JP3126048B2 - 光送受信回路 - Google Patents
光送受信回路Info
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- JP3126048B2 JP3126048B2 JP30885091A JP30885091A JP3126048B2 JP 3126048 B2 JP3126048 B2 JP 3126048B2 JP 30885091 A JP30885091 A JP 30885091A JP 30885091 A JP30885091 A JP 30885091A JP 3126048 B2 JP3126048 B2 JP 3126048B2
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Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光送受信回路に関し、光
ファイバ伝送網を構築する通信制御装置に組み込んで有
用なものである。
ファイバ伝送網を構築する通信制御装置に組み込んで有
用なものである。
【０００２】
【従来の技術】近年、光ファイバを用いて信号を伝送す
る光ファイバ伝送網が開発されている。光ファイバ伝送
網としては、ループ式、スター式、マルチドロップ式な
どがある。
る光ファイバ伝送網が開発されている。光ファイバ伝送
網としては、ループ式、スター式、マルチドロップ式な
どがある。
【０００３】図２はマルチドロップ式の光ファイバ伝送
網の一例を示している。この例では光ファイバ通信路１
及び光カプラ２を介して、ホストとなる通信制御装置３
に、子器となる多数の通信制御装置４を縦続接続してい
る。
網の一例を示している。この例では光ファイバ通信路１
及び光カプラ２を介して、ホストとなる通信制御装置３
に、子器となる多数の通信制御装置４を縦続接続してい
る。
【０００４】通信制御装置３，４のハード構成は同じで
あり、発光ダイオード（ＬＥＤ）１０と制御回路１１を
有している。発光ダイオード１０は、発光素子としての
みならず受光素子としても機能するように、制御回路１
１により駆動する。つまり、発光素子として機能させる
ときには、出力信号に応じた電流を発光ダイオード１０
に流し（順方向電圧を印加し）光信号を出力させる。受
光素子として機能させるときには、発光ダイオード１０
に逆電圧をかけておくと、入力光信号に応じた電流が取
り出せる。また各通信制御装置３，４にはそれぞれアド
レス番号がソフトウェアにより割り付けている。
あり、発光ダイオード（ＬＥＤ）１０と制御回路１１を
有している。発光ダイオード１０は、発光素子としての
みならず受光素子としても機能するように、制御回路１
１により駆動する。つまり、発光素子として機能させる
ときには、出力信号に応じた電流を発光ダイオード１０
に流し（順方向電圧を印加し）光信号を出力させる。受
光素子として機能させるときには、発光ダイオード１０
に逆電圧をかけておくと、入力光信号に応じた電流が取
り出せる。また各通信制御装置３，４にはそれぞれアド
レス番号がソフトウェアにより割り付けている。
【０００５】光ファイバ通信路１により伝送される光信
号には、発信元を示すアドレス番号，送信先を示すアド
レス番号及び通信情報などが含まれている。そこで各通
信制御装置３，４は、割り付けられたアドレス番号と同
じ送信先アドレス番号を含む信号を取り込んで所要の信
号処理をする。信号の発信は、ホストの通信制御装置３
のみならず、各通信制御装置４からも行なわれる。
号には、発信元を示すアドレス番号，送信先を示すアド
レス番号及び通信情報などが含まれている。そこで各通
信制御装置３，４は、割り付けられたアドレス番号と同
じ送信先アドレス番号を含む信号を取り込んで所要の信
号処理をする。信号の発信は、ホストの通信制御装置３
のみならず、各通信制御装置４からも行なわれる。
【０００６】なお制御回路１１は、演算増幅器を中心と
して発光ダイオード１０に電圧を印加する回路や、マイ
コン等を備えている。
して発光ダイオード１０に電圧を印加する回路や、マイ
コン等を備えている。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】従来の通信制御装置
３，４の光送受信回路は、発光素子・受光素子として兼
用される発光ダイオードと、演算増幅器を中心とする回
路とで構成されている。
３，４の光送受信回路は、発光素子・受光素子として兼
用される発光ダイオードと、演算増幅器を中心とする回
路とで構成されている。
【０００８】このように演算増幅器を用いているため電
源として正電源と負電源が必要になる。つまり正負の二
電源が必要となり、それだけ装置が大型になってしま
う。
源として正電源と負電源が必要になる。つまり正負の二
電源が必要となり、それだけ装置が大型になってしま
う。
【０００９】また、回路内の正帰還による自己発振等に
起因する不必要な周波数振動（寄生振動）が生じること
がある。寄生振動が生じると、伝送信号帯域は狭くな
り、従来では１ＭＨｚ程度であった。
起因する不必要な周波数振動（寄生振動）が生じること
がある。寄生振動が生じると、伝送信号帯域は狭くな
り、従来では１ＭＨｚ程度であった。
【００１０】更に光送信の際には、差動増幅器により発
光ダイオードに電流を送っているが、発光していないと
きであっても差動増幅器が電力を消費するため、消費電
力が大きい。
光ダイオードに電流を送っているが、発光していないと
きであっても差動増幅器が電力を消費するため、消費電
力が大きい。
【００１１】本発明は、上記従来技術に鑑み、小形で伝
送帯域が広くしかも消費電力の少ない光送受信回路を提
供することを目的とする。
送帯域が広くしかも消費電力の少ない光送受信回路を提
供することを目的とする。
【００１２】
【課題を解決するための手段】前記目的を達成する本発
明の構成は単一の電源と、半導体レーザダイオードと、
電界効果トランジスタのドレインを前記電源に、ソース
をバイアス抵抗を介してアースに、ゲートを負荷抵抗を
介してアースにそれぞれ接続し、更に前記電界効果トラ
ンジスタのソースとゲート間に、ソース電圧が逆電圧と
して印加するよう前記半導体レーザダイオードが接続さ
れた光受信用回路と、前記電源と前記半導体レーザダイ
オードのアノードとの間に配置・接続された第１のスイ
ッチング素子と、前記半導体レーザダイオードのカソー
ドとアースとの間に配置・接続された第２のスイッチン
グ素子と、第１及び第２のスイッチング素子をＯＮ・Ｏ
ＦＦ制御するスイッチ駆動回路を有する光送信用回路
と、前記光受信用回路のソース電圧を基準電圧と比較し
てデジタル信号とする識別器とを具備しており、 前記半
導体レーザダイオードを受光素子として使用する場合に
は、前記スイッチ駆動回路により、前記第１のスイッチ
ング素子及び第２のスイッチング素子をＯＦＦ状態に
し、 前記半導体レーザダイオードを発光素子として使う
場合には、前記スイッチ駆動回路にデジタル電気信号が
入力され、前記スイッチ駆動回路は、第１のスイッチン
グ素子をＯＮ状態にすると共に、前記デジタル電気信号
のハイ・ローに応じて前記第２のスイッチング素子をＯ
Ｎ・ＯＦＦすることを特徴とする。
明の構成は単一の電源と、半導体レーザダイオードと、
電界効果トランジスタのドレインを前記電源に、ソース
をバイアス抵抗を介してアースに、ゲートを負荷抵抗を
介してアースにそれぞれ接続し、更に前記電界効果トラ
ンジスタのソースとゲート間に、ソース電圧が逆電圧と
して印加するよう前記半導体レーザダイオードが接続さ
れた光受信用回路と、前記電源と前記半導体レーザダイ
オードのアノードとの間に配置・接続された第１のスイ
ッチング素子と、前記半導体レーザダイオードのカソー
ドとアースとの間に配置・接続された第２のスイッチン
グ素子と、第１及び第２のスイッチング素子をＯＮ・Ｏ
ＦＦ制御するスイッチ駆動回路を有する光送信用回路
と、前記光受信用回路のソース電圧を基準電圧と比較し
てデジタル信号とする識別器とを具備しており、 前記半
導体レーザダイオードを受光素子として使用する場合に
は、前記スイッチ駆動回路により、前記第１のスイッチ
ング素子及び第２のスイッチング素子をＯＦＦ状態に
し、 前記半導体レーザダイオードを発光素子として使う
場合には、前記スイッチ駆動回路にデジタル電気信号が
入力され、前記スイッチ駆動回路は、第１のスイッチン
グ素子をＯＮ状態にすると共に、前記デジタル電気信号
のハイ・ローに応じて前記第２のスイッチング素子をＯ
Ｎ・ＯＦＦすることを特徴とする。
【００１３】
【作用】送光時にはスイッチング素子が電気信号に応じ
てＯＮ，ＯＦＦされて半導体レーザダイオードに電流が
流れ、電気信号に応じた光信号が生じる。受光時には、
半導体レーザダイオードに逆電圧を印加しておき、光信
号が入射されるとこの光信号に応じた電気信号が出力さ
れる。
てＯＮ，ＯＦＦされて半導体レーザダイオードに電流が
流れ、電気信号に応じた光信号が生じる。受光時には、
半導体レーザダイオードに逆電圧を印加しておき、光信
号が入射されるとこの光信号に応じた電気信号が出力さ
れる。
【００１４】
【実施例】以下に本発明の実施例を図面に基づき詳細に
説明する。図１は本発明の実施例に係る光送受信回路を
示す。この光送受信回路は、＋５〔Ｖ〕の単一の電源２
０と、半導体レーザダイオード３０と、光送信用回路４
０と、光受信用回路５０と、基準電圧発生回路６０と、
識別器７０とで構成されている。
説明する。図１は本発明の実施例に係る光送受信回路を
示す。この光送受信回路は、＋５〔Ｖ〕の単一の電源２
０と、半導体レーザダイオード３０と、光送信用回路４
０と、光受信用回路５０と、基準電圧発生回路６０と、
識別器７０とで構成されている。
【００１５】半導体レーザダイオード３０は、発光素子
としても受光素子としても機能する。つまり、詳細動作
は後述するが、光送信用回路４０により順方向電流が流
されると半導体レーザダイオード３０は光を発生する。
また光受信用回路５０により半導体レーザダイオード３
０に逆電圧を印加しておくと、受光信号に応じた電圧を
生じる。
としても受光素子としても機能する。つまり、詳細動作
は後述するが、光送信用回路４０により順方向電流が流
されると半導体レーザダイオード３０は光を発生する。
また光受信用回路５０により半導体レーザダイオード３
０に逆電圧を印加しておくと、受光信号に応じた電圧を
生じる。
【００１６】光送信用回路４０は、スイッチング動作を
するトランジスタ４１，４２とスイッチ駆動回路４３と
で構成されている。トランジスタ４１は電源２０と半導
体レーザダイオード３０のアノードＡとの間に配置・接
続され、トランジスタ４２は半導体レーザダイオード３
０のカソードＫとアースＥとの間に配置・接続されてい
る。
するトランジスタ４１，４２とスイッチ駆動回路４３と
で構成されている。トランジスタ４１は電源２０と半導
体レーザダイオード３０のアノードＡとの間に配置・接
続され、トランジスタ４２は半導体レーザダイオード３
０のカソードＫとアースＥとの間に配置・接続されてい
る。
【００１７】光受信用回路５０は、デプレッションタイ
プの電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）５１と負荷抵抗５
２とバイアス抵抗５３とで構成されている。電界効果ト
ランジスタ５１はソースＳが接地されたソースフォロア
となっており、電圧増幅率は１であり、入力インピーダ
ンスは非常に大きい。また負荷抵抗５２の値は大きい。
そして半導体レーザダイオード３０のカソードＫが電界
効果トランジスタ５１のソースＳに、半導体レーザダイ
オード３０のアノードＡが電界効果トランジスタ５１の
ゲートＧに接続されており、ソース電圧が逆電圧バイア
スとして半導体レーザダイオード３０に印加されるよう
にしている。
プの電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）５１と負荷抵抗５
２とバイアス抵抗５３とで構成されている。電界効果ト
ランジスタ５１はソースＳが接地されたソースフォロア
となっており、電圧増幅率は１であり、入力インピーダ
ンスは非常に大きい。また負荷抵抗５２の値は大きい。
そして半導体レーザダイオード３０のカソードＫが電界
効果トランジスタ５１のソースＳに、半導体レーザダイ
オード３０のアノードＡが電界効果トランジスタ５１の
ゲートＧに接続されており、ソース電圧が逆電圧バイア
スとして半導体レーザダイオード３０に印加されるよう
にしている。
【００１８】基準電圧発生回路６０は、デプレッション
タイプの電界効果トランジスタ６１と負荷抵抗６２とバ
イアス抵抗６３とで構成されている。電界効果トランジ
スタ６１は電界効果トランジスタ５１と同一特性を有し
ている。
タイプの電界効果トランジスタ６１と負荷抵抗６２とバ
イアス抵抗６３とで構成されている。電界効果トランジ
スタ６１は電界効果トランジスタ５１と同一特性を有し
ている。
【００１９】識別器７０は、電界効果トランジスタ６１
のソース電圧を基準電圧Ｖ0 として、電界効果トランジ
スタ５１のソース電圧ＶS を２値化する。
のソース電圧を基準電圧Ｖ0 として、電界効果トランジ
スタ５１のソース電圧ＶS を２値化する。
【００２０】ここで光送信をするときの動作を説明す
る。この場合には、スイッチ駆動回路４３により、トラ
ンジスタ４１がＯＮ状態にされるとともに、デジタル電
気信号Ｅ1 のハイ（Ｈ），ロー（Ｌ）に応じてトランジ
スタ４２をＯＮ，ＯＦＦする。トランジスタ４２がＯＮ
になると、電源２０→トランジスタ４１→半導体レーザ
ダイオード３０のアノードＡからカソードＫ→トランジ
スタ４２→アースＥという経路に沿い電流が流れ、半導
体レーザダイオード３０から光信号Ｏ1 が発生する。こ
の光信号Ｏ1 は、電気信号Ｅ1 のハイ，ローに対応した
デジタル光信号となる。光信号Ｏ1 はレーザ光であるた
め伝送距離が長い。
る。この場合には、スイッチ駆動回路４３により、トラ
ンジスタ４１がＯＮ状態にされるとともに、デジタル電
気信号Ｅ1 のハイ（Ｈ），ロー（Ｌ）に応じてトランジ
スタ４２をＯＮ，ＯＦＦする。トランジスタ４２がＯＮ
になると、電源２０→トランジスタ４１→半導体レーザ
ダイオード３０のアノードＡからカソードＫ→トランジ
スタ４２→アースＥという経路に沿い電流が流れ、半導
体レーザダイオード３０から光信号Ｏ1 が発生する。こ
の光信号Ｏ1 は、電気信号Ｅ1 のハイ，ローに対応した
デジタル光信号となる。光信号Ｏ1 はレーザ光であるた
め伝送距離が長い。
【００２１】上述した光送信では、発光時にのみ電流が
流れるので、消費電力が節約できる。
流れるので、消費電力が節約できる。
【００２２】次に光受信をするときの動作を説明する。
この動作のときにはトランジスタ４１，４２がＯＦＦと
なっている。電界効果トランジスタ５１はｎ型のデプレ
ッションタイプでありバイアス電圧は負の電圧である。
受光素子として機能させる半導体レーザダイオード３０
には、電界効果トランジスタ５１の逆バイアス電圧がそ
のままかかる。
この動作のときにはトランジスタ４１，４２がＯＦＦと
なっている。電界効果トランジスタ５１はｎ型のデプレ
ッションタイプでありバイアス電圧は負の電圧である。
受光素子として機能させる半導体レーザダイオード３０
には、電界効果トランジスタ５１の逆バイアス電圧がそ
のままかかる。
【００２３】半導体レーザダイオード３０に光信号が入
射されていない場合には、負荷抵抗５２に流れる電流
は、半導体レーザダイオード３０の暗電流と電界効果ト
ランジスタ５１のゲート漏れ電流であり、電流値はきわ
めて小さい。したがって電界効果トランジスタ５１のゲ
ート電圧ＶG はほとんど零〔Ｖ〕となり、ソース電圧Ｖ
S はこの回路５０に必要な逆バイアス電圧となる。
射されていない場合には、負荷抵抗５２に流れる電流
は、半導体レーザダイオード３０の暗電流と電界効果ト
ランジスタ５１のゲート漏れ電流であり、電流値はきわ
めて小さい。したがって電界効果トランジスタ５１のゲ
ート電圧ＶG はほとんど零〔Ｖ〕となり、ソース電圧Ｖ
S はこの回路５０に必要な逆バイアス電圧となる。
【００２４】半導体レーザダイオード３０に光信号Ｏ2
が入射されると、半導体レーザダイオード３０に生じた
受光電流が負荷抵抗５２に流れてゲート電圧ＶG が変動
する。光受信用回路５０の増幅率は１であるため、出力
端であるバイアス抵抗５３の電圧すなわちソース電圧Ｖ
S もゲート電圧ＶG に追従して変動する。つまり半導体
レーザダイオード３０の逆バイアス電圧は一定のまま、
出力電圧であるソース電圧ＶS を取り出せることにな
り、半導体レーザダイオード３０の寄生容量に対する充
放電は行なわれず寄生振動は生じない。よって信号帯域
は、負荷抵抗５２の抵抗値と漂遊容量によって決まる時
定数で制限されるだけであり、信号帯域は１０ＭＨｚと
広くなる。
が入射されると、半導体レーザダイオード３０に生じた
受光電流が負荷抵抗５２に流れてゲート電圧ＶG が変動
する。光受信用回路５０の増幅率は１であるため、出力
端であるバイアス抵抗５３の電圧すなわちソース電圧Ｖ
S もゲート電圧ＶG に追従して変動する。つまり半導体
レーザダイオード３０の逆バイアス電圧は一定のまま、
出力電圧であるソース電圧ＶS を取り出せることにな
り、半導体レーザダイオード３０の寄生容量に対する充
放電は行なわれず寄生振動は生じない。よって信号帯域
は、負荷抵抗５２の抵抗値と漂遊容量によって決まる時
定数で制限されるだけであり、信号帯域は１０ＭＨｚと
広くなる。
【００２５】光受信用回路５０の出力電圧であるソース
電圧ＶS は、識別器７０に送られ、基準電圧発生回路６
０で生じた基準電圧Ｖ0 と比較されてデジタル化され
る。デジタル化された電気信号Ｅ2 は、デジタル光信号
Ｏ2 に対応した電気信号となる。
電圧ＶS は、識別器７０に送られ、基準電圧発生回路６
０で生じた基準電圧Ｖ0 と比較されてデジタル化され
る。デジタル化された電気信号Ｅ2 は、デジタル光信号
Ｏ2 に対応した電気信号となる。
【００２６】
【発明の効果】本発明では電源は単一でよく、また半導
体レーザダイオードを発光素子及び受光素子として機能
させて光素子を１つとしたため、構成が簡単になり装置
を小型化することができる。
体レーザダイオードを発光素子及び受光素子として機能
させて光素子を１つとしたため、構成が簡単になり装置
を小型化することができる。
【００２７】また電界効果トランジスタをソースフォロ
アとして、ソースとゲート間に、ソース電圧が逆バイア
ス電圧となる向きに半導体レーザダイオードを接続し
て、半導体レーザダイオードを受光素子として機能させ
たため、寄生振動は生じず、伝送帯域が広がる。
アとして、ソースとゲート間に、ソース電圧が逆バイア
ス電圧となる向きに半導体レーザダイオードを接続し
て、半導体レーザダイオードを受光素子として機能させ
たため、寄生振動は生じず、伝送帯域が広がる。
【００２８】更に光送信の際には、発光時にのみ半導体
レーザダイオードに電流を通すため、電力の節約ができ
る。
レーザダイオードに電流を通すため、電力の節約ができ
る。
【図１】本発明の実施例を示す回路図である。
【図２】光伝送網を示す構成図である。
２０ 電源 ３０ 半導体レーザダイオード ４０ 光送信用回路 ４１，４２ トランジスタ ４３ スイッチ駆動回路 ５０ 光受信用回路 ５１，６１ 電界効果トランジスタ ５２，６２ 負荷抵抗 ５３，６３ バイアス抵抗 ６０ 基準電圧発生回路 ７０ 識別器
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 10/14 10/26 (56)参考文献 特開 平４−199921（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−117930（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H04B 10/00 - 10/28 H04J 14/00 - 14/08
Claims (1)
- 【請求項１】 単一の電源と、 半導体レーザダイオードと、 電界効果トランジスタのドレインを前記電源に、ソース
をバイアス抵抗を介してアースに、ゲートを負荷抵抗を
介してアースにそれぞれ接続し、更に前記電界効果トラ
ンジスタのソースとゲート間に、ソース電圧が逆電圧と
して印加するよう前記半導体レーザダイオードが接続さ
れた光受信用回路と、前記電源と前記半導体レーザダイオードのアノードとの
間に配置・接続された第１のスイッチング素子と、前記
半導体レーザダイオードのカソードとアースとの間に配
置・接続された第２のスイッチング素子と、第１及び第
２のスイッチング素子をＯＮ・ＯＦＦ 制御するスイッチ
駆動回路を有する光送信用回路と、 前記光受信用回路のソース電圧を基準電圧と比較してデ
ジタル信号とする識別器とを具備しており、 前記半導体レーザダイオードを受光素子として使用する
場合には、前記スイッチ駆動回路により、前記第１のス
イッチング素子及び第２のスイッチング素子をＯＦＦ状
態にし、 前記半導体レーザダイオードを発光素子として使う場合
には、前記スイッチ駆動回路にデジタル電気信号が入力
され、前記スイッチ駆動回路は、第１のスイッチング素
子をＯＮ状態にすると共に、前記デジタル電気信号のハ
イ・ローに応じて前記第２のスイッチング素子をＯＮ・
ＯＦＦ することを特徴とする光送受信回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30885091A JP3126048B2 (ja) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | 光送受信回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP30885091A JP3126048B2 (ja) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | 光送受信回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH05153051A JPH05153051A (ja) | 1993-06-18 |
| JP3126048B2 true JP3126048B2 (ja) | 2001-01-22 |
Family
ID=17986025
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP30885091A Expired - Fee Related JP3126048B2 (ja) | 1991-11-25 | 1991-11-25 | 光送受信回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3126048B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP4594466B2 (ja) * | 1999-10-20 | 2010-12-08 | 日東光学株式会社 | 発光兼受光回路 |
-
1991
- 1991-11-25 JP JP30885091A patent/JP3126048B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH05153051A (ja) | 1993-06-18 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
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