JP3230574B2 - 光受信回路 - Google Patents
光受信回路Info
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Description
【０００１】本発明は、光受信回路に関し、特に、光信
号を電流信号に変換し、その変換された電流信号を電圧
信号に変換し、かつ増幅する光受信回路に関する。
号を電流信号に変換し、その変換された電流信号を電圧
信号に変換し、かつ増幅する光受信回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】近年、光通信システムにおける基幹系・
加入者系受信回路では広いダイナミックレンジが求めら
れている。さらに、ＰＯＮ（Passive Optical Networ
k）システムに代表される光加入者伝送システムでは、
バースト信号の受信を可能とする必要があり、従来の同
期網（連続信号を送受信するシステム）になかった「受
信レベルに対する高速応答」が求められている。
加入者系受信回路では広いダイナミックレンジが求めら
れている。さらに、ＰＯＮ（Passive Optical Networ
k）システムに代表される光加入者伝送システムでは、
バースト信号の受信を可能とする必要があり、従来の同
期網（連続信号を送受信するシステム）になかった「受
信レベルに対する高速応答」が求められている。
【０００３】しかし、光受信回路の受光感度を向上させ
るためには、その増幅率を決めている帰還抵抗の値を大
きなものに設定する必要があり、この場合にはダイナミ
ックレンジが狭くなるという問題がある。また、前述し
た光加入者システムにおいても受光感度の向上は必須条
件であり、このような背景のもとで、高感度で広いダイ
ナミックレンジを有するバースト信号対応の受信回路の
必要性が大きくなってきた。
るためには、その増幅率を決めている帰還抵抗の値を大
きなものに設定する必要があり、この場合にはダイナミ
ックレンジが狭くなるという問題がある。また、前述し
た光加入者システムにおいても受光感度の向上は必須条
件であり、このような背景のもとで、高感度で広いダイ
ナミックレンジを有するバースト信号対応の受信回路の
必要性が大きくなってきた。
【０００４】広いダイナミックレンジを有する従来の光
受信回路は、例えば特開平８ー１０２６５１号公報に開
示されている。図４は、従来のバースト光受信回路を示
すブロック図である。
受信回路は、例えば特開平８ー１０２６５１号公報に開
示されている。図４は、従来のバースト光受信回路を示
すブロック図である。
【０００５】図４に示すように、従来のバースト光受信
回路は、光信号を電流信号に変換する受光素子であるフ
ォトダイオード５０と、そのフォトダイオード５０によ
り変換された電流信号を電圧信号に変換し、かつ増幅す
るプリアンプ５１と、そのプリアンプ５１に接続された
スイッチ回路５２と、そのスイッチ回路５２に接続され
た複数の増幅識別回路５３と、を有する。
回路は、光信号を電流信号に変換する受光素子であるフ
ォトダイオード５０と、そのフォトダイオード５０によ
り変換された電流信号を電圧信号に変換し、かつ増幅す
るプリアンプ５１と、そのプリアンプ５１に接続された
スイッチ回路５２と、そのスイッチ回路５２に接続され
た複数の増幅識別回路５３と、を有する。
【０００６】スイッチ回路５２は、バースト光受信回路
外部から各信号源の接地距離情報等を包含した制御信号
５４により、出力が制御される。増幅識別回路５３は、
入力振幅の大小により各々専用の識別基準電位を保持
し、かつ、信号が入力された場合に一定の出力振幅が得
られる増幅率を具備している。
外部から各信号源の接地距離情報等を包含した制御信号
５４により、出力が制御される。増幅識別回路５３は、
入力振幅の大小により各々専用の識別基準電位を保持
し、かつ、信号が入力された場合に一定の出力振幅が得
られる増幅率を具備している。
【０００７】従来のバースト光受信回路によれば、識別
電位と増幅率が異なる複数の増幅識別回路５３を有する
ので、光入力信号の振幅の大小に係らず最適な電気信号
再生を可能とし、複数の増幅識別回路５３の出力の中か
ら最適な出力を選択するスイッチ回路５２を有するの
で、光入力範囲が広くなる、としている。
電位と増幅率が異なる複数の増幅識別回路５３を有する
ので、光入力信号の振幅の大小に係らず最適な電気信号
再生を可能とし、複数の増幅識別回路５３の出力の中か
ら最適な出力を選択するスイッチ回路５２を有するの
で、光入力範囲が広くなる、としている。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】従来のバースト光受信
回路では、入力される光信号のレベルが高くなり、プリ
アンプに入力される電流が過剰に多くなると、プリアン
プは飽和領域動作を行い、出力波形に歪みが発生すると
いう問題がある。このような飽和領域動作の発生は帰還
抵抗の大きさに左右され、帰還抵抗が大きいと増幅率が
大きくなる代わりに飽和領域動作が発生しやすくなる。
回路では、入力される光信号のレベルが高くなり、プリ
アンプに入力される電流が過剰に多くなると、プリアン
プは飽和領域動作を行い、出力波形に歪みが発生すると
いう問題がある。このような飽和領域動作の発生は帰還
抵抗の大きさに左右され、帰還抵抗が大きいと増幅率が
大きくなる代わりに飽和領域動作が発生しやすくなる。
【０００９】本発明は、上記課題を解決するためになさ
れたものであり、入力される光信号のレベルが高い場合
であっても、波形歪みを生じることなく正常に受信でき
る光受信回路を提供することを目的とする。
れたものであり、入力される光信号のレベルが高い場合
であっても、波形歪みを生じることなく正常に受信でき
る光受信回路を提供することを目的とする。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明は、バースト信号
を受信する光受信回路において、光信号を電流信号に変
換する受光素子と、その受光素子により変換された電流
信号と同一の電流信号を複数生成する同一電流生成回路
と、その同一電流生成回路によって生成された各電流信
号を電圧信号に増幅変換し、互いに増幅率の異なる複数
のプリアンプと、そのプリアンプのピーク電圧値を検出
するピーク検出回路と、そのピーク検出回路によって検
出されたピーク電圧値に基づいて、前記複数のプリアン
プの中から飽和領域動作を起こさないプリアンプを選択
する選択回路と、その選択回路によって選択されたプリ
アンプから出力される電圧信号を出力するように切り換
える切換スイッチと、前記それぞれのバースト信号の光
レベルに応じて出力を切り換えるように、前記ピーク検
出回路にリセット信号を入力してピーク検出回路のピー
クホールド状態をリセットするリセット回路とを有する
ことを特徴とするものである。
を受信する光受信回路において、光信号を電流信号に変
換する受光素子と、その受光素子により変換された電流
信号と同一の電流信号を複数生成する同一電流生成回路
と、その同一電流生成回路によって生成された各電流信
号を電圧信号に増幅変換し、互いに増幅率の異なる複数
のプリアンプと、そのプリアンプのピーク電圧値を検出
するピーク検出回路と、そのピーク検出回路によって検
出されたピーク電圧値に基づいて、前記複数のプリアン
プの中から飽和領域動作を起こさないプリアンプを選択
する選択回路と、その選択回路によって選択されたプリ
アンプから出力される電圧信号を出力するように切り換
える切換スイッチと、前記それぞれのバースト信号の光
レベルに応じて出力を切り換えるように、前記ピーク検
出回路にリセット信号を入力してピーク検出回路のピー
クホールド状態をリセットするリセット回路とを有する
ことを特徴とするものである。
【００１１】前記選択回路は、前記ピーク検出回路によ
って検出されたプリアンプのピーク電圧値が許容範囲内
にあり、かつ最大の増幅率が得られるプリアンプを選択
してもよい。
って検出されたプリアンプのピーク電圧値が許容範囲内
にあり、かつ最大の増幅率が得られるプリアンプを選択
してもよい。
【００１２】本発明の他の光受信回路は、光信号を電流
信号に変換する受光素子と、その受光素子により変換さ
れた電流信号と同一の第１及び第２の電流信号を生成す
る同一電流生成回路と、その同一電流生成回路によって
生成された第１の電流信号を電圧信号に増幅変換する第
１のプリアンプと、前記同一電流生成回路によって生成
された第２の電流信号を電圧信号に増幅変換し、前記第
１のプリアンプよりも増幅率の小さい第２のプリアンプ
と、第１のプリアンプに接続され、第１のプリアンプの
ピーク電圧値を検出する第１のピーク検出回路と、第２
のプリアンプに接続され、第２のプリアンプのピーク電
圧値を検出する第２のピーク検出回路と、前記第１及び
第２のピーク検出回路によって検出されたピーク電圧値
に基づいて、前記第１及び第２のプリアンプの中から飽
和領域動作を起こさないプリアンプを選択する選択回路
と、その選択回路によって選択された第１のプリアンプ
又は第２のプリアンプから出力される電圧信号を出力す
るように切り換える切換スイッチと、前記それぞれのバ
ースト信号の光レベルに応じて出力を切り換えるよう
に、前記第１及び第２のピーク検出回路にリセット信号
を入力して、ピーク検出回路のピークホールド状態をリ
セットするリセット回路と、を有することを特徴とする
ものである。
信号に変換する受光素子と、その受光素子により変換さ
れた電流信号と同一の第１及び第２の電流信号を生成す
る同一電流生成回路と、その同一電流生成回路によって
生成された第１の電流信号を電圧信号に増幅変換する第
１のプリアンプと、前記同一電流生成回路によって生成
された第２の電流信号を電圧信号に増幅変換し、前記第
１のプリアンプよりも増幅率の小さい第２のプリアンプ
と、第１のプリアンプに接続され、第１のプリアンプの
ピーク電圧値を検出する第１のピーク検出回路と、第２
のプリアンプに接続され、第２のプリアンプのピーク電
圧値を検出する第２のピーク検出回路と、前記第１及び
第２のピーク検出回路によって検出されたピーク電圧値
に基づいて、前記第１及び第２のプリアンプの中から飽
和領域動作を起こさないプリアンプを選択する選択回路
と、その選択回路によって選択された第１のプリアンプ
又は第２のプリアンプから出力される電圧信号を出力す
るように切り換える切換スイッチと、前記それぞれのバ
ースト信号の光レベルに応じて出力を切り換えるよう
に、前記第１及び第２のピーク検出回路にリセット信号
を入力して、ピーク検出回路のピークホールド状態をリ
セットするリセット回路と、を有することを特徴とする
ものである。
【００１３】前記選択回路は、前記ピーク検出回路によ
って検出された第１のプリアンプのピーク電圧値が許容
範囲内にある場合には、前記第１のプリアンプを選択
し、許容範囲内にない場合には、前記第２のプリアンプ
を選択してもよい。
って検出された第１のプリアンプのピーク電圧値が許容
範囲内にある場合には、前記第１のプリアンプを選択
し、許容範囲内にない場合には、前記第２のプリアンプ
を選択してもよい。
【００１４】
【００１５】
【００１６】
【００１７】
【００１８】上記プリアンプは、オペアンプと帰還抵抗
とを有する負帰還増幅回路である。
とを有する負帰還増幅回路である。
【００１９】上記カレントミラー回路は、バイポーラト
ランジスタで構成してもよく、ＭＯＳトランジスタで構
成してもよい。
ランジスタで構成してもよく、ＭＯＳトランジスタで構
成してもよい。
【００２０】
【００２１】本発明によれば、選択手段によって飽和領
域動作を行っていない増幅手段を選択し、切換手段によ
って、その増幅手段の出力電圧信号を回路全体の出力信
号になるように切り換えるので、受信された光信号が大
きなレベルになっても、波形歪みを生じることなく正常
に受信できる。
域動作を行っていない増幅手段を選択し、切換手段によ
って、その増幅手段の出力電圧信号を回路全体の出力信
号になるように切り換えるので、受信された光信号が大
きなレベルになっても、波形歪みを生じることなく正常
に受信できる。
【００２２】
【発明の実施の形態】以下、本発明の実施の形態を、図
面を参照して説明する。図１は、本発明の光受信回路を
示すブロック図である。本発明の光受信装置は、図１に
示す光受信回路１を有する。
面を参照して説明する。図１は、本発明の光受信回路を
示すブロック図である。本発明の光受信装置は、図１に
示す光受信回路１を有する。
【００２３】図１に示すように、本発明の光受信回路１
は、光信号を電流信号に変換する受光素子２と、その受
光素子２により変換された入力電流信号Ｉｉｎと同一に
複製された第１の電流信号Ｉ１及び第２の電流信号Ｉ２
を生成するカレントミラー回路３と、そのカレントミラ
ー回路３によって生成された第１の電流信号Ｉ１を電圧
信号に増幅変換し、増幅率の大きい第１のプリアンプ４
と、カレントミラー回路３によって生成された第２の電
流信号Ｉ２を電圧信号に増幅変換し、第１のプリアンプ
４よりも増幅率の小さい第２のプリアンプ５と、を有す
る。
は、光信号を電流信号に変換する受光素子２と、その受
光素子２により変換された入力電流信号Ｉｉｎと同一に
複製された第１の電流信号Ｉ１及び第２の電流信号Ｉ２
を生成するカレントミラー回路３と、そのカレントミラ
ー回路３によって生成された第１の電流信号Ｉ１を電圧
信号に増幅変換し、増幅率の大きい第１のプリアンプ４
と、カレントミラー回路３によって生成された第２の電
流信号Ｉ２を電圧信号に増幅変換し、第１のプリアンプ
４よりも増幅率の小さい第２のプリアンプ５と、を有す
る。
【００２４】カレントミラー回路３は、受光素子２に接
続されたＰＮＰ型のトランジスタ６と、第１の電流信号
Ｉ１（コレクタ電流）を出力するＰＮＰ型のトランジス
タ７と、第２の電流信号Ｉ２（コレクタ電流）を出力す
るＰＮＰ型のトランジスタ８とを有する。トランジスタ
６のコレクタは受光素子２に接続され、エミッタは電流
源９に接続される。トランジスタ７のコレクタは、第１
のプリアンプ４に接続され、エミッタは電流源９に接続
される。トランジスタ８のコレクタは、第２のプリアン
プ５に接続され、エミッタは電流源９に接続される。ト
ランジスタ６のベースは、コレクタと接続されるととも
に、トランジスタ７及びトランジスタ８のベースに接続
される。
続されたＰＮＰ型のトランジスタ６と、第１の電流信号
Ｉ１（コレクタ電流）を出力するＰＮＰ型のトランジス
タ７と、第２の電流信号Ｉ２（コレクタ電流）を出力す
るＰＮＰ型のトランジスタ８とを有する。トランジスタ
６のコレクタは受光素子２に接続され、エミッタは電流
源９に接続される。トランジスタ７のコレクタは、第１
のプリアンプ４に接続され、エミッタは電流源９に接続
される。トランジスタ８のコレクタは、第２のプリアン
プ５に接続され、エミッタは電流源９に接続される。ト
ランジスタ６のベースは、コレクタと接続されるととも
に、トランジスタ７及びトランジスタ８のベースに接続
される。
【００２５】第１のプリアンプ４及び第２のプリアンプ
５は、トランスインピーダンス型の負帰還増幅回路であ
り、第１のプリアンプ４は、オペアンプ４ａと帰還抵抗
Ｒ１とからなり、第２のプリアンプ５は、オペアンプ５
ａと帰還抵抗Ｒ２とからなる。第１のプリアンプ４の増
幅率が第２のプリアンプ５の増幅率よりも大きくなるよ
うに、各帰還抵抗の抵抗値は、Ｒ１＞Ｒ２となる。
５は、トランスインピーダンス型の負帰還増幅回路であ
り、第１のプリアンプ４は、オペアンプ４ａと帰還抵抗
Ｒ１とからなり、第２のプリアンプ５は、オペアンプ５
ａと帰還抵抗Ｒ２とからなる。第１のプリアンプ４の増
幅率が第２のプリアンプ５の増幅率よりも大きくなるよ
うに、各帰還抵抗の抵抗値は、Ｒ１＞Ｒ２となる。
【００２６】本発明の光受信回路１は、さらに第１のプ
リアンプ４及び第２のプリアンプ５のピーク電圧値を検
出する第１及び第２のピーク検出回路１０、１１と、第
１のプリアンプ４で飽和領域動作（波形歪み動作）を起
こさない場合には、第１のプリアンプ４を選択し、第１
のプリアンプ４で飽和領域動作を起こす場合には、第２
のプリアンプ５を選択する選択回路１２と、その選択回
路１２によって選択された第１のプリアンプ４又は第２
のプリアンプ５から出力される電圧信号を出力するよう
に切り換える切換スイッチ１３と、を有する。
リアンプ４及び第２のプリアンプ５のピーク電圧値を検
出する第１及び第２のピーク検出回路１０、１１と、第
１のプリアンプ４で飽和領域動作（波形歪み動作）を起
こさない場合には、第１のプリアンプ４を選択し、第１
のプリアンプ４で飽和領域動作を起こす場合には、第２
のプリアンプ５を選択する選択回路１２と、その選択回
路１２によって選択された第１のプリアンプ４又は第２
のプリアンプ５から出力される電圧信号を出力するよう
に切り換える切換スイッチ１３と、を有する。
【００２７】選択回路１２は、予め基準電圧ＶＲが設定
され、その基準電圧ＶＲとプリアンプのピーク電圧値Ｐ
１とＰ２とを比較することにより、飽和領域動作を起こ
すか、起こさないかを判断する。
され、その基準電圧ＶＲとプリアンプのピーク電圧値Ｐ
１とＰ２とを比較することにより、飽和領域動作を起こ
すか、起こさないかを判断する。
【００２８】次に、本発明の光受信回路１の動作を説明
する。まず、入力された光信号は、受光素子２によって
受信され入力電流信号Ｉｉｎに変換される。そして、カ
レントミラー回路３によって、変換された電流信号を複
製した第１の電流信号Ｉ１及び第２の電流信号Ｉ２が生
成される。
する。まず、入力された光信号は、受光素子２によって
受信され入力電流信号Ｉｉｎに変換される。そして、カ
レントミラー回路３によって、変換された電流信号を複
製した第１の電流信号Ｉ１及び第２の電流信号Ｉ２が生
成される。
【００２９】次いで、生成された第１の電流信号Ｉ１は
第１のプリアンプ４に入力され、第２の電流信号Ｉ２は
第２のプリアンプ５に入力される。第１の電流信号Ｉ１
は、第１のプリアンプ４により電圧信号に変換され、か
つ所定の増幅率で増幅される。第２の電流信号Ｉ２は、
第２のプリアンプ５により電圧信号に変換され、かつ所
定の増幅率で増幅される。
第１のプリアンプ４に入力され、第２の電流信号Ｉ２は
第２のプリアンプ５に入力される。第１の電流信号Ｉ１
は、第１のプリアンプ４により電圧信号に変換され、か
つ所定の増幅率で増幅される。第２の電流信号Ｉ２は、
第２のプリアンプ５により電圧信号に変換され、かつ所
定の増幅率で増幅される。
【００３０】次いで、第１のピーク検出回路１０によっ
て、第１のプリアンプ４の出力振幅値であるピーク電圧
値Ｐ１が検出されるとともに、第２のピーク検出回路１
１によって、第２のプリアンプ５のピーク電圧値Ｐ２が
検出される。
て、第１のプリアンプ４の出力振幅値であるピーク電圧
値Ｐ１が検出されるとともに、第２のピーク検出回路１
１によって、第２のプリアンプ５のピーク電圧値Ｐ２が
検出される。
【００３１】次いで、選択回路１２によって、第１のピ
ーク検出回路１０によって検出されたピーク電圧値Ｐ１
が基準電圧値ＶＲを越えているか否かを判断することに
より、第１のプリアンプ４が飽和領域動作をしているか
否かを検出する。選択回路１２による判断の結果、ピー
ク電圧値Ｐ１が基準電圧値ＶＲを越えている場合、第１
のプリアンプ４は飽和領域動作を行っていると判断し、
出力信号を第２のプリアンプ５の出力電圧信号Ｖ２にな
るように切換スイッチ１３により切り換える。
ーク検出回路１０によって検出されたピーク電圧値Ｐ１
が基準電圧値ＶＲを越えているか否かを判断することに
より、第１のプリアンプ４が飽和領域動作をしているか
否かを検出する。選択回路１２による判断の結果、ピー
ク電圧値Ｐ１が基準電圧値ＶＲを越えている場合、第１
のプリアンプ４は飽和領域動作を行っていると判断し、
出力信号を第２のプリアンプ５の出力電圧信号Ｖ２にな
るように切換スイッチ１３により切り換える。
【００３２】図２は、入力電流信号及びプリアンプの出
力電圧信号の波形を示す波形図である。図２において、
受光素子２によって光信号から電流信号に変換されたも
のを入力電流信号とする。
力電圧信号の波形を示す波形図である。図２において、
受光素子２によって光信号から電流信号に変換されたも
のを入力電流信号とする。
【００３３】前述した第１及び第２の電流信号Ｉ１、Ｉ
２が、それぞれ第１のプリアンプ４、第２のプリアンプ
５に入力されると、第１のプリアンプ４の増幅率が第２
のプリアンプ５の増幅率よりも大きいため、各プリアン
プから出力される電圧信号Ｖ１、Ｖ２は図２に示すよう
になる。
２が、それぞれ第１のプリアンプ４、第２のプリアンプ
５に入力されると、第１のプリアンプ４の増幅率が第２
のプリアンプ５の増幅率よりも大きいため、各プリアン
プから出力される電圧信号Ｖ１、Ｖ２は図２に示すよう
になる。
【００３４】第１のプリアンプ４の出力電圧信号Ｖ１及
び第２のプリアンプ５の出力電圧信号Ｖ２をそれぞれ第
１のピーク検出回路１０及び第２のピーク検出回路１１
に入力し、各々のピーク電圧値を検出したものが図２に
示すＰ１、Ｐ２となる。これらのピーク電圧値Ｐ１、Ｐ
２に対し、選択回路１２は、予め基準電圧ＶＲを設定し
ておき、Ｐ１の値がＶＲを下回わらない場合には、第１
のプリアンプ４を選択し、第１のプリアンプ４の出力電
圧信号Ｖ１を回路全体の出力とする。Ｐ１の値がＶＲを
下回わった場合には、選択回路１２は第２のプリアンプ
５を選択し、第２のプリアンプ５の出力電圧信号Ｖ２を
回路全体の出力とするように、切換スイッチ１３によっ
て切り換える。このとき、第２のプリアンプ５の特性
（増幅率）からその増幅率が小さいため、出力電圧信号
Ｖ２は波形歪みを起こすことなく出力される。
び第２のプリアンプ５の出力電圧信号Ｖ２をそれぞれ第
１のピーク検出回路１０及び第２のピーク検出回路１１
に入力し、各々のピーク電圧値を検出したものが図２に
示すＰ１、Ｐ２となる。これらのピーク電圧値Ｐ１、Ｐ
２に対し、選択回路１２は、予め基準電圧ＶＲを設定し
ておき、Ｐ１の値がＶＲを下回わらない場合には、第１
のプリアンプ４を選択し、第１のプリアンプ４の出力電
圧信号Ｖ１を回路全体の出力とする。Ｐ１の値がＶＲを
下回わった場合には、選択回路１２は第２のプリアンプ
５を選択し、第２のプリアンプ５の出力電圧信号Ｖ２を
回路全体の出力とするように、切換スイッチ１３によっ
て切り換える。このとき、第２のプリアンプ５の特性
（増幅率）からその増幅率が小さいため、出力電圧信号
Ｖ２は波形歪みを起こすことなく出力される。
【００３５】また、図１に示す回路の最大入力電流は、
第２のプリアンプ５の増幅率により決まり、その出力波
形に歪みを生じない振幅レベルまで入力されることにな
る。
第２のプリアンプ５の増幅率により決まり、その出力波
形に歪みを生じない振幅レベルまで入力されることにな
る。
【００３６】本発明の光受信回路１によれば、第１のプ
リアンプ４が飽和領域動作を行っていても、増幅率が小
さく、飽和領域動作を行っていない第２のプリアンプ５
の出力電圧信号Ｖ２が出力されるので、入力される光信
号のレベルが高い場合であっても、波形歪みを生じるこ
となく正常に受信することができる。その結果、光伝送
システムの信頼性が向上する。
リアンプ４が飽和領域動作を行っていても、増幅率が小
さく、飽和領域動作を行っていない第２のプリアンプ５
の出力電圧信号Ｖ２が出力されるので、入力される光信
号のレベルが高い場合であっても、波形歪みを生じるこ
となく正常に受信することができる。その結果、光伝送
システムの信頼性が向上する。
【００３７】上述した一連の回路動作は、無入力時の状
態から信号が入力された場合でも同じ動きをするため、
いわゆるバースト信号の受信（パケット信号受信）にも
適用することができる。ただし、この場合にはピーク検
出回路のピークホールド状態をリセットする必要があ
り、無信号入力状態のレベルに引き戻す動作が付随す
る。この場合、ピーク検出回路１０、１１に図２に示す
リセット信号を入力するリセット回路１４（図１参照）
が設けられる。
態から信号が入力された場合でも同じ動きをするため、
いわゆるバースト信号の受信（パケット信号受信）にも
適用することができる。ただし、この場合にはピーク検
出回路のピークホールド状態をリセットする必要があ
り、無信号入力状態のレベルに引き戻す動作が付随す
る。この場合、ピーク検出回路１０、１１に図２に示す
リセット信号を入力するリセット回路１４（図１参照）
が設けられる。
【００３８】図３は、本発明の他の形態の光受信回路を
示すブロック図である。本発明の他の光受信装置は、図
３に示す光受信回路２０を有する。
示すブロック図である。本発明の他の光受信装置は、図
３に示す光受信回路２０を有する。
【００３９】図３に示すように、他の形態の光受信回路
２０は、光信号を電流信号に変換する受光素子２１と、
その受光素子２１により変換された電流信号と同一に複
製された電流信号を複数（ｎ個）生成するカレントミラ
ー回路２２と、そのカレントミラー回路２２によって生
成された各電流信号Ｉ１，Ｉ２，・・・Ｉｎを電圧信号
に増幅変換し、互いに増幅率の異なる複数（ｎ個）のプ
リアンプＰＡ１，ＰＡ２・・・ＰＡｎと、各プリアンプ
ＰＡ１，ＰＡ２・・・ＰＡｎのピーク電圧値を検出する
複数（ｎ個）のピーク検出回路Ｄ１，Ｄ２・・・Ｄｎ
と、複数のプリアンプＰＡ１，ＰＡ２・・・ＰＡｎの中
から飽和領域動作を起こさないプリアンプを選択する選
択回路２３と、その選択回路２３によって選択されたプ
リアンプから出力される電圧信号を出力するように切り
換える切換スイッチ２４と、を有する。
２０は、光信号を電流信号に変換する受光素子２１と、
その受光素子２１により変換された電流信号と同一に複
製された電流信号を複数（ｎ個）生成するカレントミラ
ー回路２２と、そのカレントミラー回路２２によって生
成された各電流信号Ｉ１，Ｉ２，・・・Ｉｎを電圧信号
に増幅変換し、互いに増幅率の異なる複数（ｎ個）のプ
リアンプＰＡ１，ＰＡ２・・・ＰＡｎと、各プリアンプ
ＰＡ１，ＰＡ２・・・ＰＡｎのピーク電圧値を検出する
複数（ｎ個）のピーク検出回路Ｄ１，Ｄ２・・・Ｄｎ
と、複数のプリアンプＰＡ１，ＰＡ２・・・ＰＡｎの中
から飽和領域動作を起こさないプリアンプを選択する選
択回路２３と、その選択回路２３によって選択されたプ
リアンプから出力される電圧信号を出力するように切り
換える切換スイッチ２４と、を有する。
【００４０】カレントミラー回路２２は、各プリアンプ
に接続された複数（ｎ個）のトランジスタＴ１，Ｔ２・
・・Ｔｎを有する。各トランジスタＴ１，Ｔ２・・・Ｔ
ｎのベースは、受光素子２に接続されたトランジスタＴ
０のベースに接続される。
に接続された複数（ｎ個）のトランジスタＴ１，Ｔ２・
・・Ｔｎを有する。各トランジスタＴ１，Ｔ２・・・Ｔ
ｎのベースは、受光素子２に接続されたトランジスタＴ
０のベースに接続される。
【００４１】選択回路２３は、予め基準電圧ＶＲが設定
され、その基準電圧ＶＲと各プリアンプのピーク電圧値
とを比較することにより、飽和領域動作を起こすか、起
こさないかを判断し、プリアンプのピーク電圧値が許容
範囲内にあり、かつ最大の増幅率が得られる最適なプリ
アンプを選択する。
され、その基準電圧ＶＲと各プリアンプのピーク電圧値
とを比較することにより、飽和領域動作を起こすか、起
こさないかを判断し、プリアンプのピーク電圧値が許容
範囲内にあり、かつ最大の増幅率が得られる最適なプリ
アンプを選択する。
【００４２】なお、バースト信号の受信（パケット信号
受信）にも適用することができるように、ピーク検出回
路Ｄ１，Ｄ２・・・Ｄｎにリセット信号を入力するリセ
ット回路２５が設けられる。
受信）にも適用することができるように、ピーク検出回
路Ｄ１，Ｄ２・・・Ｄｎにリセット信号を入力するリセ
ット回路２５が設けられる。
【００４３】他の形態の光受信回路２０によれば、選択
回路２３により複数あるプリアンプＰＡ１，ＰＡ２・・
・ＰＡｎの中から最適なプリアンプを選択することがで
きるので、波形歪みを生じることがなく、かつ増幅率の
高い電圧信号を出力することができる。
回路２３により複数あるプリアンプＰＡ１，ＰＡ２・・
・ＰＡｎの中から最適なプリアンプを選択することがで
きるので、波形歪みを生じることがなく、かつ増幅率の
高い電圧信号を出力することができる。
【００４４】本発明は、上記実施の形態に限定されるこ
とはなく、特許請求の範囲に記載された技術的事項の範
囲内において、種々の変更が可能である。例えば、カレ
ントミラー回路３、２２にはＰＮＰ型のトランジスタが
用いられているが、バイポーラトランジスタにはベース
電流が流れるため、入力電流Ｉｉｎを複製した電流
Ｉ １、Ｉ２・・・に誤差が生じるおそれがある。そこ
で、ＰＮＰトランジスタの代わりにＰチャネルＭＯＳト
ランジスタを用いてもよい。この場合、ベース電流分は
発生せず、精度が改善された電流の複製が可能となる。
とはなく、特許請求の範囲に記載された技術的事項の範
囲内において、種々の変更が可能である。例えば、カレ
ントミラー回路３、２２にはＰＮＰ型のトランジスタが
用いられているが、バイポーラトランジスタにはベース
電流が流れるため、入力電流Ｉｉｎを複製した電流
Ｉ １、Ｉ２・・・に誤差が生じるおそれがある。そこ
で、ＰＮＰトランジスタの代わりにＰチャネルＭＯＳト
ランジスタを用いてもよい。この場合、ベース電流分は
発生せず、精度が改善された電流の複製が可能となる。
【００４５】また、他の実施の形態では、プリアンプ等
の数には特に制限はない。
の数には特に制限はない。
【００４６】
【発明の効果】本発明によれば、選択手段によって飽和
領域動作を行っていない増幅手段を選択し、切換手段に
よって、その増幅手段の出力電圧信号を回路全体の出力
信号になるように切り換えるので、受信された光信号が
大きなレベルになっても、波形歪みを生じることなく正
常に受信できる。その結果、光伝送システムの信頼性が
向上する。
領域動作を行っていない増幅手段を選択し、切換手段に
よって、その増幅手段の出力電圧信号を回路全体の出力
信号になるように切り換えるので、受信された光信号が
大きなレベルになっても、波形歪みを生じることなく正
常に受信できる。その結果、光伝送システムの信頼性が
向上する。
【００４７】また、ピーク検出回路のピークホールド状
態をリセットするリセット回路を有することにより、バ
ースト信号（パケット信号）のような不連続信号を受信
した場合でも、それぞれのバースト信号の光レベルに応
じて出力を切り換えることにより、正常な受信動作を行
うことができる。
態をリセットするリセット回路を有することにより、バ
ースト信号（パケット信号）のような不連続信号を受信
した場合でも、それぞれのバースト信号の光レベルに応
じて出力を切り換えることにより、正常な受信動作を行
うことができる。
【図１】本発明の光受信回路を示すブロック図である。
【図２】入力電流信号、プリアンプの出力電圧信号及び
リセット信号の波形を示す波形図である。
リセット信号の波形を示す波形図である。
【図３】本発明の他の形態の光受信回路を示すブロック
図である。
図である。
【図４】従来のバースト光受信回路を示すブロック図で
ある。
ある。
１：光受信回路 ２：受光素子 ３：カレントミラー回路 ４：第１のプリアンプ ５：第２のプリアンプ １０：第１のピーク検出回路 １１：第２のピーク検出回路 １２：選択回路 １３：切換スイッチ １４：リセット回路 ２０：光受信回路 ２１：受光素子 ２２：カレントミラー回路 ＰＡ１，ＰＡ２・・・ＰＡｎ：プリアンプ Ｄ１，Ｄ２・・・Ｄｎ：ピーク検出回路 ２３：選択回路 ２４：切換スイッチ ２５：リセット回路
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 10/28 (58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名) H03F 3/08 H04B 10/06
Claims (7)
- 【請求項１】バースト信号を受信する光受信回路におい
て、 光信号を電流信号に変換する受光素子と、 その受光素子により変換された電流信号と同一の電流信
号を複数生成する同一電流生成回路と、 その同一電流生成回路によって生成された各電流信号を
電圧信号に増幅変換し、互いに増幅率の異なる複数のプ
リアンプと、 各プリアンプのピーク電圧値を検出するピーク検出回路
と、 そのピーク検出回路によって検出されたピーク電圧値に
基づいて、前記複数のプリアンプの中から飽和領域動作
を起こさないプリアンプを選択する選択回路と、 その選択回路によって選択されたプリアンプから出力さ
れる電圧信号を出力するように切り換える切換スイッチ
と、 前記それぞれのバースト信号の光レベルに応じて出力を
切り換えるように、前記ピーク検出回路にリセット信号
を入力してピーク検出回路のピークホールド状態をリセ
ットするリセット回路と、 を有することを特徴とする光受信回路。 - 【請求項２】前記選択回路は、前記ピーク検出回路によ
って検出されたプリアンプのピーク電圧値が許容範囲内
にあり、かつ最大の増幅率が得られるプリアンプを選択
する、ことを特徴とする請求項１に記載の光受信回路。 - 【請求項３】バースト信号を受信する光受信回路におい
て、 光信号を電流信号に変換する受光素子と、 その受光素子により変換された電流信号と同一の第１及
び第２の電流信号を生成する同一電流生成回路と、 その同一電流生成回路によって生成された第１の電流信
号を電圧信号に増幅変換する第１のプリアンプと、 前記同一電流生成回路によって生成された第２の電流信
号を電圧信号に増幅変換し、前記第１のプリアンプより
も増幅率の小さい第２のプリアンプと、 第１のプリアンプに接続され、第１のプリアンプのピー
ク電圧値を検出する第１のピーク検出回路と、 第２のプリアンプに接続され、第２のプリアンプのピー
ク電圧値を検出する第２のピーク検出回路と、 前記第１及び第２のピーク検出回路によって検出された
ピーク電圧値に基づいて、前記第１及び第２のプリアン
プの中から飽和領域動作を起こさないプリアンプを選択
する選択回路と、 その選択回路によって選択された第１のプリアンプ又は
第２のプリアンプから出力される電圧信号を出力するよ
うに切り換える切換スイッチと、 前記それぞれのバースト信号の光レベルに応じて出力を
切り換えるように、前記第１及び第２のピーク検出回路
にリセット信号を入力して、ピーク検出回路のピークホ
ールド状態をリセットするリセット回路と、 を有することを特徴とする光受信回路。 - 【請求項４】前記選択回路は、前記ピーク検出回路によ
って検出された第１のプリアンプのピーク電圧値が許容
範囲内にある場合には、前記第１のプリアンプを選択
し、許容範囲内にない場合には、前記第２のプリアンプ
を選択する、 ことを特徴とする請求項３に記載の光受信回路。 - 【請求項５】前記プリアンプは、オペアンプと帰還抵抗
とを有する負帰還増幅回路であることを特徴とする請求
項１乃至４のいずれか１つの項に記載の光受信回路。 - 【請求項６】前記同一電流生成回路は、バイポーラトラ
ンジスタで構成されるカレントミラー回路であることを
特徴とする請求項１乃至５のいずれか１つの項に記載の
光受信回路。 - 【請求項７】前記同一電流生成回路は、ＭＯＳトランジ
スタで構成されるカレントミラー回路であることを特徴
とする請求項１乃至５のいずれか１つの項に記載の光受
信回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10162198A JP3230574B2 (ja) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | 光受信回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP10162198A JP3230574B2 (ja) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | 光受信回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11298259A JPH11298259A (ja) | 1999-10-29 |
| JP3230574B2 true JP3230574B2 (ja) | 2001-11-19 |
Family
ID=14305480
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP10162198A Expired - Fee Related JP3230574B2 (ja) | 1998-04-14 | 1998-04-14 | 光受信回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3230574B2 (ja) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7912380B2 (en) | 2005-03-25 | 2011-03-22 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical receiver |
| JP2006319427A (ja) * | 2005-05-10 | 2006-11-24 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光受信器 |
| JP4892287B2 (ja) * | 2006-06-30 | 2012-03-07 | 富士通株式会社 | Ｐｏｎ通信用光パワーモニタ |
| JP5885467B2 (ja) * | 2011-11-01 | 2016-03-15 | 三菱電機株式会社 | 受光レベル取得装置、光受信器、光通信システム、受光レベル取得方法及びプログラム |
| JP6939419B2 (ja) * | 2017-10-30 | 2021-09-22 | 株式会社デンソー | 信号処理装置 |
-
1998
- 1998-04-14 JP JP10162198A patent/JP3230574B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH11298259A (ja) | 1999-10-29 |
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| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| LAPS | Cancellation because of no payment of annual fees |