JP2002353753A - Signal amplifier circuit - Google Patents
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Abstract
Description
(目次) 発明の属する技術分野 従来の技術(図30) 発明が解決しようとする課題(図30〜図32) 課題を解決するための手段(図1〜図4) 発明の実施の形態 ・(a)第1実施形態の説明(図5〜図12,図21) ・(b)第2実施形態の説明(図13) ・(c)第3実施形態の説明(図14) ・(d)第4実施形態の説明(図15) ・(e)第5実施形態の説明(図16,図17) ・(f)第6実施形態の説明(図18,図19,図22
〜図29) ・(f1)第6実施形態の変形例の説明(図20) ・(g)その他 発明の効果(Table of Contents) Technical field to which the invention pertains Conventional technology (FIG. 30) Problems to be solved by the invention (FIGS. 30 to 32) Means for solving the problem (FIGS. 1 to 4) Embodiments of the invention a) Description of the first embodiment (FIGS. 5 to 12 and FIG. 21). (b) Description of the second embodiment (FIG. 13). (c) Description of the third embodiment (FIG. 14). Description of the fourth embodiment (FIG. 15). (E) Description of the fifth embodiment (FIGS. 16 and 17). (F) Description of the sixth embodiment (FIGS. 18, 19, and 22).
(FIG. 20 to FIG. 29). (F1) Description of Modification of Sixth Embodiment (FIG. 20).
【0001】[0001]
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば光通信シス
テムの受信部において、パルス信号の再生時に入力オフ
セットにより生じるパルス幅の歪みを低減する際に用い
て好適な、信号増幅回路に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a signal amplifying circuit suitable for use in, for example, a receiving unit of an optical communication system for reducing distortion of a pulse width caused by an input offset during reproduction of a pulse signal.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般的に、電気通信システム等の受信部
においては、伝送時に減衰した信号の波形整形を行なう
べく、微弱アナログ信号からパルス信号を再生する信号
増幅回路が用いられている。この信号増幅回路において
は、入力信号レベルに対して広いダイナミックレンジを
有することが求められている。2. Description of the Related Art Generally, in a receiving section of a telecommunication system or the like, a signal amplifying circuit for reproducing a pulse signal from a weak analog signal is used in order to shape a signal attenuated during transmission. This signal amplifier circuit is required to have a wide dynamic range with respect to the input signal level.
【0003】このような要求を満たす信号増幅回路とし
ては、入力信号のピーク値とボトム値とを検出してこれ
らの値の中間値を閾値として設定する自動閾値制御(A
TC;Automatic Threshold Control)回路(以下AT
C回路という)と、この閾値に基づいて入力信号のリミ
ッタ増幅を行なうリミッタ増幅器とからなるATC−リ
ミッタ増幅回路が知られている。As a signal amplifying circuit that satisfies such a demand, an automatic threshold control (A) that detects a peak value and a bottom value of an input signal and sets an intermediate value between these values as a threshold value.
Automatic Threshold Control (TC) circuit (AT
An ATC-limiter amplifier circuit including a C circuit) and a limiter amplifier that performs limiter amplification of an input signal based on the threshold value is known.
【0004】ここで、図30にATC−リミッタ増幅回
路からなる信号増幅回路の構成の一例を示す。この信号
増幅回路100は、図30に示すように、ATC回路1
02とリミッタ増幅回路106とからなるATC−リミ
ッタ増幅回路101と、ATC−リミッタ増幅回路10
1の後段側に他のリミッタ増幅回路107とをそなえて
構成されている。Here, FIG. 30 shows an example of a configuration of a signal amplifier circuit including an ATC-limiter amplifier circuit. As shown in FIG. 30, the signal amplification circuit 100 includes an ATC circuit 1
ATC-limiter amplifier 101 comprising an ATC-limiter amplifier 101 and an ATC-limiter amplifier 10 comprising
1 is provided with another limiter amplifier circuit 107 on the subsequent stage side.
【0005】ATC回路102は、入力信号のピーク値
とボトム値とを検出してこれらの値の中間値を閾値とし
て設定するものであり、ピーク検出回路103,ボトム
検出回路104及び分圧回路105をそなえて構成され
ている。ここで、ピーク検出回路103は、入力信号の
ピーク値を検出して「1」レベルとして出力するもので
あり、ボトム検出回路104は、入力信号のボトム値を
検出して「0」レベルとして出力するものである。な
お、これらのピーク検出回路103及びボトム検出回路
104は、それぞれ図示しないダイオード,保持容量及
び増幅回路から構成されている。The ATC circuit 102 detects a peak value and a bottom value of an input signal and sets an intermediate value between these values as a threshold value. The ATC circuit 102 includes a peak detection circuit 103, a bottom detection circuit 104, and a voltage dividing circuit 105. It is configured with. Here, the peak detection circuit 103 detects the peak value of the input signal and outputs it as “1” level, and the bottom detection circuit 104 detects the bottom value of the input signal and outputs it as “0” level. Is what you do. Each of the peak detection circuit 103 and the bottom detection circuit 104 includes a diode, a storage capacitor, and an amplification circuit (not shown).
【0006】また、分圧回路105は、図30に示すよ
うに、ピーク検出回路103の出力端子とボトム検出回
路104の出力端子との間で直列接続された抵抗105
A,105Bからなり、ピーク検出回路103からのピ
ーク値とボトム検出回路104からのボトム値との分圧
レベルを抵抗105A,105Bの抵抗分割により求
め、この分圧レベルを閾値(閾値レベル)として設定す
るものである。通常、分圧比は1/2に設定され、閾値
レベルは「1」レベルと「0」レベルとの中間値とな
る。As shown in FIG. 30, a voltage dividing circuit 105 includes a resistor 105 connected in series between an output terminal of a peak detecting circuit 103 and an output terminal of a bottom detecting circuit 104.
A and 105B. The voltage division level between the peak value from the peak detection circuit 103 and the bottom value from the bottom detection circuit 104 is obtained by resistance division of the resistors 105A and 105B, and this voltage division level is set as a threshold (threshold level). To set. Normally, the voltage division ratio is set to 1/2, and the threshold level is an intermediate value between the “1” level and the “0” level.
【0007】さらに、リミッタ増幅回路106は、入力
信号とATC回路102からの閾値とを入力として、閾
値レベルを中心にして入力信号のリミッタ増幅を行なう
ことにより、入力信号の全範囲において出力振幅が一定
レベルとなるようにリミッタ処理を施すものである。ま
た、リミッタ増幅回路107は、ATC−リミッタ増幅
回路101のリミッタ増幅回路106によりリミッタ増
幅された信号(差動信号)を入力として、入力された信
号を差動増幅するものである。Further, the limiter amplifier circuit 106 receives the input signal and the threshold value from the ATC circuit 102 and performs limiter amplification of the input signal centering on the threshold level, so that the output amplitude in the entire range of the input signal is increased. The limiter processing is performed so as to be at a constant level. The limiter amplifier circuit 107 receives the signal (differential signal) amplified by the limiter amplifier circuit 106 of the ATC-limiter amplifier circuit 101 and differentially amplifies the input signal.
【0008】このような構成により、図30に示す信号
増幅回路100においては、信号が入力されると、AT
C−リミッタ増幅回路101のATC回路102では、
入力信号のピーク値及びボトム値が検出されてこれらの
値の中間値が閾値として設定される。続いて、この閾値
と入力信号とがリミッタ増幅回路106に入力される
と、リミッタ増幅回路106では、この閾値レベルを中
心にして入力信号のリミッタ増幅が行なわれ、入力信号
の振幅が一定レベルにされる。With such a configuration, in the signal amplification circuit 100 shown in FIG.
In the ATC circuit 102 of the C-limiter amplifier circuit 101,
A peak value and a bottom value of the input signal are detected, and an intermediate value between these values is set as a threshold. Subsequently, when the threshold value and the input signal are input to the limiter amplifier circuit 106, the limiter amplifier circuit 106 performs limiter amplification of the input signal centering on the threshold level, and the amplitude of the input signal becomes a constant level. Is done.
【0009】そして、ATC−リミッタ増幅回路101
のリミッタ増幅回路106によりリミッタ増幅された信
号がリミッタ増幅回路107に入力されると、リミッタ
増幅回路107では、この入力信号の差動増幅が行なわ
れる。このように、図30に示す信号増幅回路100に
よれば、ATC回路102が入力信号に基づいて閾値を
設定しているので、信号の入力レベルが変動した場合に
はそれに追従して閾値を変動させることができ、このた
め広いダイナミックレンジに渡って良好な出力波形を得
ることができる。The ATC-limiter amplifier circuit 101
When the signal amplified by the limiter amplifier 106 is input to the limiter amplifier 107, the limiter amplifier 107 performs differential amplification of the input signal. As described above, according to the signal amplification circuit 100 shown in FIG. 30, since the ATC circuit 102 sets the threshold value based on the input signal, when the input level of the signal changes, the threshold value changes in accordance with the change. As a result, a good output waveform can be obtained over a wide dynamic range.
【0010】[0010]
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、図30
に示す信号増幅回路100においては、ピーク検出回路
103,ボトム検出回路104及びリミッタ増幅回路1
06,107はそれぞれ固有のオフセットを有している
ため、ATC回路102から出力される閾値レベルはオ
フセット値分だけ本来の閾値レベルからずれたものとな
る。However, FIG.
In the signal amplifier circuit 100 shown in FIG. 1, the peak detection circuit 103, the bottom detection circuit 104, and the limiter amplification circuit 1
Since each of 06 and 107 has its own offset, the threshold level output from the ATC circuit 102 is shifted from the original threshold level by the offset value.
【0011】ここで、ピーク検出回路103,ボトム検
出回路104及びリミッタ増幅回路106,107のオ
フセット値はそれぞれ最大で数10mVあるため、各回
路のオフセットが蓄積するとそのオフセット値は入力信
号の振幅に対して無視できない程大きな値となる。例え
ば、図31(a)に示すような信号(符号S参照)が入
力された場合には、ATC回路102においては、図3
1(b)に示すように、この入力波形Sからピーク値レ
ベルP及びボトム値レベルBが検出され、これらの値に
基づいて1/2のレベルに本来の閾値レベルが設定され
る(符号H参照)。Here, since the offset values of the peak detection circuit 103, the bottom detection circuit 104, and the limiter amplifier circuits 106 and 107 each have a maximum of several tens of mV, when the offset of each circuit is accumulated, the offset value becomes equal to the amplitude of the input signal. On the other hand, the value is so large that it cannot be ignored. For example, when a signal (see reference sign S) as shown in FIG. 31A is input, the ATC circuit 102
As shown in FIG. 1 (b), a peak value level P and a bottom value level B are detected from the input waveform S, and the original threshold level is set to a half level based on these values (reference H). reference).
【0012】ところが、ATC回路102においては、
この閾値レベルが出力される際には、ピーク検出回路1
03,ボトム検出回路104に存在するオフセット値
(符号OF参照)が加味されるため、閾値レベルTとし
て出力されることになる。従って、リミッタ増幅回路1
06においては、このオフセット値分だけずれた閾値レ
ベルTを用いてリミッタ増幅が行なわれるため、図31
(c)に示すように、リミッタ増幅回路106から出力
される信号のパルス幅が劣化するという課題がある(符
号Q,R参照)。However, in the ATC circuit 102,
When this threshold level is output, the peak detection circuit 1
03, since the offset value (refer to the code OF) existing in the bottom detection circuit 104 is added, the threshold value T is output. Therefore, the limiter amplifier circuit 1
At 06, the limiter amplification is performed using the threshold level T shifted by the offset value.
As shown in (c), there is a problem that the pulse width of the signal output from the limiter amplifier circuit 106 is deteriorated (see symbols Q and R).
【0013】なお、図32(a),(b)に、リミッタ
増幅回路106から出力される信号のアイパターンを示
す。リミッタ増幅回路106において、オフセットが加
味されていない閾値を用いてリミッタ増幅が行なわれた
場合には、出力信号のアイパターンは図32(a)に示
すように正常なものとなるのに対して、オフセットが加
味された閾値を用いてリミッタ増幅が行なわれた場合に
は、出力信号のアイパターンは図32(b)に示すよう
に異常なものとなる。FIGS. 32A and 32B show an eye pattern of a signal output from the limiter amplifier 106. FIG. When limiter amplification is performed in the limiter amplifier circuit 106 using a threshold value to which no offset is added, the eye pattern of the output signal becomes normal as shown in FIG. When limiter amplification is performed using a threshold value to which an offset is added, the eye pattern of the output signal becomes abnormal as shown in FIG.
【0014】また、入力信号の振幅が小さい場合には、
オフセット値が加味されると閾値レベルが入力信号の振
幅範囲を超えてしまうこともあり、この場合には、リミ
ッタ増幅回路106においては信号のリミッタ増幅は正
常に行なわれなくなる。これらの課題に対して、信号増
幅回路100においては、ATC−リミッタ増幅回路1
01のリミッタ増幅回路106の出力端部からフィード
バックループ(オフセット補償フィードバックループ)
を設けて、リミッタ増幅回路106からの出力信号の一
部を用いてフィードバック制御を行なうことにより各回
路が有するオフセットを補償する方法が考えられる。When the amplitude of the input signal is small,
When the offset value is added, the threshold level may exceed the amplitude range of the input signal. In this case, the limiter amplification circuit 106 does not perform the limiter amplification of the signal normally. In order to solve these problems, in the signal amplification circuit 100, the ATC-limiter amplification circuit 1
01 from the output end of the limiter amplifier circuit 106 (offset compensation feedback loop)
And a method of compensating for the offset of each circuit by performing feedback control using a part of the output signal from the limiter amplifier circuit 106.
【0015】ここで、オフセット補償フィードバックル
ープにおけるフィードバック制御としては、リミッタ増
幅回路106からの出力信号のピーク値を比較しピーク
値が等しくなるようにフィードバック制御を行なう方法
と、この出力信号の平均値を比較し平均値が等しくなる
ようにフィードバック制御を行なう方法とが考えられ
る。Here, as the feedback control in the offset compensation feedback loop, a method of comparing the peak values of the output signals from the limiter amplifier circuit 106 and performing feedback control so that the peak values become equal, and an average value of the output signals And performing feedback control so that the average value becomes equal.
【0016】しかし、出力信号の平均値を用いてフィー
ドバック制御を行なう方法は、信号のマーク率に影響を
受ける等の課題があることから一般的には用いることが
できないため、出力信号のピーク値を用いてフィードバ
ック制御を行なう方法を用いることとなる。しかしなが
ら、リミッタ増幅回路106からの出力信号は所定のレ
ベル以上がリミットされて振幅情報が失われており、閾
値レベルに関係なく出力信号のピーク値は一定となるた
め、出力信号のピーク値を用いてフィードバック制御を
行なう方法を用いることができないという課題がある。However, the method of performing feedback control using the average value of the output signal cannot be generally used due to problems such as being affected by the mark ratio of the signal. Will be used to perform feedback control. However, the output signal from the limiter amplifier circuit 106 is limited to a predetermined level or more and the amplitude information is lost, and the peak value of the output signal is constant regardless of the threshold level. Therefore, there is a problem that a method of performing feedback control cannot be used.
【0017】従って、ATC回路102の利点を生かし
つつ、オフセットを補償できるような信号増幅回路が必
要とされている。本発明は、このような課題に鑑み創案
されたもので、信号を増幅するための回路として自動利
得制御増幅回路を用い、利得を入力信号のレベルに応じ
てフィードフォワード的に制御することにより全ての入
力レベルにおいて増幅回路にて増幅される信号がリミッ
トされることを防ぐことを目的とするとともに、各回路
が有するオフセットを補償して出力信号のパルス幅の変
動を抑制できるようにした、信号増幅回路を提供するこ
とを目的とする。Therefore, there is a need for a signal amplifier circuit that can compensate for the offset while taking advantage of the ATC circuit 102. The present invention has been made in view of such a problem, and uses an automatic gain control amplifier circuit as a circuit for amplifying a signal, and controls the gain in a feed-forward manner according to the level of an input signal. The purpose of the present invention is to prevent a signal amplified by an amplifier circuit from being limited at an input level of the input signal, and to compensate for an offset of each circuit so as to suppress a variation in a pulse width of an output signal. It is an object to provide an amplifier circuit.
【0018】[0018]
【課題を解決するための手段】図1は本発明の信号増幅
回路を示す原理ブロック図であり、この図1に示す信号
増幅回路1は、自動閾値設定部2,自動利得制御増幅部
3及び利得制御部4をそなえて構成されている。ここ
で、自動閾値設定部2は、入力信号の「1」側レベルと
「0」側レベルとに基づいて閾値を自動的に設定するも
のである。FIG. 1 is a block diagram showing the principle of a signal amplifying circuit according to the present invention. The signal amplifying circuit 1 shown in FIG. It has a gain control unit 4. Here, the automatic threshold value setting unit 2 automatically sets the threshold value based on the “1” side level and the “0” side level of the input signal.
【0019】また、自動利得制御増幅部3は、入力信号
と自動閾値設定部2からの閾値とを入力として差動増幅
を行なうものである。さらに、利得制御部4は、入力信
号の振幅情報を検出して、入力信号の振幅に応じた利得
制御信号をフィードフォワード信号として自動利得制御
増幅部3へ供給するものである。The automatic gain control amplifying section 3 performs differential amplification using the input signal and the threshold value from the automatic threshold value setting section 2 as inputs. Further, the gain control section 4 detects the amplitude information of the input signal and supplies a gain control signal corresponding to the amplitude of the input signal to the automatic gain control amplification section 3 as a feedforward signal.
【0020】また、信号増幅回路1は、入力信号のピー
ク値を保持するピーク検出回路(図示省略)と、入力信
号のボトム値を保持するボトム検出回路(図示省略)と
を有する。自動閾値設定部2は、ピーク値とボトム値と
の所定分圧値を閾値とする。利得制御部4は、ピーク値
とボトム値とのレベル差から振幅情報を検出して、入力
信号の振幅に応じた利得制御信号をフィードフォワード
信号として自動利得制御増幅部3へ供給する。The signal amplification circuit 1 has a peak detection circuit (not shown) for holding the peak value of the input signal, and a bottom detection circuit (not shown) for holding the bottom value of the input signal. The automatic threshold setting unit 2 sets a predetermined partial pressure value between the peak value and the bottom value as a threshold. The gain control unit 4 detects amplitude information from the level difference between the peak value and the bottom value, and supplies a gain control signal corresponding to the amplitude of the input signal to the automatic gain control amplification unit 3 as a feedforward signal.
【0021】ところで、図2も本発明の信号増幅回路を
示す原理ブロック図であり、この図2に示す信号増幅回
路5は、自動閾値設定部6,自動利得制御増幅部7,利
得制御部8及びオフセット補償フィードバック部9をそ
なえて構成されている。ここで、自動閾値設定部6は、
入力信号の「1」側レベルと「0」側レベルとに基づい
て閾値を自動的に設定するものである。FIG. 2 is also a principle block diagram showing a signal amplifier circuit according to the present invention. The signal amplifier circuit 5 shown in FIG. 2 comprises an automatic threshold setting section 6, an automatic gain control amplifier section 7, and a gain control section 8. And an offset compensation feedback section 9. Here, the automatic threshold setting unit 6
The threshold value is automatically set based on the “1” side level and the “0” side level of the input signal.
【0022】また、自動利得制御増幅部7は、入力信号
と自動閾値設定部6からの閾値とを入力として差動増幅
を行なうものである。さらに、利得制御部8は、入力信
号の振幅情報を検出して、入力信号の振幅に応じた利得
制御信号をフィードフォワード信号として自動利得制御
増幅部7へ供給するものである。The automatic gain control amplification section 7 performs differential amplification using the input signal and the threshold value from the automatic threshold value setting section 6 as inputs. Further, the gain control section 8 detects amplitude information of the input signal and supplies a gain control signal corresponding to the amplitude of the input signal to the automatic gain control amplification section 7 as a feedforward signal.
【0023】また、オフセット補償フィードバック部9
は、自動利得制御増幅部7からの出力信号の差情報を自
動利得制御増幅部7の入力側へフィードバックして、自
動利得制御増幅部7のオフセットを補償するものであ
る。また、信号増幅回路5は、入力信号のピーク値を保
持するピーク検出回路(図示省略)と、入力信号のボト
ム値を保持するボトム検出回路(図示省略)とを有す
る。さらに、自動閾値設定部6は、ピーク値とボトム値
との所定分圧値を閾値とするものでもある。利得制御部
8は、ピーク値とボトム値とのレベル差から振幅情報を
検出して、入力信号の振幅に応じた利得制御信号をフィ
ードフォワード信号として自動利得制御増幅部7へ供給
するものである。オフセット補償フィードバック部9
は、自動利得制御増幅部7からの出力信号の差情報を自
動利得制御増幅部7の入力側へフィードバックして、自
動利得制御増幅部7のオフセットを補償するようになっ
ている。The offset compensation feedback section 9
Is to feed back the difference information of the output signal from the automatic gain control amplification section 7 to the input side of the automatic gain control amplification section 7 to compensate for the offset of the automatic gain control amplification section 7. Further, the signal amplification circuit 5 includes a peak detection circuit (not shown) that holds the peak value of the input signal, and a bottom detection circuit (not shown) that holds the bottom value of the input signal. Further, the automatic threshold value setting unit 6 uses a predetermined partial pressure value between the peak value and the bottom value as a threshold value. The gain control unit 8 detects amplitude information from the level difference between the peak value and the bottom value, and supplies a gain control signal corresponding to the amplitude of the input signal to the automatic gain control amplification unit 7 as a feedforward signal. . Offset compensation feedback section 9
Is configured to feed back the difference information of the output signal from the automatic gain control amplification section 7 to the input side of the automatic gain control amplification section 7 to compensate for the offset of the automatic gain control amplification section 7.
【0024】ところで、図3も本発明の信号増幅回路を
示す原理ブロック図であり、この図3に示す信号増幅回
路10は、自動利得制御増幅部11,利得制御部12及
びオフセット補償フィードバック部13をそなえて構成
されている。ここで、自動利得制御増幅部11は、入力
信号と参照信号とを入力として差動増幅を行なうもので
ある。FIG. 3 is also a principle block diagram showing a signal amplifier circuit of the present invention. The signal amplifier circuit 10 shown in FIG. 3 includes an automatic gain control amplifier section 11, a gain control section 12, and an offset compensation feedback section 13. It is configured with. Here, the automatic gain control amplification section 11 performs differential amplification using an input signal and a reference signal as inputs.
【0025】また、利得制御部12は、入力信号の振幅
情報を検出して、入力信号の振幅に応じた利得制御信号
をフィードフォワード信号として自動利得制御増幅部1
1へ供給するものである。この利得制御部12は、入力
信号のピーク値を保持するピーク検出回路(図示省略)
と、入力信号のボトム値を保持するボトム検出回路(図
示省略)とを有し、ピーク値とボトム値とのレベル差か
ら振幅情報を検出して、入力信号の振幅に応じた利得制
御信号をフィードフォワード信号として自動利得制御増
幅部11へ供給するものでもある。The gain control unit 12 detects the amplitude information of the input signal, and uses the gain control signal corresponding to the amplitude of the input signal as a feedforward signal to control the automatic gain control amplification unit 1.
1. The gain control unit 12 includes a peak detection circuit (not shown) that holds a peak value of the input signal.
And a bottom detection circuit (not shown) for holding a bottom value of the input signal, detects amplitude information from a level difference between the peak value and the bottom value, and outputs a gain control signal corresponding to the amplitude of the input signal. The signal is also supplied to the automatic gain control amplifier 11 as a feedforward signal.
【0026】さらに、オフセット補償フィードバック部
13は、自動利得制御増幅部11からの出力信号の差情
報を自動利得制御増幅部11の入力側へ参照信号として
フィードバックして、自動利得制御増幅部11のオフセ
ットを補償するものである。このオフセット補償フィー
ドバック部13は、自動利得制御増幅部11からの出力
信号の差情報を、自動利得制御増幅部11のオフセット
を補償すべく、自動利得制御増幅部11の入力側へ参照
信号としてフィードバックするものでもある。Further, the offset compensation feedback section 13 feeds back the difference information of the output signal from the automatic gain control amplification section 11 to the input side of the automatic gain control amplification section 11 as a reference signal. This is to compensate for the offset. The offset compensation feedback unit 13 feeds back the difference information of the output signal from the automatic gain control amplification unit 11 to the input side of the automatic gain control amplification unit 11 as a reference signal in order to compensate for the offset of the automatic gain control amplification unit 11. It also does.
【0027】また、上記利得制御部4,8,12は、上
記自動利得制御増幅部3,7,11の利得を入力振幅が
小さいときには最大利得とし、入力振幅が大きくなり第
1の所定値を超えると入力振幅に応じて減少させ、更に
入力振幅が大きくなり第2の所定値を超えると最小利得
とするように、利得制御信号を供給するようになってい
る。The gain control units 4, 8, and 12 set the gains of the automatic gain control amplifying units 3, 7, and 11 to the maximum gain when the input amplitude is small, and set the first predetermined value when the input amplitude is large. When it exceeds, the gain control signal is supplied so as to decrease in accordance with the input amplitude, and to further increase the input amplitude and to make the minimum gain when exceeding the second predetermined value.
【0028】ここで、自動閾値設定部2,6は、それぞ
れ入力信号の「1」側レベルを出力する「1」側レベル
出力回路と、入力信号の「0」側レベルを出力する
「0」側レベル出力回路と、上記の「1」側レベル出力
回路及び「0」側レベル出力回路でそれぞれ得られた入
力信号の「1」側レベルと「0」側レベルとを分圧し
て、閾値レベルを生成する分圧回路とをそなえて構成す
ることができる。Here, the automatic threshold setting units 2 and 6 each output a “1” level output circuit for outputting the “1” level of the input signal and a “0” level for outputting the “0” level of the input signal. Side level output circuit, and the "1" side level output circuit and the "0" side level output circuit respectively divide the input signal "1" side level and the "0" side level obtained by the "0" side level output circuit into a threshold level. And a voltage dividing circuit for generating the voltage.
【0029】そして、利得制御部4,8,12が、最大
利得として入力振幅が最小の信号がリミットされる値を
用いるように構成されてもよく、また、最小利得として
自動利得制御増幅部3,7,11に振幅が最大の信号が
入力された場合において、自動利得制御増幅部3,7,
11において増幅される信号の値が、自動利得制御増幅
部3,7,11の線形範囲を超えない値を用いてもよ
い。The gain control units 4, 8, and 12 may be configured to use a value that limits the signal having the minimum input amplitude as the maximum gain, and the automatic gain control amplification unit 3 as the minimum gain. , 7, and 11, when the signal having the largest amplitude is input to the automatic gain control amplification units 3, 7, and
The value of the signal to be amplified in 11 may not exceed the linear range of the automatic gain control amplifiers 3, 7, and 11.
【0030】具体的には、「1」側レベル出力回路は入
力信号のピークレベルを検出するピーク検出回路として
構成されるとともに、「0」側レベル出力回路は入力信
号のボトムレベルを検出するボトム検出回路として構成
することができる。また、「1」側レベル出力回路を入
力信号のピークレベルを検出するピーク検出回路として
構成するとともに、「0」側レベル出力回路を入力信号
の「0」側レベルに相当する基準レベルを発生する基準
レベル発生回路として構成してもよい。More specifically, the "1" side level output circuit is configured as a peak detection circuit for detecting the peak level of the input signal, and the "0" side level output circuit is configured to detect the bottom level of the input signal. It can be configured as a detection circuit. The "1" level output circuit is configured as a peak detection circuit for detecting the peak level of the input signal, and the "0" level output circuit generates a reference level corresponding to the "0" side level of the input signal. It may be configured as a reference level generation circuit.
【0031】さらに、「1」側レベル出力回路を入力信
号のピークレベルを検出するピーク検出回路として構成
するとともに、オフセット補償フィードバック部9,1
3が「0」側レベル出力回路を兼用するように構成する
こともできる。また、自動利得制御増幅部3,7,11
における入力信号が入力される側に、遅延回路を接続し
てもよい。Further, the "1" side level output circuit is constituted as a peak detection circuit for detecting the peak level of the input signal, and the offset compensation feedback sections 9, 1 are provided.
3 may also be configured to also serve as the “0” side level output circuit. Also, the automatic gain control amplifiers 3, 7, 11
, A delay circuit may be connected to the side to which the input signal is input.
【0032】ここで、自動利得制御増幅部3,7,11
は、具体的には、同一の負荷抵抗にトランスコンダクタ
ンスの異なる複数の差動対を接続し、複数の差動対入力
に共通に差動入力端子を接続し、当複数の差動対に流れ
る電流の総和をほぼ一定に保ちつつ、電流の比率を変化
させることで増幅利得を制御するように構成することが
できる。Here, the automatic gain control amplifiers 3, 7, 11
Specifically, a plurality of differential pairs having different transconductances are connected to the same load resistance, a differential input terminal is commonly connected to a plurality of differential pair inputs, and the plurality of differential pairs flow through the differential pairs. The amplification gain can be controlled by changing the ratio of the current while keeping the sum of the currents substantially constant.
【0033】また、自動利得制御部4,8,12は、具
体的には、入力信号の「1」側レベルと「0」側レベル
をそれぞれを入力とする差動増幅回路をそなえた構成と
してもよく、自動利得制御部4,8,12が、レベルシ
フト回路と、入力信号の「1」側レベル及び「0」側レ
ベルのいずれかをレベルシフト回路を介してそれぞれを
入力とする差動増幅回路とをそなえた構成としてもよ
い。The automatic gain control units 4, 8, and 12 are specifically configured to include a differential amplifier circuit that inputs the "1" level and the "0" level of the input signal, respectively. Alternatively, the automatic gain control units 4, 8, and 12 may include a level shift circuit and a differential circuit that receives any one of the "1" level and the "0" level of the input signal via the level shift circuit. A configuration including an amplifier circuit may be employed.
【0034】さらに、上記の利得制御部4,8,12と
自動利得制御増幅部3,7,11は、利得制御部4,
8,12と自動利得制御増幅部3,7,11とで決まる
最小の利得Gminが入力される信号の最大レベルでも自
動利得制御増幅部3,7,11の線形範囲を超えない値
となるように構成してもよい。具体的には、上記の利得
制御部4,8,12と自動利得制御増幅部3,7,11
は、自動利得制御増幅部3,7,11の線形範囲を超え
ない最小の利得Gminの値として、 Gmin=Vlinear/Vinmax Vlinear:自動利得制御増幅部出力の線形範囲 Vinmax:最大入力レベル となるように構成することができる。Further, the gain control units 4, 8, and 12 and the automatic gain control amplification units 3, 7, and 11 are connected to the gain control units 4, 8, and 11, respectively.
A value that does not exceed the linear range of the automatic gain control amplifier 3, 7, 11 at the maximum level of the minimum signal gain G min is input determined by the 8,12 and automatic gain control amplifier 3, 7, 11 It may be configured as follows. Specifically, the gain control units 4, 8, 12 and the automatic gain control amplification units 3, 7, 11, 11
As the value of the minimum gain G min which does not exceed the linear range of the automatic gain control amplifying section 3,7,11, G min = V linear / V inmax V linear: linear automatic gain control amplifier output range V INmax: It can be configured to have the maximum input level.
【0035】前記利得制御部4,8,12は、最小利得
として自動利得制御増幅部3,7,11に振幅が最大の
信号が入力された場合において、自動利得制御増幅部
3,7,11において増幅される信号の値が、自動利得
制御増幅部3,7,11の線形範囲を超えない値を用い
ることもできる。ところで、オフセット補償フィードバ
ック部9,13は、自動利得制御増幅部7,11からの
出力信号の差情報として、自動利得制御増幅部7,11
の差動出力の各ピーク値の差レベルを自動利得制御増幅
部7,11の入力側へフィードバックして、自動利得制
御増幅部7,11のオフセットを補償するように構成す
ることができる。The gain control units 4, 8, and 12 are provided with automatic gain control amplification units 3, 7, and 11 when a signal having a maximum amplitude is input to the automatic gain control amplification units 3, 7, and 11 as a minimum gain. May be used so that the value of the signal to be amplified does not exceed the linear range of the automatic gain control amplifiers 3, 7, and 11. By the way, the offset compensation feedback units 9 and 13 provide the automatic gain control amplification units 7 and 11 as difference information of the output signals from the automatic gain control amplification units 7 and 11.
The differential level of each peak value of the differential output of the above can be fed back to the input side of the automatic gain control amplifiers 7 and 11 to compensate for the offset of the automatic gain control amplifiers 7 and 11.
【0036】また、オフセット補償フィードバック部
9,13を、自動利得制御増幅部7,11からの出力信
号の差情報として、自動利得制御増幅部7,11の差動
出力の各ピーク値の差レベルについて低域フィルタ処理
を施したものを自動利得制御増幅部7,11の入力側へ
フィードバックして、自動利得制御増幅部7,11のオ
フセットを補償するように構成してもよい。The offset compensation feedback units 9 and 13 are used as difference information of the output signals from the automatic gain control amplifiers 7 and 11 as difference information between the peak values of the differential outputs of the automatic gain control amplifiers 7 and 11. May be fed back to the input sides of the automatic gain control amplifiers 7 and 11 to compensate for the offset of the automatic gain control amplifiers 7 and 11.
【0037】さらに、オフセット補償フィードバック部
9,13は、自動利得制御増幅部7,11からの出力信
号の差情報として、自動利得制御増幅部7,11の差動
出力の各ボトム値の差レベルを自動利得制御増幅部7,
11の入力側へフィードバックして、自動利得制御増幅
部7,11のオフセットを補償するように構成すること
もできる。Further, the offset compensation feedback units 9 and 13 use the difference level of each bottom value of the differential output of the automatic gain control amplification units 7 and 11 as difference information of the output signals from the automatic gain control amplification units 7 and 11. To the automatic gain control amplifier 7,
The automatic gain control amplifying units 7 and 11 may be configured to compensate for the offset by feeding back to the input side of the unit 11.
【0038】また、オフセット補償フィードバック部
9,13を、自動利得制御増幅部7,11からの出力信
号の差情報として、自動利得制御増幅部7,11の差動
出力の各ボトム値の差レベルについて低域フィルタ処理
を施したものを自動利得制御増幅部7,11の入力側へ
フィードバックして、自動利得制御増幅部7,11のオ
フセットを補償するように構成してもよい。The offset compensation feedback units 9 and 13 are used as difference information between the output signals from the automatic gain control amplifiers 7 and 11 as difference information between the bottom values of the differential outputs of the automatic gain control amplifiers 7 and 11. May be fed back to the input sides of the automatic gain control amplifiers 7 and 11 to compensate for the offset of the automatic gain control amplifiers 7 and 11.
【0039】さらに、オフセット補償フィードバック部
9,13は、自動利得制御増幅部7,11からの出力信
号の差情報として、自動利得制御増幅部7,11の差動
出力のピーク値とボトム値とを分圧したものの差レベル
を自動利得制御増幅部7,11の入力側へフィードバッ
クして、自動利得制御増幅部7,11のオフセットを補
償するように構成することもできる。Further, the offset compensation feedback units 9 and 13 provide the peak value and the bottom value of the differential output of the automatic gain control amplification units 7 and 11 as difference information of the output signals from the automatic gain control amplification units 7 and 11, respectively. The differential level of the divided voltage may be fed back to the input side of the automatic gain control amplifiers 7 and 11 to compensate for the offset of the automatic gain control amplifiers 7 and 11.
【0040】また、オフセット補償フィードバック部
9,13を、自動利得制御増幅部7,11からの出力信
号の差情報として、自動利得制御増幅部7,11の差動
出力のピーク値とボトム値とを分圧したものの差レベル
について低域フィルタ処理を施したものを自動利得制御
増幅部7,11の入力側へフィードバックして、自動利
得制御増幅部7,11のオフセットを補償するように構
成してもよい。Further, the offset compensation feedback units 9 and 13 are used as difference information between the output signals from the automatic gain control amplifiers 7 and 11 as peak information and bottom value of the differential outputs of the automatic gain control amplifiers 7 and 11, respectively. A low-pass filtering process is performed on the difference level of the divided voltage to the input side of the automatic gain control amplifiers 7 and 11 to compensate for the offset of the automatic gain control amplifiers 7 and 11. You may.
【0041】そして、上述した信号増幅回路1,5,1
0は、入力信号が光信号である場合は、入力側に、入力
信号について光−電気変換を施す光−電気変換部と、光
−電気変換部の出力信号を増幅する前置増幅回路とを接
続してもよい。ところで、図4も本発明の信号増幅回路
を示す原理ブロック図であり、この図4に示す信号増幅
回路16は、少なくとも1つの信号増幅基本ブロック部
14及び少なくとも1つのリミッタ増幅基本ブロック部
15をそなえ、上記の少なくとも1つの信号増幅基本ブ
ロック部14の後段に、少なくとも1つのリミッタ増幅
基本ブロック部15が接続された構成となっている。The above-described signal amplifier circuits 1, 5, 1
0, when the input signal is an optical signal, the input side includes, on the input side, an optical-electrical conversion unit that performs optical-electrical conversion on the input signal, and a preamplifier circuit that amplifies an output signal of the optical-electrical conversion unit. You may connect. FIG. 4 is also a principle block diagram showing a signal amplification circuit of the present invention. The signal amplification circuit 16 shown in FIG. 4 includes at least one signal amplification basic block unit 14 and at least one limiter amplification basic block unit 15. In addition, at least one limiter amplification basic block unit 15 is connected to a stage subsequent to the at least one signal amplification basic block unit 14.
【0042】ここで、信号増幅基本ブロック部14は、
入力信号の「1」側レベルと「0」側レベルとに基づい
て閾値を自動的に設定する自動閾値設定部と、入力信号
と自動閾値設定部からの閾値とを入力として差動増幅を
行なう自動利得制御増幅部と、入力信号の振幅情報を検
出して、入力信号の振幅に応じた利得制御信号をフィー
ドフォワード信号として自動利得制御増幅部へ供給する
利得制御部とをそなえている。Here, the signal amplification basic block unit 14
An automatic threshold setting unit that automatically sets a threshold based on the “1” side level and the “0” side level of the input signal, and performs differential amplification using the input signal and the threshold from the automatic threshold setting unit as inputs. It has an automatic gain control amplifier and a gain controller that detects amplitude information of an input signal and supplies a gain control signal corresponding to the amplitude of the input signal to the automatic gain control amplifier as a feedforward signal.
【0043】また、リミッタ増幅基本ブロック部15
は、差動入力信号を差動増幅するリミッタ増幅部をそな
えている。すなわち、本発明の信号増幅回路は、ピーク
検出回路とボトム検出回路とを有し、前記自動閾値設定
部と、前記自動利得制御増幅部と、前記利得制御部とを
有する信号増幅基本ブロック部を少なくとも1つそなえ
るとともに、前記リミッタ増幅部を有するリミッタ増幅
基本ブロック部を少なくとも1つそなえ、上記の少なく
とも1つの信号増幅基本ブロック部の後段に、少なくと
も1つのリミッタ増幅基本ブロック部が接続されている
ことを特徴としている。The limiter amplification basic block unit 15
Has a limiter amplifier for differentially amplifying a differential input signal. That is, the signal amplification circuit of the present invention includes a peak detection circuit and a bottom detection circuit, and includes an automatic threshold setting unit, an automatic gain control amplification unit, and a signal amplification basic block unit including the gain control unit. At least one limiter amplification basic block unit having the limiter amplification unit is provided, and at least one limiter amplification basic block unit is connected to a stage subsequent to the at least one signal amplification basic block unit. It is characterized by:
【0044】さらに、信号増幅基本ブロック部14が、
入力信号の「1」側レベルと「0」側レベルとに基づい
て閾値を自動的に設定する自動閾値設定部と、入力信号
と自動閾値設定部からの閾値とを入力として差動増幅を
行なう自動利得制御増幅部と、入力信号の振幅情報を検
出して、入力信号の振幅に応じた利得制御信号をフィー
ドフォワード信号として自動利得制御増幅部へ供給する
利得制御部と、自動利得制御増幅部からの出力信号の差
情報を自動利得制御増幅部の入力側へフィードバックし
て自動利得制御増幅部のオフセットを補償するオフセッ
ト補償フィードバック部とをそなえた構成としてもよ
く、信号増幅基本ブロック部14が、入力信号と参照信
号とを入力として差動増幅を行なう自動利得制御増幅部
と、入力信号の振幅情報を検出して、入力信号の振幅に
応じた利得制御信号をフィードフォワード信号として自
動利得制御増幅部へ供給する利得制御部と、自動利得制
御増幅部からの出力信号の差情報を自動利得制御増幅部
の入力側へ参照信号としてフィードバックして、自動利
得制御増幅部のオフセットを補償するオフセット補償フ
ィードバック部とをそなえた構成としてもよい。Further, the signal amplification basic block unit 14
An automatic threshold setting unit that automatically sets a threshold based on the “1” side level and the “0” side level of the input signal, and performs differential amplification using the input signal and the threshold from the automatic threshold setting unit as inputs. An automatic gain control amplification unit, a gain control unit that detects amplitude information of an input signal and supplies a gain control signal corresponding to the amplitude of the input signal to the automatic gain control amplification unit as a feedforward signal, and an automatic gain control amplification unit And an offset compensation feedback unit that compensates for the offset of the automatic gain control amplification unit by feeding back the difference information of the output signal from the control unit to the input side of the automatic gain control amplification unit. An automatic gain control amplification unit that performs differential amplification with an input signal and a reference signal as inputs, and a gain control signal corresponding to the amplitude of the input signal by detecting amplitude information of the input signal A gain control unit that supplies the automatic gain control amplification unit as a feedforward signal, and the difference information between the output signals from the automatic gain control amplification unit is fed back to the input side of the automatic gain control amplification unit as a reference signal, and the automatic gain control amplification is performed. The configuration may include an offset compensation feedback unit that compensates for the offset of the unit.
【0045】すなわち、本発明の信号増幅回路は、ピー
ク検出回路とボトム検出回路とを有し、前記自動閾値設
定部と、前記自動利得制御増幅部と、前記利得制御部
と、前記オフセット補償フィードバック部とを有する信
号増幅基本ブロック部を少なくとも1つそなえるととも
に、前記リミッタ増幅部を有するリミッタ増幅基本ブロ
ック部を少なくとも1つそなえ、上記の少なくとも1つ
の信号増幅基本ブロック部の後段に、少なくとも1つの
リミッタ増幅基本ブロック部が接続されていることを特
徴としている。That is, the signal amplification circuit of the present invention has a peak detection circuit and a bottom detection circuit, and includes the automatic threshold setting section, the automatic gain control amplification section, the gain control section, and the offset compensation feedback. And at least one signal amplification basic block unit having the limiter amplification unit, and at least one signal amplification basic block unit subsequent to the at least one signal amplification basic block unit. It is characterized in that a limiter amplification basic block section is connected.
【0046】また、信号増幅基本ブロック部14が、入
力信号の「1」側レベルと「0」側レベルとに基づいて
閾値を自動的に設定する自動閾値設定部と、入力信号と
自動閾値設定部からの閾値とを入力として差動増幅を行
なう自動利得制御増幅部と、入力信号の振幅情報を検出
して、入力信号の振幅に応じた利得制御信号をフィード
フォワード信号として自動利得制御増幅部へ供給する利
得制御部とを有するとともに、リミッタ増幅基本ブロッ
ク部15が、入力信号の「1」側レベルと「0」側レベ
ルとに基づいて閾値を自動的に設定する自動閾値設定部
と、入力信号と自動閾値設定部からの閾値とを入力とし
て差動増幅を行なうリミッタ増幅部とをそなえてもよ
い。The signal amplification basic block unit 14 automatically sets a threshold value based on the "1" side level and the "0" side level of the input signal; An automatic gain control amplifying unit that performs differential amplification with a threshold value from the unit as an input, and an automatic gain control amplifying unit that detects amplitude information of the input signal and uses a gain control signal corresponding to the amplitude of the input signal as a feedforward signal An automatic threshold setting unit for automatically setting a threshold based on the “1” side level and the “0” side level of the input signal, A limiter amplifying unit that performs differential amplification using an input signal and a threshold from the automatic threshold setting unit as an input may be provided.
【0047】さらに、少なくとも1つのリミッタ増幅基
本ブロック部15の自動閾値設定部に信号が入力されて
いないときにも閾値レベルが入力の無信号時レベルより
所定のガード電圧分だけ高くなるよう閾値レベルを制御
するガード電圧発生回路を、リミッタ増幅基本ブロック
部15の自動閾値設定部に設けてもよく、特に、このガ
ード電圧発生回路を、最後段のリミッタ増幅基本ブロッ
ク部の自動閾値設定部に設けてもよい。Further, even when no signal is inputted to the automatic threshold value setting section of at least one of the limiter amplification basic block sections 15, the threshold level becomes higher than the no signal input level by a predetermined guard voltage. May be provided in the automatic threshold setting unit of the limiter amplification basic block unit 15, and particularly, this guard voltage generation circuit is provided in the automatic threshold setting unit of the last-stage limiter amplification basic block unit. You may.
【0048】すなわち、本発明の信号増幅回路は、前記
自動利得制御増幅部と、前記ピーク検出回路と前記ボト
ム検出回路とを有し、前記利得制御部と、前記オフセッ
ト補償フィードバック部とを有する信号増幅基本ブロッ
ク部を少なくとも1つそなえるとともに、差動入力信号
を差動増幅するリミッタ増幅部を有するリミッタ増幅基
本ブロック部を少なくとも1つそなえ、上記の少なくと
も1つの信号増幅基本ブロック部の後段に、少なくとも
1つのリミッタ増幅基本ブロック部が接続されているこ
とを特徴としている。That is, a signal amplification circuit according to the present invention includes the automatic gain control amplification section, the peak detection circuit and the bottom detection circuit, and includes the gain control section and the offset compensation feedback section. At least one amplification basic block unit is provided, and at least one limiter amplification basic block unit having a limiter amplification unit that differentially amplifies a differential input signal is provided. At least one limiter amplification basic block is connected.
【0049】そして、本発明の信号増幅回路は、前記ピ
ーク検出回路と、前記ボトム検出回路と、前記自動閾値
設定部と、前記自動利得制御増幅部と、前記利得制御部
とを有する信号増幅基本ブロック部を少なくとも1つそ
なえるとともに、ピーク検出回路と、ボトム検出回路
と、自動閾値設定部と、リミッタ増幅部とを有するリミ
ッタ増幅基本ブロック部を少なくとも1つそなえ、上記
の少なくとも1つの信号増幅基本ブロック部の後段に、
少なくとも1つのリミッタ増幅基本ブロック部が接続さ
れていることを特徴としている。The signal amplification circuit according to the present invention includes a signal amplification basic circuit including the peak detection circuit, the bottom detection circuit, the automatic threshold setting section, the automatic gain control amplification section, and the gain control section. At least one block unit is provided, and at least one limiter amplification basic block unit including a peak detection circuit, a bottom detection circuit, an automatic threshold setting unit, and a limiter amplification unit is provided. After the block,
At least one limiter amplification basic block is connected.
【0050】ここで、少なくとも1つのリミッタ増幅基
本ブロック部の自動閾値設定部に信号が入力されていな
いときにも閾値レベルが入力の無信号時レベルより所定
のガード電圧分だけ高くなるよう閾値レベルを制御する
ガード電圧発生回路が、リミッタ増幅基本ブロック部の
自動閾値設定部に設けられてもよい。さらに、ガード電
圧発生回路が、最後段のリミッタ増幅基本ブロック部の
自動閾値設定部に設けられてもよい。Here, even when a signal is not input to the automatic threshold setting unit of at least one of the limiter amplification basic block units, the threshold level is set to be higher than the non-signal input level by a predetermined guard voltage. May be provided in the automatic threshold value setting unit of the limiter amplification basic block unit. Further, the guard voltage generation circuit may be provided in the automatic threshold value setting unit of the last-stage limiter amplification basic block unit.
【0051】[0051]
【発明の実施の形態】以下、図面を参照して本発明の実
施の形態を説明する。 (a)第1実施形態の説明 図5は本発明の第1実施形態にかかる信号増幅回路の構
成を示すブロック図である。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. (A) Description of First Embodiment FIG. 5 is a block diagram showing a configuration of a signal amplification circuit according to a first embodiment of the present invention.
【0052】この図5に示す信号増幅回路20は、例え
ば光通信システムの受信部において、伝送時に減衰した
光信号の波形整形を行なうための信号インタフェース回
路として用いられるものである。即ち、この信号増幅回
路20は、図6に示すように、その入力側に、入力信号
について光−電気変換を施す光−電気変換部としてのフ
ォトダイオード34と、フォトダイオード34の出力信
号を所定値に増幅する前置増幅回路としてのプリアンプ
35とが接続され、プリアンプ35からの微弱アナログ
信号からパルス信号を再生することにより、伝送時に減
衰した光信号の波形整形を行なうものである。The signal amplifying circuit 20 shown in FIG. 5 is used as a signal interface circuit for shaping the waveform of an optical signal attenuated during transmission, for example, in a receiving section of an optical communication system. That is, as shown in FIG. 6, the signal amplifying circuit 20 has, on its input side, a photodiode 34 as an optical-electrical conversion unit for performing optical-electrical conversion on an input signal, and a predetermined output signal of the photodiode 34. A preamplifier 35 as a preamplifier circuit for amplifying the signal to a value is connected, and a pulse signal is reproduced from a weak analog signal from the preamplifier 35, thereby shaping the waveform of an optical signal attenuated during transmission.
【0053】なお、プリアンプ35は、増幅回路35A
及び抵抗35Bからなるトランスインピーダンス型のプ
リアンプであり、フォトダイオード34からの電流信号
は、プリアンプ35により電流−電圧変換された後に信
号増幅回路20に入力されるようになっている。具体的
には、信号増幅回路20は、図5に示すように、信号増
幅基本ブロック部92をそなえるとともに、信号増幅基
本ブロック部92の後段にリミッタ増幅基本ブロック部
としてのリミッタ増幅回路33をそなえて構成されてい
る。The preamplifier 35 includes an amplifying circuit 35A.
And a transimpedance preamplifier including a resistor 35B. The current signal from the photodiode 34 is input to the signal amplification circuit 20 after current-voltage conversion by the preamplifier 35. Specifically, as shown in FIG. 5, the signal amplifying circuit 20 includes a signal amplifying basic block unit 92 and a limiter amplifying circuit 33 as a limiter amplifying basic block unit subsequent to the signal amplifying basic block unit 92. It is configured.
【0054】ここで、信号増幅基本ブロック部92は、
自動閾値制御(ATC;AutomaticThreshold Control)
回路22,自動利得制御(AGC;Automatic Gain Con
trol )増幅回路27,利得制御回路26及び遅延回路
43をそなえてなるATC−AGC増幅回路21と、オ
フセット補償フィードバックループ28とをそなえて構
成されている。Here, the signal amplification basic block unit 92
Automatic threshold control (ATC)
Circuit 22, Automatic Gain Control (AGC)
The control circuit includes an ATC-AGC amplifier circuit 21 including an amplifier circuit 27, a gain control circuit 26, and a delay circuit 43, and an offset compensation feedback loop 28.
【0055】ATC回路22は、入力信号のピーク値と
ボトム値とを検出してこれらの値の中間値を閾値として
自動的に設定するものであり、ピーク検出回路23,ボ
トム検出回路24及び分圧回路25をそなえて構成され
ている。ここで、ピーク検出回路23は、入力信号のピ
ーク値を検出して「1」側レベルとして出力するもので
あり、「1」側レベル出力回路として機能するものであ
る。The ATC circuit 22 detects the peak value and the bottom value of the input signal and automatically sets an intermediate value of these values as a threshold value. It has a pressure circuit 25. Here, the peak detection circuit 23 detects the peak value of the input signal and outputs it as the “1” side level, and functions as a “1” side level output circuit.
【0056】また、ボトム検出回路24は、入力信号の
ボトム値を検出して「0」側レベルとして出力するもの
であり、「0」側レベル出力回路として機能するもので
ある。なお、これらのピーク検出回路23及びボトム検
出回路24は、それぞれ図示しないダイオード,保持容
量及び増幅回路から構成されている。The bottom detection circuit 24 detects the bottom value of the input signal and outputs it as a "0" level, and functions as a "0" level output circuit. Each of the peak detection circuit 23 and the bottom detection circuit 24 includes a diode, a storage capacitor, and an amplification circuit (not shown).
【0057】さらに、分圧回路25は、図5に示すよう
に、ピーク検出回路23の出力端子とボトム検出回路2
4の出力端子との間で直列接続された抵抗25A,25
Bにより構成され、ピーク検出回路23及びボトム検出
回路24でそれぞれ得られた入力信号のピーク値とボト
ム値とを分圧して閾値レベルを生成する。具体的には、
分圧回路25は、ピーク検出回路23からのピーク値と
ボトム検出回路24からのボトム値との分圧レベルを抵
抗25A,25Bの抵抗分割により求め、この分圧レベ
ルを閾値(閾値レベル)として設定し、AGC増幅回路
27の反転入力部に対して出力するようになっている。
通常、分圧比は1/2に設定され、閾値レベルは「1」
レベルと「0」レベルとの中間値となる。Further, as shown in FIG. 5, the voltage dividing circuit 25 includes an output terminal of the peak detecting circuit 23 and the bottom detecting circuit 2.
4 are connected in series with the output terminal of
B, and divides the peak value and the bottom value of the input signal obtained by the peak detection circuit 23 and the bottom detection circuit 24 to generate a threshold level. In particular,
The voltage dividing circuit 25 obtains a divided voltage level between the peak value from the peak detecting circuit 23 and the bottom value from the bottom detecting circuit 24 by dividing the resistances of the resistors 25A and 25B, and sets the divided voltage level as a threshold (threshold level). This is set and output to the inverting input section of the AGC amplifier circuit 27.
Usually, the partial pressure ratio is set to 1/2, and the threshold level is “1”.
It is an intermediate value between the level and the “0” level.
【0058】即ち、ATC回路22は、入力信号の
「1」側レベルと「0」側レベルとに基づいて閾値を自
動的に設定する自動閾値設定部として機能しているので
ある。また、AGC増幅回路27は、入力信号とATC
回路22からの閾値とを入力として、利得制御回路26
からの利得制御信号に基づく利得で、ATC回路22か
らの閾値レベルを中心にして入力信号の差動増幅を行な
うものであり、自動利得制御増幅部として機能するもの
である。That is, the ATC circuit 22 functions as an automatic threshold setting unit that automatically sets a threshold based on the “1” level and the “0” level of the input signal. Also, the AGC amplifier circuit 27 receives the input signal and the ATC signal.
With the threshold value from the circuit 22 as an input, the gain control circuit 26
The gain is based on the gain control signal from the ATC circuit, and performs differential amplification of the input signal centering on the threshold level from the ATC circuit 22, and functions as an automatic gain control amplifier.
【0059】具体的には、AGC増幅回路27は、図8
に示すように、負荷抵抗36,小利得差動対37,大利
得差動対38,利得制御差動対39及び定電流源40を
そなえて構成されている。また、負荷抵抗36は2つの
抵抗36A,36Bからなり、小利得差動対37はMO
S−FET37A,37Bから、大利得差動対38はM
OS−FET38A,38Bから、利得制御差動対39
はMOS−FET39A,39Bからなる。Specifically, the AGC amplifier circuit 27
As shown in the figure, the load resistor 36, the small gain differential pair 37, the large gain differential pair 38, the gain control differential pair 39, and the constant current source 40 are provided. The load resistor 36 includes two resistors 36A and 36B.
From the S-FETs 37A and 37B, the large gain differential pair 38 is M
From the OS-FETs 38A and 38B, the gain control differential pair 39
Is composed of MOS-FETs 39A and 39B.
【0060】ここで、小利得差動対37及び大利得差動
対38は、それぞれトランスコンダクタンスが異なるよ
うに設計されており、これらの2つの差動対37,38
に流れる電流値の割合を利得制御差動対39により制御
することにより、AGC回路27全体のトランスコンダ
クタンス値が変化するようになっている。また、AGC
増幅回路27全体で流れる電流は定電流源40により決
定されるため、電流値と負荷抵抗36との積で与えられ
るリミッタ振幅は、利得が変動した場合においても一定
に保たれるようになっている。Here, the small gain differential pair 37 and the large gain differential pair 38 are designed to have different transconductances, respectively, and these two differential pairs 37, 38 are used.
Is controlled by the gain control differential pair 39, so that the transconductance value of the entire AGC circuit 27 changes. Also, AGC
Since the current flowing through the entire amplifier circuit 27 is determined by the constant current source 40, the limiter amplitude given by the product of the current value and the load resistance 36 is kept constant even when the gain fluctuates. I have.
【0061】即ち、AGC増幅回路27は、同一の負荷
抵抗36にトランスコンダクタンスの異なる2つの差動
対37,38を接続し、2つの差動対入力に共通に差動
入力端子P1,P2を接続し、2つの差動対37,38
に流れる電流の総和をほぼ一定に保ちつつ、電流の比率
を変化させることで増幅利得を制御するように構成され
ているのである。That is, the AGC amplifier circuit 27 connects two differential pairs 37 and 38 having different transconductances to the same load resistor 36, and connects the differential input terminals P1 and P2 commonly to the two differential pair inputs. Connected, two differential pairs 37, 38
The amplification gain is controlled by changing the ratio of the currents while keeping the sum of the currents flowing through the amplifiers substantially constant.
【0062】このような構成により、AGC増幅回路2
7においては、図8に示すように、入力信号及びATC
回路22からの閾値が、入力端子P1,P2から小利得
差動対37,大利得差動対38にそれぞれ入力されると
ともに、利得制御回路26からの利得制御信号が、利得
制御端子P3,P4から利得制御差動対39に入力され
ると、利得制御信号に基づく利得で、閾値レベルを中心
にして入力信号の差動増幅が行なわれ、増幅された信号
は出力端子P5,P6から出力される。With such a configuration, the AGC amplifier circuit 2
In FIG. 7, the input signal and the ATC
The threshold value from the circuit 22 is input from the input terminals P1 and P2 to the small gain differential pair 37 and the large gain differential pair 38, respectively, and the gain control signal from the gain control circuit 26 is supplied to the gain control terminals P3 and P4. From the gain control differential pair 39, the input signal is differentially amplified around the threshold level with a gain based on the gain control signal, and the amplified signal is output from the output terminals P5 and P6. You.
【0063】なお、利得制御信号(制御電圧)とAGC
増幅回路27の利得との関係の一例を図10に示す。即
ち、このAGC増幅回路27の利得特性は、利得制御端
子P3,P4に印加される制御電圧(利得制御信号)が
−0.2Vpp以上で利得が低下しはじめ、+0.4Vpp
でほぼ一定となるようなものである。なお、小利得差動
対37,大利得差動対38及び利得制御差動対39は、
MOS−FETの代わりに、バイポーラトランジスタに
より構成することもでき、このように、バイポーラトラ
ンジスタを用いたAGC増幅回路(このAGC増幅回路
を27′で示す)の構成を図21に示す。The gain control signal (control voltage) and AGC
FIG. 10 shows an example of the relationship with the gain of the amplifier circuit 27. That is, the gain characteristic of the AGC amplifier circuit 27 is such that the gain starts to decrease when the control voltage (gain control signal) applied to the gain control terminals P3 and P4 is -0.2 V pp or higher, and +0.4 V pp
Is almost constant. The small gain differential pair 37, the large gain differential pair 38, and the gain control differential pair 39
Instead of the MOS-FET, a bipolar transistor may be used, and an AGC amplifier circuit using the bipolar transistor (the AGC amplifier circuit is denoted by 27 ') is shown in FIG.
【0064】即ち、図21に示すAGC増幅回路27′
においては、小利得差動対37はバイポーラトランジス
タ37C,37Dから、大利得差動対38はバイポーラ
トランジスタ38C,38Dから、利得制御差動対39
はバイポーラトランジスタ39C,39Dからなる。ま
た、AGC増幅回路27′においては、小利得差動対3
7に2つの抵抗96が設けられている。That is, the AGC amplifier circuit 27 'shown in FIG.
, The small gain differential pair 37 is from the bipolar transistors 37C and 37D, the large gain differential pair 38 is from the bipolar transistors 38C and 38D, and the gain control differential pair 39 is
Is composed of bipolar transistors 39C and 39D. In the AGC amplifier circuit 27 ', the small gain differential pair 3
7, two resistors 96 are provided.
【0065】ところで、利得制御回路26は、ATC回
路22のピーク検出回路23からのピーク値とボトム検
出回路24からのボトム値との差分から入力信号の振幅
情報(入力振幅レベル)を検出して、この入力振幅レベ
ルに応じた利得制御信号を、フィードフォワード信号と
してAGC増幅回路27へ供給するものであり、利得制
御部として機能するものである。The gain control circuit 26 detects the amplitude information (input amplitude level) of the input signal from the difference between the peak value from the peak detection circuit 23 of the ATC circuit 22 and the bottom value from the bottom detection circuit 24. A gain control signal corresponding to the input amplitude level is supplied to the AGC amplifier circuit 27 as a feedforward signal, and functions as a gain control unit.
【0066】具体的には、利得制御回路26は、図7に
示すように、レベルシフト回路41及び差動増幅回路4
2をそなえて構成されている。ここで、差動増幅回路4
2は、ATC回路22のピーク検出回路23からの出力
(ピーク値)とボトム検出回路24からの出力(ボトム
値)とを入力として差動増幅を行なうことにより、ピー
ク値とボトム値の差レベル(即ち入力振幅レベル)をA
GC増幅回路27の利得制御信号(+及び−の利得制御
信号)に変換するものである。More specifically, the gain control circuit 26 includes a level shift circuit 41 and a differential amplifier circuit 4 as shown in FIG.
2 is provided. Here, the differential amplifier circuit 4
Reference numeral 2 denotes a differential level between the peak value and the bottom value by performing differential amplification using the output (peak value) from the peak detection circuit 23 of the ATC circuit 22 and the output (bottom value) from the bottom detection circuit 24 as inputs. (That is, input amplitude level)
It is converted into a gain control signal of the GC amplifier circuit 27 (+ and-gain control signals).
【0067】また、レベルシフト回路41は、差動増幅
回路42の入力端の入力側に設けられ、ピーク値又はボ
トム値のいずれか(図7ではボトム値)が入力されて、
入力されたピーク値又はボトム値を所定レベル分シフト
させるものであり、抵抗41A及び定電流源41Bをそ
なえて構成されている。ここで、利得制御回路26によ
るAGC増幅回路27の利得制御について説明する。The level shift circuit 41 is provided on the input side of the input terminal of the differential amplifier circuit 42 and receives either a peak value or a bottom value (bottom value in FIG. 7).
It shifts the input peak value or bottom value by a predetermined level, and includes a resistor 41A and a constant current source 41B. Here, the gain control of the AGC amplifier circuit 27 by the gain control circuit 26 will be described.
【0068】本実施形態においては、AGC増幅回路2
7において増幅される信号がリミットされることを防ぐ
ために、利得制御回路26により、AGC増幅回路27
の利得が入力信号の振幅レベル(入力振幅)に応じて変
化するように制御されている。ここで、入力信号の振幅
とAGC増幅回路27の利得との関係の一例を図9に示
す。即ち、利得制御回路26は、図9に示すように、A
GC増幅回路27の利得を、入力振幅が小さいときには
最大利得Gmaxとし、入力振幅が大きくなりVg 1を超え
ると入力振幅に応じて減少させ、更に入力振幅が大きく
なりVg2を超えると最小利得Gminとするように、入力
信号の振幅情報を用いてフィードフォワード的に制御し
ている。In this embodiment, the AGC amplifier circuit 2
In order to prevent the signal amplified at 7 from being limited, the gain control circuit 26 controls the AGC amplification circuit 27
Is controlled so as to change according to the amplitude level (input amplitude) of the input signal. Here, an example of the relationship between the amplitude of the input signal and the gain of the AGC amplifier circuit 27 is shown in FIG. That is, as shown in FIG.
Minimizing the gain of the GC amplifier circuit 27, a maximum gain G max when the input amplitude is small, the input amplitude is reduced in accordance with the input amplitude exceeds becomes V g 1 large and further exceeds the input amplitude becomes larger V g2 Control is performed in a feed-forward manner using the amplitude information of the input signal so that the gain is Gmin .
【0069】なお、最大利得Gmaxは、図5に示すリミ
ッタ増幅回路33において入力振幅が最小の信号がリミ
ットされる値となるように設計した値である。また、最
小利得Gminは、AGC増幅回路27に振幅が最大の信
号(最大入力レベル)が入力された場合においても、A
GC増幅回路27において増幅される信号の値が、AG
C増幅回路27の線形範囲〔図11(a)に示すリミッ
タ振幅L参照〕を超えない値となるように(換言すれば
AGC増幅回路27のリミッタ領域にかからないよう
に)設計した値である。The maximum gain G max is a value designed so that the signal having the minimum input amplitude is limited in the limiter amplifier 33 shown in FIG. Further, even when a signal having a maximum amplitude (maximum input level) is input to the AGC amplifier circuit 27, the minimum gain G min is equal to A min.
The value of the signal amplified in the GC amplifier circuit 27 is AG
The value is designed so as not to exceed the linear range of the C amplifier circuit 27 (see the limiter amplitude L shown in FIG. 11A) (in other words, not to cover the limiter region of the AGC amplifier circuit 27).
【0070】具体的には、AGC増幅回路27の線形範
囲を超えない最小の利得Gminの値とは、例えば、 Gmin=Vlinear/Vinmax Vlinear:AGC増幅回路27出力の線形範囲 Vinmax:最大入力レベル となるような値である。Specifically, the minimum value of the gain G min not exceeding the linear range of the AGC amplifier circuit 27 is, for example, G min = V linear / V inmax V linear : the linear range V of the output of the AGC amplifier circuit 27 inmax : A value that gives the maximum input level.
【0071】即ち、AGC増幅回路27は、利得制御回
路26により、その出力信号のレベルが線形範囲を超え
ないように制御されているのである。なお、AGC増幅
回路27からの出力信号のレベルは一定にはならない
が、本実施形態にかかる信号増幅回路20における利得
制御では、1段目のAGC増幅回路27において増幅さ
れる信号がリミットしないようにすることが目的であ
り、出力信号のレベルはAGC増幅回路27の後段側に
位置するリミッタ増幅回路33にて決定されるため差し
支えない。That is, the AGC amplifier circuit 27 is controlled by the gain control circuit 26 so that the level of the output signal does not exceed the linear range. Although the level of the output signal from the AGC amplifier circuit 27 is not constant, the gain control in the signal amplifier circuit 20 according to the present embodiment does not limit the signal amplified by the first-stage AGC amplifier circuit 27. The level of the output signal is determined by the limiter amplifier circuit 33 located on the subsequent stage side of the AGC amplifier circuit 27.
【0072】さらに、利得制御回路26によるAGC増
幅回路27の利得制御について、具体的に説明する。信
号増幅回路20に信号が入力されていないとき(入力信
号の振幅が0である時)には、図9に示すように、利得
が最大利得GmaxとなるようにAGC増幅回路27を制
御する必要がある。Further, the gain control of the AGC amplifier circuit 27 by the gain control circuit 26 will be specifically described. By the time signal to the signal amplifier circuit 20 is not inputted (when the amplitude of the input signal is zero), as shown in FIG. 9, the gain controls the AGC amplifier circuit 27 so that the maximum gain G max There is a need.
【0073】ところが、入力信号の振幅が0である時に
は、ピーク値とボトム値とをそのまま利得制御回路26
に入力すると、ピーク値とボトム値との差レベルも0と
なるため、利得制御回路26から出力される利得制御信
号は0Vppとなる。このとき、AGC増幅回路27は図
10に示すような利得特性を有していることから、AG
C増幅回路27の利得が最大利得Gmax以下に設定され
てしまうことになる。However, when the amplitude of the input signal is 0, the peak value and the bottom value are directly used as the gain control circuit 26.
, The difference level between the peak value and the bottom value also becomes 0, and the gain control signal output from the gain control circuit 26 becomes 0 V pp . At this time, the AGC amplifier circuit 27 has a gain characteristic as shown in FIG.
The gain of the C amplification circuit 27 is set to be equal to or less than the maximum gain Gmax .
【0074】そこで、本実施形態においては、AGC増
幅回路27の利得の制御を適正に行なえるようにするた
めに、利得制御回路26にレベルシフト回路41を設
け、ピーク値又はボトム値のいずれかを所定レベル分シ
フトさせるように構成しているのである。例えば、図1
0に示すような特性を有するAGC増幅回路27に対し
ては、入力信号の振幅がVg1(図9参照)のときには、
利得制御回路26からの出力(利得制御信号)が−0.
2Vppとなり(図10参照)、また、入力信号の振幅が
V g2(図9参照)のときには利得制御回路26からの出
力が+0.4Vppとなる(図10参照)ように、レベル
シフト回路41におけるレベルシフト値及び差動増幅回
路42における利得とが設計されているのである。Therefore, in this embodiment, the AGC
To control the gain of the width circuit 27 properly.
For this purpose, a level shift circuit 41 is provided in the gain control circuit 26.
The peak value or bottom value by a predetermined level.
It is configured to shift. For example, FIG.
For an AGC amplifier circuit 27 having a characteristic as shown in FIG.
The amplitude of the input signal is Vg1(See FIG. 9)
When the output (gain control signal) from the gain control circuit 26 is -0.
2Vpp(See FIG. 10), and the amplitude of the input signal is
V g2(See FIG. 9).
Power is + 0.4VppLevel (see FIG. 10)
Level shift value and differential amplification time in shift circuit 41
The gain in the path 42 is designed.
【0075】ところで、図5に示すオフセット補償フィ
ードバックループ28は、AGC増幅回路27の差動出
力の各ピーク値の差レベルについて低域フィルタ処理を
施したものを、AGC増幅回路27からの出力信号の差
情報として、AGC増幅回路27の入力側(図5ではA
TC回路22の出力部分)へフィードバックして、AG
C増幅回路27からの差動出力の各ピーク値が等しくな
るようにオフセット補償を行なうものであり、出力ピー
ク検出回路29−1,29−2,誤差増幅回路30,ロ
ーパスフィルタ31及び抵抗32をそなえて構成されて
いる。By the way, the offset compensation feedback loop 28 shown in FIG. 5 performs low-pass filtering on the difference level between each peak value of the differential output of the AGC amplifier circuit 27, and outputs the output signal from the AGC amplifier circuit 27. Is input to the AGC amplifier circuit 27 (A in FIG. 5).
Feedback to the output of the TC circuit 22).
The offset compensation is performed so that each peak value of the differential output from the C amplification circuit 27 becomes equal. The output peak detection circuits 29-1 and 29-2, the error amplification circuit 30, the low-pass filter 31, and the resistor 32 are connected to each other. It is configured with it.
【0076】ここで、出力ピーク検出回路29−1,2
9−2は、AGC増幅回路27からの差動出力(正相出
力及び逆相出力)信号のピーク値〔図11(a)に示す
正相出力ピーク値C及び逆相出力ピーク値D〕をそれぞ
れ検出するものである。また、誤差増幅回路30は、出
力ピーク検出回路29−1,29−2により検出された
各ピーク値C,Dの差分を、図11(a)に示すオフセ
ットOFとして増幅するものである。Here, the output peak detection circuits 29-1 and 29-2
9-2 indicates the peak value of the differential output (positive-phase output and negative-phase output) signal from the AGC amplifier circuit 27 (the positive-phase output peak value C and the negative-phase output peak value D shown in FIG. 11A). Each is to be detected. The error amplification circuit 30 amplifies the difference between the peak values C and D detected by the output peak detection circuits 29-1 and 29-2 as an offset OF shown in FIG.
【0077】さらに、ローパスフィルタ31は、誤差増
幅回路30により増幅されたオフセットOFについて低
域フィルタ処理を施すことにより、高周波成分を除去し
て直流成分をオフセット情報として取り出すものであ
り、その出力部は抵抗32を介して、ATC回路22の
分圧回路25の出力部に接続されている。ここで、抵抗
32は、分圧回路25の抵抗25A,25Bよりも抵抗
値の大きいものが使用されて、定電流源的に働くことに
より、オフセットを補正するように、抵抗25A,25
Bから電流を引き抜いたり、抵抗25A,25Bに電流
を流し込むものである。Further, the low-pass filter 31 performs low-pass filtering on the offset OF amplified by the error amplifier circuit 30, thereby removing high-frequency components and extracting DC components as offset information. Is connected via a resistor 32 to the output of the voltage divider 25 of the ATC circuit 22. Here, as the resistor 32, a resistor having a larger resistance value than the resistors 25A and 25B of the voltage dividing circuit 25 is used, and works as a constant current source to correct the offset so that the offset is corrected.
The current is extracted from B or the current is supplied to the resistors 25A and 25B.
【0078】そして、オフセット補償フィードバックル
ープ28により得られたオフセット情報は、AGC増幅
回路27の入力側(図5においてはAGC増幅回路27
の反転入力部)へフィードバックされるようになってい
る。なお、信号増幅回路20に信号が入力されないとき
(入力の無信号時)にも、オフセット補償フィードバッ
クループ28は、AGC増幅回路27の差動出力信号の
直流レベルを比較してオフセット情報を出力するように
なっている。The offset information obtained by the offset compensation feedback loop 28 is supplied to the input side of the AGC amplifier circuit 27 (in FIG. 5, the AGC amplifier circuit 27).
Is fed back to the inverting input section). Even when no signal is input to the signal amplification circuit 20 (when no signal is input), the offset compensation feedback loop 28 compares the DC level of the differential output signal of the AGC amplification circuit 27 and outputs offset information. It has become.
【0079】ここで、図30に示すように、AGC増幅
回路27の代わりにリミッタ増幅回路(図30の106
参照)を用いて信号増幅回路を構成した場合には、リミ
ッタ増幅回路からの出力信号の振幅は、図11(b)に
示すように出力信号のピーク値がリミットされることに
より〔図11(b)の符号E参照〕、入力信号の振幅に
よらず常に一定の大きさで出力されるため、上述したよ
うな出力信号のピーク値を用いたオフセット補償フィー
ドバックループを構成することができない。Here, as shown in FIG. 30, a limiter amplifier circuit (106 in FIG. 30) is used instead of the AGC amplifier circuit 27.
11), the amplitude of the output signal from the limiter amplifier circuit is limited by the peak value of the output signal as shown in FIG. 11B [see FIG. b), the output signal is always output at a constant level regardless of the amplitude of the input signal. Therefore, the above-described offset compensation feedback loop using the peak value of the output signal cannot be formed.
【0080】これに対し、本実施形態では、前述のごと
く、利得制御回路26によりAGC増幅回路27が線形
範囲で動作するように制御されているため、AGC増幅
回路27からの出力信号のピーク値を用いたオフセット
補償フィードバックループ28を構成することができる
のである。ところで、遅延回路43は、AGC増幅回路
27の入力側に接続され、利得制御回路26からの利得
制御信号が立ち上がるのに十分な時間分遅れて、AGC
増幅回路27に信号が入力されるようにするものであ
る。On the other hand, in the present embodiment, since the AGC amplifier 27 is controlled by the gain control circuit 26 to operate in the linear range as described above, the peak value of the output signal from the AGC amplifier 27 is Is used to construct the offset compensation feedback loop 28. By the way, the delay circuit 43 is connected to the input side of the AGC amplifier circuit 27, and is delayed by a time sufficient for the gain control signal from the gain control circuit 26 to rise.
A signal is input to the amplifier circuit 27.
【0081】ATC−AGC増幅回路21においては、
ATC回路22のピーク検出回路23及びボトム検出回
路24におけるピーク値及びボトム値の検出が完了する
までは、利得制御回路26からの利得制御信号が立ち上
がらないため、AGC増幅回路27の利得制御が正常に
行なわれない。ここで、図12(a)に信号増幅回路2
0に入力される信号の波形を示し、図12(b)にAG
C増幅回路27に入力される信号の波形を示し、図12
(c)にAGC増幅回路27から出力される信号の波形
を示す。In the ATC-AGC amplifier circuit 21,
Until the detection of the peak value and the bottom value in the peak detection circuit 23 and the bottom detection circuit 24 of the ATC circuit 22 is completed, the gain control signal from the gain control circuit 26 does not rise, so that the gain control of the AGC amplification circuit 27 is normal. Is not done. Here, FIG.
FIG. 12B shows the waveform of the signal input to 0, and FIG.
12 shows a waveform of a signal input to the C amplifier circuit 27, and FIG.
(C) shows the waveform of the signal output from the AGC amplifier circuit 27.
【0082】図12(a)に示すような波形の信号(符
号S参照)が入力された場合には、ATC回路22にお
いては、図12(b)に示すように、この入力波形Sか
らピーク値及びボトム値(符号P,B参照)が検出さ
れ、これらの値に基づいて1/2のレベルに閾値レベル
が設定される(符号T参照)。ところが、ピーク値及び
ボトム値の検出が完了する前に信号が入力されると〔図
12(b)のG参照〕、その時点ではAGC増幅回路2
7の利得制御が行なわれていないため、AGC増幅回路
27の利得が適正値より大きく、信号の初期部(特に信
号の1ビット目)がそれ以降の信号に比べ大きくオーバ
シュートしてしまう〔図12(c)のJ参照〕。When a signal having a waveform as shown in FIG. 12A (see symbol S) is input, the ATC circuit 22 generates a peak from this input waveform S as shown in FIG. A value and a bottom value (see symbols P and B) are detected, and a threshold level is set to a half level based on these values (see symbol T). However, if a signal is input before the detection of the peak value and the bottom value is completed (see G in FIG. 12B), the AGC amplifier circuit 2 at that time.
7 is not performed, the gain of the AGC amplifier circuit 27 is larger than the appropriate value, and the initial part of the signal (especially the first bit of the signal) overshoots much more than the subsequent signals [FIG. 12 (c) J].
【0083】このようにオーバシュートした信号がAG
C増幅回路27から出力されると、オフセット補償フィ
ードバックループ28においては、出力ピーク検出回路
29−1,29−2によりこのオーバシュートした信号
が検出されるためフィードバックが異常になる等、後段
の回路に悪影響を及ぼす場合がある。また、このように
オーバシュートした信号が、リミッタ増幅回路33にお
いてリミッタ増幅されると、出力される信号のパルス幅
が実際より太くなることもある。The signal that overshoots the signal
When output from the C amplifier circuit 27, in the offset compensation feedback loop 28, the output peak detection circuits 29-1 and 29-2 detect the overshoot signal, so that the feedback circuit becomes abnormal, for example, the feedback becomes abnormal. May have adverse effects. When the overshoot signal is subjected to limiter amplification in the limiter amplifier circuit 33, the pulse width of the output signal may become larger than the actual pulse width.
【0084】このため、本実施形態においては、このよ
うな信号のオーバシュートを防ぐために、AGC増幅回
路27の入力側に遅延回路43を設けて、利得制御回路
26からの利得制御信号が立ち上がった後にAGC増幅
回路27に信号が入力されるようにして、AGC増幅回
路27に信号が入力した時点でAGC増幅回路27の利
得の設定が完了しているようにしているのである〔図1
2(b)のI及び図12(c)のK参照〕。Therefore, in the present embodiment, in order to prevent such an overshoot of the signal, the delay circuit 43 is provided on the input side of the AGC amplifier circuit 27, and the gain control signal from the gain control circuit 26 rises. A signal is input to the AGC amplifier circuit 27 later, and the setting of the gain of the AGC amplifier circuit 27 is completed when the signal is input to the AGC amplifier circuit 27 [FIG.
2 (b) and K in FIG. 12 (c)].
【0085】なお、信号増幅回路20が適用される光通
信システムの受信部(図6参照)において、信号の初期
部がオーバシュートしても差し支えない場合には、この
遅延回路43を設けなくてもよい。ところで、図5に示
すリミッタ増幅回路33は、信号増幅基本ブロック部9
2のAGC増幅回路27からの差動信号を入力として、
入力された信号を差動増幅した後に所定の信号レベルと
なるようにリミットして出力するものであり、リミッタ
増幅部として機能するものである。なお、リミッタ増幅
回路33においては、全ての入力範囲で出力振幅が一定
レベルにリミットされるようになっている。In the receiving section (see FIG. 6) of the optical communication system to which the signal amplifying circuit 20 is applied, if there is no problem if the initial portion of the signal may overshoot, the delay circuit 43 is not provided. Is also good. By the way, the limiter amplifier 33 shown in FIG.
The differential signal from the AGC amplifier circuit 27 of FIG.
After differentially amplifying the input signal, the signal is limited to a predetermined signal level and output, and functions as a limiter amplifier. In the limiter amplifier 33, the output amplitude is limited to a constant level in the entire input range.
【0086】上述の構成により、本発明の第1実施形態
にかかる信号増幅回路20においては、信号が入力され
ると、信号増幅基本ブロック部92のATC回路22で
は、自動的に入力信号のピーク値とボトム値に基づいた
閾値が設定される。また、オフセット補償フィードバッ
クループ28では、AGC増幅回路27の差動出力から
オフセット情報が検出されてAGC増幅回路27の入力
側へフィードバックし、オフセットがマイナス側にある
ときはオフセット補償フィードバックループ28から電
流が流入し、オフセットがプラス側にあるときはオフセ
ット補償フィードバックループ28へ電流が流入するよ
うに動作することにより、AGC増幅回路27からの差
動出力の各ピーク値が等しくなるようにオフセットが補
償され、閾値レベルが適正に補償される。With the above-described configuration, in the signal amplification circuit 20 according to the first embodiment of the present invention, when a signal is input, the ATC circuit 22 of the signal amplification basic block unit 92 automatically generates the peak of the input signal. A threshold is set based on the value and the bottom value. Further, in the offset compensation feedback loop 28, offset information is detected from the differential output of the AGC amplifier circuit 27 and fed back to the input side of the AGC amplifier circuit 27. When the offset is on the minus side, the current is supplied from the offset compensation feedback loop 28. Operates so that current flows into the offset compensation feedback loop 28 when the offset is on the positive side, thereby compensating the offset so that each peak value of the differential output from the AGC amplifier circuit 27 becomes equal. And the threshold level is properly compensated.
【0087】さらに、利得制御回路26では、ATC回
路22にて検出されたピーク値とボトム値との差分から
入力振幅レベルが検出され、図9に示すように、入力信
号の振幅が小さいときはAGC増幅回路27の利得を大
きくし、入力信号の振幅が大きいときはAGC増幅回路
27の利得を小さくするような利得制御信号が生成され
て、フィードフォワード信号としてAGC増幅回路27
へ供給される。Further, in the gain control circuit 26, the input amplitude level is detected from the difference between the peak value and the bottom value detected in the ATC circuit 22, and when the amplitude of the input signal is small as shown in FIG. When the gain of the AGC amplifier circuit 27 is increased and the amplitude of the input signal is large, a gain control signal for reducing the gain of the AGC amplifier circuit 27 is generated, and the AGC amplifier circuit 27 is used as a feedforward signal.
Supplied to
【0088】続いて、遅延回路43を介して入力された
信号と、オフセット補償フィードバックループ28によ
り適正に補償されたATC回路22からの閾値とがAG
C増幅回路27に入力されると、AGC増幅回路27で
は、利得制御回路26からの利得制御信号に基づく利得
で、ATC回路22からの閾値レベルを中心にして入力
信号の差動増幅が行なわれる。Subsequently, the signal input via the delay circuit 43 and the threshold value from the ATC circuit 22 properly compensated by the offset compensation feedback loop 28 are AG.
When input to the C amplifier circuit 27, the AGC amplifier circuit 27 performs differential amplification of the input signal with the gain based on the gain control signal from the gain control circuit 26 centered on the threshold level from the ATC circuit 22. .
【0089】そして、信号増幅基本ブロック部92のA
GC増幅回路27により差動増幅された信号がリミッタ
増幅回路33に入力されると、リミッタ増幅回路33で
は、この入力信号が差動増幅された後に所定の信号レベ
ルとなるようにリミットされて出力される。このよう
に、本発明の第1実施形態にかかる信号増幅回路20に
よれば、ATC回路22,利得制御回路26及びAGC
増幅回路27を有するATC−AGC増幅回路21をそ
なえ、利得制御回路26を用いて、全ての入力信号の振
幅レベルにおいてAGC増幅回路27がその線形範囲内
で動作するように制御することにより、AGC増幅回路
27にて増幅される信号がリミットされることを防ぐこ
とができる。The signal amplification basic block unit 92 A
When the signal differentially amplified by the GC amplifier circuit 27 is input to the limiter amplifier circuit 33, the limiter amplifier circuit 33 limits the output signal to a predetermined signal level after differentially amplifying the input signal and outputs the signal. Is done. As described above, according to the signal amplification circuit 20 according to the first embodiment of the present invention, the ATC circuit 22, the gain control circuit 26, and the AGC circuit
An ATC-AGC amplifier circuit 21 having an amplifier circuit 27 is provided, and a gain control circuit 26 is used to control the AGC amplifier circuit 27 to operate within its linear range at all the amplitude levels of the input signal. It is possible to prevent the signal amplified by the amplifier circuit 27 from being limited.
【0090】従って、AGC増幅回路27から出力され
る信号の振幅情報が失われないため、出力信号のピーク
値を用いるオフセット補償フィードバックループ28を
設けることができ、これにより、信号増幅回路20を構
成する各回路が有するオフセットを補償して出力信号の
パルス幅の変動を抑制することができ、入力信号レベル
に対して広いダイナミックレンジにわたり良好な出力波
形を得ることができる。Therefore, since the amplitude information of the signal output from the AGC amplifier circuit 27 is not lost, the offset compensation feedback loop 28 using the peak value of the output signal can be provided. Thus, it is possible to suppress the fluctuation of the pulse width of the output signal by compensating for the offset of each circuit, and to obtain a good output waveform over a wide dynamic range with respect to the input signal level.
【0091】また、利得制御回路26を用いて、AGC
増幅回路27をフィードフォワード的に制御することに
より、一般的に用いられるフィードバック制御によるA
GC増幅回路よりも、応答の時定数を小さくすることが
できるため、AGC増幅回路27の立ち上がりを速くす
ることができ、例えば光通信のように信号の高速伝送を
行なう際には特に有効に機能する。Further, AGC is performed using the gain control circuit 26.
By controlling the amplifying circuit 27 in a feed-forward manner, A
Since the time constant of the response can be made smaller than that of the GC amplifier circuit, the rise of the AGC amplifier circuit 27 can be made faster, and this function is particularly effective when performing high-speed signal transmission such as optical communication. I do.
【0092】さらに、ATC回路22が入力信号の振幅
に基づいて閾値を設定することにより、信号が断続的に
入力される場合でも速やかに閾値を設定することができ
る。また、遅延回路43を設けて、利得制御回路26か
らの利得制御信号が立ち上がった後にAGC増幅回路2
7に信号が入力されるようにすることにより、AGC増
幅回路27に信号が入力した時点ではAGC増幅回路2
7の利得の設定が完了しているようにできるため、信号
のオーバシュートを防いで、信号増幅回路20の誤動作
を防ぐことができる。Further, since the ATC circuit 22 sets the threshold based on the amplitude of the input signal, the threshold can be set quickly even when the signal is intermittently input. Further, a delay circuit 43 is provided, and after the gain control signal from the gain control circuit 26 rises, the AGC amplifier circuit 2
7 so that the signal is input to the AGC amplifier circuit 27 when the signal is input to the AGC amplifier circuit 27.
Since the setting of the gain of 7 can be completed, overshoot of the signal can be prevented, and malfunction of the signal amplifier circuit 20 can be prevented.
【0093】なお、本実施形態においては、オフセット
補償フィードバックループ28が、出力ピーク検出回路
29−1,29−2をそなえ、AGC増幅回路27の差
動出力の各ピーク値の差レベルについて低域フィルタ処
理を施したものをAGC増幅回路27の入力側へフィー
ドバックしてAGC増幅回路27のオフセットを補償す
る場合について説明したが、オフセット補償フィードバ
ックループ28が、出力ピーク検出回路29−1,29
−2の代わりに2つの出力ボトム検出回路をそなえ、A
GC増幅回路27の差動出力の各ボトム値の差レベルに
ついて低域フィルタ処理を施したものをAGC増幅回路
27の入力側へフィードバックしてAGC増幅回路27
のオフセットを補償するようにしてもよく、このように
すれば信号増幅回路20をその使用に適した構成とする
ことができる。In this embodiment, the offset compensation feedback loop 28 includes output peak detection circuits 29-1 and 29-2, and the low level of the difference level between the peak values of the differential output of the AGC amplifier circuit 27 is low. The case in which the filtered signal is fed back to the input side of the AGC amplifier circuit 27 to compensate for the offset of the AGC amplifier circuit 27 has been described. However, the offset compensation feedback loop 28 includes the output peak detection circuits 29-1 and 29.
Two output bottom detection circuits instead of -2
The low level filter processing is performed on the difference level between the bottom values of the differential outputs of the GC amplifier circuit 27, and the result is fed back to the input side of the AGC amplifier circuit 27, and the AGC amplifier circuit 27
May be compensated for, so that the signal amplifying circuit 20 can have a configuration suitable for its use.
【0094】この場合は、2つの出力ボトム検出回路
が、AGC増幅回路27からの差動出力(正相出力及び
逆相出力)信号のボトム値をそれぞれ検出するととも
に、誤差増幅回路30が、出力ボトム検出回路により検
出された各ボトム値の差分を増幅してオフセット情報と
する。また、本実施形態においては、信号増幅回路20
を、光通信システムの受信部において、伝送時に減衰し
た光信号の波形整形を行なうための信号インタフェース
回路として用いた場合を例に挙げて説明したが、情報処
理分野における高速・小振幅信号インタフェース回路と
しても用いることができる。In this case, the two output bottom detection circuits respectively detect the bottom values of the differential output (positive phase output and negative phase output) signals from the AGC amplifier circuit 27, and the error amplifier circuit 30 The difference between the bottom values detected by the bottom detection circuit is amplified and used as offset information. In the present embodiment, the signal amplifying circuit 20
Was used as an example of a signal interface circuit for shaping the waveform of an optical signal attenuated during transmission in a receiving unit of an optical communication system. Can also be used.
【0095】(b)第2実施形態の説明 図13は本発明の第2実施形態にかかる信号増幅回路の
構成を示すブロック図である。この図13に示す信号増
幅回路20Aも、前述の第1実施形態におけるものと同
様に、例えば光通信システムの受信部において、伝送時
に減衰した光信号の波形整形を行なうための信号インタ
フェース回路として用いられるものであり、信号増幅基
本ブロック部92Aをそなえるとともに、信号増幅基本
ブロック部92Aの後段にリミッタ増幅基本ブロック部
としてのリミッタ増幅回路33をそなえて構成されてい
る。(B) Description of Second Embodiment FIG. 13 is a block diagram showing a configuration of a signal amplifier circuit according to a second embodiment of the present invention. The signal amplifying circuit 20A shown in FIG. 13 is also used as a signal interface circuit for shaping the waveform of an optical signal attenuated at the time of transmission, for example, in a receiving unit of an optical communication system, as in the first embodiment. In addition to the signal amplification basic block unit 92A, the signal amplification basic block unit 92A is provided with a limiter amplification circuit 33 as a limiter amplification basic block unit.
【0096】本実施形態においては、信号増幅基本ブロ
ック部92Aは、オフセット補償フィードバックループ
28Aを有するATC回路22A,AGC増幅回路2
7,利得制御回路26及び遅延回路43をそなえて構成
されている。ここで、ATC回路22Aは、上述の第1
実施形態におけるATC回路22と同様に、入力信号の
ピーク値とボトム値とを検出してこれらの値の中間値を
閾値として自動的に設定するものであるが、本実施形態
においては、ATC回路22Aは、ピーク検出回路2
3,オフセット補償フィードバックループ28A及び分
圧回路25により構成されている。In the present embodiment, the signal amplification basic block unit 92A includes an ATC circuit 22A and an AGC amplification circuit 2 having an offset compensation feedback loop 28A.
7, a gain control circuit 26 and a delay circuit 43. Here, the ATC circuit 22A is connected to the first
Similar to the ATC circuit 22 in the embodiment, a peak value and a bottom value of an input signal are detected and an intermediate value of these values is automatically set as a threshold value. 22A is a peak detection circuit 2
3. It is composed of an offset compensation feedback loop 28A and a voltage dividing circuit 25.
【0097】オフセット補償フィードバックループ28
Aは、上述の第1実施形態におけるものと同様に、AG
C増幅回路27の差動出力の各ピーク値について低域フ
ィルタ処理を施したものをAGC増幅回路27の入力側
(図13では分圧回路25の入力端部)へフィードバッ
クして、AGC増幅回路27からの差動出力の各ピーク
値が等しくなるようにオフセット補償を行なうものであ
り、図5に示す抵抗32が設けられていない点を除いて
は、同様の構成を有するものである。Offset compensation feedback loop 28
A is the same as that in the first embodiment described above.
The result of the low-pass filtering performed on each peak value of the differential output of the C amplifier circuit 27 is fed back to the input side of the AGC amplifier circuit 27 (the input terminal of the voltage divider circuit 25 in FIG. 13), and the AGC amplifier circuit The offset compensation is performed so that the respective peak values of the differential output from the inverter 27 become equal, and has the same configuration except that the resistor 32 shown in FIG. 5 is not provided.
【0098】なお、本実施形態において、抵抗32に相
当する抵抗が設けられていないのは、オフセット補償フ
ィードバックループ28Aのフィードバック出力を分圧
回路25のボトムレベル入力端部へ入力しているからで
あるが、このようにしてもオフセットの補償は、前述の
第1実施形態と同様にして行なわれる。ここで、本実施
形態にかかる信号増幅回路20Aを、特に光通信システ
ムにおける信号インタフェース回路として用いる場合に
は、入力信号が単極性信号であることから、オフセット
補償フィードバックループ28Aからの出力は入力信号
の「0」側レベルに相当するレベルで安定する。In this embodiment, the reason why the resistor corresponding to the resistor 32 is not provided is that the feedback output of the offset compensation feedback loop 28A is input to the bottom level input terminal of the voltage dividing circuit 25. However, even in this case, offset compensation is performed in the same manner as in the first embodiment. Here, when the signal amplifier circuit 20A according to the present embodiment is used particularly as a signal interface circuit in an optical communication system, since the input signal is a unipolar signal, the output from the offset compensation feedback loop 28A is the input signal. Is stabilized at a level corresponding to the "0" side level.
【0099】このため、本実施形態においては、ATC
回路22Aが、ピーク検出回路23からのピーク値を
「1」側レベルとして用いるとともに、オフセット補償
フィードバックループ28Aからの出力情報を「0」側
レベル(この「0」側レベルにはオフセット情報が反映
されている)として用いることにより、閾値を発生する
ように構成されているのである。Therefore, in this embodiment, the ATC
The circuit 22A uses the peak value from the peak detection circuit 23 as the “1” side level, and outputs the output information from the offset compensation feedback loop 28A to the “0” side level (the offset information is reflected on the “0” side level). Is used to generate a threshold.
【0100】即ち、本実施形態においては、オフセット
補償フィードバックループ28Aは、「0」側レベル出
力回路としての機能も兼ねそなえており、このオフセッ
ト補償フィードバックループ28Aからの出力は、AG
C増幅回路27の入力側(即ち分圧回路25)へフィー
ドバックされるとともに、利得制御回路26へ入力され
るようになっている。That is, in the present embodiment, the offset compensation feedback loop 28A also has a function as a "0" side level output circuit, and the output from the offset compensation feedback loop 28A is
The signal is fed back to the input side of the C amplifying circuit 27 (that is, the voltage dividing circuit 25), and is input to the gain control circuit 26.
【0101】なお、オフセット補償フィードバックルー
プ28Aは、前述のごとく、信号増幅回路20Aに信号
が入力されないとき(入力の無信号時)でも、AGC増
幅回路27の差動出力信号の直流レベルを比較して、オ
フセット情報を出力している状態である。また、AGC
増幅回路27,利得制御回路26,リミッタ増幅回路3
3,ピーク検出回路23,分圧回路25及び遅延回路4
3は、上述の第1実施形態において説明したものと同様
の機能及び構成を有するものである。As described above, the offset compensation feedback loop 28A compares the DC level of the differential output signal of the AGC amplifier circuit 27 even when no signal is input to the signal amplifier circuit 20A (when there is no input signal). In this state, the offset information is being output. Also, AGC
Amplifier circuit 27, gain control circuit 26, limiter amplifier circuit 3
3, peak detecting circuit 23, voltage dividing circuit 25, and delay circuit 4
Reference numeral 3 has the same function and configuration as those described in the first embodiment.
【0102】上述の構成により、本発明の第2実施形態
にかかる信号増幅回路20Aにおいては、信号が入力さ
れると、信号増幅基本ブロック部92Aのオフセット補
償フィードバックループ28Aでは、入力信号の「0」
側レベルをオフセット補償のために変動させることによ
り、AGC増幅回路27からの差動出力の各ピーク値が
等しくなるようにオフセットが補償され、ATC回路2
2Aでは、入力信号のピーク値と入力信号の「0」側レ
ベル(即ちオフセット補償フィードバックループ28A
からの出力情報)に基づいて、適正に補償された閾値が
自動的に設定される。With the above-described configuration, in the signal amplification circuit 20A according to the second embodiment of the present invention, when a signal is input, the offset compensation feedback loop 28A of the signal amplification basic block unit 92A outputs "0" of the input signal. "
By varying the side level for offset compensation, the offset is compensated so that each peak value of the differential output from the AGC amplifier circuit 27 becomes equal, and the ATC circuit 2
2A, the peak value of the input signal and the "0" side level of the input signal (that is, the offset compensation feedback loop 28A
, The threshold value appropriately compensated is automatically set.
【0103】また、利得制御回路26では、ATC回路
22Aにて検出されたピーク値と入力信号の「0」側レ
ベルとの差分に応じた利得制御信号が生成されて、フィ
ードフォワード信号としてAGC増幅回路27へ供給さ
れる。続いて、遅延回路43を介して入力された信号
と、オフセット補償フィードバックループ28Aにより
適正に補償されたATC回路22Aからの閾値とがAG
C増幅回路27に入力されると、AGC増幅回路27で
は、利得制御回路26からの利得制御信号に基づく利得
で、ATC回路22Aからの閾値レベルを中心にして入
力信号の差動増幅が行なわれる。The gain control circuit 26 generates a gain control signal corresponding to the difference between the peak value detected by the ATC circuit 22A and the "0" side level of the input signal, and generates an AGC amplification signal as a feedforward signal. The signal is supplied to the circuit 27. Subsequently, the signal input via the delay circuit 43 and the threshold value from the ATC circuit 22A properly compensated by the offset compensation feedback loop 28A are AG.
When input to the C amplifier circuit 27, the AGC amplifier circuit 27 differentially amplifies the input signal with a gain based on the gain control signal from the gain control circuit 26 around the threshold level from the ATC circuit 22A. .
【0104】そして、信号増幅基本ブロック部92Aの
AGC増幅回路27により差動増幅された信号がリミッ
タ増幅回路33に入力されると、リミッタ増幅回路33
では、この入力信号が差動増幅された後に所定の信号レ
ベルとなるようにリミットされて出力される。このよう
に、本発明の第2実施形態にかかる信号増幅回路20A
によれば、オフセット補償フィードバックループ28A
を有するATC回路22,利得制御回路26,AGC増
幅回路27及び遅延回路43をそなえて構成されること
により、上述した第1実施形態にかかる信号増幅回路2
0と同様の利点が得られるほか、オフセット補償フィー
ドバックループ28Aが「0」側レベル出力回路として
の機能も兼ねそなえることにより、信号増幅回路20A
を構成する回路数を削減して、信号増幅回路20Aの構
成を簡素化することができる。When the signal differentially amplified by the AGC amplifier circuit 27 of the signal amplification basic block unit 92A is input to the limiter amplifier circuit 33, the limiter amplifier circuit 33
In this case, after the input signal is differentially amplified, the input signal is limited to a predetermined signal level and output. Thus, the signal amplification circuit 20A according to the second embodiment of the present invention
According to the offset compensation feedback loop 28A
The signal amplification circuit 2 according to the above-described first embodiment includes the ATC circuit 22, the gain control circuit 26, the AGC amplification circuit 27, and the delay circuit 43 having
0, and the offset compensation feedback loop 28A also has a function as a "0" side level output circuit.
Can be reduced, and the configuration of the signal amplification circuit 20A can be simplified.
【0105】(c)第3実施形態の説明 図14は本発明の第3実施形態にかかる信号増幅回路の
構成を示すブロック図である。この図14に示す信号増
幅回路20Bも、前述の第1,第2実施形態におけるも
のと同様に、例えば光通信システムの受信部において、
伝送時に減衰した光信号の波形整形を行なうための信号
インタフェース回路として用いられるものであり、信号
増幅基本ブロック部92Bをそなえるとともに、信号増
幅基本ブロック部92Bの後段にリミッタ増幅基本ブロ
ック部としてのリミッタ増幅回路33をそなえて構成さ
れている。(C) Description of Third Embodiment FIG. 14 is a block diagram showing a configuration of a signal amplifier circuit according to a third embodiment of the present invention. The signal amplifying circuit 20B shown in FIG. 14 also has, for example, a receiving unit of an optical communication system like the first and second embodiments.
It is used as a signal interface circuit for shaping the waveform of an optical signal attenuated at the time of transmission. The signal interface circuit includes a signal amplification basic block unit 92B and a limiter as a limiter amplification basic block unit at a stage subsequent to the signal amplification basic block unit 92B. It is configured to include an amplifier circuit 33.
【0106】ここで、信号増幅基本ブロック部92B
は、ATC回路22B,AGC増幅回路27,利得制御
回路26をそなえてなるATC−AGC増幅回路21
と、オフセット補償フィードバックループ28Bとをそ
なえて構成されている。ATC回路22Bは、前述の第
1実施形態におけるATC回路22と同様に、入力信号
のピーク値とボトム値とを検出してこれらの値の中間値
を閾値として自動的に設定するものであるが、本実施形
態においては、ATC回路22Bは、ピーク検出回路2
3,基準レベル発生回路45及び分圧回路25により構
成されている。Here, the signal amplification basic block unit 92B
Is an ATC-AGC amplifier circuit 21 including an ATC circuit 22B, an AGC amplifier circuit 27, and a gain control circuit 26.
And an offset compensation feedback loop 28B. The ATC circuit 22B detects the peak value and the bottom value of the input signal and automatically sets an intermediate value of these values as a threshold value, similarly to the ATC circuit 22 in the first embodiment. In the present embodiment, the ATC circuit 22B includes the peak detection circuit 2
3, a reference level generating circuit 45 and a voltage dividing circuit 25.
【0107】ここで、本実施形態にかかる信号増幅回路
20Bを、光通信システムにおける信号インタフェース
回路として用いる場合のように、入力信号が単極性信号
である場合には、入力信号の振幅によらず「0」側レベ
ルは一定となるため、入力信号の「0」側レベルは特に
検出する必要がない。このため、本実施形態において
は、回路構成を簡略化するために、前述の第1,第2実
施形態において説明したボトム検出回路(例えば図5の
符号24参照)の代わりに、入力信号の「0」側レベル
に相当する基準レベル信号を発生する基準レベル発生回
路45を設け、ATC回路22Bが、ピーク検出回路2
3からのピーク値を「1」側レベルとして用いるととも
に、基準レベル発生回路45からの基準レベルを「0」
側レベルとして用いることにより、閾値を発生するよう
に構成されているのである。Here, when the input signal is a unipolar signal as in the case where the signal amplifier circuit 20B according to the present embodiment is used as a signal interface circuit in an optical communication system, regardless of the amplitude of the input signal. Since the “0” side level is constant, it is not necessary to particularly detect the “0” side level of the input signal. For this reason, in this embodiment, in order to simplify the circuit configuration, instead of the bottom detection circuit (for example, see reference numeral 24 in FIG. 5) described in the first and second embodiments, the input signal “ A reference level generating circuit 45 for generating a reference level signal corresponding to the “0” side level is provided.
3 is used as the “1” level, and the reference level from the reference level generation circuit 45 is set to “0”.
It is configured to generate a threshold value by using it as a side level.
【0108】また、本実施形態においては、オフセット
補償フィードバックループ28Bは、AGC増幅回路2
7の差動出力のピーク値とボトム値とを分圧したものの
差レベルについて低域フィルタ処理を施したものをAG
C増幅回路27の入力側(図14ではATC回路22B
の出力部分)へフィードバックして、AGC増幅回路2
7からの差動出力のピーク値とボトム値とを分圧したも
のが等しくなるようにオフセット補償を行なうように構
成されている。Further, in the present embodiment, the offset compensation feedback loop 28B is connected to the AGC amplifier 2
7 obtained by subjecting the differential level of the peak value and the bottom value of the differential output of FIG.
The input side of the C amplification circuit 27 (the ATC circuit 22B in FIG. 14)
Of the AGC amplifier circuit 2
The offset compensation is performed so that the voltage obtained by dividing the peak value and the bottom value of the differential output from 7 is equal.
【0109】即ち、オフセット補償フィードバックルー
プ28Bは、図14に示すように、出力ピーク検出回路
46−1,46−2,出力ボトム検出回路47−1,4
7−2,抵抗48A〜48D,誤差増幅回路30B,ロ
ーパスフィルタ31及び抵抗32をそなえて構成されて
おり、出力ピーク検出回路46−1の出力端子と出力ボ
トム検出回路47−1の出力端子とは、直列接続された
抵抗48A,48Bを介して接続されており、出力ピー
ク検出回路46−2の出力端子と出力ボトム検出回路4
7−2の出力端子とは、直列接続された抵抗48C,4
8Dを介して接続されている。That is, as shown in FIG. 14, the offset compensation feedback loop 28B comprises output peak detection circuits 46-1, 46-2 and output bottom detection circuits 47-1, 4-7.
7-2, resistors 48A to 48D, an error amplifier circuit 30B, a low-pass filter 31, and a resistor 32. The output terminal of the output peak detection circuit 46-1 and the output terminal of the output bottom detection circuit 47-1 are connected to each other. Are connected through series-connected resistors 48A and 48B, and the output terminal of the output peak detection circuit 46-2 and the output bottom detection circuit 4
The output terminal 7-2 is connected to the series-connected resistors 48C and 4C.
8D.
【0110】ここで、出力ピーク検出回路46−1,4
6−2は、AGC増幅回路27からの差動出力(それぞ
れ正相出力及び逆相出力)信号のピーク値を検出するも
のであり、出力ボトム検出回路47−1,47−2は、
AGC増幅回路27からの差動出力(それぞれ正相出力
及び逆相出力)信号のボトム値を検出するものである。Here, the output peak detection circuits 46-1 and 46-4
6-2 detects the peak value of the differential output (positive-phase output and negative-phase output) signal from the AGC amplifier circuit 27, and the output bottom detection circuits 47-1 and 47-2 detect
It detects the bottom value of the differential output (positive-phase output and negative-phase output) signal from the AGC amplifier circuit 27.
【0111】そして、出力ピーク検出回路46−1によ
り検出されたピーク値と出力ボトム検出回路47−1に
より検出されたボトム値とは、抵抗48A,48Bによ
り分圧されて、また、出力ピーク検出回路46−2によ
り検出されたピーク値と出力ボトム検出回路47−2に
より検出されたボトム値とは、抵抗48C,48Dによ
り分圧されて、それぞれ誤差増幅回路30Bに対して出
力されるようになっている。The peak value detected by the output peak detection circuit 46-1 and the bottom value detected by the output bottom detection circuit 47-1 are divided by the resistors 48A and 48B. The peak value detected by the circuit 46-2 and the bottom value detected by the output bottom detection circuit 47-2 are divided by the resistors 48C and 48D and output to the error amplifier circuit 30B. Has become.
【0112】また、誤差増幅回路30Bは、抵抗48A
〜48Dにより分圧されたAGC増幅回路27の差動出
力のピーク値とボトム値との分圧値の差分を、オフセッ
トとして増幅するものである。なお、AGC増幅回路2
7,利得制御回路26,リミッタ増幅回路33,ピーク
検出回路23,分圧回路25,ローパスフィルタ31及
び抵抗32は、上述の第1実施形態において説明したも
のと同様の機能及び構成を有するものである。The error amplifier circuit 30B includes a resistor 48A
The difference between the peak value and the bottom value of the differential output of the AGC amplifier circuit 27 divided by .about.48D is amplified as an offset. Note that the AGC amplifier circuit 2
7, the gain control circuit 26, the limiter amplifier circuit 33, the peak detection circuit 23, the voltage dividing circuit 25, the low-pass filter 31, and the resistor 32 have the same functions and configurations as those described in the first embodiment. is there.
【0113】上述の構成により、本発明の第3実施形態
にかかる信号増幅回路20Bにおいては、信号が入力さ
れると、信号増幅基本ブロック部92BのATC回路2
2Bでは、自動的に入力信号のピーク値と基準レベルに
基づいた閾値が設定される。また、オフセット補償フィ
ードバックループ28Bでは、AGC増幅回路27の差
動出力からオフセット情報が検出されてAGC増幅回路
27の入力側へフィードバックすることにより、AGC
増幅回路27からの差動出力のピーク値とボトム値とを
分圧したものが等しくなるようにオフセットが補償さ
れ、閾値レベルが適正に補償される。With the above configuration, in the signal amplification circuit 20B according to the third embodiment of the present invention, when a signal is input, the ATC circuit 2B of the signal amplification basic block unit 92B
In 2B, a threshold based on the peak value of the input signal and the reference level is automatically set. Further, in the offset compensation feedback loop 28B, the offset information is detected from the differential output of the AGC amplifier circuit 27 and fed back to the input side of the AGC amplifier circuit 27, so that the AGC
The offset is compensated so that the voltage obtained by dividing the peak value and the bottom value of the differential output from the amplifier circuit 27 becomes equal, and the threshold level is appropriately compensated.
【0114】さらに、利得制御回路26では、ATC回
路22Bにて検出されたピーク値と基準レベルとの差分
に応じた利得制御信号が生成されて、フィードフォワー
ド信号としてAGC増幅回路27へ供給される。続い
て、入力された信号とATC回路22Bからの閾値とが
AGC増幅回路27に入力されると、AGC増幅回路2
7では、利得制御回路26からの利得制御信号に基づく
利得で、ATC回路22Bからの閾値レベルを中心にし
て入力信号の差動増幅が行なわれる。Further, in the gain control circuit 26, a gain control signal corresponding to the difference between the peak value detected by the ATC circuit 22B and the reference level is generated and supplied to the AGC amplifier circuit 27 as a feedforward signal. . Subsequently, when the input signal and the threshold value from the ATC circuit 22B are input to the AGC amplifier circuit 27, the AGC amplifier circuit 2
In step 7, differential amplification of the input signal is performed with the gain based on the gain control signal from the gain control circuit 26 centered on the threshold level from the ATC circuit 22B.
【0115】そして、信号増幅基本ブロック部92Bの
AGC増幅回路27により差動増幅された信号がリミッ
タ増幅回路33に入力されると、リミッタ増幅回路33
では、この入力信号が差動増幅された後に所定の信号レ
ベルとなるようにリミットされて出力される。このよう
に、本発明の第3実施形態にかかる信号増幅回路20B
によれば、ATC回路22B,利得制御回路26,AG
C増幅回路27及びオフセット補償フィードバックルー
プ28Bをそなえて構成されることにより、上述した第
1実施形態にかかる信号増幅回路20と同様の利点が得
られるほか、ATC回路22Bが基準レベル発生回路4
5をそなえて構成されることにより、信号増幅回路20
Bの構成を簡素化することができる。When the signal differentially amplified by the AGC amplifier circuit 27 of the signal amplification basic block unit 92B is input to the limiter amplifier circuit 33, the limiter amplifier circuit 33
In this case, after the input signal is differentially amplified, the input signal is limited to a predetermined signal level and output. Thus, the signal amplifier circuit 20B according to the third embodiment of the present invention
According to the above, the ATC circuit 22B, the gain control circuit 26, the AG
With the configuration including the C amplifier circuit 27 and the offset compensation feedback loop 28B, the same advantages as those of the signal amplifier circuit 20 according to the above-described first embodiment can be obtained.
5, the signal amplifying circuit 20
The configuration of B can be simplified.
【0116】また、オフセット補償フィードバックルー
プ28Bが、出力ピーク検出回路46−1,46−2,
出力ボトム検出回路47−1,47−2をそなえ、AG
C増幅回路27の差動出力のピーク値とボトム値とを分
圧したもの(即ち、ATC回路22Bからの閾値レベル
と同様の、AGC増幅回路27の差動出力のピーク値と
ボトム値との中間値)を用いてAGC増幅回路27のオ
フセットを補償することにより、信号の入力レベルが変
動した場合にも安定してオフセット補償を行なうことが
できる。The offset compensation feedback loop 28B includes output peak detection circuits 46-1, 46-2,
With output bottom detection circuits 47-1 and 47-2,
A voltage obtained by dividing the peak value and the bottom value of the differential output of the C amplifier circuit 27 (that is, the peak value and the bottom value of the differential output of the AGC amplifier circuit 27 similar to the threshold level from the ATC circuit 22B). By using the intermediate value to compensate for the offset of the AGC amplifier circuit 27, the offset can be stably compensated even when the input level of the signal fluctuates.
【0117】なお、本実施形態においても、AGC増幅
回路27の入力側に遅延回路(図5の符号43参照)を
設ければ、前述のごとく、利得制御回路26からの利得
制御信号が立ち上がった後にAGC増幅回路27に信号
が入力されるようにすることができ、信号のオーバシュ
ート〔図12(c)のJ参照〕を防ぐことができる。ま
た、本実施形態においても、オフセット補償フィードバ
ックループ28Bを、図5に示すように2つの出力ピー
ク検出回路をそなえて構成し、AGC増幅回路27の差
動出力の各ピーク値を用いてAGC増幅回路27のオフ
セットを補償するようにしたり、2つの出力ボトム検出
回路をそなえて構成し、AGC増幅回路27の差動出力
の各ボトム値を用いてAGC増幅回路27のオフセット
を補償するようにしてもよい。In this embodiment, if a delay circuit (see reference numeral 43 in FIG. 5) is provided on the input side of the AGC amplifier circuit 27, the gain control signal from the gain control circuit 26 rises as described above. A signal can be input to the AGC amplifier circuit 27 later, and overshoot of the signal (see J in FIG. 12C) can be prevented. Also in this embodiment, the offset compensation feedback loop 28B includes two output peak detection circuits as shown in FIG. 5, and uses the respective peak values of the differential output of the AGC amplifier circuit 27 to perform AGC amplification. The offset of the AGC amplifying circuit 27 is compensated by compensating for the offset of the circuit 27 or by providing two output bottom detecting circuits, and using each bottom value of the differential output of the AGC amplifying circuit 27. Is also good.
【0118】さらに、基準レベル発生回路45の代わり
に、ボトム検出回路(図5の符号24参照)を用いれ
ば、本実施形態にかかる信号増幅回路20Bを、情報処
理分野における高速・小振幅信号インタフェース回路と
しても用いることができる。 (d)第4実施形態の説明 図15は本発明の第4実施形態にかかる信号増幅回路の
構成を示すブロック図である。Further, if a bottom detection circuit (see reference numeral 24 in FIG. 5) is used instead of the reference level generation circuit 45, the signal amplification circuit 20B according to the present embodiment can be used as a high-speed / small-amplitude signal interface in the information processing field. It can also be used as a circuit. (D) Description of Fourth Embodiment FIG. 15 is a block diagram showing a configuration of a signal amplifier circuit according to a fourth embodiment of the present invention.
【0119】この図15に示す信号増幅回路50も、前
述の第1〜第3実施形態におけるものと同様に、例えば
光通信システムの受信部において、伝送時に減衰した光
信号の波形整形を行なうための信号インタフェース回路
として用いられるものである。本実施形態にかかる信号
増幅回路50は、AGC増幅回路27を有する信号増幅
基本ブロック部93と、AGC増幅回路53を有するA
GC増幅回路ブロック部51とをそなえるとともに、信
号増幅基本ブロック部93の後段にリミッタ増幅基本ブ
ロック部としてのリミッタ増幅回路33をそなえて構成
されている。The signal amplifying circuit 50 shown in FIG. 15 is also used for shaping the waveform of an optical signal attenuated at the time of transmission in, for example, a receiving section of an optical communication system, as in the first to third embodiments. Is used as a signal interface circuit. The signal amplification circuit 50 according to the present embodiment includes a signal amplification basic block unit 93 having an AGC amplification circuit 27 and an AGC amplification circuit 53 having an AGC amplification circuit 53.
It comprises a GC amplification circuit block section 51 and a limiter amplification circuit 33 as a limiter amplification basic block section subsequent to the signal amplification basic block section 93.
【0120】本実施形態においては、信号増幅回路50
の設計の自由度を大きくするために、信号増幅回路50
が、複数のAGC増幅回路(図15ではAGC増幅回路
27,53)をそなえて構成されている。例えば、信号
増幅基本ブロック部93及びAGC増幅回路ブロック5
1を構成するAGC増幅回路27,53として利得特性
が異なるAGC増幅回路を用いれば、信号増幅回路50
の信号増幅特性を任意に設定することができる。In this embodiment, the signal amplification circuit 50
In order to increase the degree of freedom in the design of the
Are provided with a plurality of AGC amplifier circuits (AGC amplifier circuits 27 and 53 in FIG. 15). For example, the signal amplification basic block unit 93 and the AGC amplification circuit block 5
If AGC amplifier circuits having different gain characteristics are used as the AGC amplifier circuits 27 and 53 constituting the signal amplifier circuit 1,
Can be set arbitrarily.
【0121】ここで、信号増幅基本ブロック部93は、
図15に示すように、ピーク検出回路23,ボトム検出
回路24,利得制御回路26,AGC増幅回路27及び
オフセット補償フィードバックループ28Cをそなえて
構成されている。ピーク検出回路23,ボトム検出回路
24,利得制御回路26及びAGC増幅回路27は、前
述の第1実施形態におけるものと同様の機能及び構成を
有するものである。Here, the signal amplification basic block unit 93
As shown in FIG. 15, the circuit includes a peak detection circuit 23, a bottom detection circuit 24, a gain control circuit 26, an AGC amplification circuit 27, and an offset compensation feedback loop 28C. The peak detection circuit 23, the bottom detection circuit 24, the gain control circuit 26, and the AGC amplifier circuit 27 have the same functions and configurations as those in the first embodiment.
【0122】また、オフセット補償フィードバックルー
プ28Cは、図5に示す抵抗32が設けられていない点
を除いては、前述の第1実施形態におけるものと同様の
構成を有するものである。例えば図5に示すような信号
増幅回路20においては、オフセット補償フィードバッ
クループ28により、AGC増幅回路27からの差動出
力の各ピーク値が等しくなるように、AGC増幅回路2
7の閾値レベル(参照電圧)が決定される。The offset compensation feedback loop 28C has the same configuration as that of the first embodiment except that the resistor 32 shown in FIG. 5 is not provided. For example, in the signal amplification circuit 20 as shown in FIG. 5, the AGC amplification circuit 2 is controlled by the offset compensation feedback loop 28 so that each peak value of the differential output from the AGC amplification circuit 27 becomes equal.
Seven threshold levels (reference voltages) are determined.
【0123】即ち、AGC増幅回路27からの差動出力
の各ピーク値が等しくなるということは、AGC増幅回
路27では信号振幅の中間レベルを中心にして入力信号
が増幅されていることを示しており、換言すれば、オフ
セット補償フィードバックループ28は、それ自身が閾
値レベルを信号中央(即ち入力信号の振幅の中心)に設
定するような機能を有していることになる。That is, the fact that the respective peak values of the differential output from the AGC amplifier circuit 27 become equal indicates that the input signal is amplified around the intermediate level of the signal amplitude in the AGC amplifier circuit 27. In other words, in other words, the offset compensation feedback loop 28 itself has a function of setting the threshold level at the center of the signal (ie, the center of the amplitude of the input signal).
【0124】そこで、本実施形態においては、図15に
示すように、信号増幅回路50がATC回路(図5に示
す符号22参照)をそなえることなく構成されている。
この場合は、オフセット補償フィードバックループ28
Cは、AGC増幅回路53の差動出力の各ピーク値の差
レベルについて低域フィルタ処理を施したものをAGC
増幅回路27の入力側へ閾値〔参照電圧(参照信号)〕
としてフィードバックして、AGC増幅回路27の差動
出力の直流レベルがほぼ等しくなるように閾値を設定す
るように構成されている。即ち、この閾値には、オフセ
ット情報も反映されていることになる。Therefore, in the present embodiment, as shown in FIG. 15, the signal amplifying circuit 50 is configured without an ATC circuit (see reference numeral 22 shown in FIG. 5).
In this case, the offset compensation feedback loop 28
C is a signal obtained by performing low-pass filtering on the difference level between the respective peak values of the differential output of the AGC amplifier circuit 53.
Threshold [reference voltage (reference signal)] to input side of amplifier circuit 27
The threshold value is set so that the DC level of the differential output of the AGC amplifier circuit 27 becomes substantially equal. That is, this threshold value also reflects the offset information.
【0125】また、AGC増幅回路27は、入力信号と
この参照信号とを入力として、利得制御回路26からの
利得制御信号に基づく利得で、オフセット補償フィード
バックループ28Cにより設定された参照信号レベル
(参照レベル)を中心にして入力信号の差動増幅を行な
うように構成されている。なお、オフセット補償フィー
ドバックループ28Cは、前述のごとく、信号増幅回路
50に信号が入力されないとき(入力の無信号時)でも
動作しているが、信号が断続的に入力される場合には、
その時定数が大きいことから入力信号に対応した参照信
号の出力が遅れることになる。従って、本実施形態にか
かる信号増幅回路50は、信号が連続的に入力される場
合に特に有効に機能する。The AGC amplifier circuit 27 receives the input signal and this reference signal as inputs, and obtains a gain based on the gain control signal from the gain control circuit 26, and sets the reference signal level (reference signal) set by the offset compensation feedback loop 28C. (Level). As described above, the offset compensation feedback loop 28C operates even when a signal is not input to the signal amplification circuit 50 (when there is no input signal), but when a signal is intermittently input,
Since the time constant is large, the output of the reference signal corresponding to the input signal is delayed. Therefore, the signal amplification circuit 50 according to the present embodiment functions particularly effectively when signals are continuously input.
【0126】ところで、AGC増幅回路ブロック部51
は、AGC増幅回路53及び利得制御回路52をそなえ
て構成されている。ここで、利得制御回路52は、信号
増幅基本ブロック部93のピーク検出回路23からのピ
ーク値とボトム検出回路24からのボトム値との差分か
ら入力信号の振幅情報(入力振幅レベル)を検出して、
この入力振幅レベルに応じた利得制御信号を、フィード
フォワード信号としてAGC増幅回路53へ供給するも
のであり、利得制御部として機能するものである。The AGC amplifier circuit block 51
Is provided with an AGC amplifier circuit 53 and a gain control circuit 52. Here, the gain control circuit 52 detects the amplitude information (input amplitude level) of the input signal from the difference between the peak value from the peak detection circuit 23 and the bottom value from the bottom detection circuit 24 in the signal amplification basic block unit 93. hand,
The gain control signal corresponding to the input amplitude level is supplied to the AGC amplifier circuit 53 as a feedforward signal, and functions as a gain control unit.
【0127】また、AGC増幅回路53は、信号増幅基
本ブロック部93のAGC増幅回路27からの差動信号
を入力として、利得制御回路52からの利得制御信号に
基づく利得で、入力信号の差動増幅を行なうものであ
り、自動利得制御増幅部として機能するものである。な
お、AGC増幅回路53及び利得制御回路52は、AG
C増幅回路27及び利得制御回路26と同様の構成もの
を用いることができる(図7及び図8参照)。The AGC amplification circuit 53 receives the differential signal from the AGC amplification circuit 27 of the signal amplification basic block unit 93 and receives the differential signal of the input signal with a gain based on the gain control signal from the gain control circuit 52. It performs amplification and functions as an automatic gain control amplifier. Note that the AGC amplifier circuit 53 and the gain control circuit 52
The same configuration as the C amplification circuit 27 and the gain control circuit 26 can be used (see FIGS. 7 and 8).
【0128】ところで、リミッタ増幅回路33は、AG
C増幅回路ブロック部51のAGC増幅回路53からの
差動信号を入力として、入力された信号を差動増幅した
後に所定の信号レベルとなるようにリミットして出力す
るものである。上述の構成により、本発明の第4実施形
態にかかる信号増幅回路50においては、信号が入力さ
れると、信号増幅基本ブロック部93のオフセット補償
フィードバックループ28Cでは、自動的にAGC増幅
回路53からの差動出力に基づいてオフセット情報が反
映された参照レベルが設定される。By the way, the limiter amplifier 33 is connected to the AG
The differential signal from the AGC amplifier circuit 53 of the C amplifier circuit block unit 51 is input, the input signal is differentially amplified, and then the signal is limited to a predetermined signal level and output. With the above-described configuration, in the signal amplification circuit 50 according to the fourth embodiment of the present invention, when a signal is input, the offset compensation feedback loop 28C of the signal amplification basic block unit 93 automatically outputs the signal from the AGC amplification circuit 53. The reference level reflecting the offset information is set based on the differential output of.
【0129】また、利得制御回路26では、ピーク検出
回路23からのピーク値とボトム検出回路24からのボ
トム値との差分に応じた利得制御信号が生成されて、フ
ィードフォワード信号としてAGC増幅回路27へ供給
される。続いて、入力された信号とオフセット補償フィ
ードバックループ28Cからの参照信号とがAGC増幅
回路27に入力されると、AGC増幅回路27では、利
得制御回路26からの利得制御信号に基づく利得で、オ
フセット補償フィードバックループ28Cからの参照レ
ベルを中心にして入力信号の差動増幅が行なわれる。In the gain control circuit 26, a gain control signal corresponding to the difference between the peak value from the peak detection circuit 23 and the bottom value from the bottom detection circuit 24 is generated, and the AGC amplification circuit 27 is used as a feedforward signal. Supplied to Subsequently, when the input signal and the reference signal from the offset compensation feedback loop 28C are input to the AGC amplifier circuit 27, the AGC amplifier circuit 27 sets the offset based on the gain based on the gain control signal from the gain control circuit 26. Differential amplification of the input signal is performed around the reference level from the compensation feedback loop 28C.
【0130】また、AGC増幅回路ブロック部51の利
得制御回路52では、信号増幅基本ブロック部93のピ
ーク検出回路23からのピーク値とボトム検出回路24
からのボトム値との差分に応じた利得制御信号が生成さ
れて、フィードフォワード信号としてAGC増幅回路5
3へ供給される。さらに、信号増幅基本ブロック部93
のAGC増幅回路27により差動増幅された信号が、A
GC増幅回路ブロック部51のAGC増幅回路53に入
力されると、AGC増幅回路53では、利得制御回路5
2からの利得制御信号に基づく利得で、入力信号の差動
増幅が行なわれる。In the gain control circuit 52 of the AGC amplification circuit block 51, the peak value from the peak detection circuit 23 of the signal amplification basic block 93 and the bottom detection
A gain control signal corresponding to the difference from the bottom value is generated as an AGC amplifier circuit 5 as a feedforward signal.
3. Further, the signal amplification basic block unit 93
The signal differentially amplified by the AGC amplifier circuit 27 of FIG.
When the signal is input to the AGC amplifier circuit 53 of the GC amplifier circuit block unit 51, the gain control circuit 5
The differential amplification of the input signal is performed with the gain based on the gain control signal from the second control signal.
【0131】そして、AGC増幅回路ブロック部51の
AGC増幅回路53により差動増幅された信号がリミッ
タ増幅回路33に入力されると、リミッタ増幅回路33
では、この入力信号が差動増幅された後に所定の信号レ
ベルとなるようにリミットされて出力される。このよう
に、本発明の第4実施形態にかかる信号増幅回路50に
よれば、ピーク検出回路23,ボトム検出回路24,利
得制御回路26,AGC増幅回路27及びオフセット補
償フィードバックループ28Cをそなえて構成されるこ
とにより、上述した第1実施形態にかかる信号増幅回路
20と同様の利点を得ることができる。When the signal differentially amplified by the AGC amplifier circuit 53 of the AGC amplifier circuit block section 51 is input to the limiter amplifier circuit 33, the limiter amplifier circuit 33
In this case, after the input signal is differentially amplified, the input signal is limited to a predetermined signal level and output. As described above, according to the signal amplification circuit 50 according to the fourth embodiment of the present invention, the configuration including the peak detection circuit 23, the bottom detection circuit 24, the gain control circuit 26, the AGC amplification circuit 27, and the offset compensation feedback loop 28C is provided. Accordingly, the same advantages as those of the signal amplifier circuit 20 according to the first embodiment described above can be obtained.
【0132】また、オフセット補償フィードバックルー
プ28Cが、閾値レベルを信号中央(即ち入力信号の振
幅の中心)に設定するような機能を有し、このオフセッ
ト補償フィードバックループ28Cにより閾値を設定す
ることにより、閾値を設定するためのATC回路を設け
る必要がなくなるため、信号増幅回路50を簡素に構成
することができる。Further, the offset compensation feedback loop 28C has a function of setting the threshold level at the center of the signal (that is, the center of the amplitude of the input signal). By setting the threshold value by the offset compensation feedback loop 28C, Since there is no need to provide an ATC circuit for setting a threshold value, the signal amplifying circuit 50 can be simply configured.
【0133】さらに、信号増幅回路50が、多段のAG
C増幅回路27,53をそなえて構成されることによ
り、信号増幅回路50の設計の自由度を大きくすること
ができる。なお、本実施形態においても、AGC増幅回
路27の入力側に遅延回路(図5の符号43参照)を設
ければ、前述のごとく、利得制御回路26からの利得制
御信号が立ち上がった後にAGC増幅回路27に信号が
入力されるようにすることができ、信号のオーバシュー
ト〔図12(c)のJ参照〕を防ぐことができる。Further, the signal amplifying circuit 50 includes a multi-stage AG
With the configuration including the C amplifier circuits 27 and 53, the degree of freedom in designing the signal amplifier circuit 50 can be increased. Also in the present embodiment, if a delay circuit (see reference numeral 43 in FIG. 5) is provided on the input side of the AGC amplifier circuit 27, as described above, after the gain control signal from the gain control circuit 26 rises, the AGC amplification circuit 27 rises. A signal can be input to the circuit 27, and overshoot of the signal (see J in FIG. 12C) can be prevented.
【0134】また、本実施形態においても、オフセット
補償フィードバックループ28Cを、2つの出力ボトム
検出回路をそなえて構成し、AGC増幅回路27の差動
出力の各ボトム値を用いてAGC増幅回路27のオフセ
ットを補償するようにしたり、図14に示すように、2
つの出力ピーク検出回路,2つの出力ボトム検出回路及
び4つの抵抗をそなえて構成し、AGC増幅回路27の
差動出力のピーク値とボトム値とを分圧したものを用い
てAGC増幅回路27のオフセットを補償するようにし
てもよい。Also in the present embodiment, the offset compensation feedback loop 28C is configured to include two output bottom detection circuits, and uses the bottom values of the differential outputs of the AGC amplifier circuit 27 to control the AGC amplifier circuit 27. In order to compensate for the offset, as shown in FIG.
The AGC amplifier circuit 27 includes two output peak detection circuits, two output bottom detection circuits, and four resistors, and divides the peak value and the bottom value of the differential output of the AGC amplifier circuit 27 to use the AGC amplifier circuit 27. The offset may be compensated.
【0135】特に、本実施形態にかかる信号増幅回路5
0を、光通信システムにおける信号インタフェース回路
として用いる場合には、ボトム検出回路24の代わりに
基準レベル発生回路(図14の符号45参照)を用い
て、信号増幅回路50の構成を簡素化してもよい。さら
に、本実施形態においては、信号増幅回路50を、光通
信システムの受信部において、伝送時に減衰した光信号
の波形整形を行なうための信号インタフェース回路とし
て用いた場合を例に挙げて説明したが、情報処理分野に
おける高速・小振幅信号インタフェース回路としても用
いることができる。In particular, the signal amplification circuit 5 according to the present embodiment
When 0 is used as a signal interface circuit in an optical communication system, the configuration of the signal amplification circuit 50 is simplified by using a reference level generation circuit (see reference numeral 45 in FIG. 14) instead of the bottom detection circuit 24. Good. Furthermore, in the present embodiment, an example has been described in which the signal amplifying circuit 50 is used as a signal interface circuit for shaping the waveform of an optical signal attenuated during transmission in a receiving unit of an optical communication system. It can also be used as a high-speed, small-amplitude signal interface circuit in the information processing field.
【0136】(e)第5実施形態の説明 図16は本発明の第5実施形態にかかる信号増幅回路の
構成を示すブロック図である。この図16に示す信号増
幅回路60も、前述の第1〜第4実施形態におけるもの
と同様に、例えば光通信システムの受信部において、伝
送時に減衰した光信号の波形整形を行なうための信号イ
ンタフェース回路として用いられるものである。(E) Description of Fifth Embodiment FIG. 16 is a block diagram showing a configuration of a signal amplifier circuit according to a fifth embodiment of the present invention. A signal amplifying circuit 60 shown in FIG. 16 is also a signal interface for shaping the waveform of an optical signal attenuated at the time of transmission in a receiving unit of an optical communication system, for example, as in the first to fourth embodiments. It is used as a circuit.
【0137】本実施形態にかかる信号増幅回路60は、
図16に示すように、信号増幅基本ブロック部としての
ATC−AGC増幅回路61をそなえるとともに、AT
C−AGC増幅回路61の後段にリミッタ増幅基本ブロ
ック部としてのATC−リミッタ増幅回路68をそなえ
て構成されている。ここで、ATC−AGC増幅回路6
1は、ATC回路62,利得制御回路66及びAGC増
幅回路67をそなえて構成されている。The signal amplification circuit 60 according to the present embodiment
As shown in FIG. 16, an ATC-AGC amplification circuit 61 as a signal amplification basic block unit is provided.
An ATC-limiter amplifying circuit 68 as a limiter amplifying basic block is provided at a stage subsequent to the C-AGC amplifying circuit 61. Here, the ATC-AGC amplifier circuit 6
1 includes an ATC circuit 62, a gain control circuit 66, and an AGC amplifier circuit 67.
【0138】ATC回路62は、入力信号のピーク値と
ボトム値とを検出してこれらの値の中間値を閾値として
自動的に設定するものであり、ピーク検出回路63,ボ
トム検出回路64及び抵抗65A,65Bからなる分圧
回路65をそなえて構成されている。なお、ピーク検出
回路63,ボトム検出回路64及び分圧回路65は、上
述の第1実施形態におけるもの(図5参照)と同様の機
能及び構成を有している。The ATC circuit 62 detects the peak value and the bottom value of the input signal and automatically sets an intermediate value of these values as a threshold value. The ATC circuit 62 detects the peak value and the bottom value of the input signal. A voltage dividing circuit 65 including 65A and 65B is provided. Note that the peak detection circuit 63, the bottom detection circuit 64, and the voltage dividing circuit 65 have the same functions and configurations as those in the above-described first embodiment (see FIG. 5).
【0139】また、利得制御回路66は、ATC回路6
2のピーク検出回路63からのピーク値とボトム検出回
路64からのボトム値との差分から入力信号の振幅情報
(入力振幅レベル)を検出して、この入力振幅レベルに
応じた利得制御信号を、フィードフォワード信号として
AGC増幅回路67へ供給するものである。さらに、A
GC増幅回路67は、入力信号とATC回路62からの
閾値とを入力として、利得制御回路66からの利得制御
信号に基づく利得で、ATC回路62からの閾値レベル
を中心にして入力信号の差動増幅を行なうものである。The gain control circuit 66 is connected to the ATC circuit 6
The amplitude information (input amplitude level) of the input signal is detected from the difference between the peak value from the second peak detection circuit 63 and the bottom value from the bottom detection circuit 64, and a gain control signal corresponding to the input amplitude level is obtained. The signal is supplied to the AGC amplifier circuit 67 as a feedforward signal. Furthermore, A
The GC amplification circuit 67 receives the input signal and the threshold value from the ATC circuit 62 as inputs, and obtains a gain based on the gain control signal from the gain control circuit 66. Amplification is performed.
【0140】なお、利得制御回路66及びAGC増幅回
路67も、上述の第1実施形態におけるものと同様の機
能及び構成を有している(図7及び図8参照)。また、
ATC−リミッタ増幅回路68は、ATC回路69及び
リミッタ増幅回路91′をそなえて構成されている。こ
こで、ATC回路69は、前述したATC回路62と同
様に、入力信号(即ちAGC増幅回路67からの出力信
号)のピーク値とボトム値とを検出してこれらの値の中
間値を閾値として自動的に設定するものであり、ピーク
検出回路63A,ボトム検出回路64A及び抵抗65
D,65Eからなる分圧回路65Cをそなえて構成され
ている。なお、ピーク検出回路63A,ボトム検出回路
64A及び分圧回路65Cも、上述の第1実施形態にお
けるもの(図5参照)と同様の機能及び構成を有してい
る。Note that the gain control circuit 66 and the AGC amplifier circuit 67 also have the same functions and configurations as those in the first embodiment (see FIGS. 7 and 8). Also,
The ATC-limiter amplifier 68 includes an ATC circuit 69 and a limiter amplifier 91 '. Here, the ATC circuit 69 detects the peak value and the bottom value of the input signal (that is, the output signal from the AGC amplifier circuit 67), and uses the intermediate value of these values as a threshold value, similarly to the ATC circuit 62 described above. It is set automatically, and includes a peak detection circuit 63A, a bottom detection circuit 64A and a resistor 65A.
A voltage dividing circuit 65C including D and 65E is provided. The peak detection circuit 63A, the bottom detection circuit 64A, and the voltage dividing circuit 65C have the same functions and configurations as those in the first embodiment (see FIG. 5).
【0141】また、リミッタ増幅回路91′は、ATC
−AGC増幅回路61のAGC増幅回路67からの正相
出力とATC回路69からの閾値とを入力として、AT
C回路69からの閾値レベルを中心にしてAGC増幅回
路67からの入力信号を差動増幅した後、増幅した信号
を所定の信号レベルとなるようにリミットして出力する
ものである。なお、リミッタ増幅回路91′において
は、全ての入力範囲で出力振幅が一定レベルにリミット
されるようになっている。The limiter amplifying circuit 91 'has an ATC
The AGC amplifier 61 receives the in-phase output from the AGC amplifier 67 and the threshold from the ATC circuit 69,
After differentially amplifying the input signal from the AGC amplifying circuit 67 around the threshold level from the C circuit 69, the amplified signal is limited to a predetermined signal level and output. In the limiter amplifier circuit 91 ', the output amplitude is limited to a constant level in the entire input range.
【0142】ここで、図17(a)にAGC増幅回路6
7からの差動出力(正相出力)信号の波形図を示すと、
AGC増幅回路67からの出力は、この図17(a)に
示すように、常にAGC増幅回路27の線形範囲〔図1
7(a)に示すリミッタ振幅L〕内にある。このため、
ATC−AGC増幅回路61が有するオフセットによ
り、ピーク値P及びボトム値Bにより決定される閾値T
がシフトした場合でも、ATC−AGC増幅回路61の
AGC増幅回路67からの出力は、直流レベルが変動す
るのみで、パルス幅の変動はほとんど生じない。Here, FIG. 17A shows the AGC amplifier 6
7 shows a waveform diagram of the differential output (positive phase output) signal from FIG.
As shown in FIG. 17A, the output from the AGC amplifier circuit 67 is always the linear range of the AGC amplifier circuit 27 [FIG.
7 (a)]. For this reason,
The threshold value T determined by the peak value P and the bottom value B due to the offset of the ATC-AGC amplifier circuit 61
Is shifted, the output from the AGC amplifying circuit 67 of the ATC-AGC amplifying circuit 61 fluctuates only in the DC level and hardly changes in the pulse width.
【0143】そこで、本実施形態においては、ATC−
AGC増幅回路61が有するオフセットを補償するため
に、ATC−AGC増幅回路61の後段にATC−リミ
ッタ増幅回路68を設けて、AGC増幅回路67からの
出力レベルの変動を、ATC−リミッタ増幅回路68の
ATC回路69により追従して補償するように構成され
ている。Thus, in the present embodiment, the ATC-
In order to compensate for the offset of the AGC amplifying circuit 61, an ATC-limiter amplifying circuit 68 is provided at a stage subsequent to the ATC-AGC amplifying circuit 61, and a change in the output level from the AGC amplifying circuit 67 is monitored by the ATC-limiter amplifying circuit 68. And is compensated by the ATC circuit 69.
【0144】換言すれば、ATC−リミッタ増幅回路6
8においては、リミッタ増幅回路91′を、ATC回路
69によりフィードフォワード的に制御することによ
り、ATC−AGC増幅回路61が有するオフセットを
補償するように構成されているのである。なお、このよ
うにATC回路が多段接続された信号増幅回路として
は、ATC−リミッタ増幅回路(符号68参照)が多段
に接続された信号増幅回路もあり、例えば、ATC−A
GC増幅回路61の代わりにATC−リミッタ増幅回路
をそなえた信号増幅回路も考えられる。In other words, ATC-limiter amplifier circuit 6
In FIG. 8, the limiter amplifier circuit 91 ′ is configured to be controlled in a feed-forward manner by the ATC circuit 69 so as to compensate for the offset of the ATC-AGC amplifier circuit 61. As such a signal amplifier circuit in which the ATC circuits are connected in multiple stages, there is also a signal amplifier circuit in which ATC-limiter amplifier circuits (see reference numeral 68) are connected in multiple stages. For example, ATC-A
Instead of the GC amplifying circuit 61, a signal amplifying circuit having an ATC-limiter amplifying circuit is also conceivable.
【0145】ところが、前段のリミッタ増幅回路では、
信号の入力レベルが大きいと、図17(b)に示すよう
に、リミッタ増幅回路の線形範囲〔図17(b)に示す
リミッタ振幅L〕を超えた部分がリミットされるため、
信号の線形性が失われてしまう。なお、このときは、後
段のリミッタ増幅回路では、図17(b)に示すピーク
値M及びボトム値Nから閾値Uが決定されることにな
る。However, in the preceding limiter amplifier circuit,
When the input level of the signal is large, the portion exceeding the linear range [limiter amplitude L shown in FIG. 17B] of the limiter amplifier circuit is limited as shown in FIG.
The linearity of the signal is lost. In this case, the threshold U is determined from the peak value M and the bottom value N shown in FIG.
【0146】一方、ATC−AGC増幅回路61のAG
C増幅回路67では、図17(a)に示すように、信号
がリミットせずに常に線形範囲で動作するため、リミッ
タ増幅回路では線形性が失われるような大きなレベルの
信号が入力された場合でも、オフセットにより生じた閾
値レベルのずれを出力レベルの変動として線形に反映す
ることが可能となる。On the other hand, the ATC-AGC amplifier 61
As shown in FIG. 17A, the C amplifier circuit 67 always operates in a linear range without limiting the signal. Therefore, when a signal of a large level that loses linearity in the limiter amplifier circuit is input. However, it is possible to linearly reflect the shift in the threshold level caused by the offset as a change in the output level.
【0147】そこで、本実施形態においては、前段の増
幅回路をATC−AGC増幅回路61とすることによ
り、後段のATC回路69によりオフセットを補償でき
るような入力信号の範囲を広げ、ATC回路を多段接続
する効果をさらに大きくしているのである。上述の構成
により、本発明の第5実施形態にかかる信号増幅回路6
0においては、信号が入力されると、ATC−AGC増
幅回路61のATC回路62では、自動的に入力信号の
ピーク値とボトム値に基づいた閾値が設定される。Therefore, in this embodiment, by using the ATC-AGC amplifying circuit 61 as the preceding-stage amplifying circuit, the range of the input signal in which the offset can be compensated by the subsequent-stage ATC circuit 69 is widened, and the ATC circuit is multistage. The effect of the connection is even greater. With the above configuration, the signal amplifier circuit 6 according to the fifth embodiment of the present invention
At 0, when a signal is input, the ATC circuit 62 of the ATC-AGC amplifier 61 automatically sets a threshold based on the peak value and the bottom value of the input signal.
【0148】また、利得制御回路66では、ATC回路
62にて検出されたピーク値とボトム値との差分に応じ
た利得制御信号が生成されて、フィードフォワード信号
としてAGC増幅回路67へ供給される。続いて、入力
信号とATC回路62からの閾値とがAGC増幅回路6
7に入力されると、AGC増幅回路67では、利得制御
回路66からの利得制御信号に基づく利得で、ATC回
路62からの閾値レベルを中心にして入力信号の差動増
幅が行なわれる。In the gain control circuit 66, a gain control signal corresponding to the difference between the peak value and the bottom value detected by the ATC circuit 62 is generated and supplied to the AGC amplifier circuit 67 as a feedforward signal. . Subsequently, the input signal and the threshold from the ATC circuit 62 are
7, the AGC amplification circuit 67 performs differential amplification of the input signal with the gain based on the gain control signal from the gain control circuit 66 centered on the threshold level from the ATC circuit 62.
【0149】さらに、ATC−AGC増幅回路61のA
GC増幅回路67により差動増幅された信号がATC−
リミッタ増幅回路68に出力されると、ATC−リミッ
タ増幅回路68のATC回路69では、自動的にAGC
増幅回路67からの出力信号のピーク値とボトム値に基
づいた閾値が設定される。そして、AGC増幅回路67
からの正相出力とATC回路69からの閾値とがリミッ
タ増幅回路91′に入力されると、リミッタ増幅回路9
1′では、ATC回路69からの閾値レベルを中心にし
てAGC増幅回路67からの入力信号が差動増幅された
後、増幅された信号が所定の信号レベルとなるようにリ
ミットされて出力される。Further, the ATC-AGC amplifier 61
The signal that has been differentially amplified by the GC amplifier 67 is ATC-
When output to the limiter amplifier circuit 68, the ATC circuit 69 of the ATC-limiter amplifier circuit 68 automatically generates the AGC signal.
A threshold is set based on the peak value and the bottom value of the output signal from the amplifier circuit 67. Then, the AGC amplifier circuit 67
When the positive phase output from the ATC circuit and the threshold value from the ATC circuit 69 are input to the limiter amplifier circuit 91 ', the limiter amplifier circuit 9'
In 1 ', after the input signal from the AGC amplifier circuit 67 is differentially amplified around the threshold level from the ATC circuit 69, the amplified signal is limited to a predetermined signal level and output. .
【0150】このように、本発明の第5実施形態にかか
る信号増幅回路60によれば、ATC−AGC増幅回路
61をそなえるとともに、その後段にATC−リミッタ
増幅回路68をそなえて構成されることにより、上述し
た第1実施形態にかかる信号増幅回路20と同様の利点
が得られるほか、ATC−リミッタ増幅回路68におい
てフィードフォワード制御によりオフセットの補償を行
なうことにより、オフセット補償フィードバックループ
(図5の符号28参照)を用いることなく信号のパルス
幅の変動を低減することができるため、応答の時定数に
制限がある高速の信号の増幅を行なう際にも適用するこ
とができる。As described above, according to the signal amplifier circuit 60 according to the fifth embodiment of the present invention, the ATC-AGC amplifier circuit 61 is provided, and the ATC-limiter amplifier circuit 68 is provided at the subsequent stage. Thus, the same advantages as those of the signal amplifier circuit 20 according to the above-described first embodiment can be obtained, and the offset compensation feedback loop (see FIG. 5) can be obtained by performing offset compensation by feedforward control in the ATC-limiter amplifier circuit 68. Since the fluctuation of the pulse width of the signal can be reduced without using the reference numeral 28), the present invention can be applied to the case of amplifying a high-speed signal whose response time constant is limited.
【0151】なお、本実施形態においても、ATC−A
GC増幅回路61のAGC増幅回路67の入力側に遅延
回路(図5の符号43参照)を設ければ、前述のごと
く、利得制御回路66からの利得制御信号が立ち上がっ
た後にAGC増幅回路67に信号が入力されるようにす
ることができ、信号のオーバシュート〔図12(c)の
J参照〕を防ぐことができる。In this embodiment, ATC-A
If a delay circuit (see reference numeral 43 in FIG. 5) is provided on the input side of the AGC amplifying circuit 67 of the GC amplifying circuit 61, as described above, after the gain control signal from the gain control circuit 66 rises, the AGC amplifying circuit 67 A signal can be input, and overshoot of the signal (see J in FIG. 12C) can be prevented.
【0152】特に、本実施形態にかかる信号増幅回路6
0を、光通信システムにおける信号インタフェース回路
として用いる場合には、ボトム検出回路24の代わりに
基準レベル発生回路(図14の符号45参照)を用い
て、信号増幅回路60の構成を簡素化してもよい。ま
た、本実施形態においては、信号増幅回路60を、光通
信システムの受信部において、伝送時に減衰した光信号
の波形整形を行なうための信号インタフェース回路とし
て用いた場合を例に挙げて説明したが、情報処理分野に
おける高速・小振幅信号インタフェース回路としても用
いることができる。In particular, the signal amplification circuit 6 according to the present embodiment
When 0 is used as a signal interface circuit in an optical communication system, the configuration of the signal amplification circuit 60 is simplified by using a reference level generation circuit (see reference numeral 45 in FIG. 14) instead of the bottom detection circuit 24. Good. Further, in the present embodiment, an example has been described in which the signal amplifying circuit 60 is used as a signal interface circuit for shaping the waveform of an optical signal attenuated during transmission in a receiving unit of an optical communication system. It can also be used as a high-speed, small-amplitude signal interface circuit in the information processing field.
【0153】(f)第6実施形態の説明 図18は本発明の第6実施形態にかかる信号増幅回路の
構成を示すブロック図である。この図18に示す信号増
幅回路70も、前述の第1〜第5実施形態におけるもの
と同様に、例えば光通信システムの受信部において、伝
送時に減衰した光信号の波形整形を行なうための信号イ
ンタフェース回路として用いられるものである。(F) Description of Sixth Embodiment FIG. 18 is a block diagram showing a configuration of a signal amplifier circuit according to a sixth embodiment of the present invention. The signal amplifier circuit 70 shown in FIG. 18 also has a signal interface for shaping the waveform of an optical signal attenuated at the time of transmission in, for example, a receiver of an optical communication system, as in the first to fifth embodiments. It is used as a circuit.
【0154】本実施形態にかかる信号増幅回路70は、
図18に示すように、信号増幅基本ブロック部としての
ATC−AGC増幅回路71,78をそなえるととも
に、ATC−AGC増幅回路78の後段にリミッタ増幅
基本ブロック部としてのATC−リミッタ増幅回路85
をそなえて構成されている。本実施形態においては、信
号増幅回路70の設計の自由度を大きくするために、信
号増幅回路70が2段のATC−AGC増幅回路71,
78をそなえて構成されている。例えば、ATC−AG
C増幅回路71,78をそれぞれ利得特性が異なるAG
C増幅回路(図18の符号77,84参照)を用いて構
成すれば、信号増幅回路70の信号増幅特性を任意に設
定することができる。The signal amplification circuit 70 according to the present embodiment
As shown in FIG. 18, ATC-AGC amplifier circuits 71 and 78 as a signal amplification basic block section are provided, and an ATC-limiter amplification circuit 85 as a limiter amplification basic block section is provided at a stage subsequent to the ATC-AGC amplification circuit 78.
It is configured with. In the present embodiment, in order to increase the degree of freedom in designing the signal amplifying circuit 70, the signal amplifying circuit 70 includes two-stage ATC-AGC amplifying circuits 71 and 72.
78. For example, ATC-AG
AG amplifiers 71 and 78 having different gain characteristics
By using a C amplifier circuit (see reference numerals 77 and 84 in FIG. 18), the signal amplification characteristics of the signal amplifier circuit 70 can be set arbitrarily.
【0155】ここで、ATC−AGC増幅回路71は、
ATC回路72,利得制御回路76及びAGC増幅回路
77をそなえて構成されている。ATC回路72は、入
力信号のピーク値とボトム値とを検出してこれらの値の
中間値を閾値として自動的に設定するものであり、ピー
ク検出回路73,ボトム検出回路74及び抵抗75A,
75Bからなる分圧回路75をそなえて構成されてい
る。Here, the ATC-AGC amplifier circuit 71
It comprises an ATC circuit 72, a gain control circuit 76 and an AGC amplifier circuit 77. The ATC circuit 72 detects a peak value and a bottom value of the input signal, and automatically sets an intermediate value between these values as a threshold value. The ATC circuit 72 includes a peak detection circuit 73, a bottom detection circuit 74, a resistor 75A,
A voltage dividing circuit 75 composed of 75B is provided.
【0156】ここで、ピーク検出回路73は、入力信号
のピーク値を検出して「1」側レベルとして出力するも
のであり、「1」側レベル出力回路として機能するもの
である。このピーク検出回路73は、図22に示すよう
に、差動増幅回路54,ダイオード55,検出容量56
及びバッファ57をそなえて構成されており、入力信号
がハイレベル(「1」側レベル)であるときには、検出
容量56を充電し、入力信号がローレベル(「0」側レ
ベル)であるときには、ダイオード55を用いて差動増
幅回路54の出力インピーダンスを高くして放電パスを
断つことにより、入力信号のピーク値の検出及び保持を
行なうものである。Here, the peak detection circuit 73 detects the peak value of the input signal and outputs it as a “1” side level, and functions as a “1” side level output circuit. As shown in FIG. 22, the peak detection circuit 73 includes a differential amplifier circuit 54, a diode 55, and a detection capacitor 56.
When the input signal is at a high level (“1” side level), the detection capacitor 56 is charged. When the input signal is at a low level (“0” side level), The output impedance of the differential amplifier circuit 54 is increased using the diode 55 to cut off the discharge path, thereby detecting and holding the peak value of the input signal.
【0157】なお、バッファ57は、高入力インピーダ
ンスのときに低出力インピーダンスとなるような回路で
あり、検出容量56に保持された電荷が他の回路(例え
ばピーク検出回路73の後段に接続された分圧回路7
5)に流出するのを防ぐために設けられている。また、
このピーク検出回路73は、詳細には、図23に示すよ
うな構成を有しており、差動増幅回路54は2つのMO
S−FET54Aからなる差動対と3つのMOS−FE
T54Bとをそなえて構成されている。The buffer 57 is a circuit having a low output impedance when the input impedance is high. The charge held in the detection capacitor 56 is connected to another circuit (for example, connected to a stage subsequent to the peak detection circuit 73). Voltage dividing circuit 7
5) It is provided to prevent outflow. Also,
The peak detection circuit 73 has a configuration as shown in FIG. 23 in detail, and the differential amplifier circuit 54 has two MOs.
A differential pair of S-FETs 54A and three MOS-FEs
And T54B.
【0158】さらに、ダイオード55は、MOS−FE
T55Aで構成されており、バッファ57は、ドレイン
接地されたソースホロア構成の一対のMOS−FET5
7Aをそなえて構成されている。なお、49は、ピーク
検出回路73内の差動増幅回路54及びバッファ57に
電流を供給する定電流源としてのバイアス回路であり、
図23に示すように、2つのMOS−FET49Aと2
つの定電流源49Bとをそなえている。Further, the diode 55 is a MOS-FE
The buffer 57 is composed of a pair of MOS-FETs 5 having a source follower configuration with a grounded drain.
7A. Reference numeral 49 denotes a bias circuit serving as a constant current source that supplies current to the differential amplifier circuit 54 and the buffer 57 in the peak detection circuit 73.
As shown in FIG. 23, two MOS-FETs 49A and 2
And two constant current sources 49B.
【0159】さらに、ボトム検出回路74は、入力信号
のボトム値を検出して「0」側レベルとして出力するも
のであり、「0」側レベル出力回路として機能するもの
である。このボトム検出回路74は、図24に示すよう
に、差動増幅回路54′,ダイオード55′,検出容量
56及びバッファ57をそなえて構成されており、前述
したピーク検出回路73とは逆に、入力信号がローレベ
ル(「0」側レベル)であるときには、検出容量56を
充電し、入力信号がハイレベル(「1」側レベル)であ
るときには、ダイオード55′を用いて差動増幅回路5
4′の出力インピーダンスを高くして放電パスを断つこ
とにより、入力信号のボトム値の検出及び保持を行なう
ものである。Further, the bottom detection circuit 74 detects the bottom value of the input signal and outputs it as a "0" side level, and functions as a "0" side level output circuit. As shown in FIG. 24, the bottom detection circuit 74 includes a differential amplifier circuit 54 ', a diode 55', a detection capacitor 56, and a buffer 57. Contrary to the above-described peak detection circuit 73, When the input signal is at a low level (“0” side level), the detection capacitor 56 is charged, and when the input signal is at a high level (“1” side level), the differential amplifier circuit 5 using a diode 55 ′.
The detection and holding of the bottom value of the input signal is performed by cutting the discharge path by increasing the output impedance of 4 '.
【0160】なお、バッファ57は、高入力インピーダ
ンスのときに低出力インピーダンスとなるような回路で
あり、検出容量56に保持された電荷が他の回路(例え
ばボトム検出回路74の後段に接続された分圧回路7
5)に流出するのを防ぐために設けられている。また、
このボトム検出回路74は、詳細には、図25に示すよ
うな構成を有しており、差動増幅回路54′は2つのM
OS−FET54Cからなる差動対と3つのMOS−F
ET54Dとをそなえて構成されている。The buffer 57 is a circuit having a low output impedance when the input impedance is high, and the electric charge held in the detection capacitor 56 is connected to another circuit (for example, connected to a stage subsequent to the bottom detection circuit 74). Voltage dividing circuit 7
5) It is provided to prevent outflow. Also,
The bottom detection circuit 74 has a configuration as shown in FIG. 25 in detail, and the differential amplifier circuit 54 'includes two M
OS-FET 54C differential pair and three MOS-Fs
It is configured with ET54D.
【0161】さらに、ダイオード55′は、MOS−F
ET55Bで構成されており、バッファ57は、ドレイ
ン接地されたソースホロア構成の一対のMOS−FET
57Aをそなえて構成されている。また、このボトム検
出回路74にも、前述したピーク検出回路73と同様
に、ボトム検出回路74内の差動増幅回路54′及びバ
ッファ57に電流を供給する定電流源としてのバイアス
回路49が設けられている。このバイアス回路49は、
図25に示すように、2つのMOS−FET49Aと2
つの定電流源49Bとをそなえている。Further, the diode 55 'is a MOS-F
The buffer 57 is composed of a pair of source-follower MOS-FETs having a drain-grounded source follower configuration.
57A. The bottom detection circuit 74 is also provided with a bias circuit 49 as a constant current source for supplying a current to the differential amplifier circuit 54 'and the buffer 57 in the bottom detection circuit 74, similarly to the above-described peak detection circuit 73. Have been. This bias circuit 49
As shown in FIG. 25, two MOS-FETs 49A and 2
And two constant current sources 49B.
【0162】なお、分圧回路75は、上述の第1実施形
態におけるもの(図5参照)と同様の機能及び構成を有
している。また、利得制御回路76は、ATC回路72
のピーク検出回路73からのピーク値とボトム検出回路
74からのボトム値との差分から入力信号の振幅情報
(入力振幅レベル)を検出して、この入力振幅レベルに
応じた利得制御信号を、フィードフォワード信号として
AGC増幅回路77へ供給するものであり、利得制御部
として機能するものである。The voltage dividing circuit 75 has the same function and configuration as those of the first embodiment (see FIG. 5). The gain control circuit 76 includes an ATC circuit 72
The amplitude information (input amplitude level) of the input signal is detected from the difference between the peak value from the peak detection circuit 73 and the bottom value from the bottom detection circuit 74, and the gain control signal corresponding to the input amplitude level is fed to The signal is supplied to the AGC amplifier circuit 77 as a forward signal, and functions as a gain control unit.
【0163】具体的には、利得制御回路76は、図27
に示すように、レベルシフト回路58,差動増幅回路5
9及びバイアス回路49をそなえて構成されている。こ
こで、差動増幅回路59は、2つのMOS−FET59
Cからなる差動対,2つの抵抗59A及び7個のMOS
−FET59Bをそなえて構成されることにより、AT
C回路72のピーク検出回路73からの出力(ピーク
値)とボトム検出回路74からの出力(ボトム値)とを
入力として差動増幅を行なって、ピーク値とボトム値の
差レベル(即ち入力振幅レベル)をAGC増幅回路77
の利得制御信号(+及び−の利得制御信号)に変換する
ものである。More specifically, the gain control circuit 76
As shown in the figure, the level shift circuit 58 and the differential amplifier circuit 5
9 and a bias circuit 49. Here, the differential amplifier circuit 59 includes two MOS-FETs 59.
C differential pair, two resistors 59A and seven MOSs
-By configuring with FET59B, AT
The differential amplification is performed using the output (peak value) from the peak detection circuit 73 of the C circuit 72 and the output (bottom value) from the bottom detection circuit 74 as inputs, and the difference level between the peak value and the bottom value (that is, the input amplitude) Level) to the AGC amplifier circuit 77
(A gain control signal of + and-).
【0164】また、レベルシフト回路58は、差動増幅
回路59の入力端の入力側に設けられ、ピーク値又はボ
トム値のいずれか(図27ではボトム値)が入力され
て、第1実施形態において前述した理由と同様の理由か
ら、入力されたピーク値又はボトム値を所定レベル分シ
フトさせるものである。なお、このレベルシフト回路5
8は、抵抗58A及び定電流源としてのMOS−FET
58Bをそなえて構成されている。The level shift circuit 58 is provided on the input side of the input terminal of the differential amplifier circuit 59, and receives either the peak value or the bottom value (bottom value in FIG. 27) and receives the signal in the first embodiment. In the above, for the same reason as described above, the inputted peak value or bottom value is shifted by a predetermined level. The level shift circuit 5
8 is a resistor 58A and a MOS-FET as a constant current source
58B.
【0165】さらに、バイアス回路49は、利得制御回
路76内のレベルシフト回路58及び差動増幅回路59
に電流を供給する定電流源であり、図27に示すよう
に、2つのMOS−FET49Aと2つの定電流源49
Bとをそなえている。ところで、AGC増幅回路77
は、入力信号とATC回路72からの閾値とを入力とし
て、利得制御回路76からの利得制御信号に基づく利得
で、ATC回路72からの閾値レベルを中心にして入力
信号の差動増幅を行なうものであり、自動利得制御増幅
部として機能するものである。Further, the bias circuit 49 includes a level shift circuit 58 and a differential amplifier circuit 59 in the gain control circuit 76.
27, two MOS-FETs 49A and two constant current sources 49 as shown in FIG.
B is provided. By the way, the AGC amplifier circuit 77
Is a gain based on the gain control signal from the gain control circuit 76 with the input signal and the threshold from the ATC circuit 72 as inputs, and performs differential amplification of the input signal around the threshold level from the ATC circuit 72 And functions as an automatic gain control amplifier.
【0166】具体的には、AGC増幅回路77は、図2
8に示すように、負荷抵抗95A,小利得差動対95
C,大利得差動対95E,利得制御差動対95G及び定
電流源としてのMOS−FET95Iをそなえて構成さ
れている。また、負荷抵抗95Aは2つの抵抗95Bか
らなり、小利得差動対95Cは2つのMOS−FET9
5Dから、大利得差動対95Eは2つのMOS−FET
95Fから、利得制御差動対95Gは2つのMOS−F
ET95Hからなる。More specifically, the AGC amplifier 77 has the configuration shown in FIG.
As shown in FIG. 8, a load resistor 95A, a small gain differential pair 95
C, a large gain differential pair 95E, a gain control differential pair 95G, and a MOS-FET 95I as a constant current source. The load resistor 95A includes two resistors 95B, and the small gain differential pair 95C includes two MOS-FETs 9B.
From 5D, the large gain differential pair 95E has two MOS-FETs.
From 95F, the gain control differential pair 95G has two MOS-Fs.
ET95H.
【0167】ここで、小利得差動対95C及び大利得差
動対95Eは、図8を用いて前述したAGC増幅回路2
7におけるものと同様に、それぞれトランスコンダクタ
ンスが異なるように設計されており、これらの2つの差
動対95C,95Eに流れる電流値の割合を利得制御差
動対95Gにより制御することにより、AGC回路77
全体のトランスコンダクタンス値が変化するようになっ
ている。Here, the small gain differential pair 95C and the large gain differential pair 95E correspond to the AGC amplifier circuit 2 described with reference to FIG.
7, the transconductance is designed to be different from each other. By controlling the ratio of the current value flowing through these two differential pairs 95C and 95E by the gain control differential pair 95G, the AGC circuit 77
The overall transconductance value changes.
【0168】また、AGC増幅回路77全体で流れる電
流は定電流源としてのMOS−FET95Iにより決定
されるため、電流値と負荷抵抗95Aとの積で与えられ
るリミッタ振幅は、利得が変動した場合においても一定
に保たれるようになっている。即ち、AGC増幅回路7
7は、同一の負荷抵抗95Aにトランスコンダクタンス
の異なる2つの差動対95C,95Eを接続し、2つの
差動対入力に共通に差動入力端子P1,P2を接続し、
2つの差動対95C,95Eに流れる電流の総和をほぼ
一定に保ちつつ、電流の比率を変化させることで増幅利
得を制御するように構成されているのである。Since the current flowing through the entire AGC amplifier circuit 77 is determined by the MOS-FET 95I as a constant current source, the limiter amplitude given by the product of the current value and the load resistance 95A may vary depending on the variation of the gain. Is also kept constant. That is, the AGC amplifier circuit 7
7, two differential pairs 95C and 95E having different transconductances are connected to the same load resistor 95A, and the differential input terminals P1 and P2 are commonly connected to the two differential pair inputs.
The amplification gain is controlled by changing the ratio of the currents while keeping the sum of the currents flowing through the two differential pairs 95C and 95E substantially constant.
【0169】なお、AGC増幅回路77においては、図
28に示すように、増幅された信号は、ドレイン接地さ
れたソースホロア構成の複数のMOS−FET95J等
を介して、出力端子P5,P6から出力されるようにな
っている。また、図28において、95Kは抵抗であ
り、95LはMOS−FETである。さらに、AGC増
幅回路77には、図28に示すように、AGC増幅回路
77に電流を供給する定電流源としてのバイアス回路9
4が付設されている。なお、このバイアス回路94は、
MOS−FET94A及び定電流源94Bとをそなえて
いる。In the AGC amplifier circuit 77, as shown in FIG. 28, the amplified signal is output from output terminals P5 and P6 via a plurality of MOS-FETs 95J in a source follower configuration with a drain grounded. It has become so. In FIG. 28, 95K is a resistor, and 95L is a MOS-FET. Further, as shown in FIG. 28, the AGC amplifier 77 has a bias circuit 9 as a constant current source for supplying a current to the AGC amplifier 77.
4 is attached. This bias circuit 94
A MOS-FET 94A and a constant current source 94B are provided.
【0170】また、AGC増幅回路77を構成するトラ
ンジスタとしては、図28に示すようなMOS−FET
のほか、バイポーラトランジスタを用いることもできる
(図21参照)。このような構成により、AGC増幅回
路77は、図8を用いて前述したAGC増幅回路27と
同様に動作する。The transistors constituting the AGC amplifier 77 are MOS-FETs as shown in FIG.
Alternatively, a bipolar transistor can be used (see FIG. 21). With such a configuration, the AGC amplifier circuit 77 operates in the same manner as the AGC amplifier circuit 27 described with reference to FIG.
【0171】即ち、AGC増幅回路77においては、図
28に示すように、入力信号及びATC回路72からの
閾値が、入力端子P1,P2から小利得差動対95C,
大利得差動対95Eにそれぞれ入力されるとともに、利
得制御回路76からの利得制御信号が、利得制御端子P
3,P4から利得制御差動対95Gに入力されると、利
得制御信号に基づく利得で、閾値レベルを中心にして入
力信号の差動増幅が行なわれ、増幅された信号は、複数
のMOS−FET95J等を介して出力端子P5,P6
から出力される。That is, in the AGC amplifier circuit 77, as shown in FIG. 28, the input signal and the threshold value from the ATC circuit 72 are changed from the input terminals P1 and P2 to the small gain differential pair 95C,
The gain control signal is input to the large gain differential pair 95E, and the gain control signal from the gain control circuit 76 is supplied to the gain control terminal P.
3 and P4, when input to the gain control differential pair 95G, the input signal is differentially amplified centering on the threshold level with a gain based on the gain control signal. Output terminals P5 and P6 via FET95J etc.
Output from
【0172】ところで、ATC−AGC増幅回路78
は、前述のATC−AGC増幅回路71と同様に、AT
C回路79,利得制御回路83及びAGC増幅回路84
をそなえて構成されている。ATC回路79は、前述の
ATC回路72と同様に、入力信号(即ちATC−AG
C増幅回路71のAGC増幅回路77からの出力信号)
のピーク値とボトム値とを検出してこれらの値の中間値
を閾値として自動的に設定するものであり、ピーク検出
回路80,ボトム検出回路81及び抵抗82A,82B
からなる分圧回路82をそなえて構成されている。The ATC-AGC amplifying circuit 78
Is similar to the ATC-AGC amplifier circuit 71 described above.
C circuit 79, gain control circuit 83, and AGC amplifier circuit 84
It is configured with. The ATC circuit 79 supplies the input signal (that is, the ATC-AG
Output signal from AGC amplifier 77 of C amplifier 71)
And automatically sets a middle value of these values as a threshold value. The peak detection circuit 80, the bottom detection circuit 81, and the resistors 82A and 82B
And a voltage dividing circuit 82 composed of
【0173】なお、ピーク検出回路80及びボトム検出
回路81は、それぞれ前述したピーク検出回路73及び
ボトム検出回路74と同様の機能及び構成を有してお
り、分圧回路82は、上述の第1実施形態におけるもの
(図5参照)と同様の機能及び構成を有している。ま
た、利得制御回路83は、ATC−AGC増幅回路71
のピーク検出回路73からのピーク値とボトム検出回路
74からのボトム値との差分から入力信号の振幅情報
(入力振幅レベル)を検出して、この入力振幅レベルに
応じた利得制御信号を、フィードフォワード信号として
AGC増幅回路84へ供給するものである。Note that the peak detection circuit 80 and the bottom detection circuit 81 have the same functions and configurations as the above-described peak detection circuit 73 and bottom detection circuit 74, respectively. It has functions and configurations similar to those in the embodiment (see FIG. 5). The gain control circuit 83 includes an ATC-AGC amplifier 71
The amplitude information (input amplitude level) of the input signal is detected from the difference between the peak value from the peak detection circuit 73 and the bottom value from the bottom detection circuit 74, and the gain control signal corresponding to the input amplitude level is fed to The signal is supplied to the AGC amplifier circuit 84 as a forward signal.
【0174】さらに、AGC増幅回路84は、ATC−
AGC増幅回路71のAGC増幅回路77からの出力信
号とATC回路79からの閾値とを入力として、利得制
御回路83からの利得制御信号に基づく利得で、ATC
回路79からの閾値レベルを中心にしてAGC増幅回路
77からの入力信号の差動増幅を行なうものである。な
お、利得制御回路83及びAGC増幅回路84も、それ
ぞれ前述した利得制御回路76及びAGC増幅回路77
と同様の機能及び構成を有している。Further, the AGC amplifier circuit 84 has an ATC-
The output signal from the AGC amplifying circuit 77 of the AGC amplifying circuit 71 and the threshold value from the ATC circuit 79 are input, and the gain based on the gain control signal from the gain control circuit 83 is ATC.
The differential amplification of the input signal from the AGC amplifier circuit 77 is performed centering on the threshold level from the circuit 79. The gain control circuit 83 and the AGC amplifier circuit 84 are also the gain control circuit 76 and the AGC amplifier circuit 77, respectively.
It has the same function and configuration.
【0175】さらに、ATC−リミッタ増幅回路85
は、ATC回路86及びリミッタ増幅回路91をそなえ
て構成されている。ATC回路86は、前述したATC
回路72と同様に、入力信号(即ちAGC増幅回路84
からの正相出力)のピーク値とボトム値とを検出してこ
れらの値の中間値を閾値として自動的に設定するもので
あるが、本実施形態においては、ピーク検出回路87,
ボトム検出回路88,抵抗89A,89Bからなる分圧
回路89及びガード電圧発生回路90をそなえて構成さ
れている。Further, the ATC-limiter amplifying circuit 85
Are provided with an ATC circuit 86 and a limiter amplifier circuit 91. The ATC circuit 86 uses the ATC circuit described above.
Similarly to the circuit 72, the input signal (that is, the AGC amplifier circuit 84)
, The peak value and the bottom value of the positive-phase output from the first and second values are detected, and an intermediate value of these values is automatically set as a threshold. In the present embodiment, the peak detection circuit 87,
The circuit includes a bottom detecting circuit 88, a voltage dividing circuit 89 including resistors 89A and 89B, and a guard voltage generating circuit 90.
【0176】なお、ピーク検出回路87及びボトム検出
回路88は、それぞれ前述したピーク検出回路73及び
ボトム検出回路74と同様の機能及び構成を有してお
り、分圧回路89は、上述の第1実施形態におけるもの
(図5参照)と同様の機能及び構成を有している。ここ
で、ATC回路を用いて構成された信号増幅回路におい
ては、信号が入力されないとき〔入力の無信号時;図1
9(a)の符号W参照〕には、信号レベルと閾値レベル
とが等しくなるため、微弱な入力雑音によりその出力が
「0」又は「1」に振れ、信号が誤認識されることがあ
る。The peak detection circuit 87 and the bottom detection circuit 88 have the same functions and configurations as the above-described peak detection circuit 73 and bottom detection circuit 74, respectively. It has functions and configurations similar to those in the embodiment (see FIG. 5). Here, in the signal amplification circuit configured using the ATC circuit, when a signal is not input [when there is no input signal; FIG.
9 (a), since the signal level is equal to the threshold level, the output may fluctuate to "0" or "1" due to weak input noise, and the signal may be erroneously recognized. .
【0177】この入力雑音による信号の誤認識を防ぐた
めには、図19(b)に示すように、ATC回路86に
信号が入力されていないとき(無信号時W)にも、閾値
レベルTを入力雑音レベルより高くなるように制御すれ
ばよい。ここで、ガード電圧発生回路90は、図19
(b)に示すように、所定の(入力雑音より大きいレベ
ルの)ガード電圧Vを発生するものであり、本実施形態
においては、このガード電圧発生回路90が、ATC回
路86に信号が入力されていないときにも、閾値レベル
Tが入力の無信号時レベルより所定のガード電圧分(即
ち入力雑音より大きいレベル分)だけ高くなるようにボ
トム検出回路88の出力(ボトム検出レベルB)を制御
することにより、閾値レベルTを制御するようになって
いる。In order to prevent erroneous recognition of a signal due to the input noise, as shown in FIG. 19B, even when a signal is not input to the ATC circuit 86 (W when there is no signal), the threshold level T is set. What is necessary is just to control so that it may become higher than an input noise level. Here, the guard voltage generation circuit 90 is configured as shown in FIG.
As shown in (b), a predetermined guard voltage V (having a level larger than the input noise) is generated. In the present embodiment, the guard voltage generation circuit 90 is configured to input a signal to the ATC circuit 86. The output of the bottom detection circuit 88 (bottom detection level B) is controlled so that the threshold level T is higher than the no-signal level of the input by a predetermined guard voltage (that is, a level larger than the input noise) even when the signal is not input. By doing so, the threshold level T is controlled.
【0178】なお、ボトム検出回路88とガード電圧発
生回路90とは、図26に示すように接続されており、
ガード電圧発生回路90は、具体的には、図26に示す
ように、MOS−FET90A及び抵抗90Bをそなえ
て構成されている。ところで、リミッタ増幅回路91
は、ATC−AGC増幅回路78のAGC増幅回路84
からの正相出力とATC回路86からの閾値とを入力と
して、ATC回路86からの閾値レベルを中心にしてA
GC増幅回路84からの入力信号を差動増幅した後、増
幅した信号を所定の信号レベルとなるようにリミットし
て出力するものである。The bottom detection circuit 88 and the guard voltage generation circuit 90 are connected as shown in FIG.
Specifically, the guard voltage generation circuit 90 includes a MOS-FET 90A and a resistor 90B, as shown in FIG. By the way, the limiter amplifier circuit 91
Is the AGC amplifier circuit 84 of the ATC-AGC amplifier circuit 78
, And the threshold value from the ATC circuit 86 as an input.
After differentially amplifying an input signal from the GC amplifying circuit 84, the amplified signal is limited to a predetermined signal level and output.
【0179】なお、リミッタ増幅回路91においては、
全ての入力範囲で出力振幅が一定レベルにリミットされ
るようになっている。具体的には、リミッタ増幅回路9
1は、図29に示すように、2つの抵抗91Aからなる
負荷抵抗,2つのMOS−FET91Bからなる差動
対,定電流源としてのMOS−FET91Cをそなえて
構成されている。In the limiter amplifier circuit 91,
The output amplitude is limited to a constant level in all input ranges. Specifically, the limiter amplifier circuit 9
As shown in FIG. 29, 1 includes a load resistor including two resistors 91A, a differential pair including two MOS-FETs 91B, and a MOS-FET 91C as a constant current source.
【0180】なお、リミッタ増幅回路91においては、
増幅された信号は、ドレイン接地されたソースホロア構
成の複数のMOS−FET91D等を介して、出力端子
から出力されるようになっている。また、図29におい
て、91Eは抵抗であり、91FはMOS−FETであ
る。さらに、リミッタ増幅回路91には、図29に示す
ように、リミッタ増幅回路91に電流を供給する定電流
源としてのバイアス回路94が付設されている。なお、
このバイアス回路94は、MOS−FET94A及び定
電流源94Bとをそなえている。In the limiter amplifier circuit 91,
The amplified signal is output from an output terminal via a plurality of MOS-FETs 91D having a source-follower configuration grounded to the drain. In FIG. 29, 91E is a resistor, and 91F is a MOS-FET. Further, as shown in FIG. 29, the limiter amplifier circuit 91 is provided with a bias circuit 94 as a constant current source for supplying a current to the limiter amplifier circuit 91. In addition,
This bias circuit 94 has a MOS-FET 94A and a constant current source 94B.
【0181】また、リミッタ増幅回路91を構成するト
ランジスタとしては、図29に示すようなMOS−FE
Tのほか、バイポーラトランジスタを用いることもでき
る(図21参照)。このように、本実施形態において
も、前述の第5実施形態で説明したように、ATC−A
GC増幅回路71,78が有するオフセットを補償する
ために、ATC−AGC増幅回路71のAGC増幅回路
77の後段にATC−AGC増幅回路78のATC回路
79を設けるとともに、ATC−AGC増幅回路78の
AGC増幅回路84の後段にATC−リミッタ増幅回路
85のATC回路86を設けて、AGC増幅回路77,
84からの出力レベルの変動を、それぞれその後段のA
TC回路79,86により追従して補償するように構成
されている。The transistors constituting the limiter amplifier circuit 91 are MOS-FE as shown in FIG.
In addition to T, a bipolar transistor can be used (see FIG. 21). As described above, also in the present embodiment, as described in the above-described fifth embodiment, the ATC-A
In order to compensate for the offset of the GC amplification circuits 71 and 78, an ATC circuit 79 of the ATC-AGC amplification circuit 78 is provided at a stage subsequent to the AGC amplification circuit 77 of the ATC-AGC amplification circuit 71, and the ATC-AGC amplification circuit 78 An ATC amplifier 86 of the ATC-limiter amplifier 85 is provided at a stage subsequent to the AGC amplifier 84, and the AGC amplifier 77,
The fluctuation of the output level from the A
It is configured to compensate by following the TC circuits 79 and 86.
【0182】換言すれば、ATC−AGC増幅回路78
においてはAGC増幅回路84をATC回路79によ
り、またATC−リミッタ増幅回路85においてはリミ
ッタ増幅回路91をATC回路86により、それぞれフ
ィードフォワード的に制御することにより、ATC−A
GC増幅回路71,78が有するオフセットを補償する
ように構成されているのである。In other words, ATC-AGC amplifier circuit 78
In ATC-A, the ATC amplification circuit 84 is controlled by an ATC circuit 79, and the ATC-limiter amplification circuit 85 is controlled by an ATC circuit 86 in a feedforward manner to control the ATC-A.
The configuration is such that the offsets of the GC amplifier circuits 71 and 78 are compensated.
【0183】上述の構成により、本発明の第6実施形態
にかかる信号増幅回路70においては、信号が入力され
ると、ATC−AGC増幅回路71のATC回路72で
は、自動的に入力信号のピーク値と基準レベルに基づい
た閾値が設定される。また、利得制御回路76では、A
TC回路72にて検出されたピーク値と基準レベルとの
差分に応じた利得制御信号が生成されて、フィードフォ
ワード信号としてAGC増幅回路77へ供給される。With the above-described configuration, in the signal amplifier circuit 70 according to the sixth embodiment of the present invention, when a signal is input, the ATC circuit 72 of the ATC-AGC amplifier circuit 71 automatically outputs the peak of the input signal. A threshold is set based on the value and the reference level. In the gain control circuit 76, A
A gain control signal corresponding to the difference between the peak value detected by the TC circuit 72 and the reference level is generated and supplied to the AGC amplifier circuit 77 as a feedforward signal.
【0184】入力信号とATC回路72からの閾値とが
AGC増幅回路77に入力されると、AGC増幅回路7
7では、利得制御回路76からの利得制御信号に基づく
利得で、ATC回路72からの閾値レベルを中心にして
入力信号の差動増幅が行なわれる。さらに、ATC−A
GC増幅回路71のAGC増幅回路77により差動増幅
された信号が出力されると、ATC−AGC増幅回路7
8のATC回路79では、自動的にAGC増幅回路77
からの出力信号のピーク値とボトム値に基づいた閾値が
設定される。When the input signal and the threshold value from ATC circuit 72 are input to AGC amplifier 77, AGC amplifier 7
In step 7, differential amplification of the input signal is performed with the gain based on the gain control signal from the gain control circuit 76 centered on the threshold level from the ATC circuit 72. Furthermore, ATC-A
When the signal differentially amplified by the AGC amplifier 77 of the GC amplifier 71 is output, the ATC-AGC amplifier 7
The ATC amplifier 79 of FIG.
Are set based on the peak value and the bottom value of the output signal from.
【0185】また、利得制御回路83では、ATC回路
79にて検出されたピーク値とボトム値との差分に応じ
た利得制御信号が生成されて、フィードフォワード信号
としてAGC増幅回路84へ供給される。AGC増幅回
路77からの出力信号とATC回路79からの閾値とが
AGC増幅回路84に入力されると、AGC増幅回路8
4では、利得制御回路83からの利得制御信号に基づく
利得で、ATC回路79からの閾値レベルを中心にして
入力信号の差動増幅が行なわれる。In the gain control circuit 83, a gain control signal corresponding to the difference between the peak value and the bottom value detected by the ATC circuit 79 is generated and supplied to the AGC amplifier circuit 84 as a feedforward signal. . When the output signal from the AGC amplifier 77 and the threshold value from the ATC circuit 79 are input to the AGC amplifier 84, the AGC amplifier 8
In step 4, differential amplification of the input signal is performed with the gain based on the gain control signal from the gain control circuit 83 centered on the threshold level from the ATC circuit 79.
【0186】さらに、ATC−AGC増幅回路78のA
GC増幅回路84により差動増幅された信号が出力され
ると、ATC−リミッタ増幅回路85のATC回路86
では、AGC増幅回路84からの出力信号のピーク値と
ガード電圧発生回路90により制御されたボトム値に基
づいた閾値が自動的に設定される。そして、AGC増幅
回路84からの正相出力とATC回路86からの閾値と
がリミッタ増幅回路91に入力されると、リミッタ増幅
回路91では、ATC回路86からの閾値レベルを中心
にしてAGC増幅回路84からの入力信号が差動増幅さ
れた後、増幅された信号が所定の信号レベルとなるよう
にリミットされて出力される。Further, A of the ATC-AGC amplifier 78
When the signal differentially amplified by the GC amplification circuit 84 is output, the ATC circuit 86 of the ATC-limiter amplification circuit 85
Then, the threshold value based on the peak value of the output signal from the AGC amplifier circuit 84 and the bottom value controlled by the guard voltage generation circuit 90 is automatically set. When the positive-phase output from the AGC amplifier circuit 84 and the threshold value from the ATC circuit 86 are input to the limiter amplifier circuit 91, the limiter amplifier circuit 91 places the AGC amplifier circuit around the threshold level from the ATC circuit 86. After the input signal from 84 is differentially amplified, the amplified signal is limited to a predetermined signal level and output.
【0187】このように、本発明の第6実施形態にかか
る信号増幅回路70によれば、ATC−AGC増幅回路
71,78をそなえるとともに、その後段にATC−リ
ミッタ増幅回路85をそなえて構成されることにより、
上述した第1実施形態にかかる信号増幅回路20と同様
の利点が得られるほか、ATC−AGC増幅回路78,
ATC−リミッタ増幅回路85においてフィードフォワ
ード制御によりオフセットの補償を行なうことにより、
オフセット補償フィードバックループ(図5の符号28
参照)を用いることなく信号のパルス幅の変動を低減す
ることができるため、応答の時定数に制限がある高速の
信号の増幅を行なう際にも適用することができる。As described above, the signal amplifier circuit 70 according to the sixth embodiment of the present invention includes the ATC-AGC amplifier circuits 71 and 78 and the ATC-limiter amplifier circuit 85 at the subsequent stage. By doing
The same advantages as those of the signal amplifier circuit 20 according to the first embodiment described above can be obtained, and the ATC-AGC amplifier circuit 78,
By performing offset compensation by feedforward control in the ATC-limiter amplifier circuit 85,
Offset compensation feedback loop (reference numeral 28 in FIG. 5)
) Can be reduced without using the present invention, so that the present invention can also be applied to high-speed signal amplification in which the response time constant is limited.
【0188】また、信号増幅回路70が、多段のAGC
増幅回路77,84をそなえて構成されることにより、
信号増幅回路70の設計の自由度を大きくすることがで
きる。さらに、ガード電圧発生回路90が、ATC回路
86に信号が入力されていないときにも、閾値レベルが
入力の無信号時レベルより所定のガード電圧分(即ち入
力雑音より大きいレベル分)だけ高くなるように閾値レ
ベルを制御することにより、入力雑音による信号の誤認
識を防ぐことができ、例えば図19(c)に示すよう
に、無信号時の出力レベルを論理「0」に固定すること
ができる。The signal amplification circuit 70 is a multi-stage AGC
By including the amplifier circuits 77 and 84,
The degree of freedom in designing the signal amplifier circuit 70 can be increased. Further, even when the guard voltage generation circuit 90 does not input a signal to the ATC circuit 86, the threshold level becomes higher than the no-signal input level by a predetermined guard voltage (that is, a level larger than the input noise). By controlling the threshold level as described above, it is possible to prevent erroneous recognition of a signal due to input noise. For example, as shown in FIG. 19C, it is possible to fix the output level when there is no signal to logic “0”. it can.
【0189】なお、本実施形態においては、ガード電圧
発生回路90が、ボトム検出回路88の出力〔図19
(b)に示すボトム検出レベルB〕を制御することによ
り閾値レベルを制御する場合について説明したが、これ
に限定されず、例えば、ピーク検出回路87の出力〔図
19(b)に示すピーク検出レベルP〕や分圧回路89
の出力を制御することにより閾値レベルを制御してもよ
い。In the present embodiment, the guard voltage generation circuit 90 outputs the output of the bottom detection circuit 88 [FIG.
Although the case where the threshold level is controlled by controlling the bottom detection level B] shown in (b) has been described, the present invention is not limited to this. For example, the output of the peak detection circuit 87 [the peak detection shown in FIG. Level P] and the voltage dividing circuit 89
May be controlled to control the threshold level.
【0190】また、本実施形態においても、AGC増幅
回路77の入力側に遅延回路(図5の符号43参照)を
設ければ、前述のごとく、利得制御回路76からの利得
制御信号が立ち上がった後にAGC増幅回路77に信号
が入力されるようにすることができ、信号のオーバシュ
ート〔図12(c)のJ参照〕を防ぐことができる。さ
らに、本実施形態にかかる信号増幅回路70を、情報処
理分野における高速・小振幅信号インタフェース回路と
しても用いることができる。Also in this embodiment, if a delay circuit (see reference numeral 43 in FIG. 5) is provided on the input side of the AGC amplifier circuit 77, the gain control signal from the gain control circuit 76 rises as described above. A signal can be input to the AGC amplifier circuit 77 later, and overshoot of the signal (see J in FIG. 12C) can be prevented. Further, the signal amplifying circuit 70 according to the present embodiment can also be used as a high-speed and small-amplitude signal interface circuit in the information processing field.
【0191】(f1)第6実施形態の変形例の説明 なお、上述の第6実施形態においては、図18に示すよ
うに、信号増幅回路70が、2段のATC−AGC増幅
回路71,78及び1段のATC−リミッタ増幅回路8
5をそなえて構成される場合について説明したが、最終
段がATC−リミッタ増幅回路であればよいため、図2
0に示すように、1段のATC−AGC増幅回路と2段
のATC−リミッタ増幅回路をそなえて構成することも
できる。(F1) Description of Modification of Sixth Embodiment In the above-described sixth embodiment, as shown in FIG. 18, the signal amplifier 70 includes two-stage ATC-AGC amplifiers 71 and 78. And one-stage ATC-limiter amplifier circuit 8
5 has been described, but since the last stage may be an ATC-limiter amplifier circuit, FIG.
As shown by 0, a one-stage ATC-AGC amplifier circuit and a two-stage ATC-limiter amplifier circuit can be provided.
【0192】ここで、図20に示す信号増幅回路70A
は、信号増幅回路70のATC−AGC増幅回路78
が、ATC−リミッタ増幅回路78Aに置き換えられた
点を除いては、信号増幅回路70と同様に構成されてい
る。ATC−リミッタ増幅回路78Aは、ATC回路7
9及びリミッタ増幅回路84Aをそなえて構成されてお
り、ATC回路79は、上述の第6実施形態におけるも
のと同様の機能及び構成を有するものである。Here, the signal amplifying circuit 70A shown in FIG.
Is the ATC-AGC amplifier 78 of the signal amplifier 70
However, the configuration is the same as that of the signal amplification circuit 70 except that it is replaced with an ATC-limiter amplification circuit 78A. The ATC-limiter amplifier circuit 78A is connected to the ATC circuit 7
9 and a limiter amplifier circuit 84A. The ATC circuit 79 has the same function and configuration as those of the sixth embodiment.
【0193】また、リミッタ増幅回路84Aは、ATC
−AGC増幅回路71のAGC増幅回路77からの出力
信号とATC回路79からの閾値とを入力として、AT
C回路79からの閾値レベルを中心にしてAGC増幅回
路77からの入力信号を差動増幅した後、増幅した信号
を所定の信号レベルとなるようにリミットして出力する
ものである。The limiter amplifier circuit 84A has an ATC
Receiving the output signal from the AGC amplifier 77 of the AGC amplifier 71 and the threshold value from the ATC circuit 79 as inputs,
After differentially amplifying the input signal from the AGC amplifying circuit 77 around the threshold level from the C circuit 79, the amplified signal is limited to a predetermined signal level and output.
【0194】なお、リミッタ増幅回路84Aは、上述の
第6実施形態におけるリミッタ増幅回路91と同様の構
成を有しており、このリミッタ増幅回路84Aにおいて
も、全ての入力範囲で出力振幅が一定レベルにリミット
されるようになっている。このように、信号増幅装置7
0Aを、1段のATC−AGC増幅回路と2段のATC
−リミッタ増幅回路をそなえて構成しても、上述した第
6実施形態にかかる信号増幅回路70と同様の利点が得
られるほか、中段のATC−リミッタ増幅回路78Aが
利得制御回路(図18の符号83参照)をそなえる必要
がないため、信号増幅回路70Aを構成する回路数を削
減して、信号増幅回路70Aの構成を簡素化することが
できる。The limiter amplifying circuit 84A has the same configuration as the limiter amplifying circuit 91 in the above-described sixth embodiment, and also in this limiter amplifying circuit 84A, the output amplitude is constant over the entire input range. Is to be limited to. Thus, the signal amplifying device 7
0A is a single-stage ATC-AGC amplifier circuit and a two-stage ATC
-Even if it is configured with a limiter amplifier circuit, the same advantages as those of the signal amplifier circuit 70 according to the above-described sixth embodiment can be obtained, and the ATC-limiter amplifier circuit 78A in the middle stage is provided with a gain control circuit (reference numeral in FIG. 18). 83), it is possible to reduce the number of circuits constituting the signal amplifier circuit 70A and simplify the configuration of the signal amplifier circuit 70A.
【0195】(g)その他 第6実施形態において説明したような、ピーク検出回路
(図22,図23参照),ボトム検出回路(図24〜図
26参照),利得制御回路(図27参照),AGC増幅
回路(図28参照)及びリミッタ増幅回路(図29参
照)は、第1〜第5実施形態においても用いることがで
きる。(G) Others As described in the sixth embodiment, the peak detection circuit (see FIGS. 22 and 23), the bottom detection circuit (see FIGS. 24 to 26), the gain control circuit (see FIG. 27), The AGC amplifier circuit (see FIG. 28) and the limiter amplifier circuit (see FIG. 29) can be used in the first to fifth embodiments.
【0196】また、前述の第6実施形態においても、第
1〜第5実施形態において説明したようなピーク検出回
路(図示せず),ボトム検出回路(図示せず),利得制
御回路(図7参照)及びAGC増幅回路(図8,図21
参照)を用いることができる。さらに、上述した第1〜
第6実施形態において、MOS−FETを用いて構成さ
れた回路においては、バイポーラトランジスタを用いて
構成することもできる。Also in the sixth embodiment, the peak detection circuit (not shown), the bottom detection circuit (not shown), and the gain control circuit (FIG. 7) described in the first to fifth embodiments. And AGC amplifier circuit (see FIGS. 8 and 21).
Ref.) Can be used. Furthermore, the above-mentioned first to first
In the sixth embodiment, a circuit configured using MOS-FETs may be configured using bipolar transistors.
【0197】[0197]
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の信号増幅
回路によれば、自動閾値設定部,自動利得制御増幅部及
び利得制御部をそなえて構成されることにより、全ての
入力信号の振幅レベルにおいて自動利得制御増幅部がそ
の線形範囲内で動作することができるため、自動利得制
御増幅部にて増幅された信号がリミットされることを防
ぐことができる利点がある。As described above in detail, according to the signal amplifying circuit of the present invention, since the signal amplifying circuit includes the automatic threshold value setting section, the automatic gain control amplifying section and the gain control section, all the input signals can be controlled. Since the automatic gain control amplifier can operate within the linear range at the amplitude level, there is an advantage that the signal amplified by the automatic gain control amplifier can be prevented from being limited.
【0198】また、利得制御部により自動利得制御増幅
部をフィードフォワード的に制御することにより、一般
的に用いられるフィードバック制御による自動利得制御
増幅部よりも、応答の時定数を小さくすることができる
ため、自動利得制御増幅部の立ち上がりを速くすること
ができ、信号の高速伝送を行なう通信システムに適用す
ることができる。Further, by controlling the automatic gain control amplifying section in a feed-forward manner by the gain control section, the time constant of the response can be made smaller than that of the automatic gain control amplifying section using feedback control which is generally used. Therefore, the rise of the automatic gain control amplifier can be made faster, and the present invention can be applied to a communication system that performs high-speed signal transmission.
【0199】また、本発明の信号増幅回路によれば、自
動閾値設定部,自動利得制御増幅部,利得制御部及びオ
フセット補償フィードバック部をそなえて構成されるこ
とにより、自動利得制御増幅部にて増幅された信号がリ
ミットされることを防いで、信号増幅回路を構成する各
回路が有するオフセットを補償して出力信号のパルス幅
の変動を抑制することができる利点があるほか、利得制
御部により自動利得制御増幅部をフィードフォワード的
に制御することにより、自動利得制御増幅部の立ち上が
りを速くすることができるため、信号の高速伝送を行な
う通信システムに適用することができる利点がある。Further, according to the signal amplification circuit of the present invention, the automatic gain control amplification section includes the automatic threshold value setting section, the automatic gain control amplification section, the gain control section, and the offset compensation feedback section. In addition to the advantage that the amplified signal is prevented from being limited, the offset of each circuit constituting the signal amplifying circuit is compensated, and the fluctuation of the pulse width of the output signal can be suppressed. By controlling the automatic gain control amplifying section in a feed-forward manner, the rise of the automatic gain control amplifying section can be accelerated, so that there is an advantage that the present invention can be applied to a communication system that performs high-speed signal transmission.
【0200】さらに、本発明の信号増幅回路によれば、
自動利得制御増幅部,利得制御部及びオフセット補償フ
ィードバック部をそなえて構成されることにより、自動
利得制御増幅部にて増幅された信号がリミットされるこ
とを防いで、信号増幅回路を構成する各回路が有するオ
フセットを補償して出力信号のパルス幅の変動を抑制す
ることができる利点があるほか、利得制御部により自動
利得制御増幅部をフィードフォワード的に制御すること
により、自動利得制御増幅部の立ち上がりを速くするこ
とができ、信号の高速伝送を行なう通信システムに適用
することができる。Further, according to the signal amplifier circuit of the present invention,
With the configuration including the automatic gain control amplifier, the gain controller, and the offset compensation feedback unit, it is possible to prevent the signal amplified by the automatic gain control amplifier from being limited, and to configure each of the signal amplifier circuits. In addition to the advantage that the offset of the circuit can be compensated for and the fluctuation of the pulse width of the output signal can be suppressed, the automatic gain control amplification unit can be controlled by the gain control unit in a feed-forward manner. , And can be applied to a communication system that performs high-speed signal transmission.
【0201】また、オフセット補償フィードバック部
が、参照信号を自動利得制御増幅部の入力側へフィード
バックすることにより、閾値を設定するための自動閾値
設定部を設ける必要がなくなるため、信号増幅回路を簡
素に構成することができる利点がある。また、本発明の
信号増幅回路によれば、自動閾値設定部における「0」
側レベル出力回路として、入力信号の「0」側レベルに
相当する基準レベルを発生する基準レベル発生回路を用
いれば、信号増幅回路の構成を簡素化することができ
る。Further, since the offset compensation feedback section feeds back the reference signal to the input side of the automatic gain control amplification section, there is no need to provide an automatic threshold value setting section for setting a threshold value. There is an advantage that can be configured. Further, according to the signal amplifier circuit of the present invention, “0” in the automatic threshold setting unit is set.
If a reference level generating circuit that generates a reference level corresponding to the “0” side level of the input signal is used as the side level output circuit, the configuration of the signal amplifying circuit can be simplified.
【0202】また、オフセット補償フィードバック部
が、「0」側レベル出力回路を兼用するように構成すれ
ば、信号増幅回路を構成する回路数を削減することがで
きるため、更に信号増幅回路の構成を簡素化することが
できる利点がある。さらに、本発明の信号増幅回路によ
れば、自動利得制御増幅部における入力信号が入力され
る側に遅延回路を接続することもでき、このようにすれ
ば、利得制御部からの利得制御信号が立ち上がった後に
自動利得制御増幅部に信号が入力されるようにすること
ができるため、自動利得制御増幅部における信号のオー
バシュートを防ぎ、信号増幅回路の誤動作を防ぐことが
できる利点がある。If the offset compensation feedback section is configured to also serve as the "0" side level output circuit, the number of circuits constituting the signal amplification circuit can be reduced, and the configuration of the signal amplification circuit is further reduced. There are advantages that can be simplified. Further, according to the signal amplification circuit of the present invention, a delay circuit can be connected to the side of the automatic gain control amplification unit to which the input signal is input, and in this case, the gain control signal from the gain control unit is Since the signal can be input to the automatic gain control amplification section after rising, there is an advantage that overshoot of the signal in the automatic gain control amplification section can be prevented and malfunction of the signal amplification circuit can be prevented.
【0203】また、本発明の信号増幅回路によれば、オ
フセット補償フィードバック部が、自動利得制御増幅部
の差動出力のピーク値とボトム値とを分圧したものの差
レベルを自動利得制御増幅部の入力側へフィードバック
して、自動利得制御増幅部のオフセットを補償するよう
に構成することもでき、このようにすれば、信号の入力
レベルが変動した場合にも安定してオフセット補償を行
なうことができる。Further, according to the signal amplification circuit of the present invention, the offset compensation feedback section determines the difference level between the peak value and the bottom value of the differential output of the automatic gain control amplification section by the automatic gain control amplification section. Of the automatic gain control amplification unit by feeding it back to the input side of the automatic gain control amplifying unit, so that the offset compensation can be stably performed even when the input level of the signal fluctuates. Can be.
【0204】さらに、本発明の信号増幅回路によれば、
自動閾値設定部,自動利得制御増幅部及び利得制御部を
有する信号増幅基本ブロック部を少なくとも1つそなえ
るとともに、リミッタ増幅部を有するリミッタ増幅基本
ブロック部を少なくとも1つそなえ、上記の少なくとも
1つの信号増幅基本ブロック部の後段に、少なくとも1
つのリミッタ増幅基本ブロック部が接続されていること
により、自動利得制御増幅部にて増幅された信号がリミ
ットされることを防ぐことができる利点があるほか、利
得制御部により自動利得制御増幅部をフィードフォワー
ド的に制御することにより、自動利得制御増幅部の立ち
上がりを速くすることができ、信号の高速伝送を行なう
通信システムに適用することができる利点がある。Further, according to the signal amplifier circuit of the present invention,
At least one signal amplification basic block unit having an automatic threshold setting unit, an automatic gain control amplification unit, and a gain control unit, and at least one limiter amplification basic block unit having a limiter amplification unit; After the amplification basic block section, at least one
The connection of the two limiter amplification basic block units has the advantage that the signal amplified by the automatic gain control amplification unit can be prevented from being limited, and the automatic gain control amplification unit is controlled by the gain control unit. By performing feedforward control, the rise of the automatic gain control amplification unit can be accelerated, and there is an advantage that the present invention can be applied to a communication system that performs high-speed signal transmission.
【0205】また、本発明の信号増幅回路によれば、自
動閾値設定部,自動利得制御増幅部,利得制御部及びオ
フセット補償フィードバック部を有する信号増幅基本ブ
ロック部を少なくとも1つそなえるとともに、リミッタ
増幅回路部を有するリミッタ増幅基本ブロック部を少な
くとも1つそなえ、上記の少なくとも1つの信号増幅基
本ブロック部の後段に、少なくとも1つのリミッタ増幅
基本ブロック部が接続されていることにより、自動利得
制御増幅部にて増幅された信号がリミットされることを
防いで、信号増幅回路を構成する各回路が有するオフセ
ットを補償して出力信号のパルス幅の変動を抑制するこ
とができる利点があるほか、利得制御部により自動利得
制御増幅部をフィードフォワード的に制御することによ
り、自動利得制御増幅部の立ち上がりを速くすることが
でき、信号の高速伝送を行なう通信システムに適用する
ことができる利点がある。Further, according to the signal amplification circuit of the present invention, at least one signal amplification basic block section having an automatic threshold value setting section, an automatic gain control amplification section, a gain control section, and an offset compensation feedback section is provided. An automatic gain control amplification unit is provided by providing at least one limiter amplification basic block unit having a circuit unit and connecting at least one limiter amplification basic block unit to a stage subsequent to the at least one signal amplification basic block unit. In addition to the advantages that the signal amplified by the above is prevented from being limited, the offset of each circuit constituting the signal amplification circuit can be compensated and the fluctuation of the pulse width of the output signal can be suppressed. Automatic gain control by controlling the amplifying section in feed-forward manner Can be fast rise width portion, there is an advantage that can be applied to a communication system for performing high-speed transmission of signals.
【0206】さらに、本発明の信号増幅回路によれば、
自動利得制御増幅部,利得制御部及びオフセット補償フ
ィードバック部を有する信号増幅基本ブロック部を少な
くとも1つそなえるとともに、リミッタ増幅部を有する
リミッタ増幅基本ブロック部を少なくとも1つそなえ、
上記の少なくとも1つの信号増幅基本ブロック部の後段
に、少なくとも1つのリミッタ増幅基本ブロック部が接
続されていることにより、自動利得制御増幅部にて増幅
された信号がリミットされることを防いで、信号増幅回
路を構成する各回路が有するオフセットを補償して出力
信号のパルス幅の変動を抑制することができる利点があ
るほか、利得制御部により自動利得制御増幅部をフィー
ドフォワード的に制御することにより、自動利得制御増
幅部の立ち上がりを速くすることができ、信号の高速伝
送を行なう通信システムに適用することができる。Further, according to the signal amplifier circuit of the present invention,
At least one signal amplification basic block unit having an automatic gain control amplification unit, a gain control unit, and an offset compensation feedback unit, and at least one limiter amplification basic block unit having a limiter amplification unit,
Since the at least one limiter amplification basic block is connected to the subsequent stage of the at least one signal amplification basic block, the signal amplified by the automatic gain control amplification unit is prevented from being limited, In addition to the advantage that the offset of each circuit constituting the signal amplification circuit can be compensated for and the fluctuation of the pulse width of the output signal can be suppressed, the gain control unit controls the automatic gain control amplification unit in a feed-forward manner. Accordingly, the rise of the automatic gain control amplifier can be made faster, and the present invention can be applied to a communication system that performs high-speed signal transmission.
【0207】また、オフセット補償フィードバック部
が、参照信号を自動利得制御増幅部の入力側へフィード
バックすることにより、閾値を設定するための自動閾値
設定部を設ける必要がなくなるため、信号増幅回路を簡
素に構成することができる利点がある。また、本発明の
信号増幅回路によれば、自動閾値設定部,自動利得制御
増幅部及び利得制御部を有する信号増幅基本ブロック部
を少なくとも1つそなえるとともに、自動閾値設定部及
びリミッタ増幅部とを有するリミッタ増幅基本ブロック
部を少なくとも1つそなえ、上記の少なくとも1つの信
号増幅基本ブロック部の後段に、少なくとも1つのリミ
ッタ増幅基本ブロック部が接続されていることにより、
自動利得制御増幅部にて増幅された信号がリミットされ
ることを防ぐことができるとともに、利得制御部により
自動利得制御増幅部をフィードフォワード的に制御する
ことにより、自動利得制御増幅部の立ち上がりを速くす
ることができ、信号の高速伝送を行なう通信システムに
適用することができる利点がある。Further, since the offset compensation feedback section feeds back the reference signal to the input side of the automatic gain control amplification section, there is no need to provide an automatic threshold value setting section for setting a threshold value. There is an advantage that can be configured. Further, according to the signal amplifier circuit of the present invention, at least one signal amplification basic block unit having an automatic threshold setting unit, an automatic gain control amplification unit, and a gain control unit is provided, and the automatic threshold setting unit and the limiter amplification unit are provided. Having at least one limiter amplification basic block unit and at least one limiter amplification basic block unit connected at a subsequent stage of the at least one signal amplification basic block unit.
The signal amplified by the automatic gain control amplification unit can be prevented from being limited, and the gain control unit controls the automatic gain control amplification unit in a feedforward manner, so that the rise of the automatic gain control amplification unit can be prevented. There is an advantage that the speed can be increased and the present invention can be applied to a communication system that performs high-speed signal transmission.
【0208】さらに、本発明の信号増幅回路によれば、
ガード電圧発生回路を、リミッタ増幅基本ブロック部の
自動閾値設定部に設けることもでき、このようにすれ
ば、入力雑音による信号の誤認識を防ぐことができる利
点がある。特に、ガード電圧発生回路を、最後段のリミ
ッタ増幅基本ブロック部の自動閾値設定部に設けること
もでき、このようにすれば、入力雑音による信号の誤認
識を確実に防ぐことができる利点がある。Further, according to the signal amplifier circuit of the present invention,
The guard voltage generation circuit can be provided in the automatic threshold value setting section of the limiter amplification basic block section. This has the advantage that erroneous signal recognition due to input noise can be prevented. In particular, the guard voltage generation circuit can be provided in the automatic threshold value setting section of the last-stage limiter amplification basic block section, and this has the advantage that erroneous recognition of a signal due to input noise can be reliably prevented. .
【図1】本発明の信号増幅回路を示す原理ブロック図で
ある。FIG. 1 is a principle block diagram showing a signal amplifier circuit of the present invention.
【図2】本発明の信号増幅回路を示す原理ブロック図で
ある。FIG. 2 is a principle block diagram showing a signal amplifier circuit of the present invention.
【図3】本発明の信号増幅回路を示す原理ブロック図で
ある。FIG. 3 is a principle block diagram showing a signal amplifier circuit of the present invention.
【図4】本発明の信号増幅回路を示す原理ブロック図で
ある。FIG. 4 is a principle block diagram showing a signal amplification circuit of the present invention.
【図5】本発明の第1実施形態にかかる信号増幅回路の
構成を示すブロック図である。FIG. 5 is a block diagram illustrating a configuration of a signal amplifier circuit according to the first embodiment of the present invention.
【図6】本発明の第1実施形態にかかる信号増幅回路が
適用される光通信システムの受信部の構成の一部を示す
ブロック図である。FIG. 6 is a block diagram illustrating a part of a configuration of a receiving unit of the optical communication system to which the signal amplification circuit according to the first embodiment of the present invention is applied.
【図7】利得制御回路の構成の一例を示すブロック図で
ある。FIG. 7 is a block diagram illustrating an example of a configuration of a gain control circuit.
【図8】AGC増幅回路の構成の一例を示す回路図であ
る。FIG. 8 is a circuit diagram illustrating an example of a configuration of an AGC amplifier circuit.
【図9】入力信号の振幅とAGC増幅回路の利得との関
係の一例を示す図である。FIG. 9 is a diagram illustrating an example of the relationship between the amplitude of an input signal and the gain of an AGC amplifier circuit.
【図10】利得制御信号とAGC増幅回路の利得との関
係の一例を示す図である。FIG. 10 is a diagram illustrating an example of a relationship between a gain control signal and a gain of an AGC amplifier circuit.
【図11】(a),(b)は、それぞれ本発明の第1実
施形態にかかる信号増幅回路の動作を説明するための図
である。FIGS. 11A and 11B are diagrams for explaining the operation of the signal amplifier circuit according to the first embodiment of the present invention.
【図12】(a)〜(c)は、それぞれ本発明の第1実
施形態にかかる信号増幅回路の動作を説明するための図
である。FIGS. 12A to 12C are diagrams for explaining the operation of the signal amplifier circuit according to the first embodiment of the present invention;
【図13】本発明の第2実施形態にかかる信号増幅回路
の構成を示すブロック図である。FIG. 13 is a block diagram illustrating a configuration of a signal amplifier circuit according to a second embodiment of the present invention.
【図14】本発明の第3実施形態にかかる信号増幅回路
の構成を示すブロック図である。FIG. 14 is a block diagram illustrating a configuration of a signal amplifier circuit according to a third embodiment of the present invention.
【図15】本発明の第4実施形態にかかる信号増幅回路
の構成を示すブロック図である。FIG. 15 is a block diagram illustrating a configuration of a signal amplifier circuit according to a fourth embodiment of the present invention.
【図16】本発明の第5実施形態にかかる信号増幅回路
の構成を示すブロック図である。FIG. 16 is a block diagram illustrating a configuration of a signal amplifier circuit according to a fifth embodiment of the present invention.
【図17】(a),(b)は、それぞれ本発明の第5実
施形態にかかる信号増幅回路の動作を説明するための図
である。FIGS. 17A and 17B are diagrams for explaining the operation of the signal amplifier circuit according to the fifth embodiment of the present invention.
【図18】本発明の第6実施形態にかかる信号増幅回路
の構成を示すブロック図である。FIG. 18 is a block diagram illustrating a configuration of a signal amplifier circuit according to a sixth embodiment of the present invention.
【図19】(a)〜(c)は、それぞれ本発明の第6実
施形態にかかる信号増幅回路の動作を説明するための図
である。FIGS. 19A to 19C are diagrams for explaining the operation of the signal amplifier circuit according to the sixth embodiment of the present invention.
【図20】本発明の第6実施形態の変形例にかかる信号
増幅回路の構成を示すブロック図である。FIG. 20 is a block diagram showing a configuration of a signal amplifier circuit according to a modification of the sixth embodiment of the present invention.
【図21】AGC増幅回路の構成の他の例を示す回路図
である。FIG. 21 is a circuit diagram showing another example of the configuration of the AGC amplifier circuit.
【図22】ピーク検出回路の構成を示すブロック図であ
る。FIG. 22 is a block diagram illustrating a configuration of a peak detection circuit.
【図23】ピーク検出回路の構成を示す回路図である。FIG. 23 is a circuit diagram showing a configuration of a peak detection circuit.
【図24】ボトム検出回路の構成を示すブロック図であ
る。FIG. 24 is a block diagram illustrating a configuration of a bottom detection circuit.
【図25】ボトム検出回路の構成を示す回路図である。FIG. 25 is a circuit diagram showing a configuration of a bottom detection circuit.
【図26】ボトム検出回路とガード電圧発生回路との接
続について説明するための図である。FIG. 26 is a diagram for describing connection between a bottom detection circuit and a guard voltage generation circuit.
【図27】利得制御回路の構成の他の例を示す回路図で
ある。FIG. 27 is a circuit diagram showing another example of the configuration of the gain control circuit.
【図28】AGC増幅回路の構成の他の例を示す回路図
である。FIG. 28 is a circuit diagram showing another example of the configuration of the AGC amplifier circuit.
【図29】リミッタ増幅回路の構成を示す回路図であ
る。FIG. 29 is a circuit diagram showing a configuration of a limiter amplifier circuit.
【図30】従来の信号増幅回路の構成を示すブロック図
である。FIG. 30 is a block diagram showing a configuration of a conventional signal amplifier circuit.
【図31】(a)〜(c)は、それぞれ従来の信号増幅
回路の動作を説明するための図である。FIGS. 31A to 31C are diagrams illustrating the operation of a conventional signal amplifier circuit.
【図32】(a),(b)は、それぞれ従来の信号増幅
回路からの出力信号のアイパターンを示す図である。FIGS. 32 (a) and 32 (b) are diagrams each showing an eye pattern of an output signal from a conventional signal amplifier circuit.
1 信号増幅回路 2 自動閾値設定部 3 自動利得制御増幅部 4 利得制御部 5 信号増幅回路 6 自動閾値設定部 7 自動利得制御増幅部 8 利得制御部 9 オフセット補償フィードバック部 10 信号増幅回路 11 自動利得制御増幅部 12 利得制御部 13 オフセット補償フィードバック部 14 信号増幅基本ブロック部 15 リミッタ増幅基本ブロック部 16 信号増幅回路 20,20A,20B 信号増幅回路 21 ATC−AGC増幅回路 22,22A,22B 自動閾値制御回路(ATC回
路;自動閾値設定部) 23 ピーク検出回路(「1」側レベル出力回路) 24 ボトム検出回路(「0」側レベル出力回路) 25 分圧回路 25A,25B 抵抗 26 利得制御回路(利得制御部) 27 自動利得制御増幅回路(AGC増幅回路;自動利
得制御増幅部) 28,28A,28B,28C オフセット補償フィー
ドバックループ(オフセット補償フィードバック部) 29−1,29−2 出力ピーク検出回路 30,30B 誤差増幅回路 31 ローパスフィルタ 32 抵抗 33 リミッタ増幅回路(リミッタ増幅部,リミッタ増
幅基本ブロック部) 34 フォトダイオード(光−電気変換部) 35 プリアンプ(前置増幅回路) 35A 増幅回路 35B 抵抗 36 負荷抵抗 36A,36B 抵抗 37 小利得差動対 38 大利得差動対 39 利得制御差動対 37A,37B,38A,38B,39A,39B M
OS−FET 37C,37D,38C,38D,39C,39D バ
イポーラトランジスタ 40 定電流源 41 レベルシフト回路 41A 抵抗 41B 定電流源 42 差動増幅回路 43 遅延回路 45 基準レベル発生回路(「0」側レベル出力回路) 46−1,46−2 出力ピーク検出回路 47−1,47−2 出力ボトム検出回路 48A〜48D 抵抗 49 バイアス回路 49A MOS−FET 49B 定電流源 50 信号増幅回路 51 AGC増幅回路ブロック部 52 利得制御回路 53 自動利得制御増幅回路(AGC増幅回路) 54,54′ 差動増幅回路 54A,54B,54C,54D MOS−FET 55,55′ ダイオード 55A,55B MOS−FET 56 検出容量 57 バッファ 57A MOS−FET 58 レベルシフト回路 58A 抵抗 58B MOS−FET 59 差動増幅回路 59A 抵抗 59B,59C MOS−FET 60 信号増幅回路 61 ATC−AGC増幅回路(信号増幅基本ブロック
部) 62 自動閾値制御回路(ATC回路;自動閾値設定
部) 63,63A ピーク検出回路(「1」側レベル出力回
路) 64,64A ボトム検出回路(「0」側レベル出力回
路) 65,65C 分圧回路 65A,65B,65D,65E 抵抗 66 利得制御回路(利得制御部) 67 自動利得制御増幅回路(AGC増幅回路;自動利
得制御増幅部) 68 ATC−リミッタ増幅回路(リミッタ増幅基本ブ
ロック部) 69 自動閾値制御回路(ATC回路;自動閾値設定
部) 70 信号増幅回路 71,78 ATC−AGC増幅回路(信号増幅基本ブ
ロック部) 72,79,86 自動閾値制御回路(ATC回路;自
動閾値設定部) 73,80,87 ピーク検出回路(「1」側レベル出
力回路) 74 ボトム検出回路(「0」側レベル出力回路) 75,82,89 分圧回路 75A,75B,82A,82B,89A,89B 抵
抗 76 利得制御回路(利得制御部) 77 自動利得制御増幅回路(AGC増幅回路;自動利
得制御増幅部) 78A,85 ATC−リミッタ増幅回路(リミッタ増
幅基本ブロック部) 81,88 ボトム検出回路(「0」側レベル出力回
路) 90 ガード電圧発生回路 90A MOS−FET 90B 抵抗 91,91′,84A リミッタ増幅回路(リミッタ増
幅部) 91A,91E 抵抗 91B,91C,91D,91F MOS−FET 92,92A,92B,93 信号増幅基本ブロック部 94 バイアス回路 94A MOS−FET 94B 定電流源 95A 負荷抵抗 95B,95K 抵抗 95C 小利得差動対 95D,95F,95H,95I,95J,95L M
OS−FET 95E 大利得差動対 95G 利得制御差動対 96 抵抗 100 信号増幅回路 101 ATC−リミッタ増幅回路 102 自動閾値制御回路(ATC回路) 103 ピーク検出回路 104 ボトム検出回路 105 分圧回路 105A,105B 抵抗 106,107 リミッタ増幅回路REFERENCE SIGNS LIST 1 signal amplification circuit 2 automatic threshold setting unit 3 automatic gain control amplification unit 4 gain control unit 5 signal amplification circuit 6 automatic threshold setting unit 7 automatic gain control amplification unit 8 gain control unit 9 offset compensation feedback unit 10 signal amplification circuit 11 automatic gain Control amplification unit 12 Gain control unit 13 Offset compensation feedback unit 14 Signal amplification basic block unit 15 Limiter amplification basic block unit 16 Signal amplification circuit 20, 20A, 20B Signal amplification circuit 21 ATC-AGC amplification circuit 22, 22A, 22B Automatic threshold control Circuit (ATC circuit; automatic threshold setting unit) 23 Peak detection circuit (“1” side level output circuit) 24 Bottom detection circuit (“0” side level output circuit) 25 Voltage divider circuit 25A, 25B Resistance 26 Gain control circuit (gain) Control unit) 27 Automatic gain control amplifier (AGC amplifier; automatic gain control) Gain control amplifier) 28, 28A, 28B, 28C offset compensation feedback loop (offset compensation feedback unit) 29-1, 29-2 output peak detection circuit 30, 30B error amplifier circuit 31 low-pass filter 32 resistor 33 limiter amplifier circuit (limiter) Amplifying unit, limiter amplifying basic block unit) 34 photodiode (optical-electrical converting unit) 35 preamplifier (preamplifier circuit) 35A amplifier circuit 35B resistor 36 load resistor 36A, 36B resistor 37 small gain differential pair 38 large gain differential Pair 39 Gain control differential pair 37A, 37B, 38A, 38B, 39A, 39B M
OS-FET 37C, 37D, 38C, 38D, 39C, 39D Bipolar transistor 40 Constant current source 41 Level shift circuit 41A Resistance 41B Constant current source 42 Differential amplifier circuit 43 Delay circuit 45 Reference level generation circuit (level output on “0” side) Circuit) 46-1, 46-2 Output peak detection circuit 47-1, 47-2 Output bottom detection circuit 48A to 48D Resistance 49 Bias circuit 49A MOS-FET 49B Constant current source 50 Signal amplification circuit 51 AGC amplification circuit block unit 52 Gain control circuit 53 Automatic gain control amplifier circuit (AGC amplifier circuit) 54, 54 'Differential amplifier circuit 54A, 54B, 54C, 54D MOS-FET 55, 55' Diode 55A, 55B MOS-FET 56 Detection capacitance 57 Buffer 57A MOS -FET 58 level shift Circuit 58A Resistance 58B MOS-FET 59 Differential amplification circuit 59A Resistance 59B, 59C MOS-FET 60 Signal amplification circuit 61 ATC-AGC amplification circuit (signal amplification basic block unit) 62 Automatic threshold control circuit (ATC circuit; automatic threshold setting unit) 63, 63A Peak detection circuit (“1” side level output circuit) 64, 64A Bottom detection circuit (“0” side level output circuit) 65, 65C Voltage divider circuit 65A, 65B, 65D, 65E Resistance 66 Gain control circuit ( Gain control section) 67 automatic gain control amplifier circuit (AGC amplifier circuit; automatic gain control amplifier section) 68 ATC-limiter amplifier circuit (limiter amplification basic block section) 69 automatic threshold control circuit (ATC circuit; automatic threshold setting section) 70 signal Amplification circuit 71, 78 ATC-AGC amplification circuit (signal amplification basic block unit) 72 , 79, 86 Automatic threshold control circuit (ATC circuit; automatic threshold setting unit) 73, 80, 87 Peak detection circuit ("1" side level output circuit) 74 Bottom detection circuit ("0" side level output circuit) 75, 82 , 89 voltage divider circuit 75A, 75B, 82A, 82B, 89A, 89B resistor 76 gain control circuit (gain control section) 77 automatic gain control amplifier circuit (AGC amplifier circuit; automatic gain control amplifier section) 78A, 85 ATC-limiter amplifier Circuit (Limiter amplification basic block unit) 81,88 Bottom detection circuit ("0" side level output circuit) 90 Guard voltage generation circuit 90A MOS-FET 90B Resistance 91,91 ', 84A Limiter amplification circuit (Limiter amplification unit) 91A, 91E Resistance 91B, 91C, 91D, 91F MOS-FET 92, 92A, 92B, 93 Basic signal amplification Block 94 Bias circuit 94A MOS-FET 94B Constant current source 95A Load resistance 95B, 95K Resistance 95C Small gain differential pair 95D, 95F, 95H, 95I, 95J, 95LM
OS-FET 95E Large gain differential pair 95G Gain control differential pair 96 Resistance 100 Signal amplification circuit 101 ATC-limiter amplification circuit 102 Automatic threshold control circuit (ATC circuit) 103 Peak detection circuit 104 Bottom detection circuit 105 Voltage divider circuit 105A, 105B resistor 106,107 limiter amplifier circuit
フロントページの続き (72)発明者 千葉 孝也通株式会社内 北海道札幌市北区北七条西四丁目3番地1 富士通北海道ディジタル・テクノロジ株 式会社内 Fターム(参考) 5J091 AA01 AA12 CA00 CA13 FA17 FA20 HA02 HA10 HA17 HA19 HA25 HA29 HA44 KA00 KA02 KA03 KA05 KA11 KA12 KA15 KA18 KA42 MA02 MA11 MA14 SA13 TA01 TA02 TA06 5J100 JA01 LA00 LA02 QA01 SA02Continuation of the front page (72) Inventor Chiya Takayadori Co., Ltd. Fukushima Hokkaido Digital Technology Co., Ltd. F-term (reference) 5J091 AA01 AA12 CA00 CA13 FA17 FA20 HA02 HA10 HA17 HA19 HA25 HA29 HA44 KA00 KA02 KA03 KA05 KA11 KA12 KA15 KA18 KA42 MA02 MA11 MA14 SA13 TA01 TA02 TA06 5J100 JA01 LA00 LA02 QA01 SA02
Claims (13)
出回路と、入力信号のボトム値を保持するボトム検出回
路とを有し、 該ピーク値と該ボトム値との所定分圧値を閾値とする自
動閾値設定部と、 該入力信号と該自動閾値設定部からの閾値とを入力とし
て差動増幅を行なう自動利得制御増幅部と、 該ピーク値と該ボトム値とのレベル差から振幅情報を検
出して、該入力信号の振幅に応じた利得制御信号をフィ
ードフォワード信号として該自動利得制御増幅部へ供給
する利得制御部とをそなえて構成されたことを特徴とす
る、信号増幅回路。A peak detection circuit for holding a peak value of the input signal; and a bottom detection circuit for holding a bottom value of the input signal, wherein a predetermined partial pressure value between the peak value and the bottom value is defined as a threshold. An automatic threshold setting unit that performs differential amplification with the input signal and a threshold from the automatic threshold setting unit as inputs, and amplitude information from a level difference between the peak value and the bottom value. A signal amplification circuit comprising: a gain control unit that detects and supplies a gain control signal corresponding to the amplitude of the input signal to the automatic gain control amplification unit as a feedforward signal.
出回路と、入力信号のボトム値を保持するボトム検出回
路とを有し、 該ピーク値と該ボトム値との所定分圧値を閾値とする自
動閾値設定部と、 該入力信号と該自動閾値設定部からの閾値とを入力とし
て差動増幅を行なう自動利得制御増幅部と、 該ピーク値と該ボトム値とのレベル差から振幅情報を検
出して、該入力信号の振幅に応じた利得制御信号をフィ
ードフォワード信号として該自動利得制御増幅部へ供給
する利得制御部と、 該自動利得制御増幅部からの出力信号の差情報を該自動
利得制御増幅部の入力側へフィードバックして、該自動
利得制御増幅部のオフセットを補償するオフセット補償
フィードバック部とをそなえて構成されたことを特徴と
する、信号増幅回路。A peak detection circuit for holding a peak value of the input signal; and a bottom detection circuit for holding a bottom value of the input signal, wherein a predetermined partial pressure value between the peak value and the bottom value is defined as a threshold. An automatic threshold setting unit that performs differential amplification with the input signal and a threshold from the automatic threshold setting unit as inputs, and amplitude information from a level difference between the peak value and the bottom value. A gain control unit for detecting and supplying a gain control signal corresponding to the amplitude of the input signal to the automatic gain control amplification unit as a feedforward signal; A signal amplifier circuit comprising: an offset compensation feedback section that feeds back to an input side of a gain control amplifier section to compensate for an offset of the automatic gain control amplifier section.
号とを入力として差動増幅を行なう自動利得制御増幅部
と、 該入力信号のピーク値を保持するピーク検出回路と、該
入力信号のボトム値を保持するボトム検出回路とを有
し、該ピーク値と該ボトム値とのレベル差から振幅情報
を検出して、該入力信号の振幅に応じた利得制御信号を
フィードフォワード信号として該自動利得制御増幅部へ
供給する利得制御部と、 該自動利得制御増幅部からの出力信号の差情報を、該自
動利得制御増幅部のオフセットを補償すべく、該自動利
得制御増幅部の入力側へ該参照信号としてフィードバッ
クするオフセット補償フィードバック部とをそなえて構
成されたことを特徴とする、信号増幅回路。3. An automatic gain control amplification section for performing differential amplification using an input signal and a reference signal from an automatic threshold setting section as input, a peak detection circuit for holding a peak value of the input signal, A bottom detection circuit that holds a bottom value, detects amplitude information from a level difference between the peak value and the bottom value, and uses the automatic gain control signal corresponding to the amplitude of the input signal as a feedforward signal as the feedforward signal. A gain control unit to be supplied to the gain control amplification unit, and a difference information of an output signal from the automatic gain control amplification unit to an input side of the automatic gain control amplification unit to compensate for an offset of the automatic gain control amplification unit. A signal amplifier circuit comprising: an offset compensation feedback section that feeds back as the reference signal.
は最大利得とし、入力振幅が大きくなり第1の所定値を
超えると入力振幅に応じて減少させ、更に入力振幅が大
きくなり第2の所定値を超えると最小利得とするよう
に、該利得制御信号を供給するように構成されたことを
特徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の信号
増幅回路。4. The gain control section sets the gain of the automatic gain control amplification section to a maximum gain when the input amplitude is small, and decreases the gain according to the input amplitude when the input amplitude increases and exceeds a first predetermined value. 4. The apparatus according to claim 1, wherein the gain control signal is supplied so that the minimum gain is obtained when the input amplitude becomes larger and exceeds a second predetermined value. A signal amplification circuit according to any one of the preceding claims.
が入力される側に、遅延回路が接続されていることを特
徴とする、請求項1〜3のいずれか1項に記載の信号増
幅回路。5. The signal amplifying circuit according to claim 1, wherein a delay circuit is connected to a side of the automatic gain control amplifying unit to which an input signal is input. .
値を用いるように構成されたことを特徴とする、請求項
1〜3のいずれか1項に記載の信号増幅回路。6. The gain control unit according to claim 1, wherein the gain control unit is configured to use a value that limits a signal having a minimum input amplitude as a maximum gain. Signal amplification circuit.
が入力された場合において、該自動利得制御増幅部にお
いて増幅される信号の値が、該自動利得制御増幅部の線
形範囲を超えない値を用いることを特徴とする、請求項
1〜3のいずれか1項に記載の信号増幅回路。7. The automatic gain control amplifying unit, when a signal having a maximum amplitude is input to the automatic gain control amplifying unit as the minimum gain, sets the value of the signal amplified by the automatic gain control amplifying unit to the automatic gain control unit. 4. The signal amplification circuit according to claim 1, wherein a value not exceeding a linear range of the control amplification unit is used.
出回路と、入力信号のボトム値を保持するボトム検出回
路と、該ピーク値と該ボトム値との所定分圧値を閾値と
する自動閾値設定部と、該入力信号と該自動閾値設定部
からの閾値とを入力として差動増幅を行なう自動利得制
御増幅部と、該ピーク検出回路のピーク値と該ボトム検
出回路のボトム値とのレベル差から振幅情報を検出し
て、該入力信号の振幅に応じた利得制御信号をフィード
フォワード信号として該自動利得制御増幅部へ供給する
利得制御部とを有する信号増幅基本ブロック部を少なく
とも1つそなえるとともに、 差動入力信号を差動増幅するリミッタ増幅部を有するリ
ミッタ増幅基本ブロック部を少なくとも1つそなえ、 上記の少なくとも1つの信号増幅基本ブロック部の後段
に、少なくとも1つの該リミッタ増幅基本ブロック部が
接続されていることを特徴とする、信号増幅回路。8. A peak detection circuit for holding a peak value of an input signal, a bottom detection circuit for holding a bottom value of the input signal, and an automatic threshold value using a predetermined partial pressure value between the peak value and the bottom value as a threshold value. A setting unit, an automatic gain control amplification unit that performs differential amplification with the input signal and a threshold from the automatic threshold setting unit as inputs, and a level of a peak value of the peak detection circuit and a bottom value of the bottom detection circuit. At least one signal amplification basic block unit having a gain control unit that detects amplitude information from the difference and supplies a gain control signal corresponding to the amplitude of the input signal to the automatic gain control amplification unit as a feedforward signal. And at least one limiter amplification basic block unit having a limiter amplification unit for differentially amplifying the differential input signal, wherein at least one signal amplification basic block unit is provided. Downstream, wherein at least one of said limiter amplification basic block portion is connected, the signal amplifier circuit.
出回路と、入力信号のボトム値を保持するボトム検出回
路と、該ピーク値と該ボトム値との所定分圧値を閾値と
する自動閾値設定部と、該入力信号と該自動閾値設定部
からの閾値とを入力として差動増幅を行なう自動利得制
御増幅部と、該ピーク検出回路のピーク値と該ボトム検
出回路のボトム値とのレベル差から振幅情報を検出し
て、該入力信号の振幅に応じた利得制御信号をフィード
フォワード信号として該自動利得制御増幅部へ供給する
利得制御部と、該自動利得制御増幅部からの出力信号の
差情報を該自動利得制御増幅部の入力側へフィードバッ
クして該自動利得制御増幅部のオフセットを補償するオ
フセット補償フィードバック部とを有する信号増幅基本
ブロック部を少なくとも1つそなえるとともに、 差動入力信号を差動増幅するリミッタ増幅部を有するリ
ミッタ増幅基本ブロック部を少なくとも1つそなえ、 上記の少なくとも1つの信号増幅基本ブロック部の後段
に、少なくとも1つの該リミッタ増幅基本ブロック部が
接続されていることを特徴とする、信号増幅回路。9. A peak detection circuit for holding a peak value of an input signal, a bottom detection circuit for holding a bottom value of the input signal, and an automatic threshold value using a predetermined partial pressure value between the peak value and the bottom value as a threshold value A setting unit, an automatic gain control amplification unit that performs differential amplification with the input signal and a threshold from the automatic threshold setting unit as inputs, and a level of a peak value of the peak detection circuit and a bottom value of the bottom detection circuit. A gain control unit that detects amplitude information from the difference, supplies a gain control signal corresponding to the amplitude of the input signal to the automatic gain control amplification unit as a feedforward signal, and outputs an output signal from the automatic gain control amplification unit. A signal amplification basic block unit having an offset compensation feedback unit for feeding the difference information back to the input side of the automatic gain control amplification unit to compensate for the offset of the automatic gain control amplification unit. And at least one limiter amplification basic block unit having a limiter amplification unit for differentially amplifying a differential input signal. At least one of the limiters is provided at a stage subsequent to the at least one signal amplification basic block unit. A signal amplification circuit to which an amplification basic block unit is connected.
信号とを入力として差動増幅を行なう自動利得制御増幅
部と、該入力信号のピーク値を保持するピーク検出回路
と、該入力信号のボトム値を保持するボトム検出回路と
を有し、該ピーク値と該ボトム値とのレベル差から振幅
情報を検出して、該入力信号の振幅に応じた利得制御信
号をフィードフォワード信号として該自動利得制御増幅
部へ供給する利得制御部と、該自動利得制御増幅部から
の出力信号の差情報を、該自動利得制御増幅部のオフセ
ットを補償すべく、該自動利得制御増幅部の入力側へ該
参照信号としてフィードバックするオフセット補償フィ
ードバック部とを有する信号増幅基本ブロック部を少な
くとも1つそなえるとともに、 差動入力信号を差動増幅するリミッタ増幅部を有するリ
ミッタ増幅基本ブロック部を少なくとも1つそなえ、 上記の少なくとも1つの信号増幅基本ブロック部の後段
に、少なくとも1つの該リミッタ増幅基本ブロック部が
接続されていることを特徴とする、信号増幅回路。10. An automatic gain control amplification section for performing differential amplification using an input signal and a reference signal from an automatic threshold value setting section as input, a peak detection circuit for holding a peak value of the input signal, A bottom detection circuit that holds a bottom value, detects amplitude information from a level difference between the peak value and the bottom value, and uses the automatic gain control signal corresponding to the amplitude of the input signal as a feedforward signal as the feedforward signal. A gain control unit to be supplied to the gain control amplifying unit, and the difference information between the output signals from the automatic gain control amplifying unit is input to the input side of the automatic gain control amplifying unit to compensate for the offset of the automatic gain control amplifying unit A limiter amplifier for providing at least one signal amplification basic block unit having an offset compensation feedback unit for feeding back the reference signal, and for differentially amplifying a differential input signal A signal amplification circuit comprising at least one limiter amplification basic block unit having at least one of the above-mentioned at least one signal amplification basic block unit. .
検出回路と、入力信号のボトム値を保持するボトム検出
回路と、該ピーク値と該ボトム値との所定分圧値を閾値
とする自動閾値設定部と、該入力信号と該自動閾値設定
部からの閾値とを入力として差動増幅を行なう自動利得
制御増幅部と、該ピーク検出回路のピーク値と該ボトム
検出回路のボトム値とのレベル差から振幅情報を検出し
て、該入力信号の振幅に応じた利得制御信号をフィード
フォワード信号として該自動利得制御増幅部へ供給する
利得制御部とを有する信号増幅基本ブロック部を少なく
とも1つそなえるとともに、 入力信号のピーク値を保持するピーク検出回路と、入力
信号のボトム値を保持するボトム検出回路と、該ピーク
値と該ボトム値との所定分圧値を閾値とする自動閾値設
定部と、該入力信号とその自動閾値設定部からの閾値と
を入力として差動増幅を行なうリミッタ増幅部とを有す
るリミッタ増幅基本ブロック部を少なくとも1つそな
え、 上記の少なくとも1つの信号増幅基本ブロック部の後段
に、少なくとも1つの該リミッタ増幅基本ブロック部が
接続されていることを特徴とする、信号増幅回路。11. A peak detection circuit for holding a peak value of an input signal, a bottom detection circuit for holding a bottom value of the input signal, and an automatic threshold value using a predetermined partial pressure value between the peak value and the bottom value as a threshold value. A setting unit, an automatic gain control amplification unit that performs differential amplification with the input signal and a threshold from the automatic threshold setting unit as inputs, and a level of a peak value of the peak detection circuit and a bottom value of the bottom detection circuit. At least one signal amplification basic block unit having a gain control unit that detects amplitude information from the difference and supplies a gain control signal corresponding to the amplitude of the input signal to the automatic gain control amplification unit as a feedforward signal. A peak detection circuit for holding a peak value of the input signal, a bottom detection circuit for holding a bottom value of the input signal, and a predetermined partial pressure value between the peak value and the bottom value as a threshold. At least one limiter amplification basic block unit having a dynamic threshold value setting unit and a limiter amplification unit that performs differential amplification with the input signal and the threshold value from the automatic threshold value setting unit as inputs, and the at least one signal A signal amplification circuit, wherein at least one of said limiter amplification basic block units is connected to a stage subsequent to the amplification basic block unit.
ブロック部の該自動閾値設定部に信号が入力されていな
いときにも閾値レベルが入力の無信号時レベルより所定
のガード電圧分だけ高くなるよう該閾値レベルを制御す
るガード電圧発生回路が、該リミッタ増幅基本ブロック
部の該自動閾値設定部に設けられていることを特徴とす
る、請求項11記載の信号増幅回路。12. Even when a signal is not input to the automatic threshold value setting unit of at least one of the limiter amplification basic block units, the threshold level is higher than a non-signal input level by a predetermined guard voltage. 12. The signal amplification circuit according to claim 11, wherein a guard voltage generation circuit for controlling a threshold level is provided in the automatic threshold value setting section of the limiter amplification basic block section.
ミッタ増幅基本ブロック部の該自動閾値設定部に設けら
れていることを特徴とする、請求項12記載の信号増幅
回路。13. The signal amplifying circuit according to claim 12, wherein said guard voltage generating circuit is provided in said automatic threshold value setting section of a last-stage limiter amplification basic block section.
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- 2002-04-12 JP JP2002111061A patent/JP2002353753A/en active Pending
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