JP2600480B2 - 受光回路 - Google Patents
受光回路Info
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- JP2600480B2 JP2600480B2 JP2307004A JP30700490A JP2600480B2 JP 2600480 B2 JP2600480 B2 JP 2600480B2 JP 2307004 A JP2307004 A JP 2307004A JP 30700490 A JP30700490 A JP 30700490A JP 2600480 B2 JP2600480 B2 JP 2600480B2
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- receiving circuit
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- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 11
- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims description 8
- 238000013016 damping Methods 0.000 claims description 3
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 230000001052 transient effect Effects 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N lead(0) Chemical compound [Pb] WABPQHHGFIMREM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/60—Receivers
- H04B10/66—Non-coherent receivers, e.g. using direct detection
- H04B10/69—Electrical arrangements in the receiver
- H04B10/691—Arrangements for optimizing the photodetector in the receiver
- H04B10/6911—Photodiode bias control, e.g. for compensating temperature variations
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
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- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Light Receiving Elements (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、受光回路に係わり、特に高速光信号を電気
信号に変換してその波形を観測するために用いられる受
光回路に関する。
信号に変換してその波形を観測するために用いられる受
光回路に関する。
近年、光を用いて情報を伝達する光通信方式が広く使
用されている。
用されている。
第４図は、従来の光通信方式に用いられる受光回路を
表わしたものである。この受光回路は、フォトダイオー
ド11のカソード電極に、抵抗12を介してDCバイアス端子
13が接続されると共に、バイパスコンデンサ14が接続さ
れ、アノード電極は抵抗15を介して接地される構成であ
った。また、アノード電極は出力端子16に接続され、こ
の出力端子16には、同軸ケーブルを介して、波形観測用
のオシロスコープ等の機器が接続されるようになってい
る。この受光回路では、入力光信号はフォトダイオード
11で電流Ipに変換され、抵抗15の両端には、その抵抗値
（通常は50Ω）と電流Ipの積で決まる電圧が現われる。
表わしたものである。この受光回路は、フォトダイオー
ド11のカソード電極に、抵抗12を介してDCバイアス端子
13が接続されると共に、バイパスコンデンサ14が接続さ
れ、アノード電極は抵抗15を介して接地される構成であ
った。また、アノード電極は出力端子16に接続され、こ
の出力端子16には、同軸ケーブルを介して、波形観測用
のオシロスコープ等の機器が接続されるようになってい
る。この受光回路では、入力光信号はフォトダイオード
11で電流Ipに変換され、抵抗15の両端には、その抵抗値
（通常は50Ω）と電流Ipの積で決まる電圧が現われる。
上述した従来の受光回路では、抵抗15の抵抗値が、出
力端子16に接続される回路や同軸ケーブルのインピーダ
ンスに整合させるために、通常50Ωに設定されている。
ところが、フォトダイオード11の接合容量や、配線のイ
ンダクタンスによって過渡現象が生じ、出力パルス波形
にはリンギングを生じ、正確な波形観測ができないとい
う問題点があった。第５図は、矩形波入力に対する出力
波形、すなわち出力端子16における信号電圧波形を示し
ている。
力端子16に接続される回路や同軸ケーブルのインピーダ
ンスに整合させるために、通常50Ωに設定されている。
ところが、フォトダイオード11の接合容量や、配線のイ
ンダクタンスによって過渡現象が生じ、出力パルス波形
にはリンギングを生じ、正確な波形観測ができないとい
う問題点があった。第５図は、矩形波入力に対する出力
波形、すなわち出力端子16における信号電圧波形を示し
ている。
また、従来は、抵抗15の値を大きくできないため、出
力端子16に現われる電圧も低いものであった。
力端子16に現われる電圧も低いものであった。
そこで本発明の目的は、出力波形の歪を防止すると共
に、出力電圧を増大できるようにした受光回路を提供す
ることにある。
に、出力電圧を増大できるようにした受光回路を提供す
ることにある。
本発明の受光回路は、光信号を電気信号に変換する受
光素子と、この受光素子に直流バイアス電圧を印加する
バイアス回路と、受光素子で発生する光電流に応じた出
力電圧を出力端子から出力する出力回路と、この出力回
路内において受光素子と出力端子の間に接続され、臨界
制動条件となるように抵抗値が設定された制動用抵抗と
を具備したものである。
光素子と、この受光素子に直流バイアス電圧を印加する
バイアス回路と、受光素子で発生する光電流に応じた出
力電圧を出力端子から出力する出力回路と、この出力回
路内において受光素子と出力端子の間に接続され、臨界
制動条件となるように抵抗値が設定された制動用抵抗と
を具備したものである。
例えば、受光素子はフォトダイオードであり、バイア
ス回路はフォトダイオードのカソード電極に接続され、
出力回路はフォトダイオードのアノード電極とアースと
の間に接続された出力用抵抗を有し、出力端子は制動用
抵抗を介してフォトダイオードのアノード電極に接続さ
れており、制動用抵抗の抵抗値は、フォトダイオードの
接合容量、配線のインダクタンス、出力用抵抗および出
力端子に接続される負荷抵抗に対して臨界制動条件とな
るように抵抗値が設定されている。
ス回路はフォトダイオードのカソード電極に接続され、
出力回路はフォトダイオードのアノード電極とアースと
の間に接続された出力用抵抗を有し、出力端子は制動用
抵抗を介してフォトダイオードのアノード電極に接続さ
れており、制動用抵抗の抵抗値は、フォトダイオードの
接合容量、配線のインダクタンス、出力用抵抗および出
力端子に接続される負荷抵抗に対して臨界制動条件とな
るように抵抗値が設定されている。
本発明では、臨界制動条件となるように抵抗値が設定
された制動用抵抗によって出力信号のリンギングが抑制
されると共に、受光素子のみかけの負荷抵抗を増加して
出力電圧を増大することが可能となる。
された制動用抵抗によって出力信号のリンギングが抑制
されると共に、受光素子のみかけの負荷抵抗を増加して
出力電圧を増大することが可能となる。
以下、図面を参照して本発明の実施例について説明す
る。
る。
第１図ないし第３図は本発明の一実施例に係り、第１
図は受光回路の構成を示す回路図、第２図は第１図の受
光回路の等価回路を示す回路図、第３図は本実施例の受
光回路の過渡応答特性の一例を示す特性図である。
図は受光回路の構成を示す回路図、第２図は第１図の受
光回路の等価回路を示す回路図、第３図は本実施例の受
光回路の過渡応答特性の一例を示す特性図である。
第１図に示すように、本実施例の受光回路は、フォト
ダイオード11を有し、このフォトダイオード11のカソー
ド電極は、抵抗12を介してDCバイアス端子13に接続され
ると共に、バイパスコンデンサ14を介して接地されてい
る。また、フォトダイオード11のアノード電極は、出力
用抵抗としての第１の抵抗21を介して接地されていると
共に、制動用抵抗としての第２の抵抗22を介して出力端
子16に接続されている。この出力端子16には、同軸ケー
ブルを介して、波形観測用のオシロスコープ等が接続さ
れるようになっている。
ダイオード11を有し、このフォトダイオード11のカソー
ド電極は、抵抗12を介してDCバイアス端子13に接続され
ると共に、バイパスコンデンサ14を介して接地されてい
る。また、フォトダイオード11のアノード電極は、出力
用抵抗としての第１の抵抗21を介して接地されていると
共に、制動用抵抗としての第２の抵抗22を介して出力端
子16に接続されている。この出力端子16には、同軸ケー
ブルを介して、波形観測用のオシロスコープ等が接続さ
れるようになっている。
第２図に、この受光回路の等価回路を示す。
この等価回路では、フォトダイオード11を、入力光信
号によって光電流を発生する電流源18と、この電流源18
に並列に接続されたコンデンサ19と、電流源18と抵抗2
1,22との間に設けられたコイル20とに置き換えている。
ここで、コンデンサ19はフォトダイオード11の接合容
量、コイル20は主としてフォトダイオード11のリード線
で決まる配線のインダクタンスである。抵抗22の抵抗値
R2は、コンデンサ19,コイル20,抵抗21および出力端子16
に接続される負荷抵抗に対して臨界制動条件となるよう
に設定される。
号によって光電流を発生する電流源18と、この電流源18
に並列に接続されたコンデンサ19と、電流源18と抵抗2
1,22との間に設けられたコイル20とに置き換えている。
ここで、コンデンサ19はフォトダイオード11の接合容
量、コイル20は主としてフォトダイオード11のリード線
で決まる配線のインダクタンスである。抵抗22の抵抗値
R2は、コンデンサ19,コイル20,抵抗21および出力端子16
に接続される負荷抵抗に対して臨界制動条件となるよう
に設定される。
ここで、臨界制動条件となる抵抗値R2の設定の具体例
を示す。
を示す。
抵抗12の抵抗値R0を1kΩ、バイパスコンデンサ14の容
量C1を0.1Fとする。また、コンデンサ19の容量C2を2p
F、コイル20のインダクタンスL1を10mH、電流源18の発
生する電流をIp、出力端子16に接続される負荷抵抗を50
Ωとする。抵抗21,22および負荷抵抗の合成抵抗をＲと
すると、臨界制動条件は、R2＝4L1/C2となる。この式
に、L1＝10mH、C2＝2pFを代入すると、Ｒ＝141Ωとな
る。負荷抵抗の抵抗値が50Ωであるから、例えばR1＝47
0Ωとすると、R2＝151Ωとなる。
量C1を0.1Fとする。また、コンデンサ19の容量C2を2p
F、コイル20のインダクタンスL1を10mH、電流源18の発
生する電流をIp、出力端子16に接続される負荷抵抗を50
Ωとする。抵抗21,22および負荷抵抗の合成抵抗をＲと
すると、臨界制動条件は、R2＝4L1/C2となる。この式
に、L1＝10mH、C2＝2pFを代入すると、Ｒ＝141Ωとな
る。負荷抵抗の抵抗値が50Ωであるから、例えばR1＝47
0Ωとすると、R2＝151Ωとなる。
このように構成された受光回路では、入力光信号はフ
ォトダイオード11で電源Ipに変換され、出力端子16に出
力電圧が現われる。
ォトダイオード11で電源Ipに変換され、出力端子16に出
力電圧が現われる。
第３図は、本実施例の受光回路に、矩形波の光信号が
入力したときの出力端子16における信号電圧波形を示し
ている。この図に示されるように、本実施例の受光回路
では、リンギングが抑制されている。また、みかけのフ
ォトダイオード11の負荷抵抗が増加するため、出力電圧
が、第５図に示す従来例に比べて20％以上増加してい
る。なお、みかけのフォトダイオード11の負荷抵抗と
は、フォトダイオード11の発生する電流Ipから出力電圧
を生じる単一の抵抗を想定した場合のその抵抗値であ
る。
入力したときの出力端子16における信号電圧波形を示し
ている。この図に示されるように、本実施例の受光回路
では、リンギングが抑制されている。また、みかけのフ
ォトダイオード11の負荷抵抗が増加するため、出力電圧
が、第５図に示す従来例に比べて20％以上増加してい
る。なお、みかけのフォトダイオード11の負荷抵抗と
は、フォトダイオード11の発生する電流Ipから出力電圧
を生じる単一の抵抗を想定した場合のその抵抗値であ
る。
このように本実施例の受光回路によれば、フォトダイ
オード11の接合容量と配線のインダクタンスを打ち消す
ように抵抗22を付加しているため、リンギングが抑制さ
れて出力波形の歪が防止されるので、正確な波形観測が
可能となる。これは、特に高速光信号を電気信号に変換
する場合に有効である。また、本実施例の受光回路によ
れば、みかけのフォトダイオード11の負荷抵抗を増加で
きるため、出力電圧を増大できる。
オード11の接合容量と配線のインダクタンスを打ち消す
ように抵抗22を付加しているため、リンギングが抑制さ
れて出力波形の歪が防止されるので、正確な波形観測が
可能となる。これは、特に高速光信号を電気信号に変換
する場合に有効である。また、本実施例の受光回路によ
れば、みかけのフォトダイオード11の負荷抵抗を増加で
きるため、出力電圧を増大できる。
以上説明したように本発明では、フォトダイオードの
アノードの接合容量、配線のインダクタンス、出力用抵
抗および出力端子に接続される負荷抵抗に対して、出力
電圧の波形が振動せずしかも崩れない臨界制動条件を満
足するように抵抗値が設定された制動用抵抗を設けたの
で、矩形波の光信号を入力した場合に出力信号のリンギ
ングが抑制され、出力信号の歪みを防止することができ
ると共に、フォトダイオードのみかけの負荷抵抗を増加
できるため、出力信号を増大できるという効果がある。
アノードの接合容量、配線のインダクタンス、出力用抵
抗および出力端子に接続される負荷抵抗に対して、出力
電圧の波形が振動せずしかも崩れない臨界制動条件を満
足するように抵抗値が設定された制動用抵抗を設けたの
で、矩形波の光信号を入力した場合に出力信号のリンギ
ングが抑制され、出力信号の歪みを防止することができ
ると共に、フォトダイオードのみかけの負荷抵抗を増加
できるため、出力信号を増大できるという効果がある。
第１図ないし第３図は本発明の一実施例に係り、第１図
は受光回路の構成を示す回路図、第２図は第１図の受光
回路の等価回路を示す回路図、第３図は本実施例の受光
回路の過渡応答特性の一例を示す特性図、第４図は従来
の受光回路の構成を示す回路図、第５図は本実施例の受
光回路の過渡応答特性の一例を示す特性図である。 11……フォトダイオード、 12……抵抗、 13……DCバイアス端子、 16……出力端子、 21……第１の抵抗、 22……第２の抵抗。
は受光回路の構成を示す回路図、第２図は第１図の受光
回路の等価回路を示す回路図、第３図は本実施例の受光
回路の過渡応答特性の一例を示す特性図、第４図は従来
の受光回路の構成を示す回路図、第５図は本実施例の受
光回路の過渡応答特性の一例を示す特性図である。 11……フォトダイオード、 12……抵抗、 13……DCバイアス端子、 16……出力端子、 21……第１の抵抗、 22……第２の抵抗。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 10/26
Claims (1)
- 【請求項１】矩形波の光信号を入力しこれを電気信号に
変換するフォトダイオードと、 このフォトダイオードのカソード電極と電流バイアス端
子との間に接続されたバイアス用抵抗と、前記フォトダ
イオードのカソード電極とアースとの間に接続されたバ
イパスコンデンサとを備え前記カソード電極に直流バイ
アス電圧を印加するバイアス回路と、 前記フォトダイオードのアノード電極とアースとの間に
接続された出力抵抗を有し、前記フォトダイオードで発
生する光電流に応じた出力電圧を出力端子から出力する
出力回路と、 この出力回路内において前記フォトダイオードのアノー
ドの前記出力端子の間に接続され、前記フォトダイオー
ドのアノードの接合容量、配線のインダクタンス、前記
出力用抵抗および前記出力端子に接続される負荷抵抗に
対して、出力電圧の波形が振動せずしかも崩れない臨界
制動条件を満足するように抵抗値が設定された制動用抵
抗 とを具備したことを特徴とする受光回路。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2307004A JP2600480B2 (ja) | 1990-11-15 | 1990-11-15 | 受光回路 |
| US07/790,189 US5212378A (en) | 1990-11-15 | 1991-11-08 | Optical receiver with critical damping resistor |
| DE69124662T DE69124662T2 (de) | 1990-11-15 | 1991-11-14 | Optischer Empfänger |
| EP91119449A EP0486021B1 (en) | 1990-11-15 | 1991-11-14 | Optical receiver |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2307004A JP2600480B2 (ja) | 1990-11-15 | 1990-11-15 | 受光回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04180315A JPH04180315A (ja) | 1992-06-26 |
| JP2600480B2 true JP2600480B2 (ja) | 1997-04-16 |
Family
ID=17963862
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2307004A Expired - Lifetime JP2600480B2 (ja) | 1990-11-15 | 1990-11-15 | 受光回路 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5212378A (ja) |
| EP (1) | EP0486021B1 (ja) |
| JP (1) | JP2600480B2 (ja) |
| DE (1) | DE69124662T2 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE4235321A1 (de) * | 1992-10-20 | 1994-04-21 | Sel Alcatel Ag | Optischer Empfänger mit Frequenzweiche |
| US6064507A (en) * | 1996-06-17 | 2000-05-16 | Trw Inc. | High speed differential optoelectronic receiver |
| US6463113B1 (en) * | 1997-06-05 | 2002-10-08 | Compaq Information Technologies Group, L.P. | External signal attenuator for a single-ended transmission line |
| JP3766950B2 (ja) * | 1999-02-19 | 2006-04-19 | 富士通株式会社 | Ａｐｄバイアス回路 |
| US7421205B2 (en) * | 2003-07-15 | 2008-09-02 | Landis+Gyr, Inc. | Infrared receiver for residential electricity meter |
| CN107342819A (zh) * | 2016-05-03 | 2017-11-10 | 珠海天启技术有限公司 | 光接收器及其制作方法、内匹配电路 |
Family Cites Families (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1563127A1 (de) * | 1965-08-13 | 1970-03-05 | Asea Ab | Zuendanordnung fuer reihengeschaltete steuerbare Halbleiterventile |
| US3805065A (en) * | 1973-04-13 | 1974-04-16 | A Williams | Lighting control system |
| DE3218439A1 (de) * | 1982-05-15 | 1983-12-01 | kabelmetal electro GmbH, 3000 Hannover | Schaltungsanordnung fuer einen opto/elektrischen wandler |
| JP2657912B2 (ja) * | 1986-06-05 | 1997-09-30 | 財団法人 半導体研究振興会 | サイリスタ装置 |
| IL84684A (en) * | 1986-12-31 | 1992-09-06 | Hughes Aircraft Co | Electronically tuneable fiber-optic receiver for narrow band microwave signal reception |
| JPS63222529A (ja) * | 1987-03-12 | 1988-09-16 | Nec Corp | 光受信装置 |
| JPH07118726B2 (ja) * | 1987-08-31 | 1995-12-18 | 株式会社小松製作所 | 比較装置 |
| GB2222734A (en) * | 1988-09-12 | 1990-03-14 | Philips Electronic Associated | Optical radiation demodulator circuit |
-
1990
- 1990-11-15 JP JP2307004A patent/JP2600480B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1991
- 1991-11-08 US US07/790,189 patent/US5212378A/en not_active Expired - Fee Related
- 1991-11-14 DE DE69124662T patent/DE69124662T2/de not_active Expired - Fee Related
- 1991-11-14 EP EP91119449A patent/EP0486021B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| EP0486021B1 (en) | 1997-02-12 |
| US5212378A (en) | 1993-05-18 |
| JPH04180315A (ja) | 1992-06-26 |
| EP0486021A2 (en) | 1992-05-20 |
| EP0486021A3 (en) | 1992-10-28 |
| DE69124662D1 (de) | 1997-03-27 |
| DE69124662T2 (de) | 1997-05-22 |
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