JP3031326B2 - バースト受信回路およびバースト受信回路の制御方法 - Google Patents

バースト受信回路およびバースト受信回路の制御方法

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JP3031326B2 JP10052663A JP5266398A JP3031326B2 JP 3031326 B2 JP3031326 B2 JP 3031326B2 JP 10052663 A JP10052663 A JP 10052663A JP 5266398 A JP5266398 A JP 5266398A JP 3031326 B2 JP3031326 B2 JP 3031326B2
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    • H04B10/60Receivers
    • H04B10/66Non-coherent receivers, e.g. using direct detection
    • H04B10/69Electrical arrangements in the receiver
    • H04B10/695Arrangements for optimizing the decision element in the receiver, e.g. by using automatic threshold control

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  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
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  • Optical Communication System (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明は、時分割多重通信
等を用いるデータ通信装置に適用されるバースト受信回
路およびバースト受信回路の制御方法に関する。
【0002】
【従来の技術】従来、ATC(Automatic Threshold
Control:自動閾値制御)型のバースト光受信回路で
は、バースト間の無信号時に、出力が不定(“1”、
“0”を決定する要素がないため、回路内外の微小な条
件変動によって出力が変化する状態)となってしまう。
このような不具合を解消するため、ATC回路に予めオ
フセットをかけて、出力不定状態を回避する方法が取ら
れていた。
【0003】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、ATC
回路にオフセットをかけると、受信レベル感度の低下や
出力デューティの劣化を招く等の欠点があり、バースト
光受信器の高性能化を妨害していた。
【0004】この発明は、このような背景の下になされ
たもので、受信レベル感度の低下や出力デューティの劣
化を招くことなく出力の不定状態を回避することができ
るバースト受信回路およびバースト受信回路の制御方法
を提供することを目的としている。
【0005】
【課題を解決するための手段】上述した課題を解決する
ために、請求項1に記載の発明にあっては、受信信号
に、当該受信信号の大小に対応したオフセットを与える
制御手段と、所定の閾値を基準に前記オフセットが与え
られた受信信号を整形してバースト信号を取り出す信号
整形手段とを有し、前記制御手段は、前記バースト信号
受信時に前記オフセットを0にするオフセット切換手段
を具備することを特徴とする。また、請求項2に記載の
発明にあっては、請求項1に記載のバースト受信回路で
は、前記受信信号において前記バースト信号の開始を検
出する検出手段を具備することを特徴とする。また、請
求項3に記載の発明にあっては、請求項1または請求項
2の何れかに記載のバースト受信回路では、前記バース
ト信号の終了後予め設定される所定の時間が経過するま
で前記オフセットを0に継続させるリトリガブルマルチ
バイブレータを具備することを特徴とする。また、請求
項4に記載の発明にあっては、請求項3に記載のバース
ト受信回路では、前記バースト信号の開始によって出力
が立ち上がり、外部から通知される前記バースト信号の
終了によって前記出力が立ち下がるフリップフロップ
と、前記リトリガブルマルチバイブレータの出力と前記
フリップフロップの出力との両方が立ち上がっている場
合に前記オフセットを0に継続させる論理積回路とを具
備することを特徴とする。また、請求項5に記載の発明
にあっては、請求項1ないし請求項4の何れかに記載の
バースト受信回路では、光信号を受光する受光素子と、
前記受光素子に流れる電流を前記受信信号に変換するア
ンプとを具備することを特徴とする。また、請求項6に
記載の発明にあっては、受信信号に、当該受信信号の大
小に対応し且つバースト信号受信時には0となるように
オフセットを与え、所定の閾値を基準に前記オフセット
が与えられた受信信号を整形してバースト信号を取り出
すことを特徴とする。また、請求項7に記載の発明にあ
っては、請求項6に記載のバースト受信回路の制御方法
では、前記バースト信号の終了後予め設定される所定の
時間が経過するまで前記オフセットを0に継続させるこ
とを特徴とする。また、請求項8に記載の発明にあって
は、請求項6に記載のバースト受信回路の制御方法で
は、前記バースト信号の開始から、前記バースト信号の
終了後予め設定される所定の時間が経過するまで、ある
いは外部から通知される前記バースト信号の終了まで前
記オフセットを0に継続させることを特徴とする。
【0006】この発明によれば、受信信号に、受信信号
の大小に対応し且つバースト信号受信時には0となるよ
うにオフセットを与え、所定の閾値を基準にオフセット
が与えられた受信信号を整形してバースト信号を取り出
す。また、バースト信号の終了後予め設定される所定の
時間が経過するまでオフセットを0に継続させる。ま
た、バースト信号の開始から、バースト信号の終了後予
め設定される所定の時間が経過するまで、あるいは外部
から通知されるバースト信号の終了までオフセットを0
に継続させる。
【0007】
【発明の実施の形態】以下に、図面を参照して本発明に
ついて説明する。図1は、本発明の一実施の形態にかか
るバースト受信回路の構成を示すブロック図である。図
1において、1はフォトダイオード(PINフォトダイ
オード)である。
【0008】2はプリアンプであり、入力端には上述の
フォトダイオード1のカソード電極が接続されている。
本実施の形態では、負帰還されたインバータ(論理反転
バッファ)をプリアンプ2としている。
【0009】3はポストアンプであり、その反転入力端
子には上述のプリアンプ2の出力端が接続されている。
一方ポストアンプ3の非反転入力端子には、オフセット
電圧が入力されている。
【0010】このポストアンプ3には、例えば反転出力
端子と非反転出力端子とを有したオペアンプ(差動増幅
器)等が用いられ、互いに逆相の出力信号SA(非反転
側)を出力する。
【0011】ポストアンプ3の両出力端子は、ATC部
40を構成するATC回路4の各々対応する入力端子に
接続されている。またATC回路4のリセット入力端子
RSTには、、リセット信号DRSTが入力される。ATC部
40はこの他に、後述するオフセット切換信号DOSが入
力されるオフセット切換回路6を有している。
【0012】5はリミッタアンプである。このリミッタ
アンプ5の非反転入力端子ならびに反転入力端子には、
ATC回路4の各々対応する出力端子が接続されてい
る。リミッタアンプ5は、上述のポストアンプ3と同様
の構成であり、互いに逆相の出力信号DOUTならびに出
力信号1/DOUT(“1/”は、反転あるいは逆相を意
味する、以降同様)を出力する。このリミッタアンプ5
は、入力された信号を所定のロジックレベルに増幅して
出力するものであるが、閾値は差動入力信号の中間電位
に設定されている。
【0013】7はオペアンプ等から構成されるコンパレ
ータであり、非反転入力端子には信号SAが入力され
る。またコンパレータ7の出力端子から出力される信号
DTGは、リトリガブルマルチバイブレータ8のトリガ入
力端子TRIGとRS(リセット/セット)−FF(フ
リップフロップ)9のリセット端子Rとに入力される。
このRS−FF9のセット端子Sには、上述したリセッ
ト信号DRSTが入力される。
【0014】リトリガブルマルチバイブレータ8の出力
端子Qから出力される信号DCと、RS−FF9の反転出
力端子1/Qから出力される信号DEとは、NAND(負
論理出力論理積素子)ゲート10の各入力端子に入力さ
れる。NANDゲート10が出力端子からはオフセット
切換信号DOSが出力され、このオフセット切換信号DOS
は上述のオフセット切換回路6に供給される。
【0015】図2は、ATC部40の詳細な構成を示す
接続図である。図2に示すように、ATC部40が有す
るオフセット切換回路6はMOS型のFET13による
スイッチによって形成されている。このFET13のゲ
ート電極に、オフセット切換信号DOSが入力される。
【0016】11はATCアンプであり、上述のポスト
アンプ3あるいはリミッタアンプ5と同様の構成でる。
このATCアンプ11の反転出力端子は抵抗器を介して
非反転入力端子に帰還されており、同非反転出力端子は
直列に接続されたPD(Peak Detector:ピーク検出
器)12と抵抗器とを介して反転入力端子に帰還されて
いる。このPD12は、上述のリセット信号DRSTによ
ってリセットされる。
【0017】また、ATCアンプ11の反転有力端子と
非反転入力端子とは、各々抵抗器を介して接地されてい
るとともに、非反転入力端子はさらに、直列に接続され
た抵抗器と上述のFET13とを介して接地されてい
る。FET13がオンとなることにより、ATCアンプ
11の非反転入力端子の電位が下がり、このATCアン
プ11の出力信号にオフセットが発生する。
【0018】ATC回路4においては、バースト受信デ
ータがなくなった後にPD12を放電する必要がある。
このため、外部から入力されるリセット信号DRSTによ
って放電させる。
【0019】ATC回路4にオフセットを与えない場合
には、リセット後の無信号時にATC回路4が出力する
信号SGと信号SHとは同電位となり、リミッタアンプ5
の閾値と同じになる。このため、リミッタアンプ5では
無信号時のノイズを増幅し、この結果出力信号DOUTと
出力信号1/DOUTとは不定状態となる。
【0020】本実施の形態では、バースト受信時にはオ
フセットを0にし、バースト終了後に再びオフセットを
与え、リミッタアンプ5の出力が不定状態となることを
回避する。
【0021】図3は、本実施の形態の各部における信号
の変化の様子を示すタイミングチャートである。本実施
の形態では、ポストアンプ3の出力信号SA(図3(a)
参照)をコンパレータ7に入力し、バーストデータの有
無を判定する。
【0022】このコンパレータ7による判定結果である
信号DTG(図3(b)参照)は、リトリガブルマルチバ
イブレータ8のトリガ入力端子TRIGとRS−FF9
のセット端子Sとに入力される。
【0023】リトリガブルマルチバイブレータ9は、入
力される信号DTGが立ち上がると出力端子Qから出力さ
れる信号DCが“1”となり、この信号DTGが立ち下がっ
た後、所定の保持時間tCだけ“1”を持続する(図3
(c)参照)。
【0024】この保持時間tcは、図1に示すCR(詳細
の説明は省略)によって決定されるが、PD12(図2
参照)が放電する時間より僅かに短い時間に設定する。
これは、PONの距離測定領域ta(図3(a)参照)で
PD12の放電後にATC回路4が自然にリセットされ
ることを考慮したためである。
【0025】RS−FF9には、リセット信号DRST(図
3(d)参照)とコンパレータ7が出力する信号DTG
(図3(b)参照)とが入力される。従って、反転出力
端子1/Qから出力される信号DEは、図3(e)に示す
ように信号DTGの立ち上がりからリセット信号DRSTの
立ち上がりまでの間が“1”となる。
【0026】信号DEと信号DCとがNANDゲート10
に入力され、これらの論理積の反転値であるオフセット
切換信号DOSが出力される(図3(f)参照)。このオ
フセット切換信号DOSは、リセット後の無信号時および
距離測定領域taでのPD12の自然放電後の無信号時
に“1”となり、この時ATC回路4にオフセットを与
えることになる。
【0027】こうしてリミッタアンプ5が出力する出力
信号DOUTならびに1/DOUTは、入力の無信号時に不定
となることはなく、またバースト内では受信感度が向上
し、デューティも改善される。
【0028】
【発明の効果】以上説明したように、この発明によれ
ば、受信信号に、受信信号の大小に対応し且つバースト
信号受信時には0となるようにオフセットを与え、所定
の閾値を基準にオフセットが与えられた受信信号を整形
してバースト信号を取り出す。また、バースト信号の終
了後予め設定される所定の時間が経過するまでオフセッ
トを0に継続させる。また、バースト信号の開始から、
バースト信号の終了後予め設定される所定の時間が経過
するまで、あるいは外部から通知されるバースト信号の
終了までオフセットを0に継続させるので、受信レベル
感度の低下や出力デューティの劣化を招くことなく出力
の不定状態を回避することができるバースト受信回路お
よびバースト受信回路の制御方法が実現可能であるとい
う効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図1】 本発明の一実施の形態にかかるバースト受信
回路の構成を示すブロック図である。
【図2】 図1に示すATC部40の詳細な構成を示す
接続図である。
【図3】 同実施の形態の各部における信号の変化の様
子を示すタイミングチャートである。
【符号の説明】
1 フォトダイオード(受光素子) 2 プリアンプ(アンプ) 3 ポストアンプ(アンプ) 4 ATC回路 5 リミッタアンプ(信号整形手段) 6 オフセット切換回路(オフセット切換手段) 7 コンパレータ(検出手段) 8 リトリガブルマルチバイブレータ 9 RS−FF(フリップフロップ) 10 NANDゲート(論理積回路) 11 ATCアンプ 12 PD 13 FET 40 ATC部(制御手段)
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI H04B 10/26 10/28 H04L 25/06 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) H04L 25/03 H04L 25/06 H04B 10/06

Claims (8)

    (57)【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 受信信号に、当該受信信号の大小に対応
    したオフセットを与える制御手段(40)と、 所定の閾値を基準に前記オフセットが与えられた受信信
    号を整形してバースト信号を取り出す信号整形手段
    (5)とを有し、前記制御手段は、 前記バースト信号受信時に前記オフセットを0にするオ
    フセット切換手段(6)を具備することを特徴とするバ
    ースト受信回路。
  2. 【請求項2】 前記受信信号において前記バースト信号
    の開始を検出する検出手段(7)を具備することを特徴
    とする請求項1に記載のバースト受信回路。
  3. 【請求項3】 前記バースト信号の終了後予め設定され
    る所定の時間が経過するまで前記オフセットを0に継続
    させるリトリガブルマルチバイブレータ(8)を具備す
    ることを特徴とする請求項1または請求項2の何れかに
    記載のバースト受信回路。
  4. 【請求項4】 前記バースト信号の開始によって出力が
    立ち上がり、外部から通知される前記バースト信号の終
    了によって前記出力が立ち下がるフリップフロップ
    (9)と、 前記リトリガブルマルチバイブレータの出力と前記フリ
    ップフロップの出力との両方が立ち上がっている場合に
    前記オフセットを0に継続させる論理積回路(10)と
    を具備することを特徴とする請求項3に記載のバースト
    受信回路。
  5. 【請求項5】 光信号を受光する受光素子(1)と、 前記受光素子に流れる電流を前記受信信号に変換するア
    ンプ(2、3)とを具備することを特徴とする請求項1
    ないし請求項4の何れかに記載のバースト受信回路。
  6. 【請求項6】 受信信号に、当該受信信号の大小に対応
    し且つバースト信号受信時には0となるようにオフセッ
    トを与え、所定の閾値を基準に前記オフセットが与えら
    れた受信信号を整形してバースト信号を取り出すことを
    特徴とするバースト受信回路の制御方法。
  7. 【請求項7】 前記バースト信号の終了後予め設定され
    る所定の時間が経過するまで前記オフセットを0に継続
    させることを特徴とする請求項6に記載のバースト受信
    回路の制御方法。
  8. 【請求項8】 前記バースト信号の開始から、 前記バースト信号の終了後予め設定される所定の時間が
    経過するまで、 あるいは外部から通知される前記バースト信号の終了ま
    で前記オフセットを0に継続させることを特徴とする請
    求項6に記載のバースト受信回路の制御方法。
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