JP2009049488A - 前置増幅回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】利得切替え機能を備えた第一の増幅回路2と、この第一の増幅回路2の出力端子に接続された利得切替え判断回路4とを備え、この利得切替え判断回路4の出力信号により、第一の前置増幅回路2の利得切替えを行う光受信用前置増幅回路において、利得切替え判断回路4にヒステリシスコンパレータを用い、第一の増幅回路2の入力端子に接続されたオフセット電流制御回路(AOC)3を備え、このオフセット電流制御回路3を利得切替え判断回路4の出力信号で制御する構成とする。
【選択図】図1
Description
具体的には、本発明の前置増幅回路は光加入者伝送システムにおいて局用光終端装置(OLT)、光パケットルータ等の構成回路である光受信回路として適用されるものである。
前記利得切替え判断回路にヒステリシスコンパレータを用い、前記第一の増幅回路の入力端子に接続されたオフセット電流制御回路を備え、このオフセット電流制御回路を前記利得切替判断回路の出力信号で制御することを特徴とする。
前記第一の増幅回路と同一構成の第二の増幅回路と、前記第一の増幅回路の出力端子と前記第二の増幅回路の出力端子が入力端子に接続された差動回路とを備え、この差動回路の出力端子が前記利得切替え判断回路の入力端子に接続されており、前記第二の増幅回路の入力端子に前記第一の増幅回路の入力端子に接続された前記オフセット電流制御回路と同一構成の第二のオフセット電流制御回路が接続され、この第二のオフセット電流制御回路を前記利得切替え判断回路の出力信号で制御することを特徴とする。
前記第一の増幅回路の出力端子、もしくは前記差動回路の出力端子に入力オフセット電圧を補償するオフセット電圧補償回路を備えた第三の増幅回路が接続されたことを特徴とする。
前記オフセット電圧補償回路が前記第三の増幅回路の入力信号からオフセット電圧を検出し、前記第三の増幅回路のオフセット電圧を補償するフィードフォワード構成であることを特徴とする。
前記利得切替え判断回路の切替え判断信号と外部リセット信号とを入力とし前記第三の増幅回路の前記オフセット電圧補償回路を初期化するリセット信号を生成するリセット回路を備えたことを特徴とする。
前記リセット回路を、前記切替え判断信号を入力とするパルス生成回路と、このパルス生成回路の出力信号と外部リセット信号とを入力とする論理和(OR)回路とから構成し、この論理和回路の出力を前記リセット回路の出力としたことを特徴とする。
前記入力オフセット電流制御回路を、前記第一の増幅回路の入力端子にコレクタ端子が接続されエミッタ端子が接地されたトランジスタと、このトランジスタのベース端子と第一の電位を発生する定電圧源を接続しON/OFFする第一のスイッチと、前記トランジスタのベース端子と前記トランジスタをオフする電位に設定された第二の定電圧源とを接続しON/OFFする第二のスイッチとを備えた構成とし、前記第一のスイッチの制御端子が前記利得切替え判断回路の出力端子に接続され、前記第二のスイッチの制御端子が論理反転回路を介して前記利得切替え判断回路の出力端子に接続されたことを特徴とする。
これによりディジタル伝送を行う受信器において、高感度、広ダイナミックレンジ且つバーストデータに対応した高速応答が可能となり、システムの効率化、低コスト化に資する。特に、バーストデータに対応することができるため、光アクセスシステムにおいて有効である。
Isink=Ipeak/2 (1)
図4は本発明の実施例1に係る光受信用前置増幅回路の構成図である。この実施例1は請求項1に係る発明の実施例である。図4中、1はフォトダイオード(PD)、2は第一の増幅回路、3はオフセット電流制御回路(AOC)、4は利得切替え判断回路、5はTIAコア回路である。本実施例1の光受信用前置増幅回路は、抵抗値を切替え可能な帰還抵抗Rfと第一の増幅回路2とからなるTIAコア回路5と、帰還抵抗Rfの切替え制御を行うRf切替制御回路6と、TIAコア回路5(即ち第一の増幅回路2)の出力振幅から切替えを行うかどうか判断する利得切替判断回路4と、入力オフセット電流制御回路(AOC)3とを有する構成となっており、このオフセット電流制御回路3は、スイッチSWを介してTIAコア回路5(即ち第一の増幅回路2)の入力端子に接続された電流源7と、利得切替え判断回路4の出力信号(切替え判断信号)により、スイッチSWをON/OFFする制御回路8とを有する構成となっている。
図6は本発明の実施例2に係る光受信用前置増幅回路の構成図である。この実施例2は請求項2に係る発明の実施例である。図6中、1はフォトダイオード、2は第一の増幅回路、3はオフセット電流制御回路(AOC)、4は利得切替え判断回路、5はTIAコア回路、11は第二の増幅回路、12は第二のTIAコア回路、13はシングル/差動変換回路である。
図7は本発明の実施例3に係る光受信用前置増幅回路の構成図である。この実施例3は請求項3に係る発明の実施例である。図7中、1はフォトダイオード、2は第一の増幅回路、3はオフセット電流制御回路(AOC1)、4は利得切替え判断回路、5はTIAコア回路、21は第三の増幅回路、22はオフセット電圧補償回路(ACO2)である。
図9は本発明の実施例4に係る光受信用前置増幅回路の構成図である。この実施例4は請求項4に係る発明の実施例である。図9中、1はフォトダイオード、2は第一の増幅回路、3はオフセット電流制御回路(AOC1)、4は利得切替え判断回路、5はTIAコア回路、21は第三の増幅回路、22はオフセット電圧補償回路(ACO2)である。
図10は本発明の実施例5に係る光受信用前置増幅回路の構成図である。この実施例5は請求項5に係る発明の実施例である。図10中、1はフォトダイオード、2は第一の増幅回路、3はオフセット電流制御回路(AOC1)、4は利得切替え判断回路、5はTIAコア回路、21は第三の増幅回路、22はオフセット電圧補償回路(ACO2)、31はリセット回路である。
図13及び図14は本発明の実施例6に係る光受信用前置増幅回路のリセット回路の構成図である、この実施例6は請求項6に係る発明の実施例である。図13はリセット回路に論理和を使った場合の構成で、図14はリセット回路に論理積を使った場合の構成である。なお、図示は省略しているが、本実施例6の光受信用前置増幅回路の全体的な構成については上記実施例5(図10参照)と同様である。
図16は本発明の実施例7に係る光受信用前置増幅回路のオフセット電流制御回路の構成図である、この実施例7は請求項7に係る発明の実施例である。なお、図示は省略している、本実施例6の光受信用前置増幅回路の全体的な構成については上記実施例1〜6の何れか(図4,図6,図7,図9,図10,図13,図14参照)と同様である。
2 第一の増幅回路
3 オフセット電流制御回路(AOC1)
4 利得切替え判断回路
5 第一のTIAコア回路
6 Rf切替制御回路
7 電流源
8 ON/OFF制御回路
11 第二の増幅回路
12 第二のTIAコア回路
13 シングル/差動変換回路
21 第三の増幅回路
22 オフセット電圧補償回路(AOC2)
31 リセット回路
41 パルス生成回路
42 論理和回路
51 パルス生成回路
52,53 反転回路
54 NAND回路
61 遅延回路
62 反転回路
63 論理積回路
71 トランジスタ
72 抵抗
73 コンデンサ
74 反転回路
SW スイッチ
SW1,SW2 FETスイッチ
Rf 帰還抵抗(抵抗値切替え可能)
Vref 参照電圧源
Claims (7)
- 利得切替え機能を備えた第一の増幅回路と、この第一の増幅回路の出力端子に接続された利得切替え判断回路とを備え、この利得切替え判断回路の出力信号により、前記第一の増幅回路の利得切替えを行う前置増幅回路において、
前記利得切替え判断回路にヒステリシスコンパレータを用い、前記第一の増幅回路の入力端子に接続されたオフセット電流制御回路を備え、このオフセット電流制御回路を前記利得切替判断回路の出力信号で制御することを特徴とする前置増幅回路。 - 請求項1に記載の前置増幅回路において、
前記第一の増幅回路と同一構成の第二の増幅回路と、前記第一の増幅回路の出力端子と前記第二の増幅回路の出力端子が入力端子に接続された差動回路とを備え、この差動回路の出力端子が前記利得切替え判断回路の入力端子に接続されており、前記第二の増幅回路の入力端子に前記第一の増幅回路の入力端子に接続された前記オフセット電流制御回路と同一構成の第二のオフセット電流制御回路が接続され、この第二のオフセット電流制御回路を前記利得切替え判断回路の出力信号で制御することを特徴とする前置増幅回路。 - 請求項1、もしくは請求項2に記載の前置増幅回路において、
前記第一の増幅回路の出力端子、もしくは前記差動回路の出力端子に入力オフセット電圧を補償するオフセット電圧補償回路を備えた第三の増幅回路が接続されたことを特徴とする前置増幅回路。 - 請求項3に記載の前置増幅回路において、
前記オフセット電圧補償回路が前記第三の増幅回路の入力信号からオフセット電圧を検出し、前記第三の増幅回路のオフセット電圧を補償するフィードフォワード構成であることを特徴とする前置増幅回路。 - 請求項3、もしくは請求項4に記載の前置増幅回路において、
前記利得切替え判断回路の切替え判断信号と外部リセット信号とを入力とし前記第三の増幅回路の前記オフセット電圧補償回路を初期化するリセット信号を生成するリセット回路を備えたことを特徴とする前置増幅回路。 - 請求項5に記載の前置増幅回路において
前記リセット回路を、前記切替え判断信号を入力とするパルス生成回路と、このパルス生成回路の出力信号と外部リセット信号とを入力とする論理和(OR)回路とから構成し、この論理和回路の出力を前記リセット回路の出力としたことを特徴とする前置増幅回路。 - 請求項1〜6の何れか1項に記載の前置増幅回路において、
前記入力オフセット電流制御回路を、前記第一の増幅回路の入力端子にコレクタ端子が接続されエミッタ端子が接地されたトランジスタと、このトランジスタのベース端子と第一の電位を発生する定電圧源を接続しON/OFFする第一のスイッチと、前記トランジスタのベース端子と前記トランジスタをオフする電位に設定された第二の定電圧源とを接続しON/OFFする第二のスイッチとを備えた構成とし、前記第一のスイッチの制御端子が前記利得切替え判断回路の出力端子に接続され、前記第二のスイッチの制御端子が論理反転回路を介して前記利得切替え判断回路の出力端子に接続されたことを特徴とする前置増幅回路。
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