JP2008211376A - 電子回路及び通信システム - Google Patents

Abstract

【課題】参照信号を早期に安定させるとともに参照信号を一定の値に設定すること。
【解決手段】本発明は、デジタル入力信号ＶＡと参照信号Ｖｒｅｆとが入力する差動増幅回路３０と、入力信号ＶＡの振幅の平均値を出力するフィードバック回路１０と、フィードバック回路１０の出力信号Ｖｆに基づいて保持された信号を参照信号Ｖｒｅｆとして出力する保持回路１０と、を具備することを特徴とする電子回路及び通信システムである。本発明によれば、ピークホールド回路２０がフィードバック回路１０の出力信号Ｖｆに基づき参照信号Ｖｒｅｆとして保持出力するため、参照信号Ｖｒｅｆを早期に安定させることができる。
【選択図】図４

Description

本発明は、電子回路及び通信システムに関し、特に、入力信号と参照信号とが入力される差動増幅回路を有し、入力信号の平均値に関係した信号を参照信号とする電子回路及び通信システムに関する。

近年、ＰＯＮ（Ｐａｓｓｉｖｅ Ｏｐｔｉｃａｌ Ｎｅｔｗｏｒｋ）方式のＦＴＴＨ（Ｆｉｂｅｒ ｔｏ ｔｈｅ ｈｏｍｅ）が普及している。このシステムでは、各家庭から送信されてくる様々な振幅の光信号を受信し電気信号として増幅することが求められる。

例えば、特許文献１には、ＰＯＮ方式の光通信に用いられる受信回路が開示されている。このような受信回路においては、フォトダイオード（ＰＤ）等の受光素子が光信号を受信し電流を出力する。トランスインピーダンスアンプ（ＴＩＡ）がＰＤの出力した電流信号を電圧信号に変換する。差動増幅回路がＴＩＡの出力信号と、ＴＩＡの出力信号の平均値に関係した参照信号と、を差動増幅し、ＴＩＡの出力信号が参照信号より高ければハイレベル、低ければローレベルを出力する。このように、例えばＰＯＮ方式の光通信に用いられる受信回路では、光信号の振幅が一定ではないため、入力信号の平均値に関係した信号を参照信号とし、参照信号と入力信号とを比較しハイレベル、ローレベルを出力する。
特開２００５−２２３６３８号公報

従来の受信回路においては、参照信号が入力信号の平均値に安定するまで時間を要するため、入力信号が入力されてから一定時間をプリアンブルの期間とし、ダミーの信号を受信する。しかしながら、より高速な光通信を実現するためには、参照信号を早期に安定させ入力信号の平均値に関係した信号とすることが求められている。このように、参照信号を早期に安定させ、かつ高いもしくは低い入力信号が連続して入力した場合においても参照信号を安定させることが求められている。また、例えば光信号の振幅が一定でない場合には、参照信号が一定の値になる前に異なる振幅の信号が入力されると誤動作が発生するため、光信号の振幅が異なる場合には、参照信号を一定の値とすることが求められている。

本発明は、上記課題に鑑みなされたものであり、参照信号を早期に安定させるとともに参照信号を一定の値に設定することを目的とする。

本発明は、デジタル入力信号と参照信号とが入力する差動増幅回路と、前記入力信号の振幅の平均値を出力するフィードバック回路と、前記フィードバック回路の出力信号に基づいて保持された信号を前記参照信号として出力する保持回路と、を具備することを特徴とする電子回路である。本発明によれば、保持回路がフィードバック回路の出力を保持し参照信号として出力するため、参照信号を早期に安定させるとともに参照信号を一定の値に設定することことができる。

上記構成において、前記保持回路は、前記参照信号を一定値に設定するリセット回路を有する構成とすることができる。この構成によれば、異なる振幅の入力信号が入力された場合に誤動作を抑制することができる。

上記構成において、前記一定値は、前記入力信号のローレベルである構成とすることができる。

上記構成において、前記入力信号が入力された後一定時間後に、前記参照信号を前記フィードバック回路の出力から前記保持回路の出力に切り換えるスイッチ回路を具備する構成とすることができる。この構成によれば、入力信号が入力された初期のサージによる誤動作を抑制することができる。

上記構成において、前記入力信号が入力されてから一定時間後に、前記保持回路は、前記保持回路の保持された信号を保持する時定数を小さな時定数から大きな時定数に切り換える構成とすることができる。この構成によれば、入力信号が入力された初期のサージによる誤動作を抑制することができる。

上記構成において、前記入力信号はトランスインピーダンスアンプの出力信号である構成とすることができる。

本発明は、複数の通信経路に対し通信を行う通信システムであって、前記複数の通信経路のうち１つの通信経路から入力する信号を基準値と比較することでパルス列に変換するパルス変換回路と、前記パルス変換回路の入力に基づいて、前記入力の振幅の平均値を生成する平均値生成回路と、前記平均値生成回路の出力に基づいて保持された信号を前記基準値として出力する保持回路と、を具備し、前記保持回路は、前記１つの通信経路を前記複数の通信経路のうち別の通信経路に切り換える期間に生成されるリセット信号に基づき、前記保持回路の出力を所定の値にリセットすることを特徴とする通信システムである。

本発明によれば、保持回路がフィードバック回路の出力を保持し参照信号として出力するため、参照信号を早期に安定させるとともに参照信号を一定の値に設定することことができる。

まず、ＰＯＮ用の光通信用増幅回路を用い、振幅の異なる信号を受信した場合正常に動作しない例を説明する。図１は、比較例に係る電子回路９０（リミットアンプ）の回路図である。図１を参照に、ＰＤ４２の出力電流を増幅したＴＩＡ４０の出力電圧信号が入力信号ＶＡとして電子回路９０に入力される。電子回路９０は差動増幅回路３０、３２及びフィードバック回路１０を有している。差動増幅回路３０は入力信号ＶＡと参照信号Ｖｒｅｆとを差動増幅し、差動出力信号Ｖ１＋及びＶ１−を出力する。差動増幅回路３２は差動出力信号Ｖ１＋及びＶ１−を増幅し、振幅を制限することでパルス信号である差動出力信号Ｖｏｕｔ及びＶｏｕｔＢを出力する。このように、差動増幅回路３０及び３２は、デジタル情報を含んだ高周波信号であるデジタル入力信号ＶＡを参照信号Ｖｒｅｆと比較することで、パルス信号に変換するパルス変換回路である。

フィードバック回路１０には差動増幅回路３０の差動出力信号Ｖ１＋及びＶ１−が入力し、電子回路９０の入力信号ＶＡの平均値信号を出力する。フィードバック回路１０は差動増幅回路１２、１４及び平滑回路１６を有している。差動増幅回路１２は、差動信号Ｖ１＋及びＶ１−が入力し、差動増幅し、差動信号Ｖ０＋及びＶ０−を出力する。差動信号Ｖ０＋及びＶ０−は平滑回路１６のそれぞれ抵抗Ｒ１及びＲ２を介し差動増幅回路１４に差動信号Ｖ２＋及びＶ２−として入力される。差動信号Ｖ２＋及びＶ２−は平滑回路１６のキャパシタＣ１により接続される。平滑回路１６は抵抗Ｒ１、Ｒ２及びキャパシタＣ１により定まる時定数により、差動信号Ｖ１＋及びＶ１−を平滑化し、差動信号Ｖ２＋及びＶ２−とする。差動増幅回路１４は差動信号Ｖ２＋及びＶ２−を差動増幅し、参照信号Ｖｒｅｆとして差動増幅回路３０に出力する。

フィードバック回路１０においては、参照信号Ｖｒｅｆが平滑回路１６の時定数相当で平滑化された入力信号ＶＡに対して低いと、参照信号Ｖｒｅｆは大きくなる。一方、参照信号Ｖｒｅｆが平滑回路１６の時定数相当で平滑化された入力信号ＶＡに対して高いと、参照信号Ｖｒｅｆは小さくなる。このように、フィードバック回路１０は、入力信号ＶＡを平滑回路１６の時定数で平均化した平均値信号を参照信号Ｖｒｅｆとして出力する。

図２（ａ）は、ＰＯＮ方式のブロック図である。局舎６０内の局側通信装置６２は、複数の家庭７０ａから７０ｃ内の各家庭側通信装置７２と光ファイバである通信経路Ｌ１及びＬ２を介し接続されている。局側通信装置６２とオプティカルスプリッタ７４とは１本の通信経路Ｌ１である。オプティカルスプリッタ７４と各家庭側通信装置７２との間は各通信経路Ｌ２を介し接続されている。オプティカルスプリッタ７４は、各家庭側通信装置７２から各通信経路Ｌ２を介し入出力された信号を通信経路Ｌ１に結合する。通信経路Ｌ１の信号は局側通信装置６２に入出力される。局側通信装置６２は制御回路６４、送信部６６及び受信部６８を有している。送信部６６は、各家庭側通信装置７２に光信号を送信する送信回路である。受信部６８は、各家庭側通信装置７２からの光信号を受信する受信回路であり、図１に示した電子回路９０を有している。制御回路６４は送信部６６及び受信部６８を制御する回路であり、例えば、受信部６８にリセット信号を出力する。

図２（ｂ）は、受信部６８のＰＤ４２に入力される光信号を時間に対し示す模式図である。期間Ｔｏｎ１の間は家庭７０ａの家庭側通信装置７２からの光信号が入力される。期間Ｔｏｆｆ１の間は光信号は入力されず、期間Ｔｏｎ２において家庭７０ｂの家庭側通信装置（不図示）からの光信号が入力される。さらに、期間Ｔｏｆｆ２の間は光信号は入力されず、期間Ｔｏｎ３において家庭７０ｃの家庭側通信装置（不図示）からの光信号が入力される。各家庭側通信装置７２の出力信号の振幅及び各通信経路Ｌ２での光信号の損失はそれぞれ異なる。このため、期間Ｔｏｎ１、Ｔｏｎ２及びＴｏｎ３の光信号の振幅はそれぞれ振幅Ａ１、Ａ２及びＡ３と異なる。このように、ＰＯＮ用のＰＤ４２には、異なる家庭から光信号が異なる振幅で不定期に入力される。なお、期間Ｔｏｆｆ１及びＴｏｆｆ２は通信経路Ｌ２を切り換える期間である。

図３（ａ）及び図３（ｂ）は、時間に対する入力信号ＶＡと参照信号Ｖｒｅｆとを示した図である。図３（ａ）及び図３（ｂ）を参照に、期間Ｔｏｆｆにおいて、ＰＤ４２に光信号は入力されない。よって、入力信号ＶＡは初期値である。期間Ｔｏｎにおいて、ＰＤ４２に光信号が入力され、入力信号ＶＡが変動する。ある一定期間（プリアンブル期間Ｔｐｒｅ）においては、オン、オフ信号（０、１信号）が交互に入力される。差動増幅回路３０及び差動増幅回路３２は、参照信号Ｖｒｅｆに対し入力信号ＶＡに対し大きいか小さいかでハイレベルまたはローレベルを出力信号Ｖｏｕｔ及びＶｏｕｔＢとして出力する。このため、参照信号Ｖｒｅｆは早期に、入力信号ＶＡの平均値Ｖｍとなることが好ましい。しかしながら、図３（ａ）のように、平滑回路１６の時定数が長いと、参照信号Ｖｒｅｆは早期には平均値Ｖｍとはならない。このように、プリアンブル期間Ｔｐｒｅ内に参照信号Ｖｒｅｆが安定化しない。一方、図３（ｂ）のように、平滑回路１６の時定数が短いと、参照信号Ｖｒｅｆはプリアンブル期間Ｔｐｒｅ内に早期に平均値Ｖｍとなるが、その後、入力信号ＶＡの変動に同期し参照信号Ｖｒｅｆも変動してしまう。

このように、比較例においては、参照信号Ｖｒｅｆを早期に平均値Ｖｍに関係した信号とすることが難しい。よって、光信号のプリアンブル期間Ｔｐｒｅを短くすることができず、高速化の障害となる。このような課題を解決するための実施例を以下に説明する。

図４は実施例１に係る電子回路９０ａの回路図である。比較例１の図１と比較し、電子回路９０ａはピークホールド回路２０（保持回路）を有している。ピークホールド回路２０にはフィードバック回路１０の出力信号Ｖｆが入力し、参照信号Ｖｒｅｆが出力する。また、ピークホールド回路２０のリセット端子にはリセット制御回路２９からリセット信号Ｖｒｓｅｔが入力される。その他の構成は比較例１の図１と同じであり説明を省略する。

図５はピークホールド回路２０の回路図である。ピークホールド回路２０は差動増幅回路２２、２４、ダイオードＤ１、キャパシタＣ２及びリセット回路２５を有している。差動増幅回路２２は、フィードバック回路１０の出力信号Ｖｆと参照信号Ｖｒｅｆとを差動増幅する。差動増幅回路２２の出力はダイオードＤ１のアノードに接続する。ダイオードＤ１のカソードは差動増幅回路２４の入力に接続される。差動増幅回路２４は、信号Ｖｐと参照信号Ｖｒｅｆとを差動増幅し参照信号Ｖｒｅｆを出力する。ダイオードＤ１のカソードとグランドとの間には、キャパシタＣ２とリセット回路２５とが並列に接続される。リセット回路２５はＮＰＮバイポーラトランジスタ２６である。トランジスタ２６のコレクタがダイオードＤ１のカソードに、エミッタがグランドに接続され、ベースにリセット制御回路２９からリセット信号Ｖｒｓｅｔが入力される。

信号Ｖｆが参照信号Ｖｒｅｆより大きいと、差動増幅回路２２は正の信号を出力し、ダイオードＤ１を介しキャパシタＣ２を充電し、信号Ｖｐの電位が定まる。差動増幅回路２４は信号Ｖｐと参照信号Ｖｒｅｆとを差動増幅する。よって、参照信号Ｖｒｅｆは信号Ｖｐとなる。信号Ｖｆが参照信号Ｖｒｅｆより小さいと、差動増幅回路２２は負の信号を出力するが、ダイオードＤ１は逆方向のため、信号Ｖｐは変化しない。以上により、ピークホールド回路２０は、信号Ｖｆの極大値に参照信号Ｖｒｅｆを保持する。

図６は入力信号ＶＡと参照信号Ｖｒｅｆとを示した図である。図６を参照に、平滑回路１６の時定数を図３（ｂ）のように短くする。これにより、参照信号Ｖｒｅｆは入力信号ＶＡに追従し早期に立ち上がる。入力信号ＶＡがローレベルの場合も、ピークホールド回路２０が参照信号Ｖｒｅｆのピークを保持するため、図３（ｂ）のような参照信号Ｖｒｅｆの時間に対する変動は小さく、プリアンブル期間Ｔｐｒｅ内に参照信号Ｖｒｅｆは早期に入力信号ＶＡの平均値Ｖｍに達し安定する。このように、実施例１の電子回路９０ａは、入力信号ＶＡと参照信号Ｖｒｅｆとが入力する差動増幅回路３０と、入力信号ＶＡの平均値である信号Ｖｆを出力するフィードバック回路１０と、フィードバック回路１０の出力信号Ｖｆに基づいて保持された出力信号Ｖｆの極大値を参照信号Ｖｒｅｆとして出力するピークホールド回路２０と、を有している。これにより、早期に安定可能な参照信号Ｖｒｅｆを得ることができる。ピークホールド回路２０の出力信号は、信号Ｖｆの極大値に近い場合であってもよい。この場合も、図７において説明した効果を得ることができる。

また、ピークホールド回路２０の極大値を保持する時定数は、フィードバック回路１０の平均値を出力するための平滑回路１６の時定数より大きいことが好ましい。これにより、参照信号Ｖｒｅｆが入力信号ＶＡの変動に影響され変動することを抑制することができる。

リセット回路２５の機能について説明する。図７（ａ）及び図７（ｂ）はトランジスタ２６が常にオフ状態の場合の入力信号ＶＡと参照信号Ｖｒｅｆとのタイミングチャートである。図７（ａ）は、振幅の大きい信号が入力される期間Ｔｏｎ１、信号が入力されない期間Ｔｏｆｆ、振幅の小さな信号が入力される期間Ｔｏｎ２を示している。トランジスタ２６がオフ状態であると、ピークホールド回路２０の極大値を保持する時定数が大きいため、期間Ｔｏｆｆにおいても、ピークホールド回路２０は参照信号Ｖｒｅｆとして、期間Ｔｏｎ１の平均値Ｖｍ１に近い値を保持してしまう。このため、期間Ｔｏｎ２において、振幅の小さい信号が入力された場合、図７（ａ）のＡのように、参照信号Ｖｒｅｆが信号ＶＡに対応することができない。

図７（ｂ）は、振幅の小さい信号が入力される期間Ｔｏｎ２、信号が入力されない期間Ｔｏｆｆ、振幅の大きな信号が入力される期間Ｔｏｎ３を示している。期間Ｔｏｆｆの参照信号Ｖｒｅｆが期間Ｔｏｎ２の平均値Ｖｍ２に保持されていても、期間Ｔｏｎ３において、振幅の大きな信号ＶＡが入力されるため、参照信号Ｖｒｅｆは入力信号ＶＡに対応することができる。

以上のように、トランジスタ２６がオフ状態の場合、振幅の大きな入力信号の後に振幅の小さな信号が入力されると、参照信号Ｖｒｅｆが入力信号ＶＡに対応できない。そこで、トランジスタ２６を用い、参照信号Ｖｒｅｆを初期値に戻す。

図８（ａ）及び図８（ｂ）はトランジスタ２６を用い参照信号Ｖｒｅｆをリセットする場合の入力信号ＶＡと参照信号Ｖｒｅｆとのタイミングチャートである。期間Ｔｏｆｆにおいて、トランジスタ２６をオンし、参照信号Ｖｒｅｆを初期化する。これにより、図８（ａ）のように、期間Ｔｏｎ１において、振幅の大きな信号が入力された後、期間Ｔｏｎ２において、振幅の小さな信号が入力された場合も、参照信号Ｖｒｅｆは入力信号ＶＡに対応することができる。また、例えば、ＰＯＮ方式用のリミットアンプには、シングルディテクト機能を有する場合がある。この機能は、入力信号が所定レベルを越えた場合または所定レベルを下回った場合、入力信号が途切れたとアラームを出す機能である。この機能を用いる場合、入力信号の振幅によらず、基準レベルを合わせるため、参照信号Ｖｒｅｆは期間Ｔｏｆｆにおいて、初期値にすることが好ましい。よって、図８（ｂ）のように、振幅の小さな入力信号ＶＡの後、振幅の大きな入力信号ＮＡが入力された場合も参照信号Ｖｒｅｆを初期値に戻すことが好ましい。

図９（ａ）から図９（ｃ）は、実施例１に係る電子回路９０ａのシミュレーション結果である。図９（ａ）は時間に対する入力信号ＶＡ及び参照信号Ｖｒｅｆ、図９（ｂ）はリセット信号Ｖｒｓｅｔ、図９（ｃ）は出力信号Ｖｏｕｔ及びＶｏｕｔＢを示している。期間Ｔｏｎ２は入力信号ＶＡの振幅が小さく、期間Ｔｏｎ３は入力信号ＶＡは大きい。期間Ｔｏｆｆにおいて、リセット信号Ｖｒｓｅｔにより、ピークホールド回路２０を初期化している。入力信号ＶＡが入力されると、参照信号Ｖｒｅｆは入力信号ＶＡに追従し、早期に安定する。出力信号Ｖｏｕｔ及びＶｏｕｔＢは誤動作することなく正常な出力となる。

このように、ピークホールド回路２０は、参照信号Ｖｒｅｆを一定値に設定するリセット回路２５を有することが好ましい。これにより、参照信号Ｖｒｅｆを図８（ａ）から図９（ａ）のように、リセットすることができるため、図７（ａ）で説明したように、期間Ｔｏｎ２において、参照信号Ｖｒｅｆが入力信号ＶＡの平均値Ｖｍ２を上回ることがない。リセット回路２５としてはＦＥＴ等のトランジスタを用いることもできる。

トランジスタ２６が設定する参照信号Ｖｒｅｆの一定値は、入力信号ＶＡの初期値であることが好ましい。ここで、初期値とは、入力信号ＶＡとして初期の直流電圧が入力された場合の参照信号Ｖｒｅｆである。例えば、図４において、ＰＤ４２に光信号が入力されていないとき、ＴＩＡ４０が出力する電圧を入力信号ＶＡとして無限時間経過の参照信号Ｖｒｅｆに相当する。実施例１では、初期値は入力信号ＶＡのローレベルに相当する。

実施例２は、フィードバック回路の出力とピークホールド回路の出力とを切り換えるスイッチ回路を有する例である。図１０は、実施例２に係る電子回路の回路図である。図１０を参照に、電子回路９０ｂは、実施例１の図４の電子回路９０ａに加え、スイッチ回路２８、カウンタ５０及びヒステリシス比較器５２を有している。

差動増幅回路３０の差動出力信号Ｖ１＋及びＶ１−がヒステリシス比較器５２に入力される。ヒステリシス比較器５２は、差動信号Ｖ１＋とＶ１−のノイズを除去し差動信号Ｖ＋１とＶ１−との１周期毎にハイレベルのパルスをカウンタ５０のクロックＣＫに入力する。これにより、カウンタ５０はクロックのハイレベルのパルスの回数、すなわち差動信号Ｖ１＋及びＶ１−の周期の回数毎にカウントする。カウントがｎになると出力Ｑｎがローレベルからハイレベルになる。カウンタ５０の出力Ｑｎはスイッチ回路２８に入力される。スイッチ回路２８は、出力Ｑｎがローレベルのとき、フィードバック回路１０の出力を参照信号Ｖｒｅｆとし、出力Ｑｎがハイレベルのとき、ピークホールド回路２０の出力を参照信号Ｖｒｅｆとする。すなわち、スイッチ回路２８は入力信号ＶＡが入力後、一定時間（Ｖ１＋のハイレベルがｎ回まで）は、フィードバック回路１０の出力を参照信号Ｖｒｅｆとし、一定時間経過時に、ピークホールド回路２０の出力を参照信号Ｖｒｅｆに切り換える。期間Ｔｏｆｆにおいて、リセットＲにハイレベルを入力し、カウンタ５０をリセットする。なお、リセットＲに入力する信号は、リセット回路２５に入力するリセット信号Ｖｒｓｅｔを流用してもよい。

図１１（ａ）及び図１１（ｂ）は実施例２に係る電子回路９０ｂの効果を説明するための図である。図１１（ａ）を参照に、実施例１に係る電子回路９０ａにおいて、入力信号ＶＡが入力された際サージが入力されると、ピークホールド回路２０はサージを極大値として認識しサージの値を保持してしまう。これにより、参照信号Ｖｒｅｆは平均値Ｖｍに対し大きい状態となり、誤動作の原因となる。特に、入力信号ＶＡが入力するとピークホールド回路２０の帰還部等の影響によりサージが発生しやすい。

図１１（ｂ）を参照に、入力信号ＶＡが入力後一定時間経過するまでの期間Ｔ１においては、フィードバック回路１０の出力を参照信号Ｖｒｅｆとする。一定時間経過後の期間Ｔ２においては、ピークホールド回路２０の出力を参照信号Ｖｒｅｆとする。これにより、サージの発生しやすい期間Ｔ１では、サージが発生しても参照信号Ｖｒｅｆは余りサージに影響されない。一方、サージの発生が起こりにくい期間Ｔ２においては、ピークホールド回路２０の出力を参照信号Ｖｒｅｆとする。これにより、早期に参照信号Ｖｒｅｆを安定化することができる。

実施例２によれば、スイッチ回路２８は、入力信号ＶＡが入力された後一定時間後に、参照信号Ｖｒｅｆをフィードバック回路１０の出力信号Ｖｆからピークホールド回路２０の出力に切り換える。これにより、入力信号ＶＡが入力された初期のサージによる誤動作を抑制することができる。

実施例３はピークホールド回路の時定数を切り換える例である。図１２は実施例３に係る電子回路９０ｃの回路図である。図１２を参照に、実施例３に係る電子回路９０ｃは実施例１の図４に比較し、ピークホールド回路２０ａに、実施例２の図１０に示したカウンタ５０の出力Ｑｎが入力される。その他の構成は実施例１と同じであり説明を省略する。

ピークホールド回路２０ａは、出力Ｑｎがローレベルのときは、極大値を保持する時定数を小さな値τ１とし、出力Ｑｎがハイレベルのときは、時定数を大きな値τ２とする。実施例３のように、入力信号ＶＡが入力されてから一定時間後に、ピークホールド回路２０ａは、極大値を保持する時定数を小さな時定数τ１から大きな時定数τ２に切り換える。これにより、実施例２と同様に、入力信号ＶＡが入力された初期に発生したサージに起因し、電子回路９０ｃが誤動作することを抑制することができる。

実施例１から実施例３において、入力信号ＶＡとしてＴＩＡ４０の出力信号である場合を例に説明した。しかしながら、入力信号ＶＡはＴＩＡの出力信号以外の場合でもよい。また、ＰＯＮ方式の光通信に用いる増幅回路の場合、特に、振幅の異なる信号が入力されるため実施例１から実施例３の電子回路を用いることが好ましい。

実施例１から実施例３においては、ピークホールド回路２０、２０ａとしてフィードバック回路１０の出力の極大値を保持する回路を例に説明した。ピークホールド回路２０、２０ａはフィードバック回路１０の出力は極大値に限られない。上記効果を奏するためには、極大値に近いことが好ましい。さらに、ピークホールド回路２０、２０ａはフィードバック回路１０の出力の極小値または極小値に近い値を保持してもよい。このように、ピークホールド回路２０の出力信号は、フィードバック回路１０の出力信号Ｖｆに基づいて保持された信号であればよい。

実施例４は実施例１に係る電子回路９０ａを、図２（ａ）に係るＰＯＮ方式の局側通信装置６２の受信部６８に用いた通信システムの例である。つまり、局側通信装置６２は、複数の通信経路Ｌ２に対し通信を行う通信システムである。図２（ａ）及び図４を参照に、局側通信装置６２は、差動増幅回路３０及び３２（パルス変換回路）、フィードバック回路１０（平均値生成回路）ピークホールド回路２０（保持回路）と、を有している。差動増幅回路３０及び３２は、複数の通信経路Ｌ２のうち１つの通信経路Ｌ２から入力された光信号をＰＤ４２及びＴＩＡ４０を用い電気信号に変換された入力信号ＶＡを参照信号Ｖｒｅｆ（基準値）と比較することでパルス列に変換する回路である。フィードバック回路１０（平均値生成回路）は、差動増幅回路３０の入力信号ＶＡ（パルス変換回路の入力）に基づいて、入力信号ＶＡの振幅の平均値を生成する回路である。ピークホールド回路２０は、フィードバック回路１０の出力信号Ｖｆに基づいて保持された信号（信号Ｖｆの極大値）を参照信号Ｖｒｅｆとして出力する回路である。家庭から送信される光信号にはリセット信号は含まれていない。すなわち、入力信号ＶＡにはリセット信号は含まれていない。このため、リセット信号Ｖｒｓｅｔを制御するリセット制御回路２９は局側通信装置６２の制御回路６４の信号によって制御される。

実施例４によれば、図８（ａ）及び図８（ｂ）のように、ピークホールド回路２０は、１つの通信経路Ｌ２（例えば家庭７０ａと接続する通信経路Ｌ２）を複数の通信経路Ｌ２のうち別の通信経路Ｌ２（例えば家庭７０ｂと接続する通信経路Ｌ２）に切り換える期間Ｔｏｆｆに生成されるリセット信号Ｖｒｓｅｔに基づき、ピークホールド回路２０の出力信号を所定の値（実施例ではグランド）にリセットする。このような通信システムにより、図２（ｂ）のように複数の通信経路Ｌ２から受信した振幅の異なる光信号であっても、参照信号Ｖｒｅｆを早期に安定させるとともに参照信号Ｖｒｅｆを一定の値に設定することができる。これにより、プリアンブル期間Ｔｐｒｅを短くすることができる。よって、通信を高速で行うことができる。実施例４は、実施例１を適用した通信システムの例であったが実施例２または実施例３を適用することもできる。

以上、本発明の実施例について詳述したが、本発明は係る特定の実施例に限定されるものではなく、特許請求の範囲に記載された本発明の要旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。

図１は比較例に係る電子回路の回路図である。 図２（ａ）はＰＯＮ方式のブロック図、図２（ｂ）はＰＯＮ方式の光通信の時間に対する光信号の模式図である。 図３（ａ）及び図３（ｂ）は比較例に係る電子回路の時定数が大きい場合、小さい場合の時間に対する参照信号を示す模式図である。 図４は実施例１に係る電子回路の回路図である。 図５はピークホールド回路の回路図である。 図６は実施例１における時間に対する参照信号を示す図である。 図７（ａ）及び図７（ｂ）は、ピークホールド回路においてリセットを行なわない場合の時間に対する参照信号を示した模式図である。 図８（ａ）及び図８（ｂ）は、ピークホールド回路においてリセットを行なう場合の時間に対する参照信号を示した模式図である。 図９（ａ）から図９（ｃ）は実施例１に係る電子回路のシミュレーション結果である。 図１０は実施例２に係る電子回路の回路図である。 図１１（ａ）及び図１１（ｂ）はサージが入力された場合の時間に対する参照信号を示す模式図である。 図１２は実施例３に係る電子回路の回路図である。

符号の説明

１０ フィードバック回路
１２、１４ 差動増幅回路
１６ 平滑回路
２０ ピークホールド回路
２２、２４ 差動増幅回路
２５ リセット回路
３０、３２ 差動増幅回路
４０ ＴＩＡ
４２ フォトダイオード
５０ カウンタ
５２ ヒステリシス比較器

Claims (7)

1. デジタル入力信号と参照信号とが入力する差動増幅回路と、
   前記入力信号の振幅の平均値を出力するフィードバック回路と、
   前記フィードバック回路の出力信号に基づいて保持された信号を前記参照信号として出力する保持回路と、を具備することを特徴とする電子回路。
2. 前記保持回路は、前記参照信号を一定値に設定するリセット回路を有することを特徴とする請求項１記載の電子回路。
3. 前記一定値は、前記入力信号のローレベルであることを特徴とする請求項２記載の電子回路。
4. 前記入力信号が入力された後一定時間後に、前記参照信号を前記フィードバック回路の出力から前記保持回路の出力に切り換えるスイッチ回路を具備することを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の電子回路。
5. 前記入力信号が入力されてから一定時間後に、前記保持回路は、前記保持回路の保持された信号を保持する時定数を小さな時定数から大きな時定数に切り換えることを特徴とする請求項１から３のいずれか一項記載の電子回路。
6. 前記入力信号はトランスインピーダンスアンプの出力信号であることを特徴とする請求項１から５のいずれか一項記載の電子回路。
7. 複数の通信経路に対し通信を行う通信システムであって、
   前記複数の通信経路のうち１つの通信経路から入力する信号を基準値と比較することでパルス列に変換するパルス変換回路と、
   前記パルス変換回路の入力に基づいて、前記入力の振幅の平均値を生成する平均値生成回路と、
   前記平均値生成回路の出力に基づいて保持された信号を前記基準値として出力する保持回路と、を具備し、
   前記保持回路は、前記１つの通信経路を前記複数の通信経路のうち別の通信経路に切り換える期間に生成されるリセット信号に基づき、前記保持回路の出力を所定の値にリセットすることを特徴とする通信システム。

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