１７，
１８，３２，３３，３４，３５ ＲＳフリップ・フロッ
プ、１９，３６ ＯＲゲート、２０，２６，２７，２８
インバータ、２３ ゲート回路。

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 複数のパケットからなる受信信号を増幅
   する前置増幅手段と、 第１の基準電圧に基づいて前記前置増幅手段からの信号
   を増幅する増幅手段と、 前記前置増幅手段からの信号のピークレベルを検出して
   出力するピーク検出手段と、 前記ピーク検出手段からの出力および受信信号がオフの
   場合の無信号レベルに基づいて前記第１の基準電圧を生
   成する基準電圧生成手段と、 を備えたＡＴＣ機能付受信装置において、 前記前置増幅手段は、受信信号の大きさに応じて利得切
   替を行い、さらに、受信信号のパケットとパケットとの
   間のタイミングから前記前置増幅手段が利得切替を行う
   タイミングまで、前記ピーク検出手段をオフ状態にする
   検出オフ手段を具備することを特徴とするＡＴＣ機能付
   受信装置。
2. 【請求項２】 前記前置増幅手段は、受信したパケット
   の第１ビットの大きさに応じて利得切替を行い、 前記検出オフ手段は、 パケットとパケットとの間のタイミングから、前記前置
   増幅手段からの信号の最初の立下りまでの第１のパルス
   を生成する第１のパルス生成手段と、 前記第１のパルス生成手段が生成した第１のパルスがオ
   ンの間、前記ピーク検出手段の検波容量をディスチャー
   ジするディスチャージ手段と、 を有することを特徴とする請求項１に記載のＡＴＣ機能
   付受信装置。
3. 【請求項３】 前記第１のパルス生成手段は、前記前置
   増幅手段からの信号を正相に入力し、第２の基準電圧を
   逆相に入力する第１の識別器と、 前記第１の識別器の出力をセット端子から入力し、パケ
   ットとパケットとの間のタイミングに発生するパケット
   間信号をリセット端子から入力する第１のＲＳフリップ
   ・フロップと、 前記第１の識別器の出力を反転させる第１のインバータ
   と、 前記第１のＲＳフリップ・フロップの正相出力と前記第
   １のインバータの出力とを入力する第１のＡＮＤ回路
   と、 前記第１のＡＮＤ回路の出力をリセット端子から入力
   し、前記パケット間信号をセット端子から入力する第２
   のＲＳフリップ・フロップと、 前記第２のＲＳフリップ・フロップの正相出力と前記パ
   ケット間信号とを入力し、前記第１のパルスを出力する
   第１のＯＲ回路と、 を有することを特徴とする請求項２に記載のＡＴＣ機能
   付受信装置。
4. 【請求項４】 さらに、前記ピーク検出手段がオフ状態
   のとき、前記増幅手段の出力信号をオフにする出力オフ
   手段を具備することを特徴とする請求項１，２または３
   に記載のＡＴＣ機能付受信装置。
5. 【請求項５】 前記出力オフ手段は、 パケットとパケットとの間のタイミングから、前記前置
   増幅手段からの信号の２番目の立下りまでの第２のパル
   スを生成する第２のパルス生成手段と、 前記第２のパルス生成手段が生成した第２のパルスに基
   づいて前記増幅手段の出力をオン，オフするオンオフ手
   段と、 を有することを特徴とする請求項４に記載のＡＴＣ機能
   付受信装置。
6. 【請求項６】 前記第２のパルス生成手段は、前記前置
   増幅手段からの信号を正相に入力し、第２の基準電圧を
   逆相に入力する第２の識別器と、 前記第２の識別器の出力をセット端子から入力し、パケ
   ットとパケットとの間のタイミングに発生するパケット
   間信号をリセット端子から入力する第３のＲＳフリップ
   ・フロップと、 前記第２の識別器の出力を反転させる第２のインバータ
   と、 前記第３のＲＳフリップ・フロップの正相出力と前記第
   ２のインバータの出力とを入力する第２のＡＮＤ回路
   と、 前記第２のＡＮＤ回路の出力をセット端子から入力し、
   前記パケット間信号をリセット端子から入力する第４の
   ＲＳフリップ・フロップと、 前記第２のＡＮＤ回路の出力を反転させる第３のインバ
   ータと、 前記第４のＲＳフリップ・フロップの正相出力と前記第
   ３のインバータの出力とを入力する第３のＡＮＤ回路
   と、 前記第３のＡＮＤ回路の出力をセット端子から入力し、
   前記パケット間信号をリセット端子から入力する第５の
   ＲＳフリップ・フロップと、 前記第３のＡＮＤ回路の出力を反転させる第４のインバ
   ータと、 前記第５のＲＳフリップ・フロップの正相出力と前記第
   ４のインバータの出力とを入力する第４のＡＮＤ回路
   と、 前記第４のＡＮＤ回路の出力をリセット端子から入力
   し、前記パケット間信号をセット端子から入力する第６
   のＲＳフリップ・フロップと、 前記第６のＲＳフリップ・フロップの正相出力と前記パ
   ケット間信号とを入力し、前記第２のパルスを出力する
   第２のＯＲ回路と、 を有することを特徴とする請求項５に記載のＡＴＣ機能
   付受信装置。
7. 【請求項７】 前記第１のパルス生成手段と前記第２の
   パルス生成手段とは、構成回路の一部を共有することを
   特徴とする請求項５または６に記載のＡＴＣ機能付受信
   装置。