JP2010010817A - Pulse communication reception circuit, and electronic apparatus - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To eliminate a backward signal or to ensure that such a signal rarely arises, in order to prevent malfunction. <P>SOLUTION: The pulse communication reception circuit 100 includes a low frequency cut filter 104, a voltage amplifier 105, a low frequency cut filter 106, a low frequency cut filter 108, an adder 110, and a binarization circuit 111. The low frequency cut filter 104 removes a low frequency component of an input signal based on a first low pass cut-off frequency. The voltage amplifier 105 amplifies the signal from which the low frequency component is removed. The low frequency cut filter 106 removes a low frequency component of the amplified signal based on a second low pass cut-off frequency. The low frequency cut filter 108 removes a low frequency component of input signal based on a third low pass cut-off frequency. The adder 110 adds a signal of which the low frequency component is removed by the low frequency cut filter 106 and a signal of which the low frequency component is removed by the low frequency cut filter 108. The binarization circuit 111 compares the signal added by the adder 110 with a threshold to create a binarized pulse signal. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、デジタル通信などのパルス通信システムにて用いられるパルス通信受信回路、およびそれを備える電子機器に関するものであり、特に、無線通信システムのパルス受信技術に関するものである。   The present invention relates to a pulse communication receiving circuit used in a pulse communication system such as digital communication, and an electronic apparatus including the same, and more particularly to a pulse receiving technique of a wireless communication system.

光通信などの無線通信システムにおけるデジタル信号の伝送では、受信素子に入力される信号レベルは一定ではなく、通常、5桁以上の幅をもっている。それゆえ、受信機は、微弱な信号入力にも対応できるような利得が求められる一方で、過大な入力に対しても飽和しないように工夫する必要がある。これに関しては様々な方法が考えられており、その中の1つとして、図8に示すように、入力した光パルス信号のエッジのみを検出することで、受信パルスを生成する方法が知られている。   In transmission of a digital signal in a wireless communication system such as optical communication, the signal level input to the receiving element is not constant and usually has a width of 5 digits or more. Therefore, the receiver is required to be devised so as not to saturate even an excessive input while being required to have a gain that can cope with a weak signal input. Various methods have been considered in this regard, and one of them is known as a method for generating a received pulse by detecting only the edge of an input optical pulse signal as shown in FIG. Yes.

図8は、パルスエッジ検出を用いて受信パルスを生成する方法の各信号波形を示す図である。   FIG. 8 is a diagram illustrating signal waveforms of a method for generating a reception pulse using pulse edge detection.

この方法では、まず、入力信号の低周波成分を除去して、エッジのみを抽出する。次いで、微弱な信号にも感応できるようにするために、高ゲインの増幅器で抽出されたエッジを増幅する。最後に、増幅した信号を、予め設定した閾値+Vth,−Vthと比較して2値化する。これにより、入力信号の振幅情報を使用しないことで、大入力時でもアンプを飽和させること無く、受信パルスを生成することが可能となっている。   In this method, first, the low frequency component of the input signal is removed, and only the edge is extracted. Next, in order to be able to respond to a weak signal, the extracted edge is amplified by a high gain amplifier. Finally, the amplified signal is binarized by comparing with preset threshold values + Vth and −Vth. As a result, by not using the amplitude information of the input signal, it is possible to generate a received pulse without saturating the amplifier even at a large input.

しかし、増幅器にはオフセット電圧(DCオフセット)が必ず存在する。オフセット電圧は、増幅器が高ゲインであるほど、大きな信号レベルの差を発生するように出力信号に現れる。このため、高ゲインの増幅器の出力信号をそのまま閾値と比較しても、オフセット電圧の影響によってばらつきが生じるので、正常動作が期待できない。   However, an amplifier always has an offset voltage (DC offset). The offset voltage appears in the output signal such that the higher the amplifier, the greater the signal level difference. For this reason, even if the output signal of the high gain amplifier is directly compared with the threshold value, variation occurs due to the influence of the offset voltage, and normal operation cannot be expected.

増幅器のオフセット電圧をキャンセルする技術は、例えば、特許文献1などに記載されている。つまりは、増幅器のオフセット電圧をキャンセルするためには、高ゲインの増幅器の出力信号から、もう1度、信号の直流成分を含む低周波成分を除去した後に、閾値と比較する必要がある。それゆえ、低周波成分の除去を2回行うことになる。   A technique for canceling the offset voltage of the amplifier is described in Patent Document 1, for example. In other words, in order to cancel the offset voltage of the amplifier, it is necessary to remove the low frequency component including the direct current component of the signal from the output signal of the high gain amplifier and compare it with the threshold value. Therefore, the low frequency component is removed twice.

ところが、低周波成分の除去を2回行うことで、図9に示すように、逆方向のエッジが発生してしまい、その信号が閾値を超えてしまうと誤動作(出力信号のパルス幅の減少、偽パルスの発生)を起こす、という新たな問題が発生した。   However, by removing the low frequency component twice, as shown in FIG. 9, an edge in the reverse direction is generated, and if the signal exceeds the threshold value, a malfunction (reduction in the pulse width of the output signal, There was a new problem of generating false pulses.

この問題に対し、例えば、特許文献2には、1回目の低周波成分の除去を行った信号に、除去前の信号の一部を足し合わせることで、エッジ信号の立上り時の振幅に比べ、立下り時の振幅を小さくする技術が記載されている。これにより、2回目の低周波成分の除去によって逆方向に発生する信号の振幅を抑制し、誤動作を抑制している。
特開2002−232271号公報(平成14年8月16日公開) 特開2003−204253号公報(平成15年7月18日公開)
To deal with this problem, for example, in Patent Document 2, by adding a part of the signal before the removal to the signal from which the first low-frequency component was removed, compared to the amplitude at the rising edge of the edge signal, A technique for reducing the amplitude at the time of falling is described. Thereby, the amplitude of the signal generated in the reverse direction is suppressed by removing the low-frequency component for the second time, and malfunction is suppressed.
JP 2002-232271 A (released on August 16, 2002) JP 2003-204253 A (published July 18, 2003)

しかしながら、上記特許文献2に記載の技術では、逆方向に発生する信号に対して、抑制は行っているものの無くすことはできず、また、発生量も制御することはできないという問題点を有している。この問題点を有していることから、誤動作防止のためには、閾値に余裕を持たせる必要があり、受信感度を向上させるには至らない。   However, the technique described in Patent Document 2 has a problem in that the signal generated in the reverse direction is suppressed but cannot be eliminated, and the generation amount cannot be controlled. ing. Because of this problem, in order to prevent malfunction, it is necessary to provide a margin for the threshold value, and the reception sensitivity cannot be improved.

本発明は、上記従来の問題点に鑑みなされたものであって、その目的は、逆方向に発生する信号を無くし、または、無いに等しくなるように制御し、誤動作を防止することができるパルス通信受信回路、およびそれを備える電子機器を提供することにある。   The present invention has been made in view of the above-described conventional problems, and an object of the present invention is to eliminate a signal generated in the reverse direction, or control the pulse so as to be equal to none, thereby preventing a malfunction. An object of the present invention is to provide a communication receiving circuit and an electronic device including the communication receiving circuit.

本発明のパルス通信受信回路は、上記課題を解決するために、入力信号の低周波成分を第1低域遮断周波数に基づいて除去する第1フィルタ回路と、上記第1フィルタ回路により低周波成分が除去された信号を増幅する第1増幅器と、上記第1増幅器により増幅された信号の低周波成分を第2低域遮断周波数に基づいて除去する第2フィルタ回路と、上記第2フィルタ回路により低周波成分が除去された信号を閾値と比較することにより2値化したパルス信号を作成する2値化回路とを備えているパルス通信受信回路であって、上記入力信号の低周波成分を第3低域遮断周波数に基づいて除去する第3フィルタ回路を備え、上記第3フィルタ回路により低周波成分が除去された信号が、上記2値化回路に供給される上記第2フィルタ回路により低周波成分が除去された信号に足し合わせられていることを特徴としている。   In order to solve the above problems, a pulse communication receiving circuit of the present invention includes a first filter circuit that removes a low-frequency component of an input signal based on a first low-frequency cutoff frequency, and a low-frequency component by the first filter circuit. A first amplifier that amplifies the signal from which the signal has been removed, a second filter circuit that removes a low-frequency component of the signal amplified by the first amplifier based on a second low-frequency cutoff frequency, and the second filter circuit A pulse communication receiving circuit comprising: a binarization circuit that generates a binarized pulse signal by comparing a signal from which a low frequency component has been removed with a threshold value; A third filter circuit for removing based on the three low-frequency cut-off frequencies, and a signal from which the low-frequency component has been removed by the third filter circuit is supplied to the binarization circuit by the second filter circuit. It is characterized by being summed on the signal low-frequency components removed.

上記の構成によれば、第1フィルタ回路により検出した入力信号のエッジのみを用いて、パルス信号が作成されている。また、第1増幅器により、第1フィルタ回路の出力信号が増幅されている。これにより、例えば、光通信システムなど、入力信号の振幅レベルが大幅に変化する通信システムにおいて用いられる場合、入力信号の強度が大きいときの増幅器飽和によるパルス幅歪みの防止と、入力信号の強度が小さいときの感度確保とを両立することが可能となる。   According to the above configuration, the pulse signal is created using only the edge of the input signal detected by the first filter circuit. Further, the output signal of the first filter circuit is amplified by the first amplifier. Thus, for example, when used in a communication system in which the amplitude level of the input signal changes significantly, such as an optical communication system, prevention of pulse width distortion due to amplifier saturation when the input signal strength is large, and the strength of the input signal It becomes possible to achieve both sensitivity ensuring when small.

また、第1増幅器の出力信号には、増幅によるオフセット電圧が発生しているが、第2フィルタ回路によりオフセット電圧が除去されている。さらに、第2フィルタ回路により低周波成分が除去された信号には、2回の低周波除去が行われていることによって、逆方向に発生する信号成分が含まれているが、第3フィルタ回路により低周波成分が除去された信号が、2値化回路に供給される第2フィルタ回路により低周波成分が除去された信号に足し合わせられていることにより相殺される。つまりは、第3フィルタ回路が、2回の低周波除去によって逆方向に発生した信号成分と同成分の信号を作り出すことで、逆方向に発生する信号成分を打ち消している。これにより、2値化する際、閾値と比較する信号には、逆方向に発生する信号成分が無いので、誤動作を防止することが可能となる。   In addition, an offset voltage due to amplification is generated in the output signal of the first amplifier, but the offset voltage is removed by the second filter circuit. Further, the signal from which the low-frequency component has been removed by the second filter circuit includes a signal component that is generated in the reverse direction by performing the low-frequency removal twice, but the third filter circuit Thus, the signal from which the low frequency component has been removed is canceled by being added to the signal from which the low frequency component has been removed by the second filter circuit supplied to the binarization circuit. That is, the third filter circuit cancels the signal component generated in the reverse direction by generating a signal having the same component as the signal component generated in the reverse direction by the two low frequency removals. As a result, when binarizing, the signal to be compared with the threshold does not have a signal component generated in the reverse direction, so that malfunction can be prevented.

また、本発明のパルス通信受信回路は、上記課題を解決するために、入力信号の低周波成分を第1低域遮断周波数に基づいて除去する第1フィルタ回路と、上記第1フィルタ回路により低周波成分が除去された信号を増幅する第1増幅器と、上記第1増幅器により増幅された信号の低周波成分を第2低域遮断周波数に基づいて除去する第2フィルタ回路と、上記第2フィルタ回路により低周波成分が除去された信号を閾値と比較することにより2値化したパルス信号を作成する2値化回路とを備えているパルス通信受信回路であって、上記入力信号の低周波成分を第3低域遮断周波数に基づいて除去する第3フィルタ回路を備え、上記第3フィルタ回路により低周波成分が除去された信号の電圧レベルが、上記2値化回路が用いる閾値の電圧レベルから差し引かれていることを特徴としている。   In order to solve the above-described problem, the pulse communication receiving circuit of the present invention has a first filter circuit that removes a low-frequency component of an input signal based on a first low-frequency cutoff frequency, and a low frequency by the first filter circuit. A first amplifier that amplifies the signal from which the frequency component has been removed; a second filter circuit that removes a low-frequency component of the signal amplified by the first amplifier based on a second low-frequency cutoff frequency; and the second filter. A pulse communication receiving circuit comprising: a binarization circuit that creates a binarized pulse signal by comparing a signal from which a low frequency component has been removed by a circuit with a threshold value, the low frequency component of the input signal Is removed based on the third low-frequency cutoff frequency, and the voltage level of the signal from which the low-frequency component is removed by the third filter circuit is the threshold voltage used by the binarization circuit. It is characterized by being subtracted from the bell.

上記の構成によれば、第1フィルタ回路により検出した入力信号のエッジのみを用いて、パルス信号が作成されている。また、第1増幅器により、第1フィルタ回路の出力信号が増幅されている。これにより、例えば、光通信システムなど、入力信号の振幅レベルが大幅に変化する通信システムにおいて用いられる場合、入力信号の強度が大きいときの増幅器飽和によるパルス幅歪みの防止と、入力信号の強度が小さいときの感度確保とを両立することが可能となる。   According to the above configuration, the pulse signal is created using only the edge of the input signal detected by the first filter circuit. Further, the output signal of the first filter circuit is amplified by the first amplifier. Thus, for example, when used in a communication system in which the amplitude level of the input signal changes significantly, such as an optical communication system, prevention of pulse width distortion due to amplifier saturation when the input signal strength is large, and the strength of the input signal It becomes possible to achieve both sensitivity ensuring when small.

また、第1増幅器の出力信号には、増幅によるオフセット電圧が発生しているが、第2フィルタ回路によりオフセット電圧が除去されている。さらに、第2フィルタ回路により低周波成分が除去された信号には、2回の低周波除去が行われていることによって、逆方向に発生する信号成分が含まれているが、第3フィルタ回路により低周波成分が除去された信号の電圧レベルが、2値化回路が用いる閾値の電圧レベルから差し引かれていることにより、閾値が逆方向の信号成分に追従して変化することになる。   In addition, an offset voltage due to amplification is generated in the output signal of the first amplifier, but the offset voltage is removed by the second filter circuit. Further, the signal from which the low-frequency component has been removed by the second filter circuit includes a signal component that is generated in the reverse direction by performing the low-frequency removal twice, but the third filter circuit By subtracting the voltage level of the signal from which the low-frequency component has been removed by the threshold voltage level used by the binarization circuit, the threshold value changes following the signal component in the reverse direction.

これにより、逆方向に発生する信号成分があったとしても、この逆方向に発生する信号成分は閾値を超えることが無い。よって、2値化する際、閾値と比較する信号には、逆方向に発生する信号成分が無いに等しくなるので、誤動作を防止することが可能となる。   Thereby, even if there is a signal component generated in the reverse direction, the signal component generated in the reverse direction does not exceed the threshold value. Therefore, when binarization is performed, the signal to be compared with the threshold value is equal to the absence of a signal component generated in the reverse direction, so that malfunction can be prevented.

また、本発明のパルス通信受信回路は、上記入力信号を増幅する第2増幅器をさらに備え、上記第2増幅器により増幅された信号が、上記第1フィルタ回路および上記第3フィルタ回路に供給されていることが好ましい。   The pulse communication receiving circuit of the present invention further includes a second amplifier for amplifying the input signal, and the signal amplified by the second amplifier is supplied to the first filter circuit and the third filter circuit. Preferably it is.

上記の構成によれば、さらに全体の利得を上げることが可能となる。また、特に入力信号が、第1フィルタ回路および第3フィルタ回路の入力インピーダンスに対して駆動能力が充分でない場合には、入力信号が第2増幅器によってバッファされることにより、第1フィルタ回路および第3フィルタ回路の入力インピーダンスの影響を受けにくくなるので、非常に有用である。   According to the above configuration, the overall gain can be further increased. In particular, when the input signal has insufficient driving capability with respect to the input impedances of the first filter circuit and the third filter circuit, the input signal is buffered by the second amplifier, so that the first filter circuit and the first filter circuit This is very useful because it is less susceptible to the input impedance of the three-filter circuit.

しかし、第2増幅器を備える構成では、入力信号に直流成分が乗っている場合、その直流成分によって第2増幅器のダイナミックレンジが狭まってしまうことがある。そこで、本発明のパルス通信受信回路は、入力端子が上記第2増幅器の出力端子に接続されるとともに、出力端子が上記第2増幅器の入力端子に接続された、上記第2増幅器の出力信号の直流成分および低周波成分を高域遮断周波数に基づいて取り出し増幅する第3増幅器をさらに備えていることが望ましい。   However, in the configuration including the second amplifier, when a DC component is on the input signal, the dynamic range of the second amplifier may be narrowed by the DC component. Therefore, in the pulse communication receiving circuit of the present invention, the output terminal of the second amplifier, the input terminal of which is connected to the output terminal of the second amplifier and the output terminal of which is connected to the input terminal of the second amplifier. It is desirable to further include a third amplifier that extracts and amplifies the direct current component and the low frequency component based on the high frequency cutoff frequency.

上記の構成によれば、第2増幅器の出力信号の直流成分および低周波成分を、第2増幅器に入力される入力信号から差し引くことによって、入力信号に重畳する直流成分を除去することが可能となる。これにより、第2増幅器のダイナミックレンジが狭まってしまうことを防ぐことが可能となる。   According to the above configuration, it is possible to remove the DC component superimposed on the input signal by subtracting the DC component and low frequency component of the output signal of the second amplifier from the input signal input to the second amplifier. Become. Thereby, it is possible to prevent the dynamic range of the second amplifier from being narrowed.

また、本発明のパルス通信受信回路は、上記第3増幅器の高域遮断周波数は、上記入力信号の周波数よりも1桁以上低い周波数に設定されていることが好ましい。これにより、第3増幅器が除去しようとする周波数成分には、ほぼ信号成分は含まれなくなるので、第3増幅器の追加による入力信号そのものの劣化を防ぐことが可能となる。   In the pulse communication receiving circuit of the present invention, it is preferable that the high frequency cutoff frequency of the third amplifier is set to a frequency that is one digit lower than the frequency of the input signal. As a result, since the frequency component to be removed by the third amplifier substantially does not include the signal component, it is possible to prevent deterioration of the input signal itself due to the addition of the third amplifier.

または、本発明のパルス通信受信回路は、上記第3増幅器の高域遮断周波数は、上記第1フィルタ回路の第1低域遮断周波数および上記第2フィルタ回路の第2低域遮断周波数のうち低い方の周波数よりも1桁以上低い周波数に設定されていてもよい。これにより、入力信号から第3増幅器によって除去された周波数成分は、第1フィルタ回路および第2フィルタ回路にとってはほぼ機能しない周波数となるため、第1フィルタ回路および第2フィルタ回路による波形操作に影響を与えないことが可能となる。   Alternatively, in the pulse communication receiving circuit of the present invention, the high frequency cutoff frequency of the third amplifier is lower than the first low frequency cutoff frequency of the first filter circuit and the second low frequency cutoff frequency of the second filter circuit. The frequency may be set to be one digit lower than the other frequency. As a result, the frequency component removed from the input signal by the third amplifier has a frequency that does not substantially function for the first filter circuit and the second filter circuit, thereby affecting the waveform operation by the first filter circuit and the second filter circuit. It is possible not to give.

また、本発明のパルス通信受信回路は、上記足し合わせて相殺する効果、または、上記差し引いて閾値を変化させる効果を好適に制御して奏するために、上記第2フィルタ回路により低周波成分が除去された信号は増幅されていることが望ましい。さらに、上記第3フィルタ回路により低周波成分が除去された信号は増幅されていることが望ましい。   In addition, the pulse communication receiving circuit of the present invention removes the low frequency component by the second filter circuit in order to suitably control and exhibit the effect of adding and canceling, or the effect of changing the threshold value by subtracting. The amplified signal is preferably amplified. Furthermore, it is desirable that the signal from which the low frequency component is removed by the third filter circuit is amplified.

また、本発明のパルス通信受信回路は、上記第3フィルタ回路の第3低域遮断周波数は、上記第1フィルタ回路の第1低域遮断周波数および上記第2フィルタ回路の第2低域遮断周波数のうち低い方の周波数と同じ周波数に設定されていることが好ましい。これにより、第3フィルタ回路により低周波成分が除去された信号の時定数を、逆方向に発生する信号成分の時定数と一致させることが可能となり、上記作用効果を最適化することが可能となる。   In the pulse communication receiver circuit of the present invention, the third low-frequency cutoff frequency of the third filter circuit is the first low-frequency cutoff frequency of the first filter circuit and the second low-frequency cutoff frequency of the second filter circuit. It is preferable that the same frequency as the lower frequency is set. As a result, the time constant of the signal from which the low-frequency component has been removed by the third filter circuit can be made to coincide with the time constant of the signal component generated in the reverse direction, and the above-described effects can be optimized. Become.

または、本発明のパルス通信受信回路は、上記第3フィルタ回路の第3低域遮断周波数は、上記第1フィルタ回路の第1低域遮断周波数および上記第2フィルタ回路の第2低域遮断周波数のうち低い方の周波数よりも低い周波数に設定されていてもよい。これにより、入力信号の波形変動や増幅器の特性変動で、逆方向に発生する信号成分の時定数が変化した際にも、より長い時間、変動の波形にて補正をかけるため、補正後の波形の変化を少なくすることが可能となる。   Alternatively, in the pulse communication receiving circuit of the present invention, the third low frequency cutoff frequency of the third filter circuit is the first low frequency cutoff frequency of the first filter circuit and the second low frequency cutoff frequency of the second filter circuit. Of these, the lower frequency may be set. As a result, even when the time constant of the signal component generated in the reverse direction changes due to fluctuations in the waveform of the input signal or amplifier characteristics, correction is performed with the fluctuation waveform for a longer time. It is possible to reduce the change of.

また、本発明のパルス通信受信回路は、上記第1フィルタ回路、第2フィルタ回路、および第3フィルタ回路は、それぞれの低域遮断周波数を設定する素子が、同一製造工程にて作成された容量素子および抵抗により構成されていることが好ましい。これにより、素子間の相対誤差を最小限に抑え、第1フィルタ回路、第2フィルタ回路、および第3フィルタ回路のそれぞれの低域遮断周波数の相対的なずれを抑えることが可能となり、時定数の一致、または大小関係の維持が可能となる。   Further, in the pulse communication receiving circuit of the present invention, the first filter circuit, the second filter circuit, and the third filter circuit are capacitors in which elements for setting the respective low-frequency cutoff frequencies are created in the same manufacturing process. It is preferable that it is comprised by the element and resistance. As a result, the relative error between the elements can be minimized, and the relative deviation of the low-frequency cutoff frequencies of the first filter circuit, the second filter circuit, and the third filter circuit can be suppressed. It is possible to maintain the same relationship or the magnitude relationship.

または、本発明のパルス通信受信回路は、上記第1フィルタ回路、第2フィルタ回路、および第3フィルタ回路は、それぞれの低域遮断周波数を設定する素子が、同一製造工程にて作成された容量素子と、1つの電流源回路から生成された同一特性をもつ電流源とにより構成されていてもよい。これにより、第1フィルタ回路、第2フィルタ回路、および第3フィルタ回路の、容量および電流値に応じて定められた時定数から決定される低域遮断周波数の相対的なずれを抑えることが可能となり、時定数の一致、または大小関係の維持が可能となる。   Alternatively, in the pulse communication receiving circuit of the present invention, the first filter circuit, the second filter circuit, and the third filter circuit are capacitors in which elements for setting the respective low-frequency cutoff frequencies are created in the same manufacturing process. You may comprise by the element and the current source with the same characteristic produced | generated from one current source circuit. As a result, it is possible to suppress the relative deviation of the low cutoff frequency determined from the time constant determined according to the capacitance and current value of the first filter circuit, the second filter circuit, and the third filter circuit. Thus, it is possible to match the time constants or maintain the magnitude relationship.

また、本発明の電子機器は、無線または有線通信機能を有しており、上記パルス通信受信回路を備えていることを特徴としている。   In addition, an electronic device according to the present invention has a wireless or wired communication function and includes the pulse communication receiving circuit.

上記の構成によれば、パルス通信受信回路が、受信した光パルス信号の幅に応じて、正常なパルス信号を作成するので、パルス幅が情報を持つデジタル伝送システムにおいて用いる場合、受信感度の向上を期待することが可能である。特に、受信感度の向上が図ることができるので、赤外線通信における通信距離の向上に有用である。また、光通信などの無線通信システムにおいて用いる場合、受信信号レベルに大きな幅があったとしても、好適にパルス信号を作成することが可能である。   According to the above configuration, since the pulse communication receiving circuit creates a normal pulse signal according to the width of the received optical pulse signal, the reception sensitivity is improved when used in a digital transmission system having a pulse width of information. Can be expected. In particular, since the receiving sensitivity can be improved, it is useful for improving the communication distance in infrared communication. Further, when used in a wireless communication system such as optical communication, a pulse signal can be suitably created even if the received signal level has a large range.

以上のように、本発明のパルス通信受信回路は、入力信号の低周波成分を第3低域遮断周波数に基づいて除去する第3フィルタ回路を備え、上記第3フィルタ回路により低周波成分が除去された信号が、上記2値化回路に供給される上記第2フィルタ回路により低周波成分が除去された信号に足し合わせられている構成である。   As described above, the pulse communication receiving circuit of the present invention includes the third filter circuit that removes the low-frequency component of the input signal based on the third low-frequency cutoff frequency, and the low-frequency component is removed by the third filter circuit. This signal is added to the signal from which the low frequency component has been removed by the second filter circuit supplied to the binarization circuit.

それゆえ、第2フィルタ回路により低周波成分が除去された信号には、2回の低周波除去が行われていることによって、逆方向に発生する信号成分が含まれているが、第3フィルタ回路により低周波成分が除去された信号が、2値化回路に供給される第2フィルタ回路により低周波成分が除去された信号に足し合わせられていることにより相殺される。したがって、2値化する際、閾値と比較する信号には、逆方向に発生する信号成分が無いので、誤動作を防止することができるという効果を奏する。   Therefore, the signal from which the low frequency component has been removed by the second filter circuit includes a signal component that is generated in the reverse direction by performing the low frequency removal twice. The signal from which the low frequency component has been removed by the circuit is canceled by being added to the signal from which the low frequency component has been removed by the second filter circuit supplied to the binarization circuit. Therefore, when binarization is performed, the signal to be compared with the threshold value has no signal component generated in the reverse direction, so that it is possible to prevent malfunction.

また、本発明のパルス通信受信回路は、入力信号の低周波成分を第3低域遮断周波数に基づいて除去する第3フィルタ回路を備え、第3フィルタ回路により低周波成分が除去された信号の電圧レベルが、2値化回路が用いる閾値の電圧レベルから差し引かれている構成である。   The pulse communication receiving circuit of the present invention further includes a third filter circuit that removes a low frequency component of the input signal based on the third low-frequency cutoff frequency, and the signal of which the low frequency component has been removed by the third filter circuit. The voltage level is subtracted from the threshold voltage level used by the binarization circuit.

それゆえ、第2フィルタ回路により低周波成分が除去された信号には、2回の低周波除去が行われていることによって、逆方向に発生する信号成分が含まれているが、第3フィルタ回路により低周波成分が除去された信号の電圧レベルが、2値化回路が用いる閾値の電圧レベルから差し引かれていることにより、閾値が逆方向の信号成分に追従して変化することになる。よって、逆方向に発生する信号成分があったとしても、この逆方向に発生する信号成分は閾値を超えることが無い。したがって、2値化する際、閾値と比較する信号には、逆方向に発生する信号成分が無いに等しくなるので、誤動作を防止することができるという効果を奏する。   Therefore, the signal from which the low frequency component has been removed by the second filter circuit includes a signal component that is generated in the reverse direction by performing the low frequency removal twice. Since the voltage level of the signal from which the low frequency component has been removed by the circuit is subtracted from the threshold voltage level used by the binarization circuit, the threshold value changes following the signal component in the reverse direction. Therefore, even if there is a signal component generated in the reverse direction, the signal component generated in the reverse direction does not exceed the threshold value. Accordingly, when binarization is performed, the signal to be compared with the threshold value is equal to the absence of a signal component generated in the reverse direction, so that it is possible to prevent malfunction.

また、本発明の電子機器は、無線または有線通信機能を有しており、上記パルス通信受信回路を備えている構成である。   In addition, an electronic apparatus according to the present invention has a wireless or wired communication function and includes the pulse communication receiving circuit.

それゆえ、パルス通信受信回路が、受信した光パルス信号の幅に応じて、正常なパルス信号を作成するので、パルス幅が情報を持つデジタル伝送システムにおいて用いる場合、受信感度の向上を期待することができるという効果を奏する。またこれにより、赤外線通信における通信距離の向上に有用である。さらに、光通信などの無線通信システムにおいて用いる場合、受信信号レベルに大きな幅があったとしても、好適にパルス信号を作成することができるという効果を奏する。   Therefore, since the pulse communication receiver circuit creates a normal pulse signal according to the width of the received optical pulse signal, it should be expected to improve reception sensitivity when used in a digital transmission system in which the pulse width has information. There is an effect that can be. This is also useful for improving the communication distance in infrared communication. Furthermore, when used in a wireless communication system such as optical communication, there is an effect that a pulse signal can be suitably created even if the received signal level has a large range.

〔実施の形態1〕
本発明の一実施形態について図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。
[Embodiment 1]
An embodiment of the present invention will be described below with reference to the drawings.

(パルス通信受信回路の構成)
図1は、本実施の形態のパルス通信受信回路100の一構成例を示す回路図である。
(Configuration of pulse communication receiver circuit)
FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration example of the pulse communication receiving circuit 100 of the present embodiment.

図1に示すように、パルス通信受信回路100は、フォトダイオード101、初段増幅器102(第2増幅器)、高域遮断増幅器103(第3増幅器)、低周波カットフィルタ104(第1フィルタ回路)、電圧増幅器105(第1増幅器)、低周波カットフィルタ106(第2フィルタ回路)、電圧増幅器107、低周波カットフィルタ108(第3フィルタ回路)、電圧増幅器109、加算器110、2値化回路111、第1固定電源112、第2固定電源113、および出力端子114を備えている。   As shown in FIG. 1, the pulse communication receiving circuit 100 includes a photodiode 101, a first-stage amplifier 102 (second amplifier), a high-frequency cutoff amplifier 103 (third amplifier), a low-frequency cut filter 104 (first filter circuit), Voltage amplifier 105 (first amplifier), low frequency cut filter 106 (second filter circuit), voltage amplifier 107, low frequency cut filter 108 (third filter circuit), voltage amplifier 109, adder 110, binarization circuit 111 , A first fixed power source 112, a second fixed power source 113, and an output terminal 114.

フォトダイオード101は、送信機(図示せず)から送信されてきた光パルス信号を受信するものである。フォトダイオード101は、光パルス信号を受光(入力)することで電流信号を流す。この電流信号は、初段増幅器102に出力される。   The photodiode 101 receives an optical pulse signal transmitted from a transmitter (not shown). The photodiode 101 passes a current signal by receiving (inputting) an optical pulse signal. This current signal is output to the first stage amplifier 102.

初段増幅器102は、フォトダイオード101から出力された電流信号を電圧信号に変換し、増幅する増幅器である。初段増幅器102は、増幅した電圧信号を、低周波カットフィルタ104に出力するとともに、低周波カットフィルタ108に出力する。   The first stage amplifier 102 is an amplifier that converts the current signal output from the photodiode 101 into a voltage signal and amplifies it. The first stage amplifier 102 outputs the amplified voltage signal to the low frequency cut filter 104 and also to the low frequency cut filter 108.

高域遮断増幅器103は、初段増幅器102から出力された電圧信号の直流成分および低周波成分を、所定の高域遮断周波数に基づいて取り出し増幅する増幅器である。高域遮断増幅器103は、入力端子が初段増幅器102の出力端子に接続され、出力端子が初段増幅器102の入力端子に接続されており、初段増幅器102の出力電圧に基づいて、初段増幅器102に入力される電流信号の直流成分を打ち消すように生成した電流信号を、初段増幅器102の入力にフィードバックする。   The high-frequency cutoff amplifier 103 is an amplifier that extracts and amplifies the DC component and low-frequency component of the voltage signal output from the first-stage amplifier 102 based on a predetermined high-frequency cutoff frequency. The high-frequency cutoff amplifier 103 has an input terminal connected to the output terminal of the first stage amplifier 102, an output terminal connected to the input terminal of the first stage amplifier 102, and an input to the first stage amplifier 102 based on the output voltage of the first stage amplifier 102. The current signal generated so as to cancel the DC component of the current signal is fed back to the input of the first stage amplifier 102.

また、高域遮断増幅器103の高域遮断周波数は、光パルス信号の周波数よりも1桁以上低い周波数、または、低周波カットフィルタ104の低域遮断周波数fc4、および、低周波カットフィルタ108の低域遮断周波数fc8のうち低い方の周波数よりも1桁以上低い周波数に設定されている。   Further, the high-frequency cutoff frequency of the high-frequency cutoff amplifier 103 is one or more orders of magnitude lower than the frequency of the optical pulse signal, or the low-frequency cutoff frequency fc4 of the low-frequency cutoff filter 104 and the low-frequency cutoff filter 108 are low. It is set to a frequency one digit or more lower than the lower one of the band cutoff frequencies fc8.

低周波カットフィルタ104は、固有の低域遮断周波数fc4に基づいて、電圧信号の低周波成分を除去するフィルタであり、電圧信号の立上りエッジおよび立下りエッジを検出するために設けられている。低周波カットフィルタ104は、初段増幅器102から出力された電圧信号の高周波成分を通過させて、電圧増幅器105に出力する。   The low-frequency cut filter 104 is a filter that removes a low-frequency component of the voltage signal based on the inherent low-frequency cutoff frequency fc4, and is provided to detect a rising edge and a falling edge of the voltage signal. The low frequency cut filter 104 passes the high frequency component of the voltage signal output from the first stage amplifier 102 and outputs the high frequency component to the voltage amplifier 105.

電圧増幅器105は、低周波カットフィルタ104から出力された電圧信号を増幅して、低周波カットフィルタ106に出力する。電圧増幅器105の利得(ゲイン)は、フォトダイオード101に入力された光パルス信号の強度が小さく、低周波カットフィルタ104から出力された電圧信号が微弱な場合であっても感応できるように設定されている。   The voltage amplifier 105 amplifies the voltage signal output from the low frequency cut filter 104 and outputs it to the low frequency cut filter 106. The gain (gain) of the voltage amplifier 105 is set so as to be sensitive even when the intensity of the optical pulse signal input to the photodiode 101 is small and the voltage signal output from the low-frequency cut filter 104 is weak. ing.

低周波カットフィルタ106は、固有の低域遮断周波数fc6に基づいて、電圧信号の直流成分を含む低周波成分を除去するフィルタであり、電圧増幅器105で発生したオフセット電圧の影響を排除するために設けられている。低周波カットフィルタ106は、電圧増幅器105から出力された電圧信号の高周波成分を通過させて、電圧増幅器107に出力する。   The low-frequency cut filter 106 is a filter that removes a low-frequency component including a DC component of the voltage signal based on the inherent low-frequency cutoff frequency fc6, and eliminates the influence of the offset voltage generated by the voltage amplifier 105. Is provided. The low frequency cut filter 106 passes the high frequency component of the voltage signal output from the voltage amplifier 105 and outputs it to the voltage amplifier 107.

電圧増幅器107は、低周波カットフィルタ106から出力された電圧信号を増幅して、加算器110に出力する。電圧増幅器107の利得は、電圧増幅器105の利得よりも低く設定され、例えば、2値化回路111にて十分に用いることができる程度に設定されていればよい。   The voltage amplifier 107 amplifies the voltage signal output from the low frequency cut filter 106 and outputs it to the adder 110. The gain of the voltage amplifier 107 is set to be lower than the gain of the voltage amplifier 105, for example, as long as it can be sufficiently used in the binarization circuit 111.

低周波カットフィルタ108は、固有の低域遮断周波数fc8に基づいて、電圧信号の低周波成分を除去するフィルタであり、2値化回路111に供給する電圧信号に含まれている逆方向に発生する信号成分の影響を排除するために設けられている。低周波カットフィルタ108は、初段増幅器102から出力された電圧信号の高周波成分を通過させて、電圧増幅器109に出力する。   The low-frequency cut filter 108 is a filter that removes a low-frequency component of the voltage signal based on the inherent low-frequency cutoff frequency fc8, and is generated in the reverse direction included in the voltage signal supplied to the binarization circuit 111. It is provided in order to eliminate the influence of the signal component. The low frequency cut filter 108 passes the high frequency component of the voltage signal output from the first stage amplifier 102 and outputs the high frequency component to the voltage amplifier 109.

電圧増幅器109は、低周波カットフィルタ108から出力された電圧信号を増幅して、加算器110に出力する。電圧増幅器109の利得は、後述するように、電圧増幅器105・107の利得に合わせて設定されている。   The voltage amplifier 109 amplifies the voltage signal output from the low frequency cut filter 108 and outputs the amplified signal to the adder 110. The gain of the voltage amplifier 109 is set in accordance with the gains of the voltage amplifiers 105 and 107 as will be described later.

加算器110は、電圧増幅器107から出力された電圧信号と、電圧増幅器109から出力された電圧信号とを足し合わせる(加算する)ものである。加算器110は、足し合わせた電圧信号を2値化回路111に出力する。   The adder 110 adds (adds) the voltage signal output from the voltage amplifier 107 and the voltage signal output from the voltage amplifier 109. The adder 110 outputs the added voltage signal to the binarization circuit 111.

2値化回路111は、加算器110から出力された電圧信号を、第1固定電源112から供給される閾値電圧+Vth、および、第2固定電源113から供給される閾値電圧−Vthとそれぞれ比較することにより、2値化したパルス信号を作成する。第1固定電源112は、プラス端子が2値化回路111に接続され、マイナス端子が接地されている。第2固定電源113は、マイナス端子が2値化回路111に接続され、プラス端子が接地されている。2値化回路111は、作成したパルス信号を出力端子114に出力する。   The binarization circuit 111 compares the voltage signal output from the adder 110 with the threshold voltage + Vth supplied from the first fixed power supply 112 and the threshold voltage −Vth supplied from the second fixed power supply 113, respectively. Thus, a binarized pulse signal is created. The first fixed power supply 112 has a plus terminal connected to the binarization circuit 111 and a minus terminal grounded. The second fixed power supply 113 has a minus terminal connected to the binarization circuit 111 and a plus terminal grounded. The binarization circuit 111 outputs the created pulse signal to the output terminal 114.

なお、低周波カットフィルタ104,106,および108は、後述するように同一の構成を有していることが好ましい。低周波カットフィルタ104,106,および108の詳細な構成について説明する。   The low-frequency cut filters 104, 106, and 108 preferably have the same configuration as will be described later. A detailed configuration of the low-frequency cut filters 104, 106, and 108 will be described.

図3は、低周波カットフィルタの簡易な一例を示す回路図である。図3に示すように、低周波カットフィルタは、入力部151、容量Cを有するコンデンサ152(容量素子)、抵抗Rを有する抵抗153、および出力部154により構成されている。コンデンサ152は、一方の端子が入力部151に接続され、他方の端子が出力部154に接続されている。抵抗153は、一方の端子がコンデンサ152の上記他方の端子に接続され、他方の端子が接地されている。図3に示す低周波カットフィルタでは、時定数は「C・R」となり、低域遮断周波数は「f=1/(2π・C・R)」となる。   FIG. 3 is a circuit diagram showing a simple example of a low-frequency cut filter. As shown in FIG. 3, the low frequency cut filter includes an input unit 151, a capacitor 152 (capacitance element) having a capacitance C, a resistor 153 having a resistance R, and an output unit 154. The capacitor 152 has one terminal connected to the input unit 151 and the other terminal connected to the output unit 154. The resistor 153 has one terminal connected to the other terminal of the capacitor 152 and the other terminal grounded. In the low-frequency cut filter shown in FIG. 3, the time constant is “C · R”, and the low-frequency cutoff frequency is “f = 1 / (2π · C · R)”.

また、図4に、低周波カットフィルタの他の例を示す。図4に示すように、低周波カットフィルタは、入力部161、バイポーラトランジスタ162、電流iを発生する定電流源163(電流源)、容量Cを有するコンデンサ164(容量素子)、および出力部165により構成されている。バイポーラトランジスタ162は、ベースが入力部161に接続され、コレクタが出力部165に接続され、エミッタが定電流源163およびコンデンサ164に接続されている。コンデンサ164の他端は接地されている。   FIG. 4 shows another example of the low frequency cut filter. As shown in FIG. 4, the low-frequency cut filter includes an input unit 161, a bipolar transistor 162, a constant current source 163 (current source) that generates a current i, a capacitor 164 (capacitance element) having a capacitance C, and an output unit 165. It is comprised by. The bipolar transistor 162 has a base connected to the input unit 161, a collector connected to the output unit 165, and an emitter connected to the constant current source 163 and the capacitor 164. The other end of the capacitor 164 is grounded.

図4に示す低周波カットフィルタでは、時定数は「Vt・C/i」(Vt:半導体の熱電圧)となる。これにより、バイポーラトランジスタ162に流す電流によって、時定数の制御が可能となっている。   In the low-frequency cut filter shown in FIG. 4, the time constant is “Vt · C / i” (Vt: thermal voltage of semiconductor). Thereby, the time constant can be controlled by the current flowing through the bipolar transistor 162.

(パルス通信受信回路の信号処理動作)
次に、図1,2を参照しながら、パルス通信受信回路100の信号処理動作について説明する。
(Signal processing operation of pulse communication receiver circuit)
Next, the signal processing operation of the pulse communication receiving circuit 100 will be described with reference to FIGS.

図2は、パルス通信受信回路100の各信号波形を示す図である。   FIG. 2 is a diagram illustrating each signal waveform of the pulse communication receiving circuit 100.

光パルス信号がフォトダイオード101に受光されると、フォトダイオード101から初段増幅器102に電流信号が出力され、初段増幅器102から電圧信号V1が出力される。電圧信号V1は、光パルス信号と同じ幅の信号波形を有している。電圧信号V1は、低周波カットフィルタ104および低周波カットフィルタ108にそれぞれ出力される。   When the optical pulse signal is received by the photodiode 101, a current signal is output from the photodiode 101 to the first stage amplifier 102, and a voltage signal V1 is output from the first stage amplifier 102. The voltage signal V1 has a signal waveform having the same width as that of the optical pulse signal. The voltage signal V1 is output to the low frequency cut filter 104 and the low frequency cut filter 108, respectively.

なお、特に光パルス信号(すなわち電流信号)が、低周波カットフィルタ104および低周波カットフィルタ108の入力インピーダンスに対して駆動能力が充分でない場合であっても、電流信号が初段増幅器102によってバッファされることにより、初段増幅器102から出力される電圧信号は、入力インピーダンスの影響を受けにくくなる。それゆえ、初段増幅器102を備えることは、非常に有用である。   Note that the current signal is buffered by the first stage amplifier 102 even when the optical pulse signal (that is, the current signal) is not sufficiently drivable with respect to the input impedance of the low frequency cut filter 104 and the low frequency cut filter 108. As a result, the voltage signal output from the first-stage amplifier 102 is less affected by the input impedance. Therefore, providing the first stage amplifier 102 is very useful.

但し、初段増幅器102を備えることによって、電流信号に直流成分が乗っている場合、その直流成分によって初段増幅器102のダイナミックレンジが狭まってしまうことがある。このような場合においては、高域遮断増幅器103により、初段増幅器102の出力信号の直流成分および低周波成分を、初段増幅器102に入力される入力信号から差し引くことによって、入力信号に重畳する直流成分を除去することが可能となる。それゆえ、初段増幅器102のダイナミックレンジが狭まってしまうことを防ぐことが可能となっている。   However, by providing the first stage amplifier 102, when a direct current component is on the current signal, the dynamic range of the first stage amplifier 102 may be narrowed by the direct current component. In such a case, the high-frequency cutoff amplifier 103 subtracts the DC component and low-frequency component of the output signal of the first stage amplifier 102 from the input signal input to the first stage amplifier 102, thereby superimposing the DC component on the input signal. Can be removed. Therefore, it is possible to prevent the dynamic range of the first stage amplifier 102 from being narrowed.

また、この際、高域遮断増幅器103の高域遮断周波数が、光パルス信号の周波数よりも1桁以上低い周波数に設定されている場合は、高域遮断増幅器103が除去しようとする周波数成分には、ほぼ信号成分は含まれなくなるので、高域遮断増幅器103を備えることによる光パルス信号そのものの劣化を防ぐことが可能となる。   At this time, when the high-frequency cutoff frequency of the high-frequency cutoff amplifier 103 is set to a frequency that is one digit or more lower than the frequency of the optical pulse signal, the high-frequency cutoff amplifier 103 has a frequency component to be removed. Since almost no signal component is included, it is possible to prevent deterioration of the optical pulse signal itself due to the provision of the high-frequency cutoff amplifier 103.

または、高域遮断増幅器103の高域遮断周波数が、低周波カットフィルタ104の低域遮断周波数fc4、および、低周波カットフィルタ108の低域遮断周波数fc8のうち低い方の周波数よりも1桁以上低い周波数に設定されている場合は、電流信号から高域遮断増幅器103によって除去された周波数成分は、低周波カットフィルタ104および低周波カットフィルタ108にとってはほぼ機能しない周波数となるため、低周波カットフィルタ104および低周波カットフィルタ108による波形操作に影響を与えないことが可能となる。   Alternatively, the high-frequency cutoff frequency of the high-frequency cutoff amplifier 103 is one digit or more higher than the lower one of the low-frequency cutoff frequency fc4 of the low-frequency cutoff filter 104 and the low-frequency cutoff frequency fc8 of the low-frequency cutoff filter 108. When the frequency is set to a low frequency, the frequency component removed from the current signal by the high-frequency cutoff amplifier 103 becomes a frequency that does not substantially function for the low-frequency cut filter 104 and the low-frequency cut filter 108. It is possible to prevent the waveform operation by the filter 104 and the low frequency cut filter 108 from being affected.

続いて、低周波カットフィルタ104に出力された電圧信号V1は、低周波カットフィルタ104により低周波成分が除去され、電圧増幅器105から電圧信号V2として出力される。ここで、電圧信号V1の立上り時間および立下り時間は、低周波カットフィルタ104の低域遮断周波数fc4に比べ、充分に高い周波数であると仮定する。この場合、電圧信号V1の立上り成分および立下り成分は、低周波カットフィルタ104によって影響を受けないが、電圧信号V1の直流成分は、低域遮断周波数fc4に従って減衰することになる。   Subsequently, the low frequency component is removed from the voltage signal V1 output to the low frequency cut filter 104 by the low frequency cut filter 104, and the voltage signal V2 is output from the voltage amplifier 105. Here, it is assumed that the rise time and fall time of the voltage signal V1 are sufficiently higher than the low-frequency cutoff frequency fc4 of the low-frequency cut filter 104. In this case, the rising component and falling component of the voltage signal V1 are not affected by the low-frequency cut filter 104, but the DC component of the voltage signal V1 is attenuated according to the low-frequency cutoff frequency fc4.

これにより、電圧増幅器105は、低周波カットフィルタ104の出力信号を増幅するだけであるので、電圧信号V2は、低周波カットフィルタ104により形成された波形を基本とした信号波形となる。すなわち、図2に示すように、電圧信号V1の立上りエッジと立下りエッジとを検出した信号波形となる。立上りエッジ・立下りエッジ間は、低域遮断周波数fc4に相当する減衰カーブを描く。   As a result, the voltage amplifier 105 only amplifies the output signal of the low frequency cut filter 104, so that the voltage signal V2 becomes a signal waveform based on the waveform formed by the low frequency cut filter 104. That is, as shown in FIG. 2, a signal waveform is detected in which the rising edge and falling edge of the voltage signal V1 are detected. An attenuation curve corresponding to the low-frequency cutoff frequency fc4 is drawn between the rising edge and the falling edge.

そして、電圧増幅器105から出力された電圧信号V2は、低周波カットフィルタ104により直流成分を含む低周波成分が除去され、電圧増幅器107から電圧信号V3として、加算器110に出力される。電圧信号V2は、電圧増幅器105による増幅によりオフセット電圧が発生しているが、低周波カットフィルタ104により、電圧信号V3はオフセット電圧の影響が排除されている。   The low-frequency component including a direct current component is removed from the voltage signal V2 output from the voltage amplifier 105 by the low-frequency cut filter 104, and is output from the voltage amplifier 107 to the adder 110 as the voltage signal V3. The voltage signal V2 has an offset voltage generated by amplification by the voltage amplifier 105, but the low-frequency cut filter 104 eliminates the influence of the offset voltage on the voltage signal V3.

ここで、低周波カットフィルタ106の低域遮断周波数fc6も、低周波カットフィルタ104と同様、電圧信号V1の立上り時間および立下り時間の周波数に比べ、充分に低いとする。この場合、電圧信号V2に現れている電圧信号V1の立上り成分および立下り成分は、低周波カットフィルタ106によって影響を受けないが、電圧信号V2に現れている低域遮断周波数fc4に従って減衰する信号成分は、低周波カットフィルタ106によって減衰に拍車がかかる。   Here, similarly to the low-frequency cut filter 104, the low-frequency cutoff frequency fc6 of the low-frequency cut filter 106 is sufficiently lower than the frequency of the rise time and fall time of the voltage signal V1. In this case, the rising and falling components of the voltage signal V1 appearing in the voltage signal V2 are not affected by the low-frequency cut filter 106, but are attenuated according to the low-frequency cutoff frequency fc4 appearing in the voltage signal V2. The components are spurred to be attenuated by the low-frequency cut filter 106.

これにより、電圧増幅器107は、低周波カットフィルタ106の出力信号を増幅するだけであるので、電圧信号V3は、低周波カットフィルタ106により形成された波形を基本とした信号波形となる。すなわち、図2に示すように、電圧信号V1の立上りエッジと立下りエッジとを検出した信号波形となるが、立上りエッジ・立下りエッジ間において信号が逆方向に発生してしまう。立上りエッジ・立下りエッジ間は、ほぼ低域遮断周波数fc6に相当する減衰カーブを描く。   As a result, the voltage amplifier 107 only amplifies the output signal of the low frequency cut filter 106, so that the voltage signal V3 becomes a signal waveform based on the waveform formed by the low frequency cut filter 106. That is, as shown in FIG. 2, a signal waveform is detected in which the rising edge and the falling edge of the voltage signal V1 are detected, but the signal is generated in the opposite direction between the rising edge and the falling edge. Between the rising edge and the falling edge, an attenuation curve substantially corresponding to the low cut-off frequency fc6 is drawn.

ここで、電圧信号V1の立上り時間および立下り時間の周波数が、低周波カットフィルタ104・106の低域遮断周波数fc4・fc6に比べて充分に高いとすると、電圧信号V1は矩形波とみなすことができる。この場合、低周波カットフィルタ104・106を通過後の電圧信号V3は、次の式(1)のように示される。   Here, if the frequency of the rise time and fall time of the voltage signal V1 is sufficiently higher than the low cut-off frequencies fc4 and fc6 of the low frequency cut filters 104 and 106, the voltage signal V1 is regarded as a rectangular wave. Can do. In this case, the voltage signal V3 after passing through the low-frequency cut filters 104 and 106 is expressed by the following equation (1).

V3=τ6/(τ6−τ4)・exp(−t/τ4)
−τ4/(τ6−τ4)・exp(−t/τ6) ・・・式(1)
τ4:低周波カットフィルタ104の低域遮断周波数fc4に相当する時定数
τ6:低周波カットフィルタ106の低域遮断周波数fc6に相当する時定数
t:電圧信号V1が立上る時間を0としたときの経過時間
なお、式(1)は、電圧信号V1がt=0で立ち上がった後、立下る手前までを表現した式であり、電圧増幅器105・107での利得は考慮に入っていない。
V3 = τ6 / (τ6-τ4) · exp (−t / τ4)
−τ4 / (τ6-τ4) · exp (−t / τ6) (1)
τ4: Time constant corresponding to the low-frequency cutoff frequency fc4 of the low-frequency cut filter 104 τ6: Time constant corresponding to the low-frequency cutoff frequency fc6 of the low-frequency cutoff filter 106 t: When the time for the voltage signal V1 to rise is zero Note that the expression (1) is an expression expressing the voltage signal V1 from the rise at t = 0 to the point before the fall, and the gain in the voltage amplifiers 105 and 107 is not taken into consideration.

なお、τ4の値は、受信する光パルス信号の最小パルス幅以下とすることが望ましい。つまりは、低周波カットフィルタ104の低域遮断周波数fc4が小さくなるほど、τ4は大きくなる。すなわち、減衰カーブが緩やかになる。このため、低周波カットフィルタ104の目的は入力信号のエッジを検出することであるが、この減衰カーブが緩やかになると、入力信号の立下り時点で収束しきらず、立下り波形の振幅が小さくなるという問題が発生する。また、入力信号が立上りの時点でも同様に起こるため、結果として電圧信号V2の振幅が小さくなる。よって、これを防止するために、τ4の値を受信する光パルス信号の最小パルス幅以下に設定することが望ましい。   It is desirable that the value of τ4 be equal to or smaller than the minimum pulse width of the received optical pulse signal. That is, τ4 increases as the low-frequency cutoff frequency fc4 of the low-frequency cut filter 104 decreases. That is, the attenuation curve becomes gentle. For this reason, the purpose of the low-frequency cut filter 104 is to detect the edge of the input signal. However, when the attenuation curve becomes gentle, it does not converge at the time of falling of the input signal, and the amplitude of the falling waveform becomes small. The problem occurs. Further, since the same occurs even when the input signal rises, as a result, the amplitude of the voltage signal V2 becomes small. Therefore, in order to prevent this, it is desirable to set the value of τ4 to be equal to or smaller than the minimum pulse width of the received optical pulse signal.

また、低周波カットフィルタ106は、電圧増幅器105のオフセット電圧を除去することが目的であるので、低域遮断周波数fc6は製造上許す限り小さく、すなわちτ6が大きくなるようにする必要がある。したがって、通常、τ4<<τ6(fc4>>fc6)となる。   Further, since the low-frequency cut filter 106 is intended to remove the offset voltage of the voltage amplifier 105, the low-frequency cut-off frequency fc6 needs to be as small as possible in manufacturing, that is, τ6 must be large. Therefore, τ4 << τ6 (fc4 >> fc6) is usually obtained.

τ4<<τ6の場合、式(1)では、0<t<τ4においては式の左側の項が支配的で、右側の項はほぼ定数となる。一方、t>τ4では式の左側の項はほぼ0で、式の右側の項が支配的となる。よって、式の右側は引き算の項であり、左側の項はほぼ0であることから、t>τ4では電圧信号V3は負の値をとる。これが逆方向に信号が発生することを意味している。   In the case of τ4 << τ6, in the equation (1), the term on the left side of the equation is dominant and the term on the right side is almost a constant when 0 << t <τ4. On the other hand, when t> τ4, the term on the left side of the equation is almost 0, and the term on the right side of the equation becomes dominant. Therefore, the right side of the equation is a subtraction term, and the left side term is almost 0. Therefore, when t> τ4, the voltage signal V3 takes a negative value. This means that a signal is generated in the reverse direction.

一方、低周波カットフィルタ108に出力された電圧信号V1は、低周波カットフィルタ108により低周波成分が除去され、電圧増幅器109から電圧信号V4として、加算器110に出力される。ここで、低周波カットフィルタ108の低域遮断周波数fc8も、低周波カットフィルタ104と同様、電圧信号V1の立上り時間および立下り時間の周波数に比べ、充分に低いとする。この場合、電圧信号V1の立上り成分および立下り成分は、低周波カットフィルタ108によって影響を受けないが、電圧信号V1の直流成分は、低域遮断周波数fc8に従って減衰することになる。   On the other hand, the low frequency component of the voltage signal V1 output to the low frequency cut filter 108 is removed by the low frequency cut filter 108, and the voltage signal 109 is output to the adder 110 as the voltage signal V4. Here, similarly to the low-frequency cut filter 104, the low-frequency cutoff frequency fc8 of the low-frequency cut filter 108 is sufficiently lower than the frequency of the rise time and fall time of the voltage signal V1. In this case, the rising component and falling component of the voltage signal V1 are not affected by the low-frequency cut filter 108, but the DC component of the voltage signal V1 is attenuated according to the low-frequency cutoff frequency fc8.

これにより、電圧増幅器109は、低周波カットフィルタ108の出力信号を増幅するだけであるので、電圧信号V4は、図2に示すように、電圧信号V1の立上りエッジと立下りエッジとを検出した信号波形となる。立上りエッジ・立下りエッジ間は、低域遮断周波数fc8に相当する減衰カーブを描く。なお、図2に示す電圧信号V4は、電圧増幅器109の利得は、電圧増幅器105の利得よりも低く設定されている場合を示している。   Thus, since the voltage amplifier 109 only amplifies the output signal of the low frequency cut filter 108, the voltage signal V4 detects the rising edge and the falling edge of the voltage signal V1, as shown in FIG. It becomes a signal waveform. An attenuation curve corresponding to the low-frequency cutoff frequency fc8 is drawn between the rising edge and the falling edge. 2 shows a case where the gain of the voltage amplifier 109 is set lower than the gain of the voltage amplifier 105. The voltage signal V4 shown in FIG.

ここで、電圧信号V4は、次の式(2)のように示される。   Here, the voltage signal V4 is represented by the following equation (2).

V4=exp(−t/τ8) ・・・式(2)
τ8:低周波カットフィルタ108の低域遮断周波数fc8に相当する時定数
t:電圧信号V1が立上る時間を0としたときの経過時間
なお、式(2)は、電圧信号V1がt=0で立ち上がった後、立下る手前までを表現した式であり、電圧増幅器109での利得は考慮に入っていない。
V4 = exp (−t / τ8) (2)
τ8: Time constant corresponding to the low cut-off frequency fc8 of the low-frequency cut filter 108 t: Elapsed time when the time when the voltage signal V1 rises is set to 0 Note that the voltage signal V1 is t = 0 This is an expression that expresses from before rising to before falling, and the gain at the voltage amplifier 109 is not taken into consideration.

続いて、電圧増幅器107から出力された電圧信号V3と、電圧増幅器109から出力された電圧信号V4とが、加算器110により足し合わされ、電圧信号V5として出力される。このとき、τ4<<τ6(fc4>>fc6)の場合、低周波カットフィルタ108の低域遮断周波数fc8を低周波カットフィルタ106の低域遮断周波数fc6と等しくし(fc6=fc8)、電圧信号V3と電圧信号V4とを足し合わせると、電圧信号V3を示す式(1)の右側の項の時定数と、電圧信号V4を示す式(2)の時定数とが、ともにτ6(=τ8)となるので、式(1)の右側の項と式(2)とが相殺可能となる。   Subsequently, the voltage signal V3 output from the voltage amplifier 107 and the voltage signal V4 output from the voltage amplifier 109 are added by the adder 110 and output as the voltage signal V5. At this time, in the case of τ4 << τ6 (fc4 >> fc6), the low-frequency cutoff frequency fc8 of the low-frequency cut filter 108 is made equal to the low-frequency cutoff frequency fc6 of the low-frequency cut filter 106 (fc6 = fc8), and the voltage signal When V3 and the voltage signal V4 are added together, the time constant of the term on the right side of the expression (1) indicating the voltage signal V3 and the time constant of the expression (2) indicating the voltage signal V4 are both τ6 (= τ8). Therefore, the term on the right side of equation (1) and equation (2) can be offset.

よって、電圧増幅器109の利得を、電圧増幅器105・107の利得に合わせて調整すれば、電圧信号V3を示す式(1)の右側の項、すなわち、電圧信号V5における逆方向に信号を発生させる成分を除去することが可能となる。   Therefore, if the gain of the voltage amplifier 109 is adjusted in accordance with the gains of the voltage amplifiers 105 and 107, a signal is generated in the right side of the expression (1) indicating the voltage signal V3, that is, in the reverse direction of the voltage signal V5. It becomes possible to remove components.

続いて、加算器110から出力された電圧信号V5は、2値化回路111により、閾値電圧+Vthおよび閾値電圧−Vthとそれぞれ比較される。2値化回路111は、電圧信号V5が閾値電圧+Vthを超えた時点で、ハイレベルとローレベルとを切り替えるとともに、電圧信号V5が閾値電圧−Vthを超えた時点で、ハイレベルとローレベルとを切り替え、2値化したパルス信号を作成する。   Subsequently, the voltage signal V5 output from the adder 110 is compared with the threshold voltage + Vth and the threshold voltage −Vth by the binarization circuit 111, respectively. The binarization circuit 111 switches between a high level and a low level when the voltage signal V5 exceeds the threshold voltage + Vth, and changes between a high level and a low level when the voltage signal V5 exceeds the threshold voltage −Vth. To create a binary pulse signal.

電圧信号V5は、逆方向に発生する信号が無いので、2値化回路111からは、誤動作無く、受信した光パルス信号に応じたパルス信号(電圧パルス)を出力することが可能となる。これにより、出力端子114から、正常なパルス信号が出力される。   Since the voltage signal V5 has no signal generated in the reverse direction, the binarization circuit 111 can output a pulse signal (voltage pulse) corresponding to the received optical pulse signal without malfunction. As a result, a normal pulse signal is output from the output terminal 114.

以上のように、パルス通信受信回路100では、低周波カットフィルタ104により検出した光パルス信号のエッジのみを用いて、パルス信号が作成されている。また、電圧増幅器105により、低周波カットフィルタ104の出力信号が増幅されている。これにより、パルス通信受信回路100が、例えば、光通信システムなど、光パルス信号の振幅レベルが大幅に変化する通信システムにおいて用いられる場合、光パルス信号の強度が大きいときの増幅器飽和によるパルス幅歪みの防止と、光パルス信号の強度が小さいときの感度確保とを両立することが可能となる。   As described above, in the pulse communication receiving circuit 100, the pulse signal is created using only the edge of the optical pulse signal detected by the low frequency cut filter 104. Further, the output signal of the low frequency cut filter 104 is amplified by the voltage amplifier 105. Accordingly, when the pulse communication receiving circuit 100 is used in a communication system in which the amplitude level of the optical pulse signal changes significantly, such as an optical communication system, for example, pulse width distortion due to amplifier saturation when the intensity of the optical pulse signal is large It is possible to achieve both prevention of the above and ensuring the sensitivity when the intensity of the optical pulse signal is small.

また、電圧増幅器105から出力された電圧信号V2には、増幅によるオフセット電圧が発生しているが、低周波カットフィルタ106によりオフセット電圧が除去されている。さらに、電圧増幅器107から出力された電圧信号V3には、2回の低周波除去が行われていることによって、逆方向に発生する信号成分が含まれているが、加算器110により電圧信号V3に電圧信号V4が足し合わせられているので相殺されている。   In addition, an offset voltage due to amplification is generated in the voltage signal V <b> 2 output from the voltage amplifier 105, but the offset voltage is removed by the low frequency cut filter 106. Further, the voltage signal V3 output from the voltage amplifier 107 includes a signal component generated in the reverse direction due to the two low-frequency removals, but the voltage signal V3 is added by the adder 110. Since the voltage signal V4 is added together, it is canceled out.

つまりは、低周波カットフィルタ108が、2回の低周波除去によって逆方向に発生した信号成分と同成分の信号を作り出すことで、逆方向に発生する信号成分を打ち消している。これにより、2値化回路111が2値化する際、電圧信号V5には逆方向に発生する信号成分が無いので、誤動作を防止することが可能となる。   That is, the low frequency cut filter 108 generates a signal having the same component as the signal component generated in the reverse direction by the two low frequency removals, thereby canceling the signal component generated in the reverse direction. As a result, when the binarization circuit 111 binarizes, the voltage signal V5 has no signal component generated in the reverse direction, so that it is possible to prevent malfunction.

なお、上述したパルス通信受信回路100では、電圧増幅器109を備える構成としていたが、これに限るものではなく、電圧増幅器105・107の利得を調整すれば、電圧増幅器109を備えない構成としてもよい。また、電圧増幅器107も省略可能である。これにより、回路の小型化や、生産工程での負荷低減を図ることが可能となる。   In the pulse communication receiving circuit 100 described above, the voltage amplifier 109 is provided. However, the configuration is not limited to this, and the voltage amplifier 109 may be omitted if the gains of the voltage amplifiers 105 and 107 are adjusted. . The voltage amplifier 107 can also be omitted. This makes it possible to reduce the size of the circuit and reduce the load in the production process.

また、低周波カットフィルタ106の低域遮断周波数fc6と、低周波カットフィルタ108の低域遮断周波数fc8とを等しくする設定に限らず、低周波カットフィルタ108の低域遮断周波数fc8を、低周波カットフィルタ106の低域遮断周波数fc6よりもやや低い周波数に設定してもよい(fc8<fc6)。   The low frequency cutoff filter fc6 of the low frequency cut filter 108 and the low frequency cutoff frequency fc8 of the low frequency cut filter 108 are not limited to the same setting. The frequency may be set slightly lower than the low-frequency cutoff frequency fc6 of the cut filter 106 (fc8 <fc6).

この場合、τ8>τ6となるために、式(1)の右側の項が支配的になるt>τ4の領域において、電圧信号V3と電圧信号V4とを足し合わせた結果は相殺しないが、やや正の値をとるようにすることが可能となる。現実のデバイスでは、τ6とτ8とを完全に一致させることは難しいため、このようにτ8をτ6よりもやや大きくして、逆方向への信号の発生を抑えることが有用である。   In this case, since τ8> τ6, the result of adding the voltage signal V3 and the voltage signal V4 in the region of t> τ4 where the right term of the equation (1) is dominant does not cancel, but somewhat It becomes possible to take a positive value. In an actual device, it is difficult to completely match τ6 and τ8. Therefore, it is useful to suppress the generation of signals in the reverse direction by making τ8 slightly larger than τ6.

さらには、光パルス信号の波形変動や増幅器の特性変動で、逆方向に発生する信号成分(式(1)の右側の項)の時定数が変化した際にも、より長い時間、変動の波形にて補正をかけるため、補正後の波形の変化を少なくすることが可能となる。   Furthermore, even when the time constant of the signal component generated in the reverse direction (term on the right side of Equation (1)) changes due to the fluctuation of the waveform of the optical pulse signal or the characteristic of the amplifier, the waveform of fluctuation for a longer time. Since the correction is performed at, the change in the waveform after correction can be reduced.

なお、式(1)から明らかなように、τ4とτ6とを入れ替えても同一の式となることから、低周波カットフィルタ104の低域遮断周波数fc4と、低周波カットフィルタ106の低域遮断周波数fc6とは、大小関係にはとらわれない。   As is clear from equation (1), even if τ4 and τ6 are interchanged, the same equation is obtained. Therefore, the low frequency cutoff frequency fc4 of the low frequency cut filter 104 and the low frequency cutoff of the low frequency cut filter 106 are obtained. The frequency fc6 is not limited by the magnitude relationship.

〔実施の形態2〕
本発明の他の実施の形態について図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態1と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態1の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 2]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to the drawings. Configurations other than those described in the present embodiment are the same as those in the first embodiment. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in the drawings of the first embodiment are given the same reference numerals, and explanation thereof is omitted.

図5は、本実施の形態のパルス通信受信回路200の一構成例を示す回路図である。   FIG. 5 is a circuit diagram showing a configuration example of the pulse communication receiving circuit 200 of the present embodiment.

図5に示すように、本実施の形態のパルス通信受信回路200は、前記実施の形態1のパルス通信受信回路100の構成のうち加算器110を除いた構成に加えて、減算器201を備えている。   As shown in FIG. 5, the pulse communication receiving circuit 200 of the present embodiment includes a subtracter 201 in addition to the configuration of the pulse communication receiving circuit 100 of the first embodiment except for the adder 110. ing.

減算器201は、2値化回路111に供給される閾値電圧+Vthおよび閾値電圧−Vthから、電圧増幅器109から出力された電圧信号の電圧レベルをそれぞれ差し引く(引算する)ものである。減算器201は、電圧増幅器109から出力された電圧信号を入力するとともに、第1固定電源112および第2固定電源113と、グランドとの間に接続挿入されている。   The subtractor 201 subtracts (subtracts) the voltage level of the voltage signal output from the voltage amplifier 109 from the threshold voltage + Vth and threshold voltage −Vth supplied to the binarization circuit 111. The subtractor 201 receives the voltage signal output from the voltage amplifier 109 and is connected and inserted between the first fixed power source 112 and the second fixed power source 113 and the ground.

図6は、パルス通信受信回路200の各信号波形を示す図である。   FIG. 6 is a diagram illustrating each signal waveform of the pulse communication receiving circuit 200.

図1に示したパルス通信受信回路100では、2値化回路111に供給する電圧信号V3に、電圧信号V4を足し合わせて逆方向に発生する信号が無くすことにより、誤動作を防止していたが、図5に示すパルス通信受信回路200では、2値化回路111には、電圧増幅器107から出力された電圧信号V3をそのまま入力させる一方で、2値化回路111に供給する閾値電圧から電圧信号V4の電圧レベルを差し引くことにより、誤動作を防止している。   In the pulse communication receiving circuit 100 shown in FIG. 1, the voltage signal V3 supplied to the binarization circuit 111 is added with the voltage signal V4 to eliminate a signal generated in the reverse direction, thereby preventing malfunction. In the pulse communication receiving circuit 200 shown in FIG. 5, the voltage signal V3 output from the voltage amplifier 107 is directly input to the binarization circuit 111, while the voltage signal from the threshold voltage supplied to the binarization circuit 111 is obtained. By subtracting the voltage level of V4, malfunction is prevented.

つまりは、減算器201を備えることにより、図6に示すように、電圧信号V4の電圧レベル分を差し引いた閾値電圧+Vthおよび閾値電圧−Vthが、2値化回路111に供給される。   That is, by providing the subtractor 201, the threshold voltage + Vth and the threshold voltage −Vth obtained by subtracting the voltage level of the voltage signal V4 are supplied to the binarization circuit 111 as shown in FIG.

ここで、電圧信号V4は、低域遮断周波数fc8での減衰特性に従って減衰している。また、電圧信号V3の逆方向に発生する信号成分は、低域遮断周波数fc6での減衰特性に従って減衰している。それゆえ、fc6=fc8であれば、2値化回路111に与える閾値電圧が、電圧信号V3における逆方向の信号成分に追従して変化することになる。   Here, the voltage signal V4 is attenuated according to the attenuation characteristic at the low cut-off frequency fc8. The signal component generated in the reverse direction of the voltage signal V3 is attenuated according to the attenuation characteristic at the low-frequency cutoff frequency fc6. Therefore, if fc6 = fc8, the threshold voltage applied to the binarization circuit 111 changes following the signal component in the reverse direction of the voltage signal V3.

よって、電圧信号V3に逆方向に発生する信号成分があったとしても、この逆方向に発生する信号成分は、図9に示したように閾値電圧を超えることが無い。したがって、2値化回路111が2値化する際、閾値と比較する電圧信号には、逆方向に発生する信号成分が無いに等しくなるので、誤動作を防止することが可能となる。   Therefore, even if the voltage signal V3 has a signal component generated in the reverse direction, the signal component generated in the reverse direction does not exceed the threshold voltage as shown in FIG. Therefore, when the binarization circuit 111 binarizes, the voltage signal to be compared with the threshold value is equal to the absence of a signal component generated in the reverse direction, so that malfunction can be prevented.

なお、パルス通信受信回路200が奏する効果を確実にするためには、低周波カットフィルタ108の低域遮断周波数fc8を低周波カットフィルタ106の低域遮断周波数fc6と等しくする、または、比を正確に保つことが重要である。そのために、低周波カットフィルタ104,106,および108を、同一製造工程にて作られた素子で構成されていることが望ましい。   In order to ensure the effect of the pulse communication receiving circuit 200, the low-frequency cutoff frequency fc8 of the low-frequency cut filter 108 is made equal to the low-frequency cutoff frequency fc6 of the low-frequency cut filter 106, or the ratio is accurately set. It is important to keep on. Therefore, it is desirable that the low-frequency cut filters 104, 106, and 108 are composed of elements made in the same manufacturing process.

例えば、図3に示した構成では、コンデンサ152および抵抗153には、同一製造工程にて作成された素子を用いることが好ましい。また、図4に示した構成では、コンデンサ164には、同一製造工程にて作成されたコンデンサを用い、定電流源163には、1つの電流源回路から生成された同一特性をもつ電流源を用いることが好ましい。   For example, in the configuration shown in FIG. 3, it is preferable to use elements created in the same manufacturing process as the capacitor 152 and the resistor 153. In the configuration shown in FIG. 4, a capacitor created in the same manufacturing process is used as the capacitor 164, and a current source having the same characteristics generated from one current source circuit is used as the constant current source 163. It is preferable to use it.

これにより、製造工程上のばらつきなどにより、時定数「C・R」、または時定数「Vt・C/i」の絶対値がずれたとしても、低域遮断周波数の相対的なずれを最小限に抑えることが可能となり、時定数の一致、または大小関係の維持が可能となる。例えば、低域遮断周波数fc6の絶対値のばらつきにかかわらず、低域遮断周波数fc8を低域遮断周波数fc6と等しくする、または、比を正確に保つことが可能となる。   As a result, even if the absolute value of the time constant “CR” or the time constant “Vt · C / i” shifts due to variations in the manufacturing process, the relative shift of the low-frequency cutoff frequency is minimized. The time constants can be matched or the magnitude relationship can be maintained. For example, the low-frequency cutoff frequency fc8 can be made equal to the low-frequency cutoff frequency fc6 or the ratio can be kept accurate regardless of variations in the absolute value of the low-frequency cutoff frequency fc6.

〔実施の形態3〕
本発明の他の実施の形態について図面に基づいて説明すれば、以下の通りである。なお、本実施の形態において説明すること以外の構成は、前記実施の形態1,2と同じである。また、説明の便宜上、前記の実施の形態1,2の図面に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付し、その説明を省略する。
[Embodiment 3]
The following will describe another embodiment of the present invention with reference to the drawings. Configurations other than those described in the present embodiment are the same as those in the first and second embodiments. For convenience of explanation, members having the same functions as those shown in the drawings of Embodiments 1 and 2 are given the same reference numerals, and explanation thereof is omitted.

図7は、本実施の形態の通信機器300の一構成例を示す回路図である。   FIG. 7 is a circuit diagram illustrating a configuration example of the communication device 300 according to the present embodiment.

通信機器300は、赤外線通信などの無線通信システム、または、光ファイバーケーブルなどを用いた有線通信システムに適用可能な機能を有する電子機器であり、例えば、光通信を行う携帯電話や、リモコンと赤外線通信するテレビなどである。   The communication device 300 is an electronic device having a function applicable to a wireless communication system such as infrared communication or a wired communication system using an optical fiber cable, for example, a mobile phone that performs optical communication, a remote controller, and infrared communication. TV.

図7に示すように、通信機器300は、パルス通信受信回路301、およびデータ変換回路302を備えている。なお、通信機器300における図示しない残りの部分は、用途に応じた従来の一般的な構成で実現可能である。例えば、データ変換回路302の後段には、CPUや,アプリケーションプロセッサなど(図示せず)が備えられている。   As illustrated in FIG. 7, the communication device 300 includes a pulse communication reception circuit 301 and a data conversion circuit 302. The remaining part (not shown) of the communication device 300 can be realized by a conventional general configuration corresponding to the application. For example, a CPU, an application processor, and the like (not shown) are provided in the subsequent stage of the data conversion circuit 302.

パルス通信受信回路301は、図1に示したパルス通信受信回路100、または、図5に示したパルス通信受信回路200である。送信機(図示せず)から送信された光パルス信号をフォトダイオード101にて受信すると、パルス通信受信回路301は、誤動作無く、受信した光パルス信号に応じたパルス信号を作成し、出力端子114から出力する。   The pulse communication receiving circuit 301 is the pulse communication receiving circuit 100 shown in FIG. 1 or the pulse communication receiving circuit 200 shown in FIG. When the photodiode 101 receives an optical pulse signal transmitted from a transmitter (not shown), the pulse communication reception circuit 301 creates a pulse signal corresponding to the received optical pulse signal without malfunction, and outputs the output terminal 114. Output from.

データ変換回路302は、パルス通信受信回路301から出力されたパルス信号を、データに変換する。変換方法は、従来ある種々の方法を好適に用いることができる。そして、このデータが、CPUや,アプリケーションプロセッサなどに出力され処理されることにより、通信が成功する。   The data conversion circuit 302 converts the pulse signal output from the pulse communication reception circuit 301 into data. Various conventional methods can be suitably used as the conversion method. The data is output to a CPU, an application processor, or the like and processed, whereby communication is successful.

このように、通信機器300では、パルス通信受信回路301が、受信した光パルス信号の幅に応じて、正常なパルス信号を作成するので、パルス幅が情報を持つデジタル伝送システムにおいて用いる場合、受信感度の向上を期待することが可能である。またこれにより、特に赤外線通信における通信距離の向上に有用である。   As described above, in the communication device 300, the pulse communication reception circuit 301 creates a normal pulse signal according to the width of the received optical pulse signal. It is possible to expect an improvement in sensitivity. This is particularly useful for improving the communication distance in infrared communication.

さらに、光通信などの無線通信システムにおいて用いる場合、フォトダイオード101に入力される信号レベルに大きな幅があったとしても、好適にパルス信号を作成することが可能である。   Furthermore, when used in a wireless communication system such as optical communication, a pulse signal can be suitably created even if the signal level input to the photodiode 101 has a large range.

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。   The present invention is not limited to the above-described embodiments, and various modifications are possible within the scope shown in the claims, and embodiments obtained by appropriately combining technical means disclosed in different embodiments. Is also included in the technical scope of the present invention.

本発明は、無線通信または有線通信を介して受信した光パルス信号に応じてパルス信号を作成する受信回路に関する分野に好適に用いることができるだけでなく、受信回路の製造方法に関する分野にも好適に用いることができ、さらには、受信回路を備える電気通信機器、例えば、光通信を行う携帯機器や、リモコンと赤外線通信する受像機などの分野にも広く用いることができる。   INDUSTRIAL APPLICABILITY The present invention can be suitably used not only in a field related to a receiving circuit that creates a pulse signal in response to an optical pulse signal received via wireless communication or wired communication, but also preferably in a field related to a method for manufacturing a receiving circuit. Further, it can be widely used in the field of telecommunication equipment including a receiving circuit, for example, a portable device that performs optical communication and a receiver that performs infrared communication with a remote controller.

本発明におけるパルス通信受信回路の実施の一形態を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows one Embodiment of the pulse communication receiver circuit in this invention. 上記パルス通信受信回路の各信号波形を示す図である。It is a figure which shows each signal waveform of the said pulse communication receiving circuit. 上記パルス通信受信回路における低周波カットフィルタの一構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows one structural example of the low frequency cut filter in the said pulse communication receiving circuit. 上記パルス通信受信回路における低周波カットフィルタの他の構成例を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows the other structural example of the low frequency cut filter in the said pulse communication receiving circuit. 本発明におけるパルス通信受信回路の他の実施の形態を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows other embodiment of the pulse communication receiver circuit in this invention. 上記パルス通信受信回路の各信号波形を示す図である。It is a figure which shows each signal waveform of the said pulse communication receiving circuit. 本発明における電子機器の実施の一形態を示す回路図である。It is a circuit diagram which shows one Embodiment of the electronic device in this invention. 従来における、パルスエッジ検出を用いて受信パルスを生成するときの各信号波形を示す図である。It is a figure which shows each signal waveform when producing | generating a reception pulse using the pulse edge detection in the past. 従来における、パルスエッジ検出を用いて受信パルスを生成するときに誤動作が発生した場合の各信号波形を示す図である。It is a figure which shows each signal waveform when malfunctioning generate | occur | produces when producing | generating a reception pulse using the pulse edge detection in the past.

符号の説明Explanation of symbols

100,200 パルス通信受信回路
101 フォトダイオード
102 初段増幅器(第2増幅器)
103 高域遮断増幅器(第3増幅器)
104 低周波カットフィルタ(第1フィルタ回路)
105 電圧増幅器(第1増幅器)
106 低周波カットフィルタ(第2フィルタ回路)
107 電圧増幅器
108 低周波カットフィルタ(第3フィルタ回路)
109 電圧増幅器
110 加算器
111 2値化回路
112 第1固定電源
113 第2固定電源
114 出力端子
152 コンデンサ(容量素子)
153 抵抗
162 バイポーラトランジスタ
163 定電流源(電流源)
164 コンデンサ(容量素子)
201 減算器
300 通信機器(電子機器)
301 パルス通信受信回路
302 データ変換回路
100, 200 Pulse communication receiving circuit 101 Photo diode 102 First stage amplifier (second amplifier)
103 High-frequency cutoff amplifier (third amplifier)
104 Low-frequency cut filter (first filter circuit)
105 Voltage amplifier (first amplifier)
106 Low frequency cut filter (second filter circuit)
107 voltage amplifier 108 low frequency cut filter (third filter circuit)
109 Voltage Amplifier 110 Adder 111 Binary Circuit 112 First Fixed Power Supply 113 Second Fixed Power Supply 114 Output Terminal 152 Capacitor (Capacitance Element)
153 Resistance 162 Bipolar transistor 163 Constant current source (current source)
164 Capacitor (capacitance element)
201 Subtractor 300 Communication equipment (electronic equipment)
301 pulse communication receiving circuit 302 data conversion circuit

Claims (13)

入力信号の低周波成分を第1低域遮断周波数に基づいて除去する第1フィルタ回路と、上記第1フィルタ回路により低周波成分が除去された信号を増幅する第1増幅器と、上記第1増幅器により増幅された信号の低周波成分を第2低域遮断周波数に基づいて除去する第2フィルタ回路と、上記第2フィルタ回路により低周波成分が除去された信号を閾値と比較することにより2値化したパルス信号を作成する2値化回路とを備えているパルス通信受信回路であって、
上記入力信号の低周波成分を第3低域遮断周波数に基づいて除去する第3フィルタ回路を備え、
上記第3フィルタ回路により低周波成分が除去された信号が、上記2値化回路に供給される上記第2フィルタ回路により低周波成分が除去された信号に足し合わせられていることを特徴とするパルス通信受信回路。
A first filter circuit that removes a low-frequency component of an input signal based on a first low-frequency cutoff frequency; a first amplifier that amplifies the signal from which the low-frequency component has been removed by the first filter circuit; and the first amplifier. A second filter circuit that removes a low-frequency component of the signal amplified by step (b) based on the second low-frequency cutoff frequency, and a binary value obtained by comparing the signal from which the low-frequency component has been removed by the second filter circuit with a threshold value. A pulse communication receiving circuit comprising a binarization circuit for creating a digitized pulse signal,
A third filter circuit for removing a low-frequency component of the input signal based on a third low-frequency cutoff frequency;
The signal from which the low frequency component has been removed by the third filter circuit is added to the signal from which the low frequency component has been removed by the second filter circuit supplied to the binarization circuit. Pulse communication receiver circuit.
入力信号の低周波成分を第1低域遮断周波数に基づいて除去する第1フィルタ回路と、上記第1フィルタ回路により低周波成分が除去された信号を増幅する第1増幅器と、上記第1増幅器により増幅された信号の低周波成分を第2低域遮断周波数に基づいて除去する第2フィルタ回路と、上記第2フィルタ回路により低周波成分が除去された信号を閾値と比較することにより2値化したパルス信号を作成する2値化回路とを備えているパルス通信受信回路であって、
上記入力信号の低周波成分を第3低域遮断周波数に基づいて除去する第3フィルタ回路を備え、
上記第3フィルタ回路により低周波成分が除去された信号の電圧レベルが、上記2値化回路が用いる閾値の電圧レベルから差し引かれていることを特徴とするパルス通信受信回路。
A first filter circuit that removes a low-frequency component of an input signal based on a first low-frequency cutoff frequency; a first amplifier that amplifies the signal from which the low-frequency component has been removed by the first filter circuit; and the first amplifier. A second filter circuit that removes a low-frequency component of the signal amplified by step (b) based on the second low-frequency cutoff frequency, and a binary value obtained by comparing the signal from which the low-frequency component has been removed by the second filter circuit with a threshold value. A pulse communication receiving circuit comprising a binarization circuit for creating a digitized pulse signal,
A third filter circuit for removing a low-frequency component of the input signal based on a third low-frequency cutoff frequency;
The pulse communication receiving circuit, wherein the voltage level of the signal from which the low frequency component is removed by the third filter circuit is subtracted from the threshold voltage level used by the binarization circuit.
上記入力信号を増幅する第2増幅器をさらに備え、
上記第2増幅器により増幅された信号が、上記第1フィルタ回路および上記第3フィルタ回路に供給されていることを特徴とする請求項1または2に記載のパルス通信受信回路。
A second amplifier for amplifying the input signal;
3. The pulse communication receiving circuit according to claim 1, wherein the signal amplified by the second amplifier is supplied to the first filter circuit and the third filter circuit. 4.
入力端子が上記第2増幅器の出力端子に接続されるとともに、出力端子が上記第2増幅器の入力端子に接続された、上記第2増幅器の出力信号の直流成分および低周波成分を高域遮断周波数に基づいて取り出し増幅する第3増幅器をさらに備えていることを特徴とする請求項3に記載のパルス通信受信回路。   A DC component and a low frequency component of the output signal of the second amplifier, the input terminal of which is connected to the output terminal of the second amplifier and the output terminal of which is connected to the input terminal of the second amplifier. The pulse communication receiving circuit according to claim 3, further comprising a third amplifier that extracts and amplifies the signal based on the signal. 上記第3増幅器の高域遮断周波数は、上記入力信号の周波数よりも1桁以上低い周波数に設定されていることを特徴とする請求項4に記載のパルス通信受信回路。   5. The pulse communication receiving circuit according to claim 4, wherein a high-frequency cutoff frequency of the third amplifier is set to a frequency that is lower by one digit or more than a frequency of the input signal. 上記第3増幅器の高域遮断周波数は、上記第1フィルタ回路の第1低域遮断周波数および上記第2フィルタ回路の第2低域遮断周波数のうち低い方の周波数よりも1桁以上低い周波数に設定されていることを特徴とする請求項4に記載のパルス通信受信回路。   The high-frequency cutoff frequency of the third amplifier is a frequency one digit or more lower than the lower one of the first low-frequency cutoff frequency of the first filter circuit and the second low-frequency cutoff frequency of the second filter circuit. The pulse communication receiving circuit according to claim 4, wherein the pulse communication receiving circuit is set. 上記第2フィルタ回路により低周波成分が除去された信号は増幅されていることを特徴とする請求項1または2に記載のパルス通信受信回路。   3. The pulse communication receiving circuit according to claim 1, wherein the signal from which the low frequency component has been removed by the second filter circuit is amplified. 上記第3フィルタ回路により低周波成分が除去された信号は増幅されていることを特徴とする請求項1または2に記載のパルス通信受信回路。   3. The pulse communication receiving circuit according to claim 1, wherein the signal from which the low frequency component has been removed by the third filter circuit is amplified. 上記第3フィルタ回路の第3低域遮断周波数は、上記第1フィルタ回路の第1低域遮断周波数および上記第2フィルタ回路の第2低域遮断周波数のうち低い方の周波数と同じ周波数に設定されていることを特徴とする請求項1または2に記載のパルス通信受信回路。   The third low frequency cutoff frequency of the third filter circuit is set to the same frequency as the lower one of the first low frequency cutoff frequency of the first filter circuit and the second low frequency cutoff frequency of the second filter circuit. The pulse communication receiver circuit according to claim 1, wherein the pulse communication receiver circuit is provided. 上記第3フィルタ回路の第3低域遮断周波数は、上記第1フィルタ回路の第1低域遮断周波数および上記第2フィルタ回路の第2低域遮断周波数のうち低い方の周波数よりも低い周波数に設定されていることを特徴とする請求項1または2に記載のパルス通信受信回路。   The third low frequency cutoff frequency of the third filter circuit is lower than the lower one of the first low frequency cutoff frequency of the first filter circuit and the second low frequency cutoff frequency of the second filter circuit. The pulse communication receiving circuit according to claim 1, wherein the pulse communication receiving circuit is set. 上記第1フィルタ回路、第2フィルタ回路、および第3フィルタ回路は、それぞれの低域遮断周波数を設定する素子が、同一製造工程にて作成された容量素子および抵抗により構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載のパルス通信受信回路。   In the first filter circuit, the second filter circuit, and the third filter circuit, elements for setting the respective low-frequency cutoff frequencies are configured by capacitive elements and resistors created in the same manufacturing process. The pulse communication receiving circuit according to claim 1 or 2. 上記第1フィルタ回路、第2フィルタ回路、および第3フィルタ回路は、それぞれの低域遮断周波数を設定する素子が、同一製造工程にて作成された容量素子と、1つの電流源回路から生成された同一特性をもつ電流源とにより構成されていることを特徴とする請求項1または2に記載のパルス通信受信回路。   In the first filter circuit, the second filter circuit, and the third filter circuit, elements for setting the respective low-frequency cutoff frequencies are generated from a capacitive element created in the same manufacturing process and one current source circuit. The pulse communication receiving circuit according to claim 1, wherein the pulse communication receiving circuit comprises a current source having the same characteristics. 無線または有線通信機能を有しており、
請求項1〜12のいずれか1項に記載のパルス通信受信回路を備えていることを特徴とする電子機器。
Has a wireless or wired communication function,
An electronic apparatus comprising the pulse communication receiving circuit according to claim 1.
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JP2013135376A (en) * 2011-12-27 2013-07-08 Toshiba Corp Optical transceiver circuit device and receiver circuit

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