JP2693427B2 - 光受信ａｇｃ装置 - Google Patents
光受信ａｇｃ装置Info
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Description
【発明の詳細な説明】
［発明の目的］
（産業上の利用分野）
この発明は、光通信における光受信レベルの変動にか
かわらず、レベル変動の少ない電気信号を得るために好
適な、光受信AGC装置に関するものである。 （従来の技術） 従来、光通信の受信側においては、受信した光信号を
電気信号に変換するため、APD（Avalanche Photo Diod
e）が用いられている。そして、光受信AGC装置として
は、APDの増倍率制御と電気AGCとを併用した第３図の如
き装置が知られている。APD1により、受信された光信号
が電気信号に変換され、前置増幅器２へ送出される。こ
の前置増幅器２では、電気信号が所定の増幅を受け、可
変利得増幅器３へ送られ、ゲインコントロールされて、
出力端子11から出力される。可変利得増幅器３の出力信
号は、レベル検出器（ピーク検出器等）４に取込まれ、
対応するレベルの信号が出力される。レベル検出器４の
出力信号は、誤差信号増幅器5,6に与えられ、夫々、基
準電圧8,9と比較される。この場合、受光レベルが高い
範囲（即ち、レベル検出器４の出力が基準電圧８の電圧
値より高い場合）では、誤差信号増幅器５が動作し、レ
ベル検出器４の出力が誤差信号増幅器５で増幅され、そ
の出力により、可変利得増幅器３のゲインがコントロー
ルされる。即ち、誤差信号増幅器５の出力信号が、可変
利得増幅器３のAGC制御電圧として負帰還される。受光
レベルが所定レベルまで低下すると、可変利得増幅器３
による増幅の限界を越え、可変利得増幅器３の出力レベ
ルが低下する。このため、レベル検出器４の出力も低下
する。レベル検出器４の出力が低下し、基準電圧９の電
圧値より低下すると、誤差信号増幅器６が動作し、この
誤差信号増幅器６により増幅されたレベル検出器４の出
力がAPDバイアス供給回路７に与えられる。これによ
り、受光レベルが低い範囲では、レベル検出器４の出力
に基づきAPDバイアス供給回路７が制御され、APD1のバ
イアス電圧が変化させられ入力信号レベルに対応してAP
D1の増倍率の制御がなされる。 第４図には、上記受光信AGC装置の動作の特性を示す
グラフが掲げられている。このグラフから明らかなよう
に、可変利得増幅器３は受光レベルが高い領域から受光
レベルがPaとなる迄、ゲインが増加するが（ａ）、その
制御電圧がVaから増加するにもかかわらず（ｄ）、受光
レベルがPaより小さな範囲では、ゲインが増加せず、一
定となる（ａ）。これに対し、受光レベルがPa以下の場
合には、APDバイアス供給回路７によるバイアス電圧の
制御で、APD1の増倍率が増加する（ｂ）。一方、受光レ
ベルがPaを越えると、APDバイアス供給回路７が誤差信
号増幅器６による制御を受けなくなり、APD1の増倍率は
一定となる（ｂ）。このように、受光レベルがPaとなる
のを境にして、受光レベルが高い範囲では、可変利得増
幅器３によるゲインコントロールがなされる一方、受光
レベルが低い範囲においてはAPD1のバイアスコントロー
ルによるAPD1の増倍率制御がなされる結果、レベル検出
器４で検出したピーク検出電圧に段差が生じる（ｃ）。
即ち、アナログ信号が伝送されてきた場合には、出力端
子11から出力される信号の振幅が、受光レベルがPaとな
る点を境に、大きく変化することを意味し、正常な受信
信号が得られない。また、ディジタル信号が伝送されて
きた場合には、後段の回路にて振幅を基準として識別を
行わんとしても、識別レベルが変動し、適切な識別が困
難である。また、受光レベルが低い範囲では、APD1の増
倍率制御が行われるため、光信号が断となった場合、AP
D1のバイアス電圧がAPD1のブレークダウン電圧となり、
APD1の雑音電流が増倍され、ピーク検出電圧は光信号を
受信しているときと変らなくなる。従って、ピーク検出
電圧を監視することによっては、光信号の断を検出でき
ないという不具合を生じる。 （発明が解決しようとする問題点） 上記のように、従来の光受信AGC装置によると、受光
レベルが所定値となる点を基準として、電気的AGCとAPD
の増倍率制御とが切換的に行われるため、可変利得増幅
器の出力のピーク検出電圧に段差が生じ、アナログ信号
が伝送されると、振幅の変動のため正常な受信信号を得
ることができず、ディジタル信号が伝送されると、識別
レベルを変化させる必要があり、正しい信号を得ること
が困難であった。また、受光レベルの低い範囲では、AP
Dのバイアス電圧がブレークダウン電圧となり、雑音電
流の増倍のため、ピーク検出電圧によっては、光信号の
断を検出できないという問題があった。本発明は、この
ような従来の光受信AGC装置の欠点に鑑みなされたもの
で、その目的は、AGCが動作する範囲では、受信レベル
の変化にかからず、ピーク検出電圧の変動をほとんど無
くするとともに、光信号が断となった場合には、ピーク
検出電圧の低下により、光信号の断を的確に検出するこ
との可能な光受信AGC装置を提供することである。 ［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明に係る光受信AGC装置は、光電変換素子と、こ
の光電変換素子により得られた電気信号を、入力される
制御電圧に応じて増幅する可変利得増幅器と、この可変
利得増幅器の出力信号に基づいて、前記可変利得増幅器
を制御する前記制御電圧を出力する増幅器制御手段と、
この増幅器制御手段から出力される前記制御電圧に基づ
き、前記制御電圧が下降する場合と上昇する場合でヒス
テリシスを持たせて、前記光電変換素子に供給するバイ
アス電圧を、高い増倍率に対応する第１のバイアス電圧
と、低い増倍率に対応する第２のバイアス電圧とに切り
換えることにより、前記光電変換素子の増倍率を制御す
るバイアス制御手段とを具備し、 このバイアス制御手段は、 前記バイアス電圧が第２のバイアス電圧のときに、前
記受光レベルが高いレベルから低下して、第１の受光レ
ベルに対応する制御電圧値に達すると、第２のバイアス
電圧から第１のバイアス電圧へ切り換えて前記光電変換
素子の増倍率を増加させることにより、制御電圧の上昇
変化分を打ち消すだけ前記制御電圧を低下させ、逆に、
前記バイアス電圧が第１のバイアス電圧のときに、前記
受光レベルが低いレベルから上昇して、第１の受光レベ
ルより高い第２の受光レベルに対応する制御電圧値に達
すると、第１のバイアス電圧から第２のバイアス電圧へ
切り換えて前記光電変換素子の増倍率を減少させること
により、制御電圧の減少変化分を打ち消すだけ前記制御
電圧を上昇させることを特徴とする。 （作用） 光電変換素子のバイアス電圧が第１の電圧から第２の
電圧へ切り換わるとき、増幅制御手段は、これを制御電
圧により検出して、光電変換素子の増倍率の上昇変化を
打ち消すだけ制御電圧を低下させ、また、光電変換素子
のバイアス電圧が第２の電圧から第１の電圧へ切り換わ
るとき、増幅制御手段は、これを制御電圧により検出し
て、光電変換素子の増倍率の下降変化を打ち消すだけ制
御電圧を上昇させることにより、AGC制御の切換時の増
倍率の段階的変化による出力の段階的変化が打ち消さ
れ、ピーク検出電圧に段差が生じない。また、制御電圧
を受光レベルが所定以下の領域でフラットな特性を持つ
第１の所定曲線による特性で変化させるため、受光レベ
ルが所定以下になると、受光レベルの低下と共に、ピー
ク検出電圧が低下し、光信号の断が検出可能となる。 （実施例） 以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
第１図は本発明の一実施例のブロック図である。同図に
おいて、第３図と同一の構成要素には、同一の符号を付
し、その説明を省略する。この実施例では、誤差信号増
幅器５の出力を、ヒステリシスコンパレータ10に与えて
いる。ヒステリシスコンパレータ10は、誤差信号増幅器
５の出力−即ち、可変利得増幅器３の制御電圧−が高い
レベルから低い方へ遷移してゆき、Vc（第２図（ｄ））
となると、第２の出力レベルの信号をAPDバイアス供給
回路７へ出力する。これにより、APDバイアス供給回路
７は、APD1の増倍率がydB（第２図（ｂ））となるよう
に、第２の電圧をバイアス電圧としてAPD1に与える。一
方、可変利得増幅器３の制御電圧が、低いレベルから高
い方へ遷移してゆき、Vb（第２図（ｄ））となると、ヒ
ステリシスコンパレータ10は、第１の出力レベルの信号
をAPDバイアス供給回路７へ出力する。これにより、APD
バイアス供給回路７はAPD1の増倍率がxdB（第２図
（ｂ））となるように、第１の電圧をバイアス電圧とし
てAPD1に与える。かかるAPDバイアス供給回路７の動作
によって、APD1の増倍率が第２図（ｂ）に示す如く変化
するが、可変利得増幅器３、レベル検出器４、誤差信号
増幅器５のループの制御により可変利得増幅器３のゲイ
ンが第２図（ａ）に示すように、APD1の増倍率の変化を
補償するように（大きさは同じで、変化の方向を逆にし
て）構成されている。 以上のように構成された光受信AGC装置の動作を、第
２図を参照して説明する。先ず、受光レベルが高い範囲
においては、ヒステリシスコンパレータ10からは第２の
出力レベルの信号が出力されるから、APDバイアス供給
回路７からは第２の電圧がバイアス電圧として出力さ
れ、APD1の増倍率はydBとなっている。受光レベルが下
降するに従って、可変利得増幅器３の制御電圧は第２図
（ｄ）のＵの如く変化する。そして、受光レベルがPbと
なり制御電圧がVbまで上昇すると、ヒステリシスコンパ
レータ10が第１の出力レベルの信号を出力し、これによ
って、APDバイアス供給回路７が第１の電圧をバイアス
電圧として出力する。これにより、APD1の増倍率は、yd
BからxdBへ変化し（第２図（ｂ））、レベル検出器４に
よるピーク検出電圧の上昇により制御電圧がVeとなり
（第２図（ｄ））、可変利得増幅器３のゲインが|x−y|
dB低下する。（第２図（ａ））。これ以降、受光レベル
が下降することにより制御電圧が第２図（ｄ）のＤの如
く変化し、対応して可変利得増幅器３のゲインが第２図
（ａ）のように変化する。一方、受光レベルが低い範囲
においては、ヒステリシスコンパレータ10からは第１の
出力レベルの信号が出力されるから、APDバイアス供給
回路７からは第１の電圧がバイアス電圧として出力さ
れ、APD1の増倍率はxdBとなっている。受光レベルが上
昇するに従って、可変利得増幅器３の制御電圧が第２図
（ｄ）のＤの如く変化する。そして、受光レベルがPcと
なり、制御電圧がVcまで下降すると、ヒステリシスコン
パレータ10が第２の出力レベルの信号を出力し、これに
よって、APDバイアス供給回路７が第２の電圧をバイア
ス電圧として出力する。これにより、APD1の増倍率は、
xdBからydBへ変化し（第２図（ｂ））、レベル検出器４
によるピーク検出電圧の下降により、制御電圧がVdとな
り（第２図（ｄ））可変利得増幅器３のゲインが|x−y|
dB上昇する（第２図（ａ））。これ以後、受光レベルが
上昇することにより、制御電圧が第２図（ｄ）のＵの如
く変化し、対応して、可変利得増幅器３のゲインが第２
図（ａ）の如く変化する。 このように本実施例では、受光レベルが低下してPbと
なったとき、APD1の増倍率が上昇されその上昇分だけ可
変利得増幅器３のゲインが下降し、その制御電圧の曲線
が第２図（ｄ）のＤに移るから、それ以後の受光レベル
の低下によっても、受光レベルがPbとなる前と同様可変
利得増幅器３のゲイン制御により一元的なゲインの制御
がなされ、かつ、逆に受信レベルが上昇してPcとなった
とき、APD1の増倍率が下降し、その下降分だけ可変利得
増幅器３のゲインが上昇し、その制御電圧の曲線が第２
図（ｄ）のＵに移るから、それ以後の受光レベルの上昇
によっても、受光レベルがPcとなる前と同様、可変利得
増幅器３のゲイン制御により一元的なゲインの制御がな
される。このため、ピーク検出電圧は偏差が少なく、第
２図（ｃ）の如く変化する。ここに、特性のわずかな傾
きは、AGCの圧縮残差によるものである。 ところで、受光レベルが、可変利得増幅器３のゲイン
上昇の限界を越えて低下したときには（第２図（ａ）の
特性曲線がフラットな領域に入ったときには）、APD1の
増倍率が一定である（第２図（ｂ））ことから、受光レ
ベルの低下とともにピーク検出電圧が低下する。従っ
て、このピーク検出電圧（第２図（ｃ））を監視するこ
とにより、光信号の断を検出できる。 上記のように、本実施例では、レベル検出器４、誤差
信号増幅器５、基準電圧８は、可変利得増幅器３の出力
信号に基づいて制御電圧を得て上記可変利得増幅器３の
利得制御を行う増幅器制御手段100として機能し、ヒス
テリシスコンパレータ10と、APDバイアス供給回路７と
は、上記制御電圧に基づいて第１の電圧と第２の電圧と
を切換えてAPD1のバイアス電圧として与えるバイアス制
御手段200として機能する。 かくして、本実施例では、APD1の増倍率をヒステリシ
スを持たせて切換え、かつ、この切換え時にAPD1の増倍
率に応じた可変利得増幅器３のゲインの変動が、逆方向
に同じ大きさで生じるので、AGC制御の切換時にピーク
検出電圧に段差が生じることなく、良好な圧縮特性が得
られ、出力レベルは受光レベルの変動に対し、ほぼ一定
となる。 ところで、APDの増倍率が受信S/Nに関係を持ち、受光
レベルが高い範囲では最適増倍率が低く、受光レベルが
低い範囲では最適増倍率が高いことが知られている。従
って、APD1のバイアス電圧の切換えによって生じるAPD1
の高い方の増倍率xdBを、最小受光レベルでS/Nが最適に
なるように設定し、低い方の増倍率ydBを、AGCの所要ダ
イナミックレンジを考慮するとともに、高受光レベル領
域でS/Nが良好となるように設定するようにすると、全
受光レベルの範囲において、ほぼ最適に近いS/Nを実現
することが可能である。 尚、本実施例では、ヒステリシスコンパレータ10を用
いたが、上述したバイアス制御手段200の機能を持つ構
成ならば、他の回路によっても良い。 ［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、可変利得増幅器
の制御電圧が所定となったときに、光電変換素子のバイ
アス電圧が、２段階で切換えられ、可変利得増幅器のゲ
インが対応して逆方向に変動するから、この可変利得増
幅器でゲインコントロール可能な範囲が広がり、受光レ
ベルの変化にかかわらず、ピーク電圧の変動をほとんど
無くすとともに、光信号が断となった場合には、AGC機
能の停止により、ピーク検出電圧が低下するから受信光
信号の断を的確に検出できる。
かわらず、レベル変動の少ない電気信号を得るために好
適な、光受信AGC装置に関するものである。 （従来の技術） 従来、光通信の受信側においては、受信した光信号を
電気信号に変換するため、APD（Avalanche Photo Diod
e）が用いられている。そして、光受信AGC装置として
は、APDの増倍率制御と電気AGCとを併用した第３図の如
き装置が知られている。APD1により、受信された光信号
が電気信号に変換され、前置増幅器２へ送出される。こ
の前置増幅器２では、電気信号が所定の増幅を受け、可
変利得増幅器３へ送られ、ゲインコントロールされて、
出力端子11から出力される。可変利得増幅器３の出力信
号は、レベル検出器（ピーク検出器等）４に取込まれ、
対応するレベルの信号が出力される。レベル検出器４の
出力信号は、誤差信号増幅器5,6に与えられ、夫々、基
準電圧8,9と比較される。この場合、受光レベルが高い
範囲（即ち、レベル検出器４の出力が基準電圧８の電圧
値より高い場合）では、誤差信号増幅器５が動作し、レ
ベル検出器４の出力が誤差信号増幅器５で増幅され、そ
の出力により、可変利得増幅器３のゲインがコントロー
ルされる。即ち、誤差信号増幅器５の出力信号が、可変
利得増幅器３のAGC制御電圧として負帰還される。受光
レベルが所定レベルまで低下すると、可変利得増幅器３
による増幅の限界を越え、可変利得増幅器３の出力レベ
ルが低下する。このため、レベル検出器４の出力も低下
する。レベル検出器４の出力が低下し、基準電圧９の電
圧値より低下すると、誤差信号増幅器６が動作し、この
誤差信号増幅器６により増幅されたレベル検出器４の出
力がAPDバイアス供給回路７に与えられる。これによ
り、受光レベルが低い範囲では、レベル検出器４の出力
に基づきAPDバイアス供給回路７が制御され、APD1のバ
イアス電圧が変化させられ入力信号レベルに対応してAP
D1の増倍率の制御がなされる。 第４図には、上記受光信AGC装置の動作の特性を示す
グラフが掲げられている。このグラフから明らかなよう
に、可変利得増幅器３は受光レベルが高い領域から受光
レベルがPaとなる迄、ゲインが増加するが（ａ）、その
制御電圧がVaから増加するにもかかわらず（ｄ）、受光
レベルがPaより小さな範囲では、ゲインが増加せず、一
定となる（ａ）。これに対し、受光レベルがPa以下の場
合には、APDバイアス供給回路７によるバイアス電圧の
制御で、APD1の増倍率が増加する（ｂ）。一方、受光レ
ベルがPaを越えると、APDバイアス供給回路７が誤差信
号増幅器６による制御を受けなくなり、APD1の増倍率は
一定となる（ｂ）。このように、受光レベルがPaとなる
のを境にして、受光レベルが高い範囲では、可変利得増
幅器３によるゲインコントロールがなされる一方、受光
レベルが低い範囲においてはAPD1のバイアスコントロー
ルによるAPD1の増倍率制御がなされる結果、レベル検出
器４で検出したピーク検出電圧に段差が生じる（ｃ）。
即ち、アナログ信号が伝送されてきた場合には、出力端
子11から出力される信号の振幅が、受光レベルがPaとな
る点を境に、大きく変化することを意味し、正常な受信
信号が得られない。また、ディジタル信号が伝送されて
きた場合には、後段の回路にて振幅を基準として識別を
行わんとしても、識別レベルが変動し、適切な識別が困
難である。また、受光レベルが低い範囲では、APD1の増
倍率制御が行われるため、光信号が断となった場合、AP
D1のバイアス電圧がAPD1のブレークダウン電圧となり、
APD1の雑音電流が増倍され、ピーク検出電圧は光信号を
受信しているときと変らなくなる。従って、ピーク検出
電圧を監視することによっては、光信号の断を検出でき
ないという不具合を生じる。 （発明が解決しようとする問題点） 上記のように、従来の光受信AGC装置によると、受光
レベルが所定値となる点を基準として、電気的AGCとAPD
の増倍率制御とが切換的に行われるため、可変利得増幅
器の出力のピーク検出電圧に段差が生じ、アナログ信号
が伝送されると、振幅の変動のため正常な受信信号を得
ることができず、ディジタル信号が伝送されると、識別
レベルを変化させる必要があり、正しい信号を得ること
が困難であった。また、受光レベルの低い範囲では、AP
Dのバイアス電圧がブレークダウン電圧となり、雑音電
流の増倍のため、ピーク検出電圧によっては、光信号の
断を検出できないという問題があった。本発明は、この
ような従来の光受信AGC装置の欠点に鑑みなされたもの
で、その目的は、AGCが動作する範囲では、受信レベル
の変化にかからず、ピーク検出電圧の変動をほとんど無
くするとともに、光信号が断となった場合には、ピーク
検出電圧の低下により、光信号の断を的確に検出するこ
との可能な光受信AGC装置を提供することである。 ［発明の構成］ （問題点を解決するための手段） 本発明に係る光受信AGC装置は、光電変換素子と、こ
の光電変換素子により得られた電気信号を、入力される
制御電圧に応じて増幅する可変利得増幅器と、この可変
利得増幅器の出力信号に基づいて、前記可変利得増幅器
を制御する前記制御電圧を出力する増幅器制御手段と、
この増幅器制御手段から出力される前記制御電圧に基づ
き、前記制御電圧が下降する場合と上昇する場合でヒス
テリシスを持たせて、前記光電変換素子に供給するバイ
アス電圧を、高い増倍率に対応する第１のバイアス電圧
と、低い増倍率に対応する第２のバイアス電圧とに切り
換えることにより、前記光電変換素子の増倍率を制御す
るバイアス制御手段とを具備し、 このバイアス制御手段は、 前記バイアス電圧が第２のバイアス電圧のときに、前
記受光レベルが高いレベルから低下して、第１の受光レ
ベルに対応する制御電圧値に達すると、第２のバイアス
電圧から第１のバイアス電圧へ切り換えて前記光電変換
素子の増倍率を増加させることにより、制御電圧の上昇
変化分を打ち消すだけ前記制御電圧を低下させ、逆に、
前記バイアス電圧が第１のバイアス電圧のときに、前記
受光レベルが低いレベルから上昇して、第１の受光レベ
ルより高い第２の受光レベルに対応する制御電圧値に達
すると、第１のバイアス電圧から第２のバイアス電圧へ
切り換えて前記光電変換素子の増倍率を減少させること
により、制御電圧の減少変化分を打ち消すだけ前記制御
電圧を上昇させることを特徴とする。 （作用） 光電変換素子のバイアス電圧が第１の電圧から第２の
電圧へ切り換わるとき、増幅制御手段は、これを制御電
圧により検出して、光電変換素子の増倍率の上昇変化を
打ち消すだけ制御電圧を低下させ、また、光電変換素子
のバイアス電圧が第２の電圧から第１の電圧へ切り換わ
るとき、増幅制御手段は、これを制御電圧により検出し
て、光電変換素子の増倍率の下降変化を打ち消すだけ制
御電圧を上昇させることにより、AGC制御の切換時の増
倍率の段階的変化による出力の段階的変化が打ち消さ
れ、ピーク検出電圧に段差が生じない。また、制御電圧
を受光レベルが所定以下の領域でフラットな特性を持つ
第１の所定曲線による特性で変化させるため、受光レベ
ルが所定以下になると、受光レベルの低下と共に、ピー
ク検出電圧が低下し、光信号の断が検出可能となる。 （実施例） 以下、図面を参照して本発明の一実施例を説明する。
第１図は本発明の一実施例のブロック図である。同図に
おいて、第３図と同一の構成要素には、同一の符号を付
し、その説明を省略する。この実施例では、誤差信号増
幅器５の出力を、ヒステリシスコンパレータ10に与えて
いる。ヒステリシスコンパレータ10は、誤差信号増幅器
５の出力−即ち、可変利得増幅器３の制御電圧−が高い
レベルから低い方へ遷移してゆき、Vc（第２図（ｄ））
となると、第２の出力レベルの信号をAPDバイアス供給
回路７へ出力する。これにより、APDバイアス供給回路
７は、APD1の増倍率がydB（第２図（ｂ））となるよう
に、第２の電圧をバイアス電圧としてAPD1に与える。一
方、可変利得増幅器３の制御電圧が、低いレベルから高
い方へ遷移してゆき、Vb（第２図（ｄ））となると、ヒ
ステリシスコンパレータ10は、第１の出力レベルの信号
をAPDバイアス供給回路７へ出力する。これにより、APD
バイアス供給回路７はAPD1の増倍率がxdB（第２図
（ｂ））となるように、第１の電圧をバイアス電圧とし
てAPD1に与える。かかるAPDバイアス供給回路７の動作
によって、APD1の増倍率が第２図（ｂ）に示す如く変化
するが、可変利得増幅器３、レベル検出器４、誤差信号
増幅器５のループの制御により可変利得増幅器３のゲイ
ンが第２図（ａ）に示すように、APD1の増倍率の変化を
補償するように（大きさは同じで、変化の方向を逆にし
て）構成されている。 以上のように構成された光受信AGC装置の動作を、第
２図を参照して説明する。先ず、受光レベルが高い範囲
においては、ヒステリシスコンパレータ10からは第２の
出力レベルの信号が出力されるから、APDバイアス供給
回路７からは第２の電圧がバイアス電圧として出力さ
れ、APD1の増倍率はydBとなっている。受光レベルが下
降するに従って、可変利得増幅器３の制御電圧は第２図
（ｄ）のＵの如く変化する。そして、受光レベルがPbと
なり制御電圧がVbまで上昇すると、ヒステリシスコンパ
レータ10が第１の出力レベルの信号を出力し、これによ
って、APDバイアス供給回路７が第１の電圧をバイアス
電圧として出力する。これにより、APD1の増倍率は、yd
BからxdBへ変化し（第２図（ｂ））、レベル検出器４に
よるピーク検出電圧の上昇により制御電圧がVeとなり
（第２図（ｄ））、可変利得増幅器３のゲインが|x−y|
dB低下する。（第２図（ａ））。これ以降、受光レベル
が下降することにより制御電圧が第２図（ｄ）のＤの如
く変化し、対応して可変利得増幅器３のゲインが第２図
（ａ）のように変化する。一方、受光レベルが低い範囲
においては、ヒステリシスコンパレータ10からは第１の
出力レベルの信号が出力されるから、APDバイアス供給
回路７からは第１の電圧がバイアス電圧として出力さ
れ、APD1の増倍率はxdBとなっている。受光レベルが上
昇するに従って、可変利得増幅器３の制御電圧が第２図
（ｄ）のＤの如く変化する。そして、受光レベルがPcと
なり、制御電圧がVcまで下降すると、ヒステリシスコン
パレータ10が第２の出力レベルの信号を出力し、これに
よって、APDバイアス供給回路７が第２の電圧をバイア
ス電圧として出力する。これにより、APD1の増倍率は、
xdBからydBへ変化し（第２図（ｂ））、レベル検出器４
によるピーク検出電圧の下降により、制御電圧がVdとな
り（第２図（ｄ））可変利得増幅器３のゲインが|x−y|
dB上昇する（第２図（ａ））。これ以後、受光レベルが
上昇することにより、制御電圧が第２図（ｄ）のＵの如
く変化し、対応して、可変利得増幅器３のゲインが第２
図（ａ）の如く変化する。 このように本実施例では、受光レベルが低下してPbと
なったとき、APD1の増倍率が上昇されその上昇分だけ可
変利得増幅器３のゲインが下降し、その制御電圧の曲線
が第２図（ｄ）のＤに移るから、それ以後の受光レベル
の低下によっても、受光レベルがPbとなる前と同様可変
利得増幅器３のゲイン制御により一元的なゲインの制御
がなされ、かつ、逆に受信レベルが上昇してPcとなった
とき、APD1の増倍率が下降し、その下降分だけ可変利得
増幅器３のゲインが上昇し、その制御電圧の曲線が第２
図（ｄ）のＵに移るから、それ以後の受光レベルの上昇
によっても、受光レベルがPcとなる前と同様、可変利得
増幅器３のゲイン制御により一元的なゲインの制御がな
される。このため、ピーク検出電圧は偏差が少なく、第
２図（ｃ）の如く変化する。ここに、特性のわずかな傾
きは、AGCの圧縮残差によるものである。 ところで、受光レベルが、可変利得増幅器３のゲイン
上昇の限界を越えて低下したときには（第２図（ａ）の
特性曲線がフラットな領域に入ったときには）、APD1の
増倍率が一定である（第２図（ｂ））ことから、受光レ
ベルの低下とともにピーク検出電圧が低下する。従っ
て、このピーク検出電圧（第２図（ｃ））を監視するこ
とにより、光信号の断を検出できる。 上記のように、本実施例では、レベル検出器４、誤差
信号増幅器５、基準電圧８は、可変利得増幅器３の出力
信号に基づいて制御電圧を得て上記可変利得増幅器３の
利得制御を行う増幅器制御手段100として機能し、ヒス
テリシスコンパレータ10と、APDバイアス供給回路７と
は、上記制御電圧に基づいて第１の電圧と第２の電圧と
を切換えてAPD1のバイアス電圧として与えるバイアス制
御手段200として機能する。 かくして、本実施例では、APD1の増倍率をヒステリシ
スを持たせて切換え、かつ、この切換え時にAPD1の増倍
率に応じた可変利得増幅器３のゲインの変動が、逆方向
に同じ大きさで生じるので、AGC制御の切換時にピーク
検出電圧に段差が生じることなく、良好な圧縮特性が得
られ、出力レベルは受光レベルの変動に対し、ほぼ一定
となる。 ところで、APDの増倍率が受信S/Nに関係を持ち、受光
レベルが高い範囲では最適増倍率が低く、受光レベルが
低い範囲では最適増倍率が高いことが知られている。従
って、APD1のバイアス電圧の切換えによって生じるAPD1
の高い方の増倍率xdBを、最小受光レベルでS/Nが最適に
なるように設定し、低い方の増倍率ydBを、AGCの所要ダ
イナミックレンジを考慮するとともに、高受光レベル領
域でS/Nが良好となるように設定するようにすると、全
受光レベルの範囲において、ほぼ最適に近いS/Nを実現
することが可能である。 尚、本実施例では、ヒステリシスコンパレータ10を用
いたが、上述したバイアス制御手段200の機能を持つ構
成ならば、他の回路によっても良い。 ［発明の効果］ 以上説明したように本発明によれば、可変利得増幅器
の制御電圧が所定となったときに、光電変換素子のバイ
アス電圧が、２段階で切換えられ、可変利得増幅器のゲ
インが対応して逆方向に変動するから、この可変利得増
幅器でゲインコントロール可能な範囲が広がり、受光レ
ベルの変化にかかわらず、ピーク電圧の変動をほとんど
無くすとともに、光信号が断となった場合には、AGC機
能の停止により、ピーク検出電圧が低下するから受信光
信号の断を的確に検出できる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例のブロック図、第２図は第１
図の実施例の動作を説明するための各部の特性を示す
図、第３図は従来の光信号AGC装置のブロック図、第４
図は第３図の動作を説明するための各部の特性を示す図
である。 １……APD、２……前置増幅器 ３……可変利得増幅器、４……レベル検出器 5,6……誤差信号増幅器 ７……APDバイアス供給回路 8,9……基準電圧 10……ヒステリシスコンパレータ 100……増幅器制御手段 200……バイアス制御手段
図の実施例の動作を説明するための各部の特性を示す
図、第３図は従来の光信号AGC装置のブロック図、第４
図は第３図の動作を説明するための各部の特性を示す図
である。 １……APD、２……前置増幅器 ３……可変利得増幅器、４……レベル検出器 5,6……誤差信号増幅器 ７……APDバイアス供給回路 8,9……基準電圧 10……ヒステリシスコンパレータ 100……増幅器制御手段 200……バイアス制御手段
Claims (1)
- (57)【特許請求の範囲】 １．光電変換素子と、 この光電変換素子により得られた電気信号を、入力され
る制御電圧に応じて増幅する可変利得増幅器と、 この可変利得増幅器の出力信号に基づいて、前記可変利
得増幅器を制御する前記制御電圧を出力する増幅器制御
手段と、 この増幅器制御手段から出力される前記制御電圧に基づ
き、 前記制御電圧が下降する場合と上昇する場合でヒステリ
シスを持たせて、前記光電変換素子に供給するバイアス
電圧を、高い増倍率に対応する第１のバイアス電圧と、
低い増倍率に対応する第２のバイアス電圧とに切り換え
ることにより、前記光電変換素子の増倍率を制御するバ
イアス制御手段とを具備し、 このバイアス制御手段は、 前記バイアス電圧が第２のバイアス電圧のときに、前記
受光レベルが高いレベルから低下して、第１の受光レベ
ルに対応する制御電圧値に達すると、第２のバイアス電
圧から第１のバイアス電圧へ切り換えて前記光電変換素
子の増倍率を増加させることにより、制御電圧の上昇変
化分を打ち消すだけ前記制御電圧を低下させ、 逆に、前記バイアス電圧が第１のバイアス電圧のとき
に、前記受光レベルが低いレベルから上昇して、第１の
受光レベルより高い第２の受光レベルに対応する制御電
圧値に達すると、第１のバイアス電圧から第２のバイア
ス電圧へ切り換えて前記光電変換素子の増倍率を減少さ
せることにより、制御電圧の減少変化分を打ち消すだけ
前記制御電圧を上昇させることを特徴とする光受信AGC
装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62010429A JP2693427B2 (ja) | 1987-01-20 | 1987-01-20 | 光受信ａｇｃ装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP62010429A JP2693427B2 (ja) | 1987-01-20 | 1987-01-20 | 光受信ａｇｃ装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS63178633A JPS63178633A (ja) | 1988-07-22 |
| JP2693427B2 true JP2693427B2 (ja) | 1997-12-24 |
Family
ID=11749911
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP62010429A Expired - Fee Related JP2693427B2 (ja) | 1987-01-20 | 1987-01-20 | 光受信ａｇｃ装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2693427B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10670397B2 (en) | 2017-07-06 | 2020-06-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Distance measuring device and method of measuring distance by using the same |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2009060203A (ja) * | 2007-08-30 | 2009-03-19 | Nec Corp | 光受信信号断検出回路及び光受信信号断検出方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS6016776A (ja) * | 1984-06-11 | 1985-01-28 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 回転ヘツド型磁気録画再生装置 |
| JPS61177832A (ja) * | 1985-02-04 | 1986-08-09 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 光受信装置の自動利得制御方式 |
-
1987
- 1987-01-20 JP JP62010429A patent/JP2693427B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US10670397B2 (en) | 2017-07-06 | 2020-06-02 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Distance measuring device and method of measuring distance by using the same |
| US11199405B2 (en) | 2017-07-06 | 2021-12-14 | Samsung Electronics Co., Ltd. | Distance measuring device and method of measuring distance by using the same |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS63178633A (ja) | 1988-07-22 |
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