JP2002354054A - Duty compensating communication system - Google Patents

Duty compensating communication system

Info

Publication number
JP2002354054A
JP2002354054A JP2001160500A JP2001160500A JP2002354054A JP 2002354054 A JP2002354054 A JP 2002354054A JP 2001160500 A JP2001160500 A JP 2001160500A JP 2001160500 A JP2001160500 A JP 2001160500A JP 2002354054 A JP2002354054 A JP 2002354054A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
voltage
differential amplifier
signal
voltage signal
input
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
JP2001160500A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shoji Hyodo
彰二 兵頭
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Oki Electric Industry Co Ltd
Original Assignee
Oki Electric Industry Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Oki Electric Industry Co Ltd filed Critical Oki Electric Industry Co Ltd
Priority to JP2001160500A priority Critical patent/JP2002354054A/en
Publication of JP2002354054A publication Critical patent/JP2002354054A/en
Withdrawn legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Dc Digital Transmission (AREA)

Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To improve duty of output voltage signals. SOLUTION: A first differential amplifier 102 is configured so that its gain becomes 1. Voltage of an inputted voltage signal is detected substantially and correctly, and mid-level voltage corresponding to the detected voltage is fed back. The feedback circuit configuration is also simplified.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】この発明は、通信技術に関
し、特に、光信号の外部入力信号を受信し、この外部入
力信号を矩形波状の電気信号に変換して出力するシステ
ムに適用して好適なデューティ補償通信システムに関す
る。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to communication technology, and more particularly to a communication system which receives an external input signal of an optical signal, converts the external input signal into an electric signal having a rectangular waveform, and outputs the signal. The present invention relates to a duty compensation communication system.

【0002】[0002]

【従来の技術】例えば光通信の技術分野においては、光
インターフェイス部の汎用化や、フォトダイオード(以
下PDと称する)モジュールの高性能、低消費電力、及
び低コスト化等が望まれている。その経緯などから、例
えば広ダイナミックレンジ化アンプ内蔵PDモジュール
などがある。
2. Description of the Related Art In the technical field of optical communication, for example, general-purpose optical interface units and high performance, low power consumption and low cost of photodiode (hereinafter referred to as PD) modules are desired. For example, there is a PD module with a wide dynamic range amplifier and a built-in amplifier.

【0003】この従来のPDモジュールとして、たとえ
ば文献:(1995年 電子情報通信学会総合大会予稿
集 B−1165)に開示された受光装置が知られてい
る。図2は、この従来の受光装置の構成例を概念的に示
すブロック図である。この従来の受光装置の構成は、光
信号の受光量に応じた電流を出力する光検出部すなわち
電流出力部40と、入力電流レベルに応じた電圧を出力
する可変トランスインピーダンス型前置増幅器42と、
この入力レベルのダイナミックレンジとの整合を取るた
め、順次に接続されている第1及び第2の差動増幅器5
2、54とを具えている。さらに、この受光装置には、
この差動増幅器52、54から出力される電圧信号の波
形制御を行うための、すなわち矩形波状の電圧出力波形
のデューティ補償を行うための直流帰還回路66が設け
られている。
[0003] As this conventional PD module, for example, a light receiving device disclosed in a document: (Transactions of the Institute of Electronics, Information and Communication Engineers 1995, B-1165) is known. FIG. 2 is a block diagram conceptually showing a configuration example of the conventional light receiving device. The configuration of this conventional light receiving device includes a light detecting unit or current output unit 40 that outputs a current according to the amount of light received by an optical signal, a variable transimpedance preamplifier 42 that outputs a voltage according to an input current level, and ,
In order to match the dynamic range of the input level, the first and second differential amplifiers 5 connected sequentially are used.
2, 54. Furthermore, this light receiving device includes
A DC feedback circuit 66 is provided for controlling the waveforms of the voltage signals output from the differential amplifiers 52 and 54, that is, for performing duty compensation of the rectangular voltage output waveform.

【0004】この受光装置では、まず、受光素子を有し
た電流出力部40において外部入力として光信号の入力
を感知して、光信号の入力レベルに応じた電流信号を可
変トランスインピーダンス型前置増幅器42へ出力す
る。この可変トランスインピーダンス型前置増幅器42
は入力された電流信号を電圧信号に変換する。そして、
この出力電圧信号を第1の差動増幅器52の一方の入力
端子52aに入力させる。この差動増幅器52は、この
入力された電圧信号を増幅して出力する。一方、可変ト
ランスインピーダンス型前置増幅器42からの出力電圧
信号を直流帰還回路66により、第1の差動増幅器52
の他方の入力端子52bに直流帰還させている。このよ
うな直流帰還型の構成とすることにより、第1の差動増
幅器52に入力させる直流帰還電圧が、出力される矩形
波状出力電圧信号の振幅の中心となるように調整すなわ
ち設定される。これらの構成および作用によりこの第1
の差動増幅器52の出力電圧波形すなわち出力電圧信号
のデューティを補償していた。そして、このデューティ
補償された出力電圧を第2の差動増幅器54によって所
望の電圧信号に増幅していた。
In this light receiving device, first, a current output unit 40 having a light receiving element senses an input of an optical signal as an external input, and outputs a current signal corresponding to the input level of the optical signal to a variable transimpedance type preamplifier. 42. This variable transimpedance type preamplifier 42
Converts an input current signal into a voltage signal. And
This output voltage signal is input to one input terminal 52a of the first differential amplifier 52. The differential amplifier 52 amplifies and outputs the input voltage signal. On the other hand, the output voltage signal from the variable transimpedance type preamplifier 42 is supplied to the first differential amplifier 52 by the DC feedback circuit 66.
Is fed back to the other input terminal 52b. With such a DC feedback type configuration, the DC feedback voltage input to the first differential amplifier 52 is adjusted or set so as to be at the center of the amplitude of the output rectangular wave output voltage signal. With these configurations and operations, the first
Of the output voltage waveform of the differential amplifier 52, that is, the duty of the output voltage signal. Then, the duty-compensated output voltage is amplified by the second differential amplifier 54 to a desired voltage signal.

【0005】[0005]

【発明が解決しようとする課題】従来の直流帰還回路6
6は、第1の差動増幅器52の一方と他方の入力端子す
なわち第1及び第2入力端子52a、52bにそれぞれ
接続されている2つの入力端子56a、56bを有する
第3の差動増幅器56を有する。さらに、この第3の差
動増幅器の2つの出力端子56c、56dにそれぞれ接
続されている第1及び第2のピーク検出部58、60
と、これら第1及び第2のピーク検出部58、60のそ
れぞれの出力端子に接続され、電圧の中間値、すなわち
Hレベル及びLレベル間の中間電圧を中間電圧データと
して抽出して出力する抽出部62とを有している。さら
に、この回路66は、この第1及び第2のピーク検出部
58、60に接続され、直流電圧を供給する増幅器70
すなわちオペアンプを有する。そして、この回路66
は、可変コンデンサ64を具えている。この可変コンデ
ンサ64の容量は、抽出部からの中間電圧データに応じ
た容量に制御される。そしてこの可変コンデンサ64
は、増幅器70からの電圧に基づいて得られた直流電圧
を制御して入力端子52b及び56bに帰還させるよう
に作用する。
SUMMARY OF THE INVENTION Conventional DC feedback circuit 6
6 is a third differential amplifier 56 having two input terminals 56a and 56b connected to one and the other input terminals of the first differential amplifier 52, that is, the first and second input terminals 52a and 52b, respectively. Having. Further, the first and second peak detectors 58 and 60 connected to the two output terminals 56c and 56d of the third differential amplifier, respectively.
And an extraction terminal connected to the respective output terminals of the first and second peak detectors 58 and 60 to extract and output an intermediate value of the voltage, that is, an intermediate voltage between the H level and the L level, as intermediate voltage data. And a portion 62. Further, the circuit 66 is connected to the first and second peak detectors 58 and 60 and supplies an amplifier 70 that supplies a DC voltage.
That is, it has an operational amplifier. And this circuit 66
Has a variable capacitor 64. The capacity of the variable capacitor 64 is controlled to a capacity according to the intermediate voltage data from the extraction unit. And this variable capacitor 64
Acts to control the DC voltage obtained based on the voltage from the amplifier 70 and feed it back to the input terminals 52b and 56b.

【0006】しかしながら、上述した従来の受光装置に
おいては、経験的に、第1の差動増幅器52と第3の差
動増幅器56とが、可変インピーダンス型増幅器42の
出力ラインの第1のノード50で分岐していたため、帰
還回路としての直流帰還回路自体が複雑な構成となり帰
還の追従性に問題が生じていた。
However, in the above-described conventional light receiving device, empirically, the first differential amplifier 52 and the third differential amplifier 56 are connected to the first node 50 of the output line of the variable impedance amplifier 42. Therefore, the direct current feedback circuit itself as a feedback circuit has a complicated configuration, and a problem occurs in the feedback followability.

【0007】また、第1の差動増幅器52の二つの入力
電圧信号、すなわち非反転入力と反転入力との両電圧間
において、入力オフセット電圧が生じる場合があった。
この入力オフセット電圧が生じると、これに起因して出
力電圧信号は、その振幅の中心がずれた状態で利得倍さ
れる。したがって、従来の受光装置では、正確なデュー
ティを補償することは困難であった。
In some cases, an input offset voltage is generated between two input voltage signals of the first differential amplifier 52, that is, both voltages of a non-inverting input and an inverting input.
When this input offset voltage is generated, the output voltage signal is gain-multiplied with its center shifted in amplitude due to the input offset voltage. Therefore, it has been difficult for the conventional light receiving device to accurately compensate for the duty.

【0008】加えて、第3の差動増幅器56の利得すな
わち増幅率が1よりも大きかったために、第1及び第2
のピーク検出部58、60では、増幅された電圧信号の
モニタ電圧信号に対してピーク検出を行っていた。この
ため、抽出部62では、それぞれの電圧値の中間電圧の
正確な抽出が抽出部62で行えず、これに起因して可変
コンデンサの容量制御に誤差が生じてしまい、この容量
誤差が直流電圧を帰還する際の誤差となって現れる。こ
のことが出力電圧信号のデューティ比を劣化させる要因
でもあった。
In addition, since the gain of the third differential amplifier 56, that is, the amplification factor is larger than 1, the first and second
The peak detectors 58 and 60 perform peak detection on the monitor voltage signal of the amplified voltage signal. For this reason, the extraction unit 62 cannot accurately extract the intermediate voltage of each voltage value, and an error occurs in the capacitance control of the variable capacitor due to this. Appears as an error when returning. This is also a factor that deteriorates the duty ratio of the output voltage signal.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段】これらの問題の解決を図
るため、この発明のデューティ補償通信システムは、外
部から入力された光信号を電流信号に変換して出力する
電流出力部と、前述の電流出力部に接続され、前述の電
流信号を電圧信号に変換する前置増幅器と、前述の前置
増幅器に第2の入力端子が接続され、前述の電圧信号を
増幅し、増幅された電圧信号を出力する第1の差動増幅
器と、前述の第1の差動増幅器の後段に接続され、前述
の増幅された電圧信号を所望の電圧信号に増幅して、出
力する第2の差動増幅器と、前述の第1の差動増幅器の
第1及び第2の出力端子のそれぞれに、かつ第1の入力
端子に接続され、前述の第1の差動増幅器の第1及び第
2の出力端子から正相及び逆相のモニタ電圧信号をそれ
ぞれ入力し、該正相及び逆相のモニタ電圧信号をそれぞ
れのモニタ電圧信号の中間レベルの電圧に変換し、該中
間レベルの電圧を制御電圧信号として、該制御電圧信号
を前記第1の差動増幅器の第1の入力端子に出力するデ
ューティ補償帰還回路とを有するデューティ補償通信シ
ステムにおいて、前述の第1の差動増幅器の利得を1と
することを特徴とする。
In order to solve these problems, a duty compensation communication system according to the present invention comprises: a current output section for converting an optical signal input from the outside into a current signal and outputting the current signal; A preamplifier connected to the current output section for converting the current signal into a voltage signal; and a second input terminal connected to the preamplifier, for amplifying the voltage signal, and amplifying the amplified voltage signal. And a second differential amplifier, which is connected to the subsequent stage of the first differential amplifier, amplifies the amplified voltage signal to a desired voltage signal, and outputs the amplified voltage signal. And first and second output terminals of the first differential amplifier, respectively connected to the first and second output terminals of the first differential amplifier and to the first input terminal. Input the positive-phase and negative-phase monitor voltage signals from the And converting the monitor voltage signal of the opposite phase into a voltage of an intermediate level of each monitor voltage signal, using the intermediate level voltage as a control voltage signal, and using the control voltage signal as a first input of the first differential amplifier. In a duty compensation communication system having a duty compensation feedback circuit for outputting to a terminal, the gain of the first differential amplifier is set to 1.

【0010】このデューティ補償帰還回路において、第
1の差動増幅器の利得を1とすることによって、入力さ
れた電圧信号が増幅されていない。このためデューティ
補償帰還回路内部のピーク検出部は、この増幅されてい
ない電圧信号に対してピーク検出を行う。したがって、
ピーク検出を正確に行うことができる。
In this duty compensation feedback circuit, the input voltage signal is not amplified by setting the gain of the first differential amplifier to 1. For this reason, the peak detection unit in the duty compensation feedback circuit performs peak detection on the voltage signal that has not been amplified. Therefore,
Peak detection can be performed accurately.

【0011】また、複雑な帰還回路構成ではないので追
従性が向上する。
Further, since the feedback circuit is not complicated, the followability is improved.

【0012】[0012]

【発明の実施の形態】以下、図を参照しながら、この発
明の実施の形態を説明する。尚、図はこの発明が理解で
きる程度に概略的に示してあるにすぎず、従って各構成
部分の構成、接続関係、信号の流れ、数値的条件、配設
位置、寸法および形状を図示例に限定するものではな
い。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. It should be noted that the drawings are only schematically shown to the extent that the present invention can be understood, and accordingly, the configurations, connection relations, signal flows, numerical conditions, arrangement positions, dimensions and shapes of the respective components are illustrated in the drawings. It is not limited.

【0013】この発明におけるデューティ補償通信シス
テムは、外部から入力された光信号を矩形状の電圧信号
に変換して、さらにこの矩形状の電圧信号を所望の大き
さの電圧信号に変換して外部に出力する受光装置に適用
される。
The duty compensation communication system according to the present invention converts an optical signal input from the outside into a rectangular voltage signal, and further converts the rectangular voltage signal into a voltage signal having a desired magnitude. This is applied to a light-receiving device that outputs to

【0014】この発明の理解を容易にするために、ま
ず、受光装置の構成及び動作につき説明する。
To facilitate understanding of the present invention, first, the configuration and operation of the light receiving device will be described.

【0015】<受光装置の構成>図1に、この受光装置
100を示す。この受光装置100は、電流発生部すな
わちフォトダイオード30と、前置増幅器すなわち可変
トランスインピーダンス型前置増幅器32と、第1及び
第2の差動増幅器102、104とを有している。この
フォトダイオード30は可変トランスインピーダンス型
前置増幅器32に接続されている。さらに、この可変ト
ランスインピーダンス型前置増幅器32は第1の差動増
幅器102の第2の入力端子100bに接続され、そし
てこの第1の差動増幅器102の第1及び第2出力端子
102a及び102bは第2の差動増幅器104の入力
端子104a及び104bに接続されている。そしてこ
の第2の差動増幅器104の出力端子は、この受光装置
の出力端子100c及び100dとして外部に接続され
ている。
<Structure of Light Receiving Device> FIG. 1 shows this light receiving device 100. The light receiving device 100 includes a current generating unit, that is, a photodiode 30, a preamplifier, that is, a variable transimpedance preamplifier 32, and first and second differential amplifiers 102 and 104. This photodiode 30 is connected to a variable transimpedance type preamplifier 32. Further, the variable transimpedance type preamplifier 32 is connected to the second input terminal 100b of the first differential amplifier 102, and the first and second output terminals 102a and 102b of the first differential amplifier 102. Are connected to the input terminals 104a and 104b of the second differential amplifier 104. The output terminal of the second differential amplifier 104 is connected to the outside as output terminals 100c and 100d of the light receiving device.

【0016】また、第1の差動増幅器102の第1の入
力端子は、この受光装置の入力端子100aとして外部
(ここではデューティ補償帰還回路110の出力端子す
なわち第4のノード178)に接続されている。そし
て、この第1の差動増幅器102の利得を1とする。
A first input terminal of the first differential amplifier 102 is connected to the outside (here, an output terminal of the duty compensation feedback circuit 110, that is, a fourth node 178) as an input terminal 100a of the light receiving device. ing. Then, the gain of the first differential amplifier 102 is set to 1.

【0017】ここでフォトダイオード30は、ゲルマニ
ウム、シリコン、3元(たとえばInGaAs等)から
なるpinフォトダイオード(pin−PD)やアバラ
ンシェフォトダイオード(APD)という受光素子が用
いられる。ここでは光信号を受信する場合を示したが、
電気信号等を受信する場合は、無線受信機の他、無線周
波同調受信機、音響受信機、全波受信機、シンクロ受信
機、電信受信機、座標データ受信機等を使用しても良
い。
Here, as the photodiode 30, a light receiving element such as a pin photodiode (pin-PD) or an avalanche photodiode (APD) made of germanium, silicon, and ternary (for example, InGaAs) is used. Although the case where an optical signal is received is shown here,
When an electric signal or the like is received, a radio frequency tuning receiver, an acoustic receiver, a full-wave receiver, a synchro receiver, a telegraph receiver, a coordinate data receiver, or the like may be used in addition to the wireless receiver.

【0018】<受光装置の動作>電流出力部すなわちフ
ォトダイオード30は光信号を受けることにり、その入
力光信号レベルに応じた電流信号を発生し出力する。可
変トランスインピーダンス型前置増幅器32は、この電
流信号をこの電流信号に応じた電圧信号に変換し、この
電圧信号を出力する。そして、第1の差動増幅器102
は制御電圧信号(後述する)を、デューティ補償帰還回
路の作用によって得る。また、この第1の差動増幅器1
02は、前述の電圧信号とこの制御電圧信号との電圧差
を増幅する。そしてこの増幅された電圧差を正相電圧信
号及び逆相電圧信号として、第2の差動増幅器104に
出力する。次に、第2の差動増幅器104はこの正相電
圧信号及び逆相電圧信号を所望の電圧信号に増幅する。
そしてこの所望の電圧信号に増幅された正相電圧信号及
び逆相電圧信号を外部に出力する。
<Operation of Light Receiving Device> The current output section, that is, the photodiode 30, receives an optical signal, and generates and outputs a current signal corresponding to the input optical signal level. The variable transimpedance preamplifier 32 converts this current signal into a voltage signal corresponding to the current signal, and outputs this voltage signal. Then, the first differential amplifier 102
Obtains a control voltage signal (described later) by the action of a duty compensation feedback circuit. Also, the first differential amplifier 1
02 amplifies the voltage difference between the aforementioned voltage signal and the control voltage signal. Then, the amplified voltage difference is output to the second differential amplifier 104 as a positive-phase voltage signal and a negative-phase voltage signal. Next, the second differential amplifier 104 amplifies the positive-phase voltage signal and the negative-phase voltage signal into desired voltage signals.
Then, the positive-phase voltage signal and the negative-phase voltage signal amplified to the desired voltage signal are output to the outside.

【0019】次に、図1を参照して、このデューティ補
償帰還回路110の構成と動作とを説明する。
Next, the configuration and operation of the duty compensation feedback circuit 110 will be described with reference to FIG.

【0020】<デューティ補償帰還回路の構成>この図
1には前述の受光装置100とデューティ補償帰還回路
110との構成を示している。これら受光装置100と
デューティ補償帰還回路110との構成関係に着目する
と、このデューティ補償帰還回路110は、供給される
電圧信号、すなわちモニタ電圧信号として第1(初段)
の差動増幅器102の正相出力(端子)102aと逆相
出力(端子)102bとを採用している。すなわちデュ
ーティ補償帰還回路110の入力として端子102a及
び104aの接続点(第1のノード)106と、端子1
02b及び104bの接続点(第2のノード)108と
を接続する。そして、このデューティ補償回路110の
出力端子すなわち第4のノード178と、第1の差動増
幅器102の第1の入力端子100aとを接続する。
<Configuration of Duty Compensation Feedback Circuit> FIG. 1 shows the configuration of the light receiving device 100 and the duty compensation feedback circuit 110 described above. Focusing on the configuration relationship between the light receiving device 100 and the duty compensation feedback circuit 110, the duty compensation feedback circuit 110 uses the first (first stage) as a supplied voltage signal, that is, a monitor voltage signal.
The positive-phase output (terminal) 102a and the negative-phase output (terminal) 102b of the differential amplifier 102 are adopted. That is, a connection point (first node) 106 between the terminals 102 a and 104 a as an input of the duty compensation feedback circuit 110 and a terminal 1
A connection point (second node) 108 of 02b and 104b is connected. Then, the output terminal of the duty compensation circuit 110, that is, the fourth node 178, is connected to the first input terminal 100a of the first differential amplifier 102.

【0021】ここで、このデューティ補償帰還回路11
0の内部構成を説明する。このデューティ補償帰還回路
110は、第1及び第2のピーク検出部152、154
を具えている。そして、第1のノード106と第1のモ
ニタ信号電圧が入力される第1のピーク検出部152と
が接続されている。同様にして第2のノード108と第
2のモニタ信号電圧が入力される第2のピーク検出部1
54とが接続されている。そして、第1及び第2のピー
ク検出部152、154のそれぞれと第1及び第2の電
圧値が入力される抽出部156とが接続されている。ま
た、第1及び第2のピーク検出部152、154のそれ
ぞれと抽出部156とが前述の第1及び第2モニタ信号
電圧が入力される電圧制御部158に接続されている。
そして、電圧制御部158の出力端子は、制御電圧信号
を受光装置100に供給するため、第4のノード178
に接続されている。
Here, the duty compensation feedback circuit 11
0 will be described. The duty compensation feedback circuit 110 includes first and second peak detectors 152 and 154.
It has. Then, the first node 106 and the first peak detection unit 152 to which the first monitor signal voltage is input are connected. Similarly, the second peak detection unit 1 to which the second node 108 and the second monitor signal voltage are input
54 are connected. Each of the first and second peak detectors 152 and 154 is connected to an extractor 156 to which the first and second voltage values are input. In addition, each of the first and second peak detection units 152 and 154 and the extraction unit 156 are connected to the voltage control unit 158 to which the above-described first and second monitor signal voltages are input.
The output terminal of the voltage control unit 158 is connected to the fourth node 178 to supply the control voltage signal to the light receiving device 100.
It is connected to the.

【0022】<デューティ補償回路の動作>第1のノー
ド106から第1モニタ電圧信号(電圧信号:正相信号
とする)が第1のピーク検出部152に供給されてその
ときの電圧値を第1の電圧値として抽出部156に出力
する。第2のノード108から第2モニタ電圧信号(電
圧信号であって第1モニタ信号電圧とは逆相の電圧信
号)が第2のピーク検出部154に供給されて、同様に
そのときの電圧値を第2の電圧値として抽出部156に
出力する。そして、この抽出部156は、入力されたこ
れら第1及び第2の電圧値に基づいて、すなわちそれぞ
れの電圧の電圧差を測定し、それぞれの電圧値の中間電
圧を実質的に正確に抽出し、その抽出結果すなわち中間
電圧データを電圧制御部158に出力する。さらにこの
電圧制御部158は、この中間電圧データに基づいて、
第1及び第2モニタ電圧信号を、電圧値がこれら電圧値
間の中間レベルの電圧になるように制御する。この制御
により得られたこの中間レベルの電圧すなわち制御電圧
信号を第4のノード178から外部に出力する。
<Operation of Duty Compensation Circuit> A first monitor voltage signal (a voltage signal: a positive-phase signal) is supplied from a first node 106 to a first peak detection unit 152, and the voltage value at that time is converted to a first peak detection value. It outputs to the extraction unit 156 as a voltage value of 1. A second monitor voltage signal (a voltage signal and a voltage signal having a phase opposite to that of the first monitor signal voltage) is supplied from the second node 108 to the second peak detection unit 154, and the voltage value at that time is similarly determined. As a second voltage value to the extraction unit 156. Then, the extracting unit 156 measures the voltage difference between the respective voltages based on the input first and second voltage values, that is, extracts the intermediate voltage between the respective voltage values substantially accurately. , And outputs the extraction result, that is, the intermediate voltage data, to voltage control section 158. Further, the voltage control unit 158 determines, based on the intermediate voltage data,
The first and second monitor voltage signals are controlled so that the voltage value becomes a voltage at an intermediate level between these voltage values. The intermediate-level voltage obtained by this control, that is, a control voltage signal is output from fourth node 178 to the outside.

【0023】この実施の形態では、電圧制御部158を
増幅器172と可変コンデンサ174とによって構成し
た場合を示す。
In this embodiment, a case is shown in which voltage control section 158 is constituted by amplifier 172 and variable capacitor 174.

【0024】第1のピーク検出部152は、増幅器17
2の非反転入力端子172aに接続されている。第2の
ピーク検出部154は、増幅器172の反転入力端子1
72bに接続されている。この増幅器の出力端子172
cは第3のノード176に接続されている。さらに可変
コンデンサ174は、この第3のノード176とアース
との間に接続されていて、さらにこの可変コンデンサ1
74は抽出部156に接続されている。加えて第3のノ
ード176は第4のノード178に接続されている。
The first peak detecting section 152 includes an amplifier 17
2 non-inverting input terminals 172a. The second peak detector 154 is connected to the inverting input terminal 1 of the amplifier 172.
72b. The output terminal 172 of this amplifier
c is connected to the third node 176. Further, the variable capacitor 174 is connected between the third node 176 and the ground, and the variable capacitor 1
74 is connected to the extraction unit 156. In addition, the third node 176 is connected to the fourth node 178.

【0025】このように構成すると、この増幅器すなわ
ちオペアンプ172は、この入力された第1及び第2モ
ニタ電圧信号の電圧差に基づいて得られた直流電圧をそ
の出力端子172cに出力する。
With this configuration, the amplifier, that is, the operational amplifier 172, outputs a DC voltage obtained based on the voltage difference between the input first and second monitor voltage signals to its output terminal 172c.

【0026】そして抽出部156の抽出結果に応じて、
可変コンデンサ174の容量が変化し、その結果、直流
帰還電圧すなわち制御電圧信号を入力された第1及び第
2モニタ電圧信号の電圧値間の中心すなわち中間の電圧
レベルに維持する。
Then, according to the extraction result of the extraction unit 156,
The capacitance of the variable capacitor 174 changes, and as a result, the DC feedback voltage, that is, the control voltage signal is maintained at the center, that is, the intermediate voltage level between the voltage values of the input first and second monitor voltage signals.

【0027】さらに、この発明の作用と従来の作用との
相違点につき、その理解を容易にするために、タイミン
グチャートを用いて説明する。
Further, the difference between the operation of the present invention and the conventional operation will be described with reference to a timing chart in order to facilitate understanding.

【0028】<従来技術とこの発明との受光装置内部の
第1の差動増幅器の動作>図3は、この発明の第1の差
動増幅器102の入力及び出力における、時間と電圧信
号との関係を示すタイミングチャートである。
<Operation of First Differential Amplifier Inside Light-Receiving Apparatus According to Prior Art and the Present Invention> FIG. 3 shows the relationship between the time and voltage signals at the input and output of the first differential amplifier 102 according to the present invention. 6 is a timing chart showing a relationship.

【0029】図4は、従来の、すなわち図2に示した差
動増幅器52の入力及び出力における、時間と電圧信号
との関係を示すタイミングチャートを示す図である。図
3及び図4において、横軸に時間をとり、入力された電
圧信号と直流帰還後の制御電圧信号とが最初に等電圧に
なる時刻をt0として、次に等電圧になる時刻をt1と
して順次にtn(nは正の整数)と定義する。図3及び
図4ではt0からt2までの時間範囲で等電圧となる時
刻を目盛って示してある。また、縦軸に電圧(任意単
位)をとり、GNDすなわち0Vから正の実数で表され
る電圧Vcc迄を示している。またデューティ比はこの
図3及び図4において、(t1−t0)/(t2−t
0)とする。
FIG. 4 is a timing chart showing the relationship between the time and the voltage signal at the input and output of the conventional differential amplifier 52 shown in FIG. 3 and 4, time is taken on the horizontal axis, and the time when the input voltage signal and the control voltage signal after DC feedback first become equal voltage is t0, and the time when the next voltage becomes equal is t1. It is sequentially defined as tn (n is a positive integer). 3 and 4, the time at which the voltage becomes equal in the time range from t0 to t2 is graduated. In addition, the vertical axis indicates a voltage (arbitrary unit) and indicates a range from GND, that is, 0 V to a voltage Vcc represented by a positive real number. The duty ratio is (t1-t0) / (t2-t) in FIGS.
0).

【0030】まず、図2及び図4を参照して従来の第1
の差動増幅器52の入力と出力とを説明する。入力電圧
波形、すなわち入力電圧信号は第1のノード50を介し
て第1の差動増幅器の第1の入力端子52aに入力され
る。このときの入力された電圧信号を図4の上側に矩形
状波形(a)で示す。また直流帰還回路66からの帰還
電圧すなわち電圧信号は、この第1の差動増幅器の第2
の入力端子52bに入力される。このとき入力された制
御電圧信号を図3上側に横線(b)で示す。
First, referring to FIG. 2 and FIG.
The input and output of the differential amplifier 52 will be described. The input voltage waveform, that is, the input voltage signal is input to the first input terminal 52a of the first differential amplifier via the first node 50. The input voltage signal at this time is shown by a rectangular waveform (a) in the upper part of FIG. Also, the feedback voltage from the DC feedback circuit 66, that is, the voltage signal is the second signal of the first differential amplifier.
Is input to the input terminal 52b. The control voltage signal input at this time is shown by a horizontal line (b) in the upper part of FIG.

【0031】ここで、差動増幅器の特性は、差動増幅器
が有する2つの入力端子間電圧差を増幅、すなわち利得
倍することである。そして、差動増幅器の出力は正相と
逆相との2つの電圧信号である。
Here, the characteristic of the differential amplifier is to amplify the voltage difference between two input terminals of the differential amplifier, that is, to multiply the gain by a gain. The output of the differential amplifier is two voltage signals of a positive phase and a negative phase.

【0032】この作用の理解を容易にするため、時刻t
0から時刻t1、さらに時刻t1から時刻t2まで順次
に入力と出力との関係につき説明する。
To facilitate understanding of this operation, time t
The relationship between the input and the output will be described sequentially from 0 to time t1, and further from time t1 to time t2.

【0033】図4に示す通り、時刻t0から時刻t1ま
では、(矩形波状)入力電圧信号(a)が第2のノード
80(図2参照)から得られる制御電圧信号、すなわち
直流帰還回路66から作用された直流帰還後の電圧信号
(b)、よりも高い電圧であるため、正相出力電圧信号
(d)はHレベルとなり、逆相出力電圧信号(e)はL
レベルとなって出力される。
As shown in FIG. 4, from time t0 to time t1, a (rectangular waveform) input voltage signal (a) is a control voltage signal obtained from the second node 80 (see FIG. 2), that is, a DC feedback circuit 66. The positive-phase output voltage signal (d) is at the H level and the negative-phase output voltage signal (e) is at the L level.
Output as a level.

【0034】時刻t1を越え時刻t2までは、前述とは
逆に矩形波状電圧信号(a)が第2のノード80におけ
る直流帰還後の電圧信号、すなわち直流帰還回路66か
ら作用された直流帰還電圧(b)よりも低い電圧である
ため、正相出力電圧信号(d)はLレベルとなり、逆相
出力電圧信号(e)はHレベルとなる。以後はこの周期
の繰り返しとなる。
From time t1 to time t2, the rectangular waveform voltage signal (a) is the voltage signal after the DC feedback at the second node 80, that is, the DC feedback voltage applied from the DC feedback circuit 66. Since the voltage is lower than (b), the positive-phase output voltage signal (d) goes low and the negative-phase output voltage signal (e) goes high. Thereafter, this cycle is repeated.

【0035】第1の差動増幅器52の出力信号は、入力
電圧信号の中間レベル(c1)、(すなわち入力電圧信
号の振幅高さの中心、(Hレベル−Lレベル)/2)と
制御電圧信号との電圧差に応じる。したがって、出力信
号のデューティ比と電圧の振幅の高さとがこの電圧差に
応じて変化することになる。
The output signal of the first differential amplifier 52 is the intermediate level (c1) of the input voltage signal (that is, the center of the amplitude of the input voltage signal, (H level-L level) / 2) and the control voltage. Depending on the voltage difference with the signal. Therefore, the duty ratio of the output signal and the amplitude of the voltage change according to the voltage difference.

【0036】つまり、図2に示す従来の受光装置の構成
においてこの第1の差動増幅器52の信号入力時にオフ
セット電圧、すなわち内部電圧の誤差が生じた場合、入
力電圧信号の中間レベルすなわち電圧信号の振幅の中心
(c1)と入力帰還電圧(b)との間に電圧差が生じる
と(図4参照)、その電圧差の違いによってそのまま入
力電圧信号が第1及び第2の差動増幅器52、54で利
得倍される。したがって、正相及び逆相の出力電圧信号
のデューティが劣化する。
That is, in the configuration of the conventional light receiving device shown in FIG. 2, when an offset voltage, ie, an internal voltage error occurs at the time of signal input to the first differential amplifier 52, an intermediate level of the input voltage signal, ie, the voltage signal When a voltage difference occurs between the center (c1) of the amplitude of the signal and the input feedback voltage (b) (see FIG. 4), the input voltage signal is directly converted to the first and second differential amplifiers 52 by the difference in the voltage difference. , 54. Therefore, the duty of the positive-phase and negative-phase output voltage signals deteriorates.

【0037】これに対し、この発明のデューティ補償通
信システムによれば、図3に示すデューティ補償帰還回
路の特性からも明らかなように、次のように作用する。
第1の差動増幅器102は(図1参照)入力電圧信号
(a)とデューティ補償帰還回路110からの直流帰還
電圧、すなわち制御電圧信号(b)との差分を増幅す
る。これら両入力電圧信号(a及びb)の中間レベル
(c1)となるように電圧制御部158は、制御電圧信
号(b)を制御する。この制御電圧信号(b)は、両入
力電圧信号の中間レベル(c1)に実質的に正確に一致
する。したがって、正相及び逆相の出力電圧信号のデュ
ーティ比の劣化が低減される。
On the other hand, according to the duty compensation communication system of the present invention, the operation is as follows, as is clear from the characteristics of the duty compensation feedback circuit shown in FIG.
The first differential amplifier 102 amplifies the difference between the input voltage signal (a) (see FIG. 1) and the DC feedback voltage from the duty compensation feedback circuit 110, that is, the control voltage signal (b). The voltage control unit 158 controls the control voltage signal (b) so as to be at an intermediate level (c1) between these two input voltage signals (a and b). This control voltage signal (b) substantially exactly matches the intermediate level (c1) of both input voltage signals. Therefore, the deterioration of the duty ratio of the positive-phase and negative-phase output voltage signals is reduced.

【0038】さらに、この発明のデューティ補償通信シ
ステムの第1の差動増幅器102の利得を1とすること
で、第1及び第2のピーク検出部152、154は、増
幅されていないモニタ電圧信号を利用する。したがっ
て、さらに電圧値を実質的に正確に検出することができ
る。その結果、この差動増幅器102の正相及び逆相の
出力電圧信号のデューティ比の劣化が低減される。
Further, by setting the gain of the first differential amplifier 102 of the duty compensation communication system of the present invention to 1, the first and second peak detectors 152 and 154 can monitor the unamplified monitor voltage signal. Use Therefore, the voltage value can be detected substantially more accurately. As a result, the deterioration of the duty ratio of the positive-phase and negative-phase output voltage signals of the differential amplifier 102 is reduced.

【0039】そして、このデューティ補償通信システム
が上述したように作用することによって、入力デューテ
ィ比が50%であるものが、従来法においては約70%
であったが、この発明では、約55%と改善される結果
となる。
The duty compensation communication system operates as described above, so that the input duty ratio of 50% is reduced to about 70% in the conventional method.
However, in the present invention, the result is improved to about 55%.

【0040】また、この実施の形態では第2の差動増幅
器104を1個(1段)で構成した場合を示した。しか
し、最終的に所望の電圧信号を得るため、第2の差動増
幅器104をn段(nは正の整数)の差動増幅器として
も良い。
In this embodiment, the case where the second differential amplifier 104 is constituted by one (one stage) is shown. However, in order to finally obtain a desired voltage signal, the second differential amplifier 104 may be an n-stage (n is a positive integer) differential amplifier.

【0041】[0041]

【発明の効果】上述した説明からも明らかなように、こ
の発明のデューティ補償通信システムによれば、第1の
差動増幅器にオフセット電圧が生じても、制御電圧信号
を制御することにより外部に出力される電圧信号のデュ
ーティ比を改善することができる。
As is clear from the above description, according to the duty compensation communication system of the present invention, even if an offset voltage is generated in the first differential amplifier, it can be controlled by controlling the control voltage signal to the outside. The duty ratio of the output voltage signal can be improved.

【0042】また、第1の差動増幅器の利得が1である
ので、モニタ信号電圧が増幅されない。よって、ピーク
検出を正確に行える。したがって、制御電圧信号を実質
的に正確に制御することにより出力される電圧信号のデ
ューティ比を改善することができる。
Since the gain of the first differential amplifier is 1, the monitor signal voltage is not amplified. Therefore, peak detection can be performed accurately. Therefore, the duty ratio of the output voltage signal can be improved by controlling the control voltage signal substantially accurately.

【0043】また、複雑な帰還回路構成ではないので、
追従性が改善される。
Also, since it is not a complicated feedback circuit configuration,
Followability is improved.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】この発明のデューティ補償通信システムの概略
図である。
FIG. 1 is a schematic diagram of a duty compensation communication system of the present invention.

【図2】従来の受光装置の内部構成を概略的に示す回路
図である。
FIG. 2 is a circuit diagram schematically showing an internal configuration of a conventional light receiving device.

【図3】この発明のタイミングチャートである。FIG. 3 is a timing chart of the present invention.

【図4】従来技術のタイミングチャートである。FIG. 4 is a timing chart of the related art.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

30:フォトダイオード 32:可変トランスインピーダンス型前置増幅器 40:電流出力部 42:可変トランスインピーダンス型前置増幅器 50:第1のノード 52:第1の差動増幅器 52a:第1の差動増幅器の第1の入力端子 52b:第1の差動増幅器の第2の入力端子 54:第2の差動増幅器 56:第3の差動増幅器 56a:第3の差動増幅器の第1の入力端子 56b:第3の差動増幅器の第2の入力端子 56c:第3の差動増幅器の第1の出力端子 56d:第3の差動増幅器の第2の出力端子 58:第1のピーク検出部 60:第2のピーク検出部 62:抽出部 64:可変コンデンサ 66:直流帰還回路 70:増幅器 100:受光装置 100a:受光装置(第1の差動増幅器)の第1の入力
端子 100b:受光装置(第1の差動増幅器)の第2の入力
端子 100c:受光装置(第2の差動増幅器)の第1の出力
端子 100d:受光装置(第2の差動増幅器)の第2の出力
端子 102:第1の差動増幅器 102a:第1の差動増幅器の第1の出力端子 102b:第1の差動増幅器の第2の出力端子 104:第2の差動増幅器 104a:第2の差動増幅器の第1の入力端子 104b:第2の差動増幅器の第2の入力端子 106:第1のノード 108:第2のノード 110:デューティ補償帰還回路 152:第1のピーク検出部 154:第2のピーク検出部 156:抽出部 158:電圧制御部 172:増幅器 172a:非反転入力端子 172b:反転入力端子 172c:出力端子 174:可変コンデンサ 176:第3のノード 178:第4のノード
30: Photodiode 32: Variable transimpedance type preamplifier 40: Current output unit 42: Variable transimpedance type preamplifier 50: First node 52: First differential amplifier 52a: First differential amplifier First input terminal 52b: second input terminal of first differential amplifier 54: second differential amplifier 56: third differential amplifier 56a: first input terminal 56b of third differential amplifier : Second input terminal 56c of the third differential amplifier 56c: first output terminal 56d of the third differential amplifier 56d: second output terminal of the third differential amplifier 58: first peak detector 60 : Second peak detection unit 62: extraction unit 64: variable capacitor 66: DC feedback circuit 70: amplifier 100: light receiving device 100a: first input terminal of the light receiving device (first differential amplifier) 100b: light receiving device ( No. 1st differential amplifier) second input terminal 100c: first output terminal of the light receiving device (second differential amplifier) 100d: second output terminal of the light receiving device (second differential amplifier) 102: First differential amplifier 102a: First output terminal of first differential amplifier 102b: Second output terminal of first differential amplifier 104: Second differential amplifier 104a: Second differential amplifier First input terminal 104b: second input terminal of the second differential amplifier 106: first node 108: second node 110: duty compensation feedback circuit 152: first peak detector 154: second 156: Extraction unit 158: Voltage control unit 172: Amplifier 172a: Non-inverting input terminal 172b: Inverting input terminal 172c: Output terminal 174: Variable capacitor 176: Third node 178: Fourth node

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 外部から入力された光信号を電流信号に
変換して出力する電流出力部と、 前記電流出力部に接続され、前記電流信号を電圧信号に
変換する前置増幅器と、 前記前置増幅器に第2の入力端子が接続され、前記電圧
信号を増幅し、増幅された電圧信号を出力する第1の差
動増幅器と、 前記第1の差動増幅器の後段に接続され、前記増幅され
た電圧信号を所望の電圧信号に増幅して、出力する第2
の差動増幅器と、 前記第1の差動増幅器の第1及び第2の出力端子のそれ
ぞれに、かつ第1の入力端子に接続され、前記第1の差
動増幅器の第1及び第2の出力端子から正相及び逆相の
モニタ電圧信号をそれぞれ入力し、該正相及び逆相のモ
ニタ電圧信号をそれぞれのモニタ電圧信号の中間レベル
の電圧に変換し、該中間レベルの電圧を制御電圧信号と
して、該制御電圧信号を前記第1の差動増幅器の第1の
入力端子に出力するデューティ補償帰還回路とを有する
デューティ補償通信システムにおいて、 前記第1の差動増幅器の利得を1とすることを特徴とす
るデューティ補償通信システム。
A current output unit that converts an optical signal input from outside into a current signal and outputs the current signal; a preamplifier connected to the current output unit and converts the current signal into a voltage signal; A second input terminal connected to the operational amplifier, a first differential amplifier for amplifying the voltage signal and outputting an amplified voltage signal, and a first differential amplifier connected to a subsequent stage of the first differential amplifier; Amplifying the applied voltage signal to a desired voltage signal and outputting the amplified voltage signal
And a first and a second output terminals of the first differential amplifier, respectively, which are connected to first and second output terminals of the first differential amplifier and to a first input terminal, respectively. The positive-phase and negative-phase monitor voltage signals are input from the output terminals, respectively, and the positive-phase and negative-phase monitor voltage signals are converted into intermediate-level voltages of the respective monitor voltage signals. And a duty-compensation feedback circuit that outputs the control voltage signal to a first input terminal of the first differential amplifier as a signal, wherein the gain of the first differential amplifier is 1. A duty compensation communication system, comprising:
【請求項2】 請求項1に記載のデューティ補償通信シ
ステムにおいて、 前記第2の差動増幅器をn段(nは正の整数)とするこ
とを特徴とするデューティ補償通信システム。
2. The duty compensation communication system according to claim 1, wherein the second differential amplifier has n stages (n is a positive integer).
JP2001160500A 2001-05-29 2001-05-29 Duty compensating communication system Withdrawn JP2002354054A (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001160500A JP2002354054A (en) 2001-05-29 2001-05-29 Duty compensating communication system

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP2001160500A JP2002354054A (en) 2001-05-29 2001-05-29 Duty compensating communication system

Publications (1)

Publication Number Publication Date
JP2002354054A true JP2002354054A (en) 2002-12-06

Family

ID=19003911

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP2001160500A Withdrawn JP2002354054A (en) 2001-05-29 2001-05-29 Duty compensating communication system

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP2002354054A (en)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7656872B2 (en) 2004-12-08 2010-02-02 Hitachi Communication Technologies, Ltd. Packet forwarding apparatus and communication network suitable for wide area Ethernet service
JP2016226063A (en) * 2014-10-15 2016-12-28 株式会社フジクラ Optical receiver, active optical cable, and control method for optical receiver

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7656872B2 (en) 2004-12-08 2010-02-02 Hitachi Communication Technologies, Ltd. Packet forwarding apparatus and communication network suitable for wide area Ethernet service
JP2016226063A (en) * 2014-10-15 2016-12-28 株式会社フジクラ Optical receiver, active optical cable, and control method for optical receiver
US9859986B2 (en) 2014-10-15 2018-01-02 Fujikura Ltd. Optical receiver, active optical cable, and control method for optical receiver
US10644807B2 (en) 2014-10-15 2020-05-05 Fujikura Ltd. Optical receiver, active optical cable, and control method for optical receiver

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN1977473B (en) Transimpedance amplifier with integrated filtering and reduced parasitic capacitance
CN102077137B (en) High sensitivity optical receiver employing a high gain amplifier and an equalizing circuit
JP3502264B2 (en) Receiver
CN100576728C (en) RF power sensing circuit
JPH04358443A (en) Optical receiver
US7123098B2 (en) Transimpedance amplifier with differential peak detector
JP3541750B2 (en) Optical receiving preamplifier
JP2011091688A (en) Transimpedance amplifier
JPH10200342A (en) Bias voltage supply circuit
US20180254756A1 (en) Optical receiver
JP2003168933A (en) Photoreceiving circuit
US8836423B2 (en) Method and apparatus for automatically adjusting the bandwidth of an electronic amplifier
JP2001177355A (en) Offset control circuit and optical receiver using the same, and optical communication system
JP2002354054A (en) Duty compensating communication system
JP2009038556A (en) Limiter amplifier circuit
CN110677134A (en) Self-adaptive bandwidth adjusting circuit
CN110557098A (en) positive feedback transimpedance amplification circuit and adjustment method
JP2006311210A (en) Limiter amplifier circuit
JP2001036470A (en) Optical receiver having provision for burst transmission
JP2011171812A (en) Optical receiver
KR20160095556A (en) trans impedance amplifier using bandwidth expansion and method therefor
JP2000312182A (en) Optical receiver
JPH02206261A (en) Optical input disconnecting/detecting circuit
JP2008072440A (en) Limiter amplifier circuit
KR20110017514A (en) High-speed single-chip cmos optical receiver

Legal Events

Date Code Title Description
A300 Withdrawal of application because of no request for examination

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300

Effective date: 20080805