JP3393395B2 - 歪み補償回路 - Google Patents
歪み補償回路Info
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は歪み補償回路に関
し、特にアナログ光伝送用受光回路の出力信号の歪みを
補償する歪み補償回路に関する。
し、特にアナログ光伝送用受光回路の出力信号の歪みを
補償する歪み補償回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】アナログ光伝送受光回路が文献「アナロ
グ用広帯域ＰＩＮ―ＡＭＰモジュール」（１９９３年３
月電子情報通信学会春期大会 講演論文集［分冊４］Ｂ
―９９１）に記載されている。この受光回路は、図３に
示されているように、光信号を受光して電流信号に変換
する受光素子２と、この受光出力電流を電圧に変換する
電流・電圧変換回路４と、この変換出力を増幅する出力
増幅器１８とを含んで構成されている。なお、図中の３
ａ及びｂは正バイアス電源、５は増幅器、６は帰還抵
抗、１１は出力端子である。
グ用広帯域ＰＩＮ―ＡＭＰモジュール」（１９９３年３
月電子情報通信学会春期大会 講演論文集［分冊４］Ｂ
―９９１）に記載されている。この受光回路は、図３に
示されているように、光信号を受光して電流信号に変換
する受光素子２と、この受光出力電流を電圧に変換する
電流・電圧変換回路４と、この変換出力を増幅する出力
増幅器１８とを含んで構成されている。なお、図中の３
ａ及びｂは正バイアス電源、５は増幅器、６は帰還抵
抗、１１は出力端子である。
【０００３】かかる構成からなる受光回路１７におい
て、光信号が受光素子２に入力されると電流信号に変換
され、この電流信号が電流・電圧変換回路４で電圧信号
に変換される。電流・電圧変換回路４で変換された電圧
信号は、出力増幅器１８で増幅され、出力端子から出力
される。
て、光信号が受光素子２に入力されると電流信号に変換
され、この電流信号が電流・電圧変換回路４で電圧信号
に変換される。電流・電圧変換回路４で変換された電圧
信号は、出力増幅器１８で増幅され、出力端子から出力
される。
【０００４】しかしながら、かかる受光回路１７で周波
数の異なる２波以上の搬送波を含む信号を伝送するアナ
ログ光信号を受光した場合に、回路を構成する受光素子
２、電流・電圧変換回路４、出力増幅器１８等の各素子
の非線形性により、相互変調歪みが発生するという問題
点がある。
数の異なる２波以上の搬送波を含む信号を伝送するアナ
ログ光信号を受光した場合に、回路を構成する受光素子
２、電流・電圧変換回路４、出力増幅器１８等の各素子
の非線形性により、相互変調歪みが発生するという問題
点がある。
【０００５】また、受光回路１７が低雑音になるように
回路素子を選択すると共に、光変調度と電流・電圧変換
回路４の電流・電圧変換利得とを大きく設定すると、電
流・電圧変換回路４と出力増幅器１８の出力レベルが高
くなり相互変調歪みが大きくなる。このため、受光回路
１７において低相互変調歪みかつ低雑音の出力信号を得
ることが困難であるという問題点がある。
回路素子を選択すると共に、光変調度と電流・電圧変換
回路４の電流・電圧変換利得とを大きく設定すると、電
流・電圧変換回路４と出力増幅器１８の出力レベルが高
くなり相互変調歪みが大きくなる。このため、受光回路
１７において低相互変調歪みかつ低雑音の出力信号を得
ることが困難であるという問題点がある。
【０００６】そこで、かかる問題点を解決するために
は、歪み補償回路を設ける必要がある。図４は特開昭６
１―１２８７６７号公報に記載されている歪み補償回路
の原理を示す構成図である。図において、従来の歪み補
償回路は、電力系統線路１９ａ及び１９ｂと、これら電
力系統線路１９ａと１９ｂとの間に接続された共振手段
２０と、電力系統線路１９ａ及び１９ｂを介して電力供
給される負荷２１とを含んで構成されている。共振手段
２０は、例えばコイルとコンデンサとが直列接続された
構成とする。
は、歪み補償回路を設ける必要がある。図４は特開昭６
１―１２８７６７号公報に記載されている歪み補償回路
の原理を示す構成図である。図において、従来の歪み補
償回路は、電力系統線路１９ａ及び１９ｂと、これら電
力系統線路１９ａと１９ｂとの間に接続された共振手段
２０と、電力系統線路１９ａ及び１９ｂを介して電力供
給される負荷２１とを含んで構成されている。共振手段
２０は、例えばコイルとコンデンサとが直列接続された
構成とする。
【０００７】かかる構成において、共振手段２０が共振
動作することにより、高調波電流に周波数が等しく、か
つ逆位相の振幅電流が発生すると共に、この共振電流を
電力系統に供給する。そして、この共振手段２０の共振
動作を制御することによって、高調波電流を減衰させる
のである。これにより、電力系統の高調波歪みを補償す
ることができる。
動作することにより、高調波電流に周波数が等しく、か
つ逆位相の振幅電流が発生すると共に、この共振電流を
電力系統に供給する。そして、この共振手段２０の共振
動作を制御することによって、高調波電流を減衰させる
のである。これにより、電力系統の高調波歪みを補償す
ることができる。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上述し
た特許公報に記載されている従来の歪み補償回路は、共
振手段の共振周波数によって発生する歪みしか補償でき
ないため、周波数の異なる２波以上の任意の搬送波を含
む信号を伝送するときに発生する相互変調歪みを全て補
償することができないという欠点がある。また、かかる
歪み補償回路は、奇数次の歪み成分だけ補償するため、
図３の受光回路１７に用いたとしても、偶数次の歪み成
分を補償することができないという欠点がある。さら
に、かかる歪み補償回路は、レベルの低い歪みを補償す
ることができないという欠点もあった。
た特許公報に記載されている従来の歪み補償回路は、共
振手段の共振周波数によって発生する歪みしか補償でき
ないため、周波数の異なる２波以上の任意の搬送波を含
む信号を伝送するときに発生する相互変調歪みを全て補
償することができないという欠点がある。また、かかる
歪み補償回路は、奇数次の歪み成分だけ補償するため、
図３の受光回路１７に用いたとしても、偶数次の歪み成
分を補償することができないという欠点がある。さら
に、かかる歪み補償回路は、レベルの低い歪みを補償す
ることができないという欠点もあった。
【０００９】本発明は上述した従来技術の欠点を解決す
るためになされたものであり、その目的は周波数の異な
る２波以上の搬送波を含む信号を伝送する場合における
相互変調歪みを確実に補償することのできる歪み補償回
路を提供することである。
るためになされたものであり、その目的は周波数の異な
る２波以上の搬送波を含む信号を伝送する場合における
相互変調歪みを確実に補償することのできる歪み補償回
路を提供することである。
【００１０】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、周波数
の異なる２波以上の基本搬送波を含むアナログ光信号を
受光し電流に変換する受光回路と、前記変換された電流
を電圧に変換する電流／電圧変換回路と、前記変換され
た電圧値を増幅する増幅回路とを備えるアナログ光伝送
用受光回路において、前記各回路の非線形性の動作特性
により起因し前記基本搬送波から生じた相互変調歪みと
略同一でかつ逆相の歪み信号を発生する歪み発生手段
と、前記歪み信号と前記増幅回路の増幅出力とを合波す
る合波手段とを含み、この合波手段の合波出力を導出す
るようにしたことを特徴とするアナログ光伝送用受光回
路を得ることができる。
の異なる２波以上の基本搬送波を含むアナログ光信号を
受光し電流に変換する受光回路と、前記変換された電流
を電圧に変換する電流／電圧変換回路と、前記変換され
た電圧値を増幅する増幅回路とを備えるアナログ光伝送
用受光回路において、前記各回路の非線形性の動作特性
により起因し前記基本搬送波から生じた相互変調歪みと
略同一でかつ逆相の歪み信号を発生する歪み発生手段
と、前記歪み信号と前記増幅回路の増幅出力とを合波す
る合波手段とを含み、この合波手段の合波出力を導出す
るようにしたことを特徴とするアナログ光伝送用受光回
路を得ることができる。
【００１１】
【発明の実施の形態】本発明の作用は以下の通りであ
る。
る。
【００１２】歪み発生源となる増幅回路において発生す
る波形歪みと略同一でかつ逆相の歪みを有する歪み信号
を発生する。この歪み信号と増幅回路の増幅出力とを合
波し、この合波手段の合波出力を導出する。歪み信号
は、増幅回路の増幅出力に応じて偶数次の歪み、奇数次
の歪みを夫々発生させ、両歪みを位相反転後に合波して
作成する。
る波形歪みと略同一でかつ逆相の歪みを有する歪み信号
を発生する。この歪み信号と増幅回路の増幅出力とを合
波し、この合波手段の合波出力を導出する。歪み信号
は、増幅回路の増幅出力に応じて偶数次の歪み、奇数次
の歪みを夫々発生させ、両歪みを位相反転後に合波して
作成する。
【００１３】次に、本発明の実施例について図面を参照
して説明する。
して説明する。
【００１４】図１は本発明による歪み補償回路の一実施
例の構成を示すブロック図であり、図３と同等部分は同
一符号により示されている。図１においては、図３の場
合と同様に、受光回路に設けた歪み補償回路の構成が示
されている。
例の構成を示すブロック図であり、図３と同等部分は同
一符号により示されている。図１においては、図３の場
合と同様に、受光回路に設けた歪み補償回路の構成が示
されている。
【００１５】図において、本発明の一実施例による歪み
補償回路を含む受光回路１は、歪み発生源となる受光素
子２、電流・電圧変換回路４及び出力増幅器８と、電流
・電圧変換回路４の出力を分配する分配器７ａと、この
分配出力に応じて歪みを発生する歪み発生回路１０と、
出力増幅器８の出力の位相調整を行う位相調整器９ａ
と、この位相調整出力と歪み発生回路１０において発生
した歪みとを合波する合波器７ｂとを含んで構成されて
いる。なお、Ｔ１及びＴ２は入力端子、Ｔ３及びＴ４は
出力端子である。
補償回路を含む受光回路１は、歪み発生源となる受光素
子２、電流・電圧変換回路４及び出力増幅器８と、電流
・電圧変換回路４の出力を分配する分配器７ａと、この
分配出力に応じて歪みを発生する歪み発生回路１０と、
出力増幅器８の出力の位相調整を行う位相調整器９ａ
と、この位相調整出力と歪み発生回路１０において発生
した歪みとを合波する合波器７ｂとを含んで構成されて
いる。なお、Ｔ１及びＴ２は入力端子、Ｔ３及びＴ４は
出力端子である。
【００１６】かかる構成において、受光素子２は受光し
た光信号を電流信号に変換する。受光素子２は、受光し
た光信号を電流信号に変換する。受光素子２は、受光し
た光信号に周波数の異なる２波以上の搬送波が含まれて
いるとき、その非線形性等によって相互変調歪みを発生
する。
た光信号を電流信号に変換する。受光素子２は、受光し
た光信号を電流信号に変換する。受光素子２は、受光し
た光信号に周波数の異なる２波以上の搬送波が含まれて
いるとき、その非線形性等によって相互変調歪みを発生
する。
【００１７】電流・電圧変換回路４は受光素子２に接続
され、受光素子２が変換した電流信号を電圧信号に変換
する。電流・電圧変換回路４は、周波数の異なる２波以
上の搬送波が含まれている信号を出力するときに、その
非線形性により相互変調歪みを発生する。
され、受光素子２が変換した電流信号を電圧信号に変換
する。電流・電圧変換回路４は、周波数の異なる２波以
上の搬送波が含まれている信号を出力するときに、その
非線形性により相互変調歪みを発生する。
【００１８】電流・電圧変換回路４で発生する相互変調
歪みは、出力レベルが大きくなるほど発生量が増える。
このため、受光回路１を低雑音特性にするように電流・
電圧変換回路４の電流・電圧変換利得を大きくして出力
レベルを大きくすると、電流・電圧変換利得の増加に伴
い、相互変調歪みが増大する。電流・電圧変換回路４に
おける電流・電圧変換利得の調整は、電流・電圧変換回
路４が図１に示されているような帰還増幅回路である場
合には、帰還抵抗６の抵抗値を変化させることで行うこ
とができる。
歪みは、出力レベルが大きくなるほど発生量が増える。
このため、受光回路１を低雑音特性にするように電流・
電圧変換回路４の電流・電圧変換利得を大きくして出力
レベルを大きくすると、電流・電圧変換利得の増加に伴
い、相互変調歪みが増大する。電流・電圧変換回路４に
おける電流・電圧変換利得の調整は、電流・電圧変換回
路４が図１に示されているような帰還増幅回路である場
合には、帰還抵抗６の抵抗値を変化させることで行うこ
とができる。
【００１９】電流・電圧変換回路４から出力された電圧
信号は分配器７ａに入力され、同じ周波数で同じレベル
かつ同じ位相の信号を２つの出力端子から夫々出力す
る。
信号は分配器７ａに入力され、同じ周波数で同じレベル
かつ同じ位相の信号を２つの出力端子から夫々出力す
る。
【００２０】分配器７ａの一方の出力信号は出力増幅器
８に入力され、他方の出力信号は歪み発生回路１０に入
力される。
８に入力され、他方の出力信号は歪み発生回路１０に入
力される。
【００２１】出力増幅器８は、分配７ａから得る信号を
増幅して出力する。出力増幅器８は、周波数の異なる２
波以上の搬送波が含まれている信号を出力するときに、
その非線形性により相互変調歪みを発生する。出力増幅
器８で発生する相互変調歪みは、出力レベルが大きくな
ればなるほど発生量が増える。
増幅して出力する。出力増幅器８は、周波数の異なる２
波以上の搬送波が含まれている信号を出力するときに、
その非線形性により相互変調歪みを発生する。出力増幅
器８で発生する相互変調歪みは、出力レベルが大きくな
ればなるほど発生量が増える。
【００２２】このため、受光回路１を低雑音特性にする
ために例えば、出力増幅器８の出力信号を大きくする
と、出力レベルの増大に伴い相互変調歪みが増大する。
ために例えば、出力増幅器８の出力信号を大きくする
と、出力レベルの増大に伴い相互変調歪みが増大する。
【００２３】歪み発生回路１０は、分配器７ａの他方の
出力信号を用いて、出力増幅器８の出力端子Ｔ２の信号
に含まれる相互変調歪みと同じ周波数で同じレベルの相
互変調歪みを発生し、出力増幅器８の出力端子Ｔ２への
信号に含まれる相互変調歪みとは逆位相の相互変調歪み
を出力する。
出力信号を用いて、出力増幅器８の出力端子Ｔ２の信号
に含まれる相互変調歪みと同じ周波数で同じレベルの相
互変調歪みを発生し、出力増幅器８の出力端子Ｔ２への
信号に含まれる相互変調歪みとは逆位相の相互変調歪み
を出力する。
【００２４】出力増幅器８の出力信号は、位相調整器９
ａを介して合波器７ｂに入力される。このとき、位相調
整器９ａは、歪み発生器１０の遅延による位相のずれを
吸収する。
ａを介して合波器７ｂに入力される。このとき、位相調
整器９ａは、歪み発生器１０の遅延による位相のずれを
吸収する。
【００２５】位相調整器９ａから出力された信号と、歪
み発生回路１０から出力された相互変調歪みは、合波器
７ｂに夫々入力される。このとき、位相調整器９ａから
出力された信号に含まれる相互変調歪みは、歪み発生回
路１０から出力された相互変調歪みによって打ち消さ
れ、合波器７ｂから低相互変調歪みの信号が出力され
る。合波器７ｂから出力された信号は、出力端子１１よ
り出力される。
み発生回路１０から出力された相互変調歪みは、合波器
７ｂに夫々入力される。このとき、位相調整器９ａから
出力された信号に含まれる相互変調歪みは、歪み発生回
路１０から出力された相互変調歪みによって打ち消さ
れ、合波器７ｂから低相互変調歪みの信号が出力され
る。合波器７ｂから出力された信号は、出力端子１１よ
り出力される。
【００２６】ここで、歪み発生回路１０の内部構成例に
ついて図２を参照して説明する。図２において、歪み発
生回路１０は、分配器７ａの出力信号を分配する分配器
７ｃと、この分配出力を減衰させる可変減衰器１２ａ及
び１２ｂと、可変減衰器１２ａの減衰出力に応じて偶数
次歪みを発生する偶数次歪み発生回路１５と、可変減衰
器１２ｂの減衰出力に応じて奇数次歪みを発生する奇数
次歪み発生回路１６と、偶数次歪み発生回路１５からの
偶数次歪みの位相を反転させる位相調整器９ｂと、奇数
次歪み発生回路１６からの奇数次歪みの位相を反転させ
る位相調整器９ｃと、これら両位相調整器による位相反
転後の偶数次歪み及び奇数次歪みを合波する合波器７ｅ
とを含んで構成されている。
ついて図２を参照して説明する。図２において、歪み発
生回路１０は、分配器７ａの出力信号を分配する分配器
７ｃと、この分配出力を減衰させる可変減衰器１２ａ及
び１２ｂと、可変減衰器１２ａの減衰出力に応じて偶数
次歪みを発生する偶数次歪み発生回路１５と、可変減衰
器１２ｂの減衰出力に応じて奇数次歪みを発生する奇数
次歪み発生回路１６と、偶数次歪み発生回路１５からの
偶数次歪みの位相を反転させる位相調整器９ｂと、奇数
次歪み発生回路１６からの奇数次歪みの位相を反転させ
る位相調整器９ｃと、これら両位相調整器による位相反
転後の偶数次歪み及び奇数次歪みを合波する合波器７ｅ
とを含んで構成されている。
【００２７】かかる構成において、分配器７ａの他方の
出力信号をさらに分配し、同じ周波数で同じレベルかつ
同じ位相の信号を２つの出力端子から出力する。
出力信号をさらに分配し、同じ周波数で同じレベルかつ
同じ位相の信号を２つの出力端子から出力する。
【００２８】分配器７ｃの一方の出力信号は、可変減衰
器１２ａを介して偶数次歪み発生回路１５に入力され
る。このとき、可変減衰器１２ａは、偶数次歪み発生回
路１５の偶数次相互変調歪みの発生量を調整し、出力増
幅器８の出力端子Ｔ２の信号に含まれる偶数次相互変調
歪みと歪み発生回路の出力端子Ｔ４の信号に含まれる偶
数次相互変調歪みを同じレベルにする。
器１２ａを介して偶数次歪み発生回路１５に入力され
る。このとき、可変減衰器１２ａは、偶数次歪み発生回
路１５の偶数次相互変調歪みの発生量を調整し、出力増
幅器８の出力端子Ｔ２の信号に含まれる偶数次相互変調
歪みと歪み発生回路の出力端子Ｔ４の信号に含まれる偶
数次相互変調歪みを同じレベルにする。
【００２９】分配器７ｃの他方の出力信号は、可変減衰
器１２ｂを介して奇数次歪み発生回路１６に入力され
る。このとき、可変減衰器１２ｂは、奇数次歪み発生回
路１６の奇数次相互変調歪みの発生量を調整し、出力増
幅器８の出力端子Ｔ２の信号に含まれる奇数次相互変調
歪みと歪み発生回路の出力端子Ｔ４の信号に含まれる奇
数次相互変調歪みとを同じレベルにする。
器１２ｂを介して奇数次歪み発生回路１６に入力され
る。このとき、可変減衰器１２ｂは、奇数次歪み発生回
路１６の奇数次相互変調歪みの発生量を調整し、出力増
幅器８の出力端子Ｔ２の信号に含まれる奇数次相互変調
歪みと歪み発生回路の出力端子Ｔ４の信号に含まれる奇
数次相互変調歪みとを同じレベルにする。
【００３０】偶数次歪み発生回路１５から出力される偶
数次相互変調歪みは、歪み発生回路の出力端子Ｔ４で図
１の出力増幅器８の出力端子Ｔ２の信号に含まれる偶数
次相互変調歪みと逆位相になるように位相調整器９ｂで
位相を調整した後、合波器７ｅの一方の入力端子に入力
される。
数次相互変調歪みは、歪み発生回路の出力端子Ｔ４で図
１の出力増幅器８の出力端子Ｔ２の信号に含まれる偶数
次相互変調歪みと逆位相になるように位相調整器９ｂで
位相を調整した後、合波器７ｅの一方の入力端子に入力
される。
【００３１】奇数次歪み発生回路１６から出力される奇
数次相互変調歪みは、歪み発生回路の出力端子Ｔ４で図
１の出力増幅器８の出力端子Ｔ２の信号に含まれる奇数
次相互変調歪みと逆位相になるように位相調整器９ｃで
位相を調整した後、合波器７ｅの他方の入力端子に入力
される。
数次相互変調歪みは、歪み発生回路の出力端子Ｔ４で図
１の出力増幅器８の出力端子Ｔ２の信号に含まれる奇数
次相互変調歪みと逆位相になるように位相調整器９ｃで
位相を調整した後、合波器７ｅの他方の入力端子に入力
される。
【００３２】合波器７ｅの出力端子には、偶数次歪み発
生回路１５から出力される偶数次相互変調歪みと、奇数
次歪み発生回路１６から出力される奇数次相互変調歪み
とを合波した信号が出力される。このとき、歪み発生回
路１０は図１の出力増幅器８に入力される信号と同じ信
号を用いて相互変調歪みを発生させているため、合波器
７ｅから出力される相互変調歪みは図１の出力増幅器８
の出力端子Ｔ２の信号に含まれる相互変調歪みと同じ周
波数となる。よって、歪み発生回路１０の出力と図１の
出力増幅器８の出力端子Ｔ２の信号とを図１中の合波器
７ｂで合波すると、受光回路１で発生する相互変調歪み
を打ち消すことができる。
生回路１５から出力される偶数次相互変調歪みと、奇数
次歪み発生回路１６から出力される奇数次相互変調歪み
とを合波した信号が出力される。このとき、歪み発生回
路１０は図１の出力増幅器８に入力される信号と同じ信
号を用いて相互変調歪みを発生させているため、合波器
７ｅから出力される相互変調歪みは図１の出力増幅器８
の出力端子Ｔ２の信号に含まれる相互変調歪みと同じ周
波数となる。よって、歪み発生回路１０の出力と図１の
出力増幅器８の出力端子Ｔ２の信号とを図１中の合波器
７ｂで合波すると、受光回路１で発生する相互変調歪み
を打ち消すことができる。
【００３３】偶数次歪み発生回路１５は、コイル分配器
１３ａと、この分配出力を夫々増幅する増幅器１４ａ及
び１４ｂと、この増幅出力を合波する合波器７ｄとを含
んで構成されている。また、奇数次歪み発生回路１６
は、コイル分配器１３ｂと、この分配出力を夫々増幅す
る増幅器１４ｃ及び１４ｄと、この増幅出力を合波する
コイル合波器１３ｃとを含んで構成されている。
１３ａと、この分配出力を夫々増幅する増幅器１４ａ及
び１４ｂと、この増幅出力を合波する合波器７ｄとを含
んで構成されている。また、奇数次歪み発生回路１６
は、コイル分配器１３ｂと、この分配出力を夫々増幅す
る増幅器１４ｃ及び１４ｄと、この増幅出力を合波する
コイル合波器１３ｃとを含んで構成されている。
【００３４】ここで、偶数次歪み発生回路１５及び奇数
次歪み発生回路１６の動作について説明する。偶数次歪
み発生回路１５と奇数次歪み発生回路１６とに入力され
る信号Ｘ（ω）を、 Ｘ（ω）＝ａ（ωｔ）＋ｂ（ωｔ）2 ＋ｃ（ωｔ）3 ＋
… とすると、コイル分配器１３ａの出力信号は、 Ｙ（ω）＝ｋ・Ｘ（ω） …（１） Ｙ（−ω）＝ｌ・Ｘ（−ω） …（２） の２波となる。なお、式（１）及び式（２）において、
ｋ、ｌは共にコイルの挿入損失である。
次歪み発生回路１６の動作について説明する。偶数次歪
み発生回路１５と奇数次歪み発生回路１６とに入力され
る信号Ｘ（ω）を、 Ｘ（ω）＝ａ（ωｔ）＋ｂ（ωｔ）2 ＋ｃ（ωｔ）3 ＋
… とすると、コイル分配器１３ａの出力信号は、 Ｙ（ω）＝ｋ・Ｘ（ω） …（１） Ｙ（−ω）＝ｌ・Ｘ（−ω） …（２） の２波となる。なお、式（１）及び式（２）において、
ｋ、ｌは共にコイルの挿入損失である。
【００３５】この２波は、例えば、増幅器１４ａ及び１
４ｂを非反転増幅器とすると、増幅器の利得をＡとした
とき増幅器１４ａ、１４ｃの出力で、 Ａ・Ｙ（ω）＝Ａ・ｋ・Ｘ（ω） …（３） Ａ・Ｙ（−ω）＝Ａ・ｌ・Ｘ（−ω） …（４） となる。なお、式（３）は増幅器１４ａの出力又は増幅
器１４ｃの出力であり、式（４）は増幅器１４ｂの出力
又は増幅器１４ｄの出力である。
４ｂを非反転増幅器とすると、増幅器の利得をＡとした
とき増幅器１４ａ、１４ｃの出力で、 Ａ・Ｙ（ω）＝Ａ・ｋ・Ｘ（ω） …（３） Ａ・Ｙ（−ω）＝Ａ・ｌ・Ｘ（−ω） …（４） となる。なお、式（３）は増幅器１４ａの出力又は増幅
器１４ｃの出力であり、式（４）は増幅器１４ｂの出力
又は増幅器１４ｄの出力である。
【００３６】偶数次歪み発生回路１５は、増幅器１４ａ
と増幅器１４ｂとの両出力を合波器７ｄで合波するた
め、偶数次歪み発生回路１５からの出力信号Ｚ（ω）
は、 Ｚ（ω）＝Ａ・ｋ・ｍ・Ｘ（ω）＋Ａ・ｌ・ｎ・Ｘ（−ω） …（５） となる。なお、式（５）において、ｍ、ｎは共にコイル
の挿入損失である。
と増幅器１４ｂとの両出力を合波器７ｄで合波するた
め、偶数次歪み発生回路１５からの出力信号Ｚ（ω）
は、 Ｚ（ω）＝Ａ・ｋ・ｍ・Ｘ（ω）＋Ａ・ｌ・ｎ・Ｘ（−ω） …（５） となる。なお、式（５）において、ｍ、ｎは共にコイル
の挿入損失である。
【００３７】この式（５）は、
Ｚ（ω）＝Ａ｛ｋ・ｍ・Ｘ（ω）＋ｌ・ｎ・Ｘ（−ω）｝
＝Ａ｛ａ（ｋ・ｍ−ｌ・ｎ）・（ωｔ）
＋ｂ（ｋ・ｍ＋ｌ・ｎ）・（ωｔ）2
＋ｃ（ｋ・ｍ−ｌ・ｎ）・（ωｔ）3
＋…｝ …（６）
と変形できる。この式（６）において第１項が基本波、
第２項等の偶数項が偶数次相互変調歪み、第３項等の奇
数項が奇数次相互変調歪みを夫々表している。同様に、
正の整数Ｎに対して第（２Ｎ）項が偶数次相互変調歪
み、第（２Ｎ＋１）項が奇数次相互変調歪みを夫々表し
ている。
第２項等の偶数項が偶数次相互変調歪み、第３項等の奇
数項が奇数次相互変調歪みを夫々表している。同様に、
正の整数Ｎに対して第（２Ｎ）項が偶数次相互変調歪
み、第（２Ｎ＋１）項が奇数次相互変調歪みを夫々表し
ている。
【００３８】したがって、式（６）より、コイルの挿入
損失がｋ＝ｌであり、かつｍ＝ｎであるとき、奇数次の
成分が打ち消され偶数次成分のみが得られる。この偶数
次相互変調歪みのレベルを可変減衰器１２ａで調整し、
位相を偶数次歪み発生回路１５の出力に接続された位相
調整器９ｂで調整することにより、図１の出力端子Ｔ２
の信号に含まれる偶数次相互変調歪みと同じ周波数で同
じレベルかつ逆位相の偶数次相互変調歪みが得られるの
である。
損失がｋ＝ｌであり、かつｍ＝ｎであるとき、奇数次の
成分が打ち消され偶数次成分のみが得られる。この偶数
次相互変調歪みのレベルを可変減衰器１２ａで調整し、
位相を偶数次歪み発生回路１５の出力に接続された位相
調整器９ｂで調整することにより、図１の出力端子Ｔ２
の信号に含まれる偶数次相互変調歪みと同じ周波数で同
じレベルかつ逆位相の偶数次相互変調歪みが得られるの
である。
【００３９】同様に、増幅器１４ｃの出力と増幅器１４
ｄの出力とをコイル合波器１３ｃで合波する奇数次歪み
発生回路１６の出力信号は、 Ｚ（ω）＝Ａ・ｋ・ｍ・Ｘ（ω）−Ａ・ｌ・ｎ・Ｘ（−ω） …（７） となる。なお、式（７）において、ｍ、ｎは共にコイル
の挿入損失である。
ｄの出力とをコイル合波器１３ｃで合波する奇数次歪み
発生回路１６の出力信号は、 Ｚ（ω）＝Ａ・ｋ・ｍ・Ｘ（ω）−Ａ・ｌ・ｎ・Ｘ（−ω） …（７） となる。なお、式（７）において、ｍ、ｎは共にコイル
の挿入損失である。
【００４０】この式（７）は、
Ｚ（ω）＝Ａ｛ｋ・ｍ・Ｘ（ω）−ｌ・ｎ・Ｘ（−ω）｝
＝Ａ｛ａ（ｋ・ｍ＋ｌ・ｎ）・（ωｔ）
＋ｂ（ｋ・ｍ−ｌ・ｎ）・（ωｔ）2
＋ｃ（ｋ・ｍ＋ｌ・ｎ）・（ωｔ）3
＋…｝ …（８）
と変形できる。この式（８）において第１項が基本波、
第２項等の偶数項が偶数次相互変調歪み、第３項等の奇
数項が奇数次相互変調歪みを夫々表している。同様に、
正の整数Ｎに対して第（２Ｎ）項が偶数次相互変調歪
み、第（２Ｎ＋１）項が奇数次相互変調歪みを夫々表し
ている。
第２項等の偶数項が偶数次相互変調歪み、第３項等の奇
数項が奇数次相互変調歪みを夫々表している。同様に、
正の整数Ｎに対して第（２Ｎ）項が偶数次相互変調歪
み、第（２Ｎ＋１）項が奇数次相互変調歪みを夫々表し
ている。
【００４１】したがって、式（６）より、コイルの挿入
損失がｋ＝ｌであり、かつｍ＝ｎであるとき、偶数次の
成分が打ち消され奇数次成分のみが得られる。この奇数
次相互変調歪みのレベルを可変減衰器１２ｂで調整し、
位相を奇数次歪み発生回路１６の出力に接続された位相
調整器９ｃで調整することにより、図１の出力端子Ｔ２
の信号に含まれる奇数次相互変調歪みと同じ周波数で同
じレベルかつ逆位相の奇数次相互変調歪みが得られるの
である。
損失がｋ＝ｌであり、かつｍ＝ｎであるとき、偶数次の
成分が打ち消され奇数次成分のみが得られる。この奇数
次相互変調歪みのレベルを可変減衰器１２ｂで調整し、
位相を奇数次歪み発生回路１６の出力に接続された位相
調整器９ｃで調整することにより、図１の出力端子Ｔ２
の信号に含まれる奇数次相互変調歪みと同じ周波数で同
じレベルかつ逆位相の奇数次相互変調歪みが得られるの
である。
【００４２】このとき、歪み発生回路１６の出力信号に
は基本波が含まれている。しかしながら、例えば増幅器
１４ｃと増幅器１４ｄに奇数次相互変調歪みが発生しや
すい増幅器を用いることにより、奇数次歪み発生回路１
６の出力に含まれる基本波と奇数次相互変調歪みとの振
幅差を少なくすることができ、出力端子Ｔ２の信号に含
まれる奇数次相互変調歪みと奇数次発生回路１６から出
力される奇数次相互変調歪みとを同じレベルにしたとき
に奇数次歪み発生回路１６から出力される基本波が、出
力端子Ｔ２の信号に含まれる基本波に比べて小さくな
る。よって、合波器７ｂで合波したときに、出力端子Ｔ
２の信号に含まれる基本波にほとんど影響しないように
することができる。
は基本波が含まれている。しかしながら、例えば増幅器
１４ｃと増幅器１４ｄに奇数次相互変調歪みが発生しや
すい増幅器を用いることにより、奇数次歪み発生回路１
６の出力に含まれる基本波と奇数次相互変調歪みとの振
幅差を少なくすることができ、出力端子Ｔ２の信号に含
まれる奇数次相互変調歪みと奇数次発生回路１６から出
力される奇数次相互変調歪みとを同じレベルにしたとき
に奇数次歪み発生回路１６から出力される基本波が、出
力端子Ｔ２の信号に含まれる基本波に比べて小さくな
る。よって、合波器７ｂで合波したときに、出力端子Ｔ
２の信号に含まれる基本波にほとんど影響しないように
することができる。
【００４３】ここで、増幅器１４ａ〜１４ｄの素子の選
定方法について説明する。
定方法について説明する。
【００４４】増幅器１４ａ〜１４ｄには半導体素子のう
ち低雑音用と呼ばれる素子を用い、その特性の非線形動
作領域（飽和領域）を利用して動作させる。すなわち、
一般的には線形動作領域を利用する素子について、故意
に非線形動作領域において動作させることによって、大
きな歪みを発生させるのである。例えば、ヘテロ接合
（ｈｅｔｅｒｏ ｊｕｎｃｔｉｏｎ）を有するトランジ
スタやダイオードを用いて増幅器１４ａ〜１４ｄを構成
すれば、十分大きな歪みが得られる。そして、バイポー
ラトランジスタでいえば、コレクタ電流を小さくして動
作させれば良いのである。
ち低雑音用と呼ばれる素子を用い、その特性の非線形動
作領域（飽和領域）を利用して動作させる。すなわち、
一般的には線形動作領域を利用する素子について、故意
に非線形動作領域において動作させることによって、大
きな歪みを発生させるのである。例えば、ヘテロ接合
（ｈｅｔｅｒｏ ｊｕｎｃｔｉｏｎ）を有するトランジ
スタやダイオードを用いて増幅器１４ａ〜１４ｄを構成
すれば、十分大きな歪みが得られる。そして、バイポー
ラトランジスタでいえば、コレクタ電流を小さくして動
作させれば良いのである。
【００４５】使用する素子によっては、奇数次相互変調
歪みが発生しやすいものと、偶数次相互変調歪みが発生
しやすいものとがある。そこで、前者を奇数次歪み発生
回路１６内の増幅器１４ｃ及び１４ｄに使用し、後者を
偶数次歪み発生回路１５内の増幅器１４ａ及び１４ｂに
使用すれば、より大きな歪みが得られる。つまり、増幅
器１４ａ〜１４ｄのうち増幅器１４ａ及び１４ｂに使用
する素子と、増幅器１４ｃ及び１４ｄに使用する素子と
は同一の素子でなくても良く、大きな歪みが得られる素
子を選定することが望ましい。なお、合波して奇数次歪
み又は偶数次歪みを打消す都合上、増幅器１４ａ及び１
４ｂには同一の素子を使用し、増幅器１４ｃ及び１４ｄ
にも同一の素子を使用する必要がある。
歪みが発生しやすいものと、偶数次相互変調歪みが発生
しやすいものとがある。そこで、前者を奇数次歪み発生
回路１６内の増幅器１４ｃ及び１４ｄに使用し、後者を
偶数次歪み発生回路１５内の増幅器１４ａ及び１４ｂに
使用すれば、より大きな歪みが得られる。つまり、増幅
器１４ａ〜１４ｄのうち増幅器１４ａ及び１４ｂに使用
する素子と、増幅器１４ｃ及び１４ｄに使用する素子と
は同一の素子でなくても良く、大きな歪みが得られる素
子を選定することが望ましい。なお、合波して奇数次歪
み又は偶数次歪みを打消す都合上、増幅器１４ａ及び１
４ｂには同一の素子を使用し、増幅器１４ｃ及び１４ｄ
にも同一の素子を使用する必要がある。
【００４６】以上のように、本実施例では、受光素子２
で電流に変換され電流・電圧変換回路４で電圧に変換さ
れた信号を増幅器８と歪み発生回路１０とに分配し、受
光素子２及び電流・電圧変換回路４並びに増幅器８で発
生し電力加算されて増幅器８から出力される相互変調歪
みと同じ周波数で同じレベルの相互変調歪みを歪み発生
回路１０から逆位相で出力させ、増幅器の出力と合波す
ることで相互変調歪みを打ち消しているのである。そし
て、その場合に奇数次相互変調歪みのみならず、偶数次
相互変調歪みをも打ち消すことができるのである。
で電流に変換され電流・電圧変換回路４で電圧に変換さ
れた信号を増幅器８と歪み発生回路１０とに分配し、受
光素子２及び電流・電圧変換回路４並びに増幅器８で発
生し電力加算されて増幅器８から出力される相互変調歪
みと同じ周波数で同じレベルの相互変調歪みを歪み発生
回路１０から逆位相で出力させ、増幅器の出力と合波す
ることで相互変調歪みを打ち消しているのである。そし
て、その場合に奇数次相互変調歪みのみならず、偶数次
相互変調歪みをも打ち消すことができるのである。
【００４７】なお、以上は本発明による歪み補償回路を
受光回路に用いた場合について説明したが、これに限ら
ず種々の回路に本発明の歪み補償回路を用いることがで
きることは明らかである。
受光回路に用いた場合について説明したが、これに限ら
ず種々の回路に本発明の歪み補償回路を用いることがで
きることは明らかである。
【００４８】請求項の記載に関連して本発明は更に次の
態様をとりうる。
態様をとりうる。
【００４９】（５）前記第１及び第２の歪み発生素子に
は、ヘテロ接合を有する半導体素子を用い該素子を非線
形動作領域で動作させることを特徴とする請求項１〜４
のいずれかに記載の歪み補償回路。
は、ヘテロ接合を有する半導体素子を用い該素子を非線
形動作領域で動作させることを特徴とする請求項１〜４
のいずれかに記載の歪み補償回路。
【００５０】（６）前記増幅回路は、光信号を電気信号
に変換する受光素子の出力信号を増幅することを特徴と
する請求項１〜５のいずれかに記載の歪み補償回路。
に変換する受光素子の出力信号を増幅することを特徴と
する請求項１〜５のいずれかに記載の歪み補償回路。
【００５１】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、増幅回路
において発生する波形歪みと略同一でかつ逆相の歪みを
有する歪み信号を発生し、この歪み信号と増幅回路の増
幅出力とを合波し、この合波出力を導出することによ
り、周波数の異なる２波以上の搬送波を含む信号を伝送
する場合における相互変調歪みを補償することができる
という効果がある。
において発生する波形歪みと略同一でかつ逆相の歪みを
有する歪み信号を発生し、この歪み信号と増幅回路の増
幅出力とを合波し、この合波出力を導出することによ
り、周波数の異なる２波以上の搬送波を含む信号を伝送
する場合における相互変調歪みを補償することができる
という効果がある。
【図１】本発明の実施例による歪み補償回路の構成を示
すブロック図である。
すブロック図である。
【図２】図１の歪み補償回路における歪み発生回路の内
部構成例を示すブロック図である。
部構成例を示すブロック図である。
【図３】受光回路の構成を示す回路図である。
【図４】従来の歪み補償回路の構成を示すブロック図で
ある。
ある。
２ 受光素子
４ 電流・電圧変換回路
６ 帰還抵抗
７ａ、７ｃ 分配器
７ｂ、７ｄ、７ｅ 合波器
８ 出力増幅器
９ａ〜９ｃ 位相調整器
１０ 歪み発生回路
１２ａ、１２ｂ 可変減衰器
１３ａ、１３ｂ コイル分配器
１３ｃ コイル合波器
１４ａ〜１４ｄ 増幅器
１５ 偶数次歪み発生回路
１６ 奇数次歪み発生回路
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｈ０４Ｂ 10/26
10/28
(56)参考文献 特開 平４−301905（ＪＰ，Ａ)
特開 平５−206743（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−216648（ＪＰ，Ａ)
特開 昭52−72512（ＪＰ，Ａ)
特開 平７−66781（ＪＰ，Ａ)
特開 平６−232821（ＪＰ，Ａ)
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H03F 1/32
H04B 10/28
Claims (4)
- 【請求項１】 周波数の異なる２波以上の基本搬送波を
含むアナログ光信号を受光し電流に変換する受光回路
と、前記変換された電流を電圧に変換する電流／電圧変
換回路と、前記変換された電圧値を増幅する増幅回路と
を備えるアナログ光伝送用受光回路において、 前記各回路の非線形性の動作特性により起因し前記基本
搬送波から生じた相互変調歪みと 略同一でかつ逆相の歪
み信号を発生する歪み発生手段と、前記歪み信号と前記
増幅回路の増幅出力とを合波する合波手段とを含み、こ
の合波手段の合波出力を導出するようにしたことを特徴
とするアナログ光伝送用受光回路。 - 【請求項２】 前記歪み発生手段は、前記増幅出力に応
じて偶数次の歪みを発生する偶数次歪み発生手段と、前
記増幅出力に応じて奇数次の歪みを発生する奇数次歪み
発生手段と、前記偶数次歪み発生手段の出力の位相を反
転させる第１の位相反転手段と、前記奇数次歪み発生手
段の出力の位相を反転させる第２の位相反転手段と、前
記第１及び第２の位相反転手段の反転出力同士を合波す
る手段とを含み、この合波出力を前記歪み信号として出
力することを特徴とする請求項１記載のアナログ光伝送
用受光回路。 - 【請求項３】 前記偶数次歪み発生手段は、前記増幅出
力に応じた歪みを発生する第１の歪み発生素子と、前記
増幅出力の位相を反転する第３の位相反転手段と、この
位相反転後の増幅出力に応じた歪みを発生する第２の歪
み発生素子と、これら第１及び第２の歪み発生素子によ
り発生した歪み同士を合波する手段とを含み、この合波
出力を偶数次歪みとして出力することを特徴とする請求
項２記載のアナログ光伝送用受光回路。 - 【請求項４】 前記奇数次歪み発生手段は、前記増幅出
力に応じた歪みを発生する第１の歪み発生素子と、前記
増幅出力の位相を反転する第３の位相反転手段と、この
位相反転後の増幅出力に応じた歪みを発生する第２の歪
み発生素子と、前記第２の歪み発生素子により発生した
歪みの位相を反転して前記第１の歪み発生素子により発
生した歪みと合波する手段とを含み、この合波出力を奇
数次歪みとして出力することを特徴とする請求項２記載
のアナログ光伝送用受光回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23223295A JP3393395B2 (ja) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | 歪み補償回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP23223295A JP3393395B2 (ja) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | 歪み補償回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0983259A JPH0983259A (ja) | 1997-03-28 |
| JP3393395B2 true JP3393395B2 (ja) | 2003-04-07 |
Family
ID=16936052
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP23223295A Expired - Fee Related JP3393395B2 (ja) | 1995-09-11 | 1995-09-11 | 歪み補償回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3393395B2 (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7839234B2 (en) | 2006-10-02 | 2010-11-23 | Skyworks Solutions, Inc. | Switching module with harmonic phase tuning filter |
| US7808342B2 (en) | 2006-10-02 | 2010-10-05 | Skyworks Solutions, Inc. | Harmonic phase tuning filter for RF switches |
| US7817966B2 (en) | 2007-07-13 | 2010-10-19 | Skyworks Solutions, Inc. | Switching device with reduced intermodulation distortion |
| US7646260B2 (en) | 2007-07-13 | 2010-01-12 | Skyworks Solutions, Inc. | Switching device with selectable phase shifting modes for reduced intermodulation distortion |
-
1995
- 1995-09-11 JP JP23223295A patent/JP3393395B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0983259A (ja) | 1997-03-28 |
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