JP3455008B2 - 光信号復調装置 - Google Patents
光信号復調装置Info
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- JP3455008B2 JP3455008B2 JP09153796A JP9153796A JP3455008B2 JP 3455008 B2 JP3455008 B2 JP 3455008B2 JP 09153796 A JP09153796 A JP 09153796A JP 9153796 A JP9153796 A JP 9153796A JP 3455008 B2 JP3455008 B2 JP 3455008B2
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Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は、例えば、光リモコ
ンなど、光通信デバイスに供され、特定周波数のパルス
によって、変調された光コード信号を受信して復調する
光信号復調装置に関するものである。
ンなど、光通信デバイスに供され、特定周波数のパルス
によって、変調された光コード信号を受信して復調する
光信号復調装置に関するものである。
【0002】
【従来の技術】例えば、赤外線などの光を媒体にした光
通信装置は、電波を用いた通信方式に比べて通信範囲を
限定しやすく、混信しにくい点から、家電製品のリモコ
ンなどとして、従来より広く使われている。近年では、
コンピュータなどの通信装置としても採用され、これか
らの発展が益々期待されている。
通信装置は、電波を用いた通信方式に比べて通信範囲を
限定しやすく、混信しにくい点から、家電製品のリモコ
ンなどとして、従来より広く使われている。近年では、
コンピュータなどの通信装置としても採用され、これか
らの発展が益々期待されている。
【0003】上記従来の光通信装置では、例えば、図示
しない光信号送信装置が、図13の(a)に示すような
コード信号を、図13の(b)に示すように、特定の周
波数のパルスによって変調し、パルス変調コード信号と
して送出している。図12に示す光信号復調装置におい
て、フォトダイオード101は、当該パルス変調コード
信号を光電流信号に変換する。また、前置アンプ部10
2は、該光信号を電流−電圧変換し(図13の(c)に
示すvo102)、その後、ACアンプ部103は、当該v
o102の交流成分を増幅する(図13の(d)に示すv
o103)。
しない光信号送信装置が、図13の(a)に示すような
コード信号を、図13の(b)に示すように、特定の周
波数のパルスによって変調し、パルス変調コード信号と
して送出している。図12に示す光信号復調装置におい
て、フォトダイオード101は、当該パルス変調コード
信号を光電流信号に変換する。また、前置アンプ部10
2は、該光信号を電流−電圧変換し(図13の(c)に
示すvo102)、その後、ACアンプ部103は、当該v
o102の交流成分を増幅する(図13の(d)に示すv
o103)。
【0004】さらに、バンドパスフィルタ104は、定
電流回路110から供給される電流により指定された周
波数成分を、ACアンプ部103の出力信号vo103から
弁別し、積分回路105は、バンドパスフィルタ104
の出力信号vo104を積分する(図13の(e)参照)。
コンパレータ106は、バンドパスフィルタ104の出
力信号vo104および積分回路105の出力信号vo105を
比較し、出力信号vo1 04が大きい期間、出力信号vo106
をハイレベルに、小さい期間は、出力信号vo1 06をロー
レベルにする(図13の(f)参照)。
電流回路110から供給される電流により指定された周
波数成分を、ACアンプ部103の出力信号vo103から
弁別し、積分回路105は、バンドパスフィルタ104
の出力信号vo104を積分する(図13の(e)参照)。
コンパレータ106は、バンドパスフィルタ104の出
力信号vo104および積分回路105の出力信号vo105を
比較し、出力信号vo1 04が大きい期間、出力信号vo106
をハイレベルに、小さい期間は、出力信号vo1 06をロー
レベルにする(図13の(f)参照)。
【0005】さらに、コンパレータ106の後段には、
順方向に接続されたダイオード107aを介して、直列
に接続された抵抗107bおよびコンデンサ107cか
らなる復調用積分回路107が設けられている。また、
抵抗107bおよびコンデンサ107cの接続点には、
所定の電流を吸収する放電用定電流源107dが接続さ
れている。
順方向に接続されたダイオード107aを介して、直列
に接続された抵抗107bおよびコンデンサ107cか
らなる復調用積分回路107が設けられている。また、
抵抗107bおよびコンデンサ107cの接続点には、
所定の電流を吸収する放電用定電流源107dが接続さ
れている。
【0006】これにより、コンデンサ107cは、上記
コンパレータ106の出力電圧vo1 06がハイレベルの
間、抵抗107bによって、時定数C・Rで充電され、
出力電圧vo106がローレベルの間は、放電用定電流源1
07dによって、時定数C×Δvo107/Iで放電され
る。なお、各時定数の式において、Cは、コンデンサ1
07cの容量、Rは、抵抗107bの抵抗値、Δvo107
は、放電によるコンデンサ107cの両端電圧vo107の
電圧変化をそれぞれ示している。この結果、コンデンサ
107cの両端電圧vo107は、図13の(g)に示すよ
うに、コンパレータ106の出力電圧vo106がハイレベ
ルの期間に上昇し、ローレベルの期間下降する。
コンパレータ106の出力電圧vo1 06がハイレベルの
間、抵抗107bによって、時定数C・Rで充電され、
出力電圧vo106がローレベルの間は、放電用定電流源1
07dによって、時定数C×Δvo107/Iで放電され
る。なお、各時定数の式において、Cは、コンデンサ1
07cの容量、Rは、抵抗107bの抵抗値、Δvo107
は、放電によるコンデンサ107cの両端電圧vo107の
電圧変化をそれぞれ示している。この結果、コンデンサ
107cの両端電圧vo107は、図13の(g)に示すよ
うに、コンパレータ106の出力電圧vo106がハイレベ
ルの期間に上昇し、ローレベルの期間下降する。
【0007】さらに、復調用コンパレータ108は、抵
抗108aおよび108bによって、電源電圧Vccを分
圧して生成した基準電圧vc1と、コンデンサ107cの
両端電圧vo107とを比較して、両端電圧vo107の方が大
きい間、ハイレベルの信号を出力する。この結果、光信
号復調装置は、図13の(h)に示すように、図13の
(a)に示すパルス幅Tinのコード信号に対応して、パ
ルス幅Tout のコード信号を復調する。
抗108aおよび108bによって、電源電圧Vccを分
圧して生成した基準電圧vc1と、コンデンサ107cの
両端電圧vo107とを比較して、両端電圧vo107の方が大
きい間、ハイレベルの信号を出力する。この結果、光信
号復調装置は、図13の(h)に示すように、図13の
(a)に示すパルス幅Tinのコード信号に対応して、パ
ルス幅Tout のコード信号を復調する。
【0008】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら、上記従
来の構成の光信号復調装置では、図12に示す復調用積
分回路107がコンパレータ106の出力信号vo106へ
忠実に応答しない。したがって、復調用コンパレータ1
08の出力、すなわち、光信号復調装置の復調信号にお
いて、パルス幅Tout は、所望のパルス幅Tinと一致せ
ず、パルス幅歪みが発生するという問題を生じている。
来の構成の光信号復調装置では、図12に示す復調用積
分回路107がコンパレータ106の出力信号vo106へ
忠実に応答しない。したがって、復調用コンパレータ1
08の出力、すなわち、光信号復調装置の復調信号にお
いて、パルス幅Tout は、所望のパルス幅Tinと一致せ
ず、パルス幅歪みが発生するという問題を生じている。
【0009】また、例えば、赤外線を用いたリモコンな
どでは、主要なノイズ源として、商用電源周波数にて点
灯している蛍光灯が挙げられるが、上記復調用積分回路
107を構成する抵抗107bおよびコンデンサ107
cの値が小さくバラついた場合、光信号復調装置は、光
コード信号と上記光ノイズとを判別できず、誤動作する
虞れがある。特に、上記抵抗107bおよびコンデンサ
107cを集積回路中に構成した場合、それぞれの値の
バラツキが大きいため、誤動作を起こしやすく、問題の
解決が重要な課題となっている。
どでは、主要なノイズ源として、商用電源周波数にて点
灯している蛍光灯が挙げられるが、上記復調用積分回路
107を構成する抵抗107bおよびコンデンサ107
cの値が小さくバラついた場合、光信号復調装置は、光
コード信号と上記光ノイズとを判別できず、誤動作する
虞れがある。特に、上記抵抗107bおよびコンデンサ
107cを集積回路中に構成した場合、それぞれの値の
バラツキが大きいため、誤動作を起こしやすく、問題の
解決が重要な課題となっている。
【0010】本発明は、上記の問題点を鑑みてなされた
ものであり、その目的は、送信したコード信号のパルス
幅を正確に復調でき、誤動作を起こしにくい光信号復調
装置を実現することにある。
ものであり、その目的は、送信したコード信号のパルス
幅を正確に復調でき、誤動作を起こしにくい光信号復調
装置を実現することにある。
【0011】
【課題を解決するための手段】請求項1の発明に係る光
信号復調装置は、上記課題を解決するために、特定周波
数のパルスによって変調された光コード信号を受信する
受光素子と、上記受光素子の検出信号から、上記特定周
波数を弁別する弁別手段と、上記弁別手段の弁別信号を
パルス信号に変換する変換手段とを有する光信号復調装
置において、以下の手段を講じたことを特徴としてい
る。
信号復調装置は、上記課題を解決するために、特定周波
数のパルスによって変調された光コード信号を受信する
受光素子と、上記受光素子の検出信号から、上記特定周
波数を弁別する弁別手段と、上記弁別手段の弁別信号を
パルス信号に変換する変換手段とを有する光信号復調装
置において、以下の手段を講じたことを特徴としてい
る。
【0012】すなわち、リセット信号が入力されること
により、クロック信号を生成するクロック信号生成手段
と、上記パルス信号の立ち上がりを検出し、立ち上がり
時点において、上記クロック信号生成手段に上記リセッ
ト信号を供給することにより、上記クロック信号生成手
段が生成するクロック信号を上記パルス信号に同期させ
る同期制御手段と、上記パルス信号と上記クロック信号
とが入力され、上記クロック信号に基づいて動作し、該
クロック信号に同期した上記パルス信号のパルス数を数
え、数えたパルス数が所定の下限値を越えた場合、パル
ス数に応じたパルス幅のコード信号を復調して出力する
計数手段とを備えている。
により、クロック信号を生成するクロック信号生成手段
と、上記パルス信号の立ち上がりを検出し、立ち上がり
時点において、上記クロック信号生成手段に上記リセッ
ト信号を供給することにより、上記クロック信号生成手
段が生成するクロック信号を上記パルス信号に同期させ
る同期制御手段と、上記パルス信号と上記クロック信号
とが入力され、上記クロック信号に基づいて動作し、該
クロック信号に同期した上記パルス信号のパルス数を数
え、数えたパルス数が所定の下限値を越えた場合、パル
ス数に応じたパルス幅のコード信号を復調して出力する
計数手段とを備えている。
【0013】上記構成において、例えば、フォトダイオ
ードなどからなる受光素子は、光コード信号を受光す
る。弁別手段は、該受光素子の検出信号から、特定周波
数を弁別する。これにより、該特定周波数のパルスにて
変調された光コード信号の成分が取り出される。さら
に、変換手段は、弁別手段の出力信号を整形して、パル
ス状の信号に変換する。
ードなどからなる受光素子は、光コード信号を受光す
る。弁別手段は、該受光素子の検出信号から、特定周波
数を弁別する。これにより、該特定周波数のパルスにて
変調された光コード信号の成分が取り出される。さら
に、変換手段は、弁別手段の出力信号を整形して、パル
ス状の信号に変換する。
【0014】同期制御手段は、例えば、出力変化などか
ら、パルス信号の位相を識別し、クロック信号生成手段
は、該同期制御手段の指示に基づき、生成するクロック
信号を該パルス信号と同期させる。これにより、クロッ
ク信号生成手段は、上記パルス信号に同期したクロック
信号を生成する。
ら、パルス信号の位相を識別し、クロック信号生成手段
は、該同期制御手段の指示に基づき、生成するクロック
信号を該パルス信号と同期させる。これにより、クロッ
ク信号生成手段は、上記パルス信号に同期したクロック
信号を生成する。
【0015】例えば、シフトレジスタ回路などから構成
される計数手段は、上記クロック信号に基づいて動作
し、上記パルス信号から、該クロック信号に同期したパ
ルスの数を数える。さらに、計数手段は、計数したパル
ス数が所定の下限値を越えた場合、該パルス信号を光コ
ード信号と判断し、該パルス数に応じたパルス幅のコー
ド信号を出力する。
される計数手段は、上記クロック信号に基づいて動作
し、上記パルス信号から、該クロック信号に同期したパ
ルスの数を数える。さらに、計数手段は、計数したパル
ス数が所定の下限値を越えた場合、該パルス信号を光コ
ード信号と判断し、該パルス数に応じたパルス幅のコー
ド信号を出力する。
【0016】上記構成では、計数手段は、クロック信号
に同期したパルス信号のパルス数を数えている。したが
って、受光素子がノイズを受光して、クロック信号に同
期しないパルス信号が生成された場合、あるいは、受光
したパルス数が上記下限値に満たない場合、計数手段
は、該コード信号を出力しない。この結果、光信号復調
装置において、ノイズと信号との分離特性を向上させる
ことができる。
に同期したパルス信号のパルス数を数えている。したが
って、受光素子がノイズを受光して、クロック信号に同
期しないパルス信号が生成された場合、あるいは、受光
したパルス数が上記下限値に満たない場合、計数手段
は、該コード信号を出力しない。この結果、光信号復調
装置において、ノイズと信号との分離特性を向上させる
ことができる。
【0017】さらに、計数手段は、計数したパルス数に
基づいて、出力するコード信号のパルス幅を決定してい
る。したがって、従来の積分回路を用いて包絡線検波す
る場合のように、該積分回路を構成する抵抗や容量のバ
ラツキによるコード信号のバラツキが発生せず、復調す
るコード信号のパルス幅を、上記パルス数に対して常に
一定にすることができる。この結果、復調信号のパルス
幅は、変調する前のパルス幅と同一になり、復調時の波
形歪みを削減することができる。
基づいて、出力するコード信号のパルス幅を決定してい
る。したがって、従来の積分回路を用いて包絡線検波す
る場合のように、該積分回路を構成する抵抗や容量のバ
ラツキによるコード信号のバラツキが発生せず、復調す
るコード信号のパルス幅を、上記パルス数に対して常に
一定にすることができる。この結果、復調信号のパルス
幅は、変調する前のパルス幅と同一になり、復調時の波
形歪みを削減することができる。
【0018】また、請求項2の発明に係る光信号復調装
置は、請求項1記載の発明の構成において、上記クロッ
ク信号生成手段は、上記クロック信号の基本クロックを
生成する発振器を備えており、該発振器には、上記同期
制御手段の指示に応じて、出力をリセットするセットリ
セットフリップフロップ回路が設けられていることを特
徴としている。
置は、請求項1記載の発明の構成において、上記クロッ
ク信号生成手段は、上記クロック信号の基本クロックを
生成する発振器を備えており、該発振器には、上記同期
制御手段の指示に応じて、出力をリセットするセットリ
セットフリップフロップ回路が設けられていることを特
徴としている。
【0019】上記構成では、発振器は、所定の周波数に
て発振して、クロック信号の基本クロックを生成してい
る。同期制御手段の指示があると、発振器に設けられた
セットリセットフリップフロップ回路は、発振器の出力
をリセットする。上記セットリセットフリップフロップ
回路は、例えば、2つのNAND回路を用いた簡素な回
路で実現できる。したがって、大規模な回路を用いるこ
となく、クロック信号生成手段を構成できる。この結
果、光信号復調装置を製作する際のコストを抑えること
ができる。
て発振して、クロック信号の基本クロックを生成してい
る。同期制御手段の指示があると、発振器に設けられた
セットリセットフリップフロップ回路は、発振器の出力
をリセットする。上記セットリセットフリップフロップ
回路は、例えば、2つのNAND回路を用いた簡素な回
路で実現できる。したがって、大規模な回路を用いるこ
となく、クロック信号生成手段を構成できる。この結
果、光信号復調装置を製作する際のコストを抑えること
ができる。
【0020】さらに、請求項3の発明に係る光信号復調
装置は、請求項2記載の発明の構成において、上記クロ
ック信号生成手段は、上記発振器の出力を分周すると共
に、上記同期制御手段の指示に応じてリセットされる分
周器と、上記発振器の出力と当該分周器の出力とから、
クロック信号を生成する出力部とを備えていることを特
徴としている。
装置は、請求項2記載の発明の構成において、上記クロ
ック信号生成手段は、上記発振器の出力を分周すると共
に、上記同期制御手段の指示に応じてリセットされる分
周器と、上記発振器の出力と当該分周器の出力とから、
クロック信号を生成する出力部とを備えていることを特
徴としている。
【0021】上記構成では、分周器は、発振器の生成す
る基本クロックを分周し、出力部は、該分周器の出力
と、基本クロックとから、クロック信号を生成する。ま
た、上記分周器は、上記同期制御手段の指示に応じて、
リセットされる。
る基本クロックを分周し、出力部は、該分周器の出力
と、基本クロックとから、クロック信号を生成する。ま
た、上記分周器は、上記同期制御手段の指示に応じて、
リセットされる。
【0022】ところで、分周器が単に発振器の出力を分
周している場合、パルス信号と基本クロックとが同期し
ていても、パルス信号とクロック信号との位相差は、最
初のパルス信号が入力した時点での分周器の状態によっ
て、互いに異なる虞れがある。ところが、分周器が同期
制御手段の指示に応じて出力をリセットすることによっ
て、分周器を用いた場合でも、パルス信号とクロック信
号との位相差を保つことができる。
周している場合、パルス信号と基本クロックとが同期し
ていても、パルス信号とクロック信号との位相差は、最
初のパルス信号が入力した時点での分周器の状態によっ
て、互いに異なる虞れがある。ところが、分周器が同期
制御手段の指示に応じて出力をリセットすることによっ
て、分周器を用いた場合でも、パルス信号とクロック信
号との位相差を保つことができる。
【0023】また、上記分周器および出力部は、例え
ば、D型フリップフロップやNAND回路などの簡素な
回路で実現できる。したがって、光信号復調装置を製作
する際のコストを抑えることができる。
ば、D型フリップフロップやNAND回路などの簡素な
回路で実現できる。したがって、光信号復調装置を製作
する際のコストを抑えることができる。
【0024】一方、請求項4の発明に係る光信号復調装
置は、請求項1、2、または3記載の発明の構成におい
て、上記クロック信号生成手段の発振周波数と、上記弁
別手段が弁別する周波数との双方を決定する外付け抵抗
を備えていることを特徴としている。
置は、請求項1、2、または3記載の発明の構成におい
て、上記クロック信号生成手段の発振周波数と、上記弁
別手段が弁別する周波数との双方を決定する外付け抵抗
を備えていることを特徴としている。
【0025】それゆえ、外付けの抵抗を用いることによ
って、集積回路内に設けた抵抗によって決定する場合に
比べて、両周波数を精度良く決定することができる。さ
らに、抵抗の値が僅かにバラついた場合でも、誤差が同
一となるので、両周波数の比率を一定にできる。これに
より、光信号復調装置の復調時のパルス幅歪みをさらに
低減できる。加えて、弁別手段とクロック信号生成手段
とで外付け抵抗を共用しているので、個別に設ける場合
に比べて、部品点数を削減できる。
って、集積回路内に設けた抵抗によって決定する場合に
比べて、両周波数を精度良く決定することができる。さ
らに、抵抗の値が僅かにバラついた場合でも、誤差が同
一となるので、両周波数の比率を一定にできる。これに
より、光信号復調装置の復調時のパルス幅歪みをさらに
低減できる。加えて、弁別手段とクロック信号生成手段
とで外付け抵抗を共用しているので、個別に設ける場合
に比べて、部品点数を削減できる。
【0026】また、請求項5の発明に係る光信号復調装
置は、請求項1、2、3、または4記載の発明の構成に
おいて、上記計数手段の下限値は、5以上に設定されて
いることを特徴としている。
置は、請求項1、2、3、または4記載の発明の構成に
おいて、上記計数手段の下限値は、5以上に設定されて
いることを特徴としている。
【0027】上記構成において、光信号復調装置の主要
なノイズ源となる蛍光灯は、通常、5回未満のノイズを
発生させるが、計数手段は、5回未満のノイズが入力さ
れても、コード信号を出力しない。したがって、蛍光灯
の出すノイズ光に対して応答しない光信号復調装置を実
現することができる。
なノイズ源となる蛍光灯は、通常、5回未満のノイズを
発生させるが、計数手段は、5回未満のノイズが入力さ
れても、コード信号を出力しない。したがって、蛍光灯
の出すノイズ光に対して応答しない光信号復調装置を実
現することができる。
【0028】さらに、請求項6の発明に係る光信号復調
装置は、請求項5の構成において、上記計数手段は、上
記クロック信号にて動作する下限値に応じた段数のD型
フリップフロップからなるシフトレジスタ回路と、該シ
フトレジスタ回路の出力に基づいて、コード信号を出力
する出力論理回路とを備えていることを特徴としてい
る。
装置は、請求項5の構成において、上記計数手段は、上
記クロック信号にて動作する下限値に応じた段数のD型
フリップフロップからなるシフトレジスタ回路と、該シ
フトレジスタ回路の出力に基づいて、コード信号を出力
する出力論理回路とを備えていることを特徴としてい
る。
【0029】上記構成では、上記シフトレジスタ回路
は、下限値の分だけ、入力されるパルス信号を遅延させ
る。出力ゲートは、パルス数が下限値を越えた場合、各
段のD型フリップフロップの出力から、コード信号を生
成する。上記シフトレジスタ回路および出力論理回路
は、例えば、D型フリップフロップと、NAND回路な
どの基本的な論理回路により実現できる。この結果、精
度良くかつバラツキの少ない光信号復調装置を簡易な構
成で実現できる。
は、下限値の分だけ、入力されるパルス信号を遅延させ
る。出力ゲートは、パルス数が下限値を越えた場合、各
段のD型フリップフロップの出力から、コード信号を生
成する。上記シフトレジスタ回路および出力論理回路
は、例えば、D型フリップフロップと、NAND回路な
どの基本的な論理回路により実現できる。この結果、精
度良くかつバラツキの少ない光信号復調装置を簡易な構
成で実現できる。
【0030】
【発明の実施の形態】本発明の一実施形態について図1
ないし図11に基づいて説明すると以下の通りである。
本実施形態に係る光信号復調装置は、例えば、リモコン
装置などに供され、光信号送信装置によって、特定の周
波数でパルス変調された光コード信号を復調するために
用いられている。
ないし図11に基づいて説明すると以下の通りである。
本実施形態に係る光信号復調装置は、例えば、リモコン
装置などに供され、光信号送信装置によって、特定の周
波数でパルス変調された光コード信号を復調するために
用いられている。
【0031】上記光信号復調装置は、図1に示すよう
に、図示しない光信号送信装置からの光信号を電気信号
に変換するフォトダイオード(受光素子)1と、該電気
信号を増幅する前置アンプ部2およびACアンプ部3
と、該ACアンプ部3の出力信号vo3から特定の周波数
成分を弁別するバンドパスフィルタ(弁別手段)4と、
該バンドパスフィルタ4の出力信号vo4をパルス状の信
号vo6へ変換する積分回路5およびコンパレータ(変換
手段)6とを備えている。
に、図示しない光信号送信装置からの光信号を電気信号
に変換するフォトダイオード(受光素子)1と、該電気
信号を増幅する前置アンプ部2およびACアンプ部3
と、該ACアンプ部3の出力信号vo3から特定の周波数
成分を弁別するバンドパスフィルタ(弁別手段)4と、
該バンドパスフィルタ4の出力信号vo4をパルス状の信
号vo6へ変換する積分回路5およびコンパレータ(変換
手段)6とを備えている。
【0032】さらに、本実施形態に係る光信号復調装置
には、上記コンパレータ6とコンデンサC1を介して接
続され、その出力信号vo6の変化を検出する出力変化検
出回路(同期制御手段)7と、発振器81、分周器8
2、およびNAND回路(出力部)83から構成され、
該出力変化検出回路7の指示に従い、上記パルス信号v
o6に同期したクロック信号を生成するクロック生成部
(クロック信号生成手段)8と、上記パルス信号vo6に
おいて、該クロック生成部8が生成したクロック信号v
o8と同期したパルス数を数え、パルス数が所定の数を越
えた場合、該パルス数に応じたパルス幅のコード信号v
o を出力するデジタル計数回路(計数手段)9とが設け
られている。加えて、光信号復調装置は、上記バンドパ
スフィルタ4の中心周波数と、上記発振器81の発振周
波数とを決定するために、各回路4・81へ定電流I10
を、それぞれ供給する定電流回路10が設けられてい
る。
には、上記コンパレータ6とコンデンサC1を介して接
続され、その出力信号vo6の変化を検出する出力変化検
出回路(同期制御手段)7と、発振器81、分周器8
2、およびNAND回路(出力部)83から構成され、
該出力変化検出回路7の指示に従い、上記パルス信号v
o6に同期したクロック信号を生成するクロック生成部
(クロック信号生成手段)8と、上記パルス信号vo6に
おいて、該クロック生成部8が生成したクロック信号v
o8と同期したパルス数を数え、パルス数が所定の数を越
えた場合、該パルス数に応じたパルス幅のコード信号v
o を出力するデジタル計数回路(計数手段)9とが設け
られている。加えて、光信号復調装置は、上記バンドパ
スフィルタ4の中心周波数と、上記発振器81の発振周
波数とを決定するために、各回路4・81へ定電流I10
を、それぞれ供給する定電流回路10が設けられてい
る。
【0033】上記前置アンプ部2は、フォトダイオード
1のカソードが入力側に接続された前置アンプ2aと、
該前置アンプ2aの入出力間を接続する帰還用抵抗2b
とを備えている。これにより、フォトダイオード1は、
外部の光を受光して、受光量の変化を出力電流の変化へ
と変換し、上記前置アンプ2aは、フォトダイオード1
の出力光電流を、電流−電圧変換できる。なお、上記フ
ォトダイオード1のアノードは、接地されている。
1のカソードが入力側に接続された前置アンプ2aと、
該前置アンプ2aの入出力間を接続する帰還用抵抗2b
とを備えている。これにより、フォトダイオード1は、
外部の光を受光して、受光量の変化を出力電流の変化へ
と変換し、上記前置アンプ2aは、フォトダイオード1
の出力光電流を、電流−電圧変換できる。なお、上記フ
ォトダイオード1のアノードは、接地されている。
【0034】さらに、上記ACアンプ部3は、オペアン
プ3aと、該オペアンプ3aの入出力間に設けられた抵
抗3bと、該オペアンプ3aの入力に一端が接続される
抵抗3cとを備えている。さらに、当該抵抗3cの他端
と上記前置アンプ部2との間には、コンデンサ3dが設
けられており、前置アンプ部2とオペアンプ3aとをA
C結合している。これにより、ACアンプ部3は、上記
前置アンプ部2の出力信号vo2の交流成分を所定の増幅
率で増幅できる。なお、抵抗3bおよび3cの値を、そ
れぞれR3b、R3cとすると、ACアンプ部3の増幅率
は、R3b/R3cとなる。
プ3aと、該オペアンプ3aの入出力間に設けられた抵
抗3bと、該オペアンプ3aの入力に一端が接続される
抵抗3cとを備えている。さらに、当該抵抗3cの他端
と上記前置アンプ部2との間には、コンデンサ3dが設
けられており、前置アンプ部2とオペアンプ3aとをA
C結合している。これにより、ACアンプ部3は、上記
前置アンプ部2の出力信号vo2の交流成分を所定の増幅
率で増幅できる。なお、抵抗3bおよび3cの値を、そ
れぞれR3b、R3cとすると、ACアンプ部3の増幅率
は、R3b/R3cとなる。
【0035】上記ACアンプ部3の後段に設けられたバ
ンドパスフィルタ4は、例えば、オペアンプなどによっ
て構成されたアクティブフィルタである。該バンドパス
フィルタ4の中心周波数は、上記定電流回路10から供
給される電流値に基づいて決定される。これにより、A
Cアンプ部3から入力される信号vo3から、光コード信
号の周波数に応じた特定周波数を弁別できる。
ンドパスフィルタ4は、例えば、オペアンプなどによっ
て構成されたアクティブフィルタである。該バンドパス
フィルタ4の中心周波数は、上記定電流回路10から供
給される電流値に基づいて決定される。これにより、A
Cアンプ部3から入力される信号vo3から、光コード信
号の周波数に応じた特定周波数を弁別できる。
【0036】上記積分回路5は、出力端子と反転入力端
子とが互いに接続されたトランスコンダクタンスアンプ
(電流出力型差動アンプ)5aを備えており、非反転入
力端子の電位、すなわち、バンドパスフィルタ4の出力
電圧vo4に応じた電流値I5aを出力できる。また、該ト
ランスコンダクタンスアンプ5aの出力端子は、コンデ
ンサ5bを介して接地されている。さらに、該出力端子
には、一定値の電流I5cを供給する定電流源5cが接続
される。これにより、コンデンサ5bは、I5a−I5cに
よって充電され、I5cによって放電される。したがっ
て、積分回路5は、上記出力信号vo4の積分値を、コン
デンサ5bの電位差vo5として出力できる。また、上記
定電流源5cの電流値I5cは、I5a−I5c>I5c、すな
わち、I5c<I5a/2に設定されている。
子とが互いに接続されたトランスコンダクタンスアンプ
(電流出力型差動アンプ)5aを備えており、非反転入
力端子の電位、すなわち、バンドパスフィルタ4の出力
電圧vo4に応じた電流値I5aを出力できる。また、該ト
ランスコンダクタンスアンプ5aの出力端子は、コンデ
ンサ5bを介して接地されている。さらに、該出力端子
には、一定値の電流I5cを供給する定電流源5cが接続
される。これにより、コンデンサ5bは、I5a−I5cに
よって充電され、I5cによって放電される。したがっ
て、積分回路5は、上記出力信号vo4の積分値を、コン
デンサ5bの電位差vo5として出力できる。また、上記
定電流源5cの電流値I5cは、I5a−I5c>I5c、すな
わち、I5c<I5a/2に設定されている。
【0037】また、上記コンパレータ6は、オペアンプ
などによって実現され、バンドパスフィルタ4の出力信
号vo4と、積分回路5の出力信号vo5とを比較し、vo4
が大きいか否かを2値レベルの信号として出力できる。
これにより、出力信号vo4をパルス状の信号vo6へ変換
できる。
などによって実現され、バンドパスフィルタ4の出力信
号vo4と、積分回路5の出力信号vo5とを比較し、vo4
が大きいか否かを2値レベルの信号として出力できる。
これにより、出力信号vo4をパルス状の信号vo6へ変換
できる。
【0038】さらに、本実施形態に係る出力変化検出回
路7は、上記パルス信号vo6をコンデンサC1を介して
受け取り、立ち上がりなど、上記信号vo6の出力変化を
検出し、後述のクロック生成部8へリセット信号として
送出できる。これにより、上記クロック生成部8が出力
するクロック信号vo8と、上記信号vo6との位相差を調
整できる。
路7は、上記パルス信号vo6をコンデンサC1を介して
受け取り、立ち上がりなど、上記信号vo6の出力変化を
検出し、後述のクロック生成部8へリセット信号として
送出できる。これにより、上記クロック生成部8が出力
するクロック信号vo8と、上記信号vo6との位相差を調
整できる。
【0039】上記クロック生成部8に設けられた発振器
81は、定電流回路10より供給される定電流I10に基
づいて、所定の周波数で発振できる。また、分周器82
は、D型フリップフロップによって構成された同期型の
分周器であり、上記発振器81の出力を2分周すること
ができる。さらに、NAND回路83は、上記発振器8
1および分周器82の出力の論理積の否定を取ってクロ
ック信号vo8を生成できる。上記発振器81および分周
器82は、上記出力変化検出回路7からのリセット信号
により、リセットされる。これにより、クロック生成部
8は、所定の周波数を持ち、かつ、コンパレータ6の出
力信号vo6と位相差のないクロック信号vo8を生成し
て、デジタル計数回路9へ出力できる。
81は、定電流回路10より供給される定電流I10に基
づいて、所定の周波数で発振できる。また、分周器82
は、D型フリップフロップによって構成された同期型の
分周器であり、上記発振器81の出力を2分周すること
ができる。さらに、NAND回路83は、上記発振器8
1および分周器82の出力の論理積の否定を取ってクロ
ック信号vo8を生成できる。上記発振器81および分周
器82は、上記出力変化検出回路7からのリセット信号
により、リセットされる。これにより、クロック生成部
8は、所定の周波数を持ち、かつ、コンパレータ6の出
力信号vo6と位相差のないクロック信号vo8を生成し
て、デジタル計数回路9へ出力できる。
【0040】ここで、上記出力変化検出回路7およびク
ロック生成部8に設けられた発振器81の具体的な構成
例について、図2および図3を参照して説明すると、以
下の通りである。
ロック生成部8に設けられた発振器81の具体的な構成
例について、図2および図3を参照して説明すると、以
下の通りである。
【0041】すなわち、図2に示すように、本実施形態
に係る発振器81は、所定の時定数で充放電を繰り返
し、該発振器81の発振周波数を決定するコンデンサ8
1aと、該発振器81の電流源となる定電流源81b
と、上記コンデンサ81aの両端電圧v1 の上限値ある
いは下限値となる基準電圧v2 およびv3 を生成する定
電圧源81cと、上記基準電圧v2 あるいはv3 と、上
記両端電圧v1 とをそれぞれ比較する第1および第2コ
ンパレータ81d・81eとを備えている。さらに、当
該発振器81には、互いにたすき掛けされたNAND回
路81f・81gとから構成され、上記両コンパレータ
81d・81eによってセットあるいはリセットされる
セットリセットフリップフロップ回路(以下では、RS
−FF回路と称する)81hと、該RS−FF回路81
hの出力に応じて、上記コンデンサ81aの充放電を制
御する充放電制御回路81iとが設けられている。
に係る発振器81は、所定の時定数で充放電を繰り返
し、該発振器81の発振周波数を決定するコンデンサ8
1aと、該発振器81の電流源となる定電流源81b
と、上記コンデンサ81aの両端電圧v1 の上限値ある
いは下限値となる基準電圧v2 およびv3 を生成する定
電圧源81cと、上記基準電圧v2 あるいはv3 と、上
記両端電圧v1 とをそれぞれ比較する第1および第2コ
ンパレータ81d・81eとを備えている。さらに、当
該発振器81には、互いにたすき掛けされたNAND回
路81f・81gとから構成され、上記両コンパレータ
81d・81eによってセットあるいはリセットされる
セットリセットフリップフロップ回路(以下では、RS
−FF回路と称する)81hと、該RS−FF回路81
hの出力に応じて、上記コンデンサ81aの充放電を制
御する充放電制御回路81iとが設けられている。
【0042】上記定電流源81bは、互いにベースが接
続されたPNP型のトランジスタQ11ないしQ15からな
るカレントミラー回路を備えている。トランジスタQ11
のコレクタとベースとは、互いに接続されており、さら
に、図1に示す定電流回路10から所定の定電流I10が
供給されている。また、トランジスタQ12のコレクタ
は、コンデンサ81aを介して接地されており、トラン
ジスタQ13ないしQ15の各コレクタは、それぞれ、第1
コンパレータ81d、第2コンパレータ81e、およ
び、充放電制御回路81iに接続されている。一方、ト
ランジスタQ11ないしQ15の各エミッタには、電源電圧
Vccが印加される。これにより、定電流源81bは、上
記各回路81a・81d・81e・81iへ、定電流I
10を供給することができる。
続されたPNP型のトランジスタQ11ないしQ15からな
るカレントミラー回路を備えている。トランジスタQ11
のコレクタとベースとは、互いに接続されており、さら
に、図1に示す定電流回路10から所定の定電流I10が
供給されている。また、トランジスタQ12のコレクタ
は、コンデンサ81aを介して接地されており、トラン
ジスタQ13ないしQ15の各コレクタは、それぞれ、第1
コンパレータ81d、第2コンパレータ81e、およ
び、充放電制御回路81iに接続されている。一方、ト
ランジスタQ11ないしQ15の各エミッタには、電源電圧
Vccが印加される。これにより、定電流源81bは、上
記各回路81a・81d・81e・81iへ、定電流I
10を供給することができる。
【0043】また、定電圧源81cは、ベースとコレク
タとが互いに接続されたNPN型のトランジスタQ16を
備えている。該トランジスタQ16のコレクタには、さら
に、電源Vccが印加されており、そのエミッタは、直列
に接続された抵抗R11・R12・R13を介して接地されて
いる。したがって、抵抗R11・R12・R13に流れる電流
は、一定の値、すなわち、(Vcc−VBE)/(R11+R
12+R13)に保たれる。なお、上式のVBEは、NPN型
トランジスタQ16のベース−エミッタ間電圧である。図
2ないし図3に示すトランジスタは、集積回路上に形成
されているため、以下では、各NPN型トランジスタの
ベース−エミッタ間電圧を特に区別せず、VBEで表す。
タとが互いに接続されたNPN型のトランジスタQ16を
備えている。該トランジスタQ16のコレクタには、さら
に、電源Vccが印加されており、そのエミッタは、直列
に接続された抵抗R11・R12・R13を介して接地されて
いる。したがって、抵抗R11・R12・R13に流れる電流
は、一定の値、すなわち、(Vcc−VBE)/(R11+R
12+R13)に保たれる。なお、上式のVBEは、NPN型
トランジスタQ16のベース−エミッタ間電圧である。図
2ないし図3に示すトランジスタは、集積回路上に形成
されているため、以下では、各NPN型トランジスタの
ベース−エミッタ間電圧を特に区別せず、VBEで表す。
【0044】この結果、定電圧源81cは、抵抗R11と
R12との接続点の電位v1 、および、抵抗R12とR13と
の接続点の電位v2 を、下式(1)および(2)に示す
ように、 v2 =(Vcc−VBE)×(R12+R13)/(R11+R12+R13)・・・(1) v3 =(Vcc−vBE)×R13/(R11+R12+R13) ・・・(2) 一定の値に維持することができる。
R12との接続点の電位v1 、および、抵抗R12とR13と
の接続点の電位v2 を、下式(1)および(2)に示す
ように、 v2 =(Vcc−VBE)×(R12+R13)/(R11+R12+R13)・・・(1) v3 =(Vcc−vBE)×R13/(R11+R12+R13) ・・・(2) 一定の値に維持することができる。
【0045】さらに、第1コンパレータ81dは、比較
対象である電圧v1 あるいはv2 が、それぞれのベース
に印加されるトランジスタQ21およびQ22と、カレント
ミラー回路を構成し、両トランジスタQ21・Q22のコレ
クタから、トランジスタQ21のコレクタが出力する電
流と同一量の電流を吸収するNPN型のトランジスタQ
23・Q24と、上記トランジスタQ22のコレクタにベー
スが接続され、トランジスタQ21よりもトランジスタQ
22の方が多量の電流を流した場合に導通するトランジス
タQ25とを備えている。
対象である電圧v1 あるいはv2 が、それぞれのベース
に印加されるトランジスタQ21およびQ22と、カレント
ミラー回路を構成し、両トランジスタQ21・Q22のコレ
クタから、トランジスタQ21のコレクタが出力する電
流と同一量の電流を吸収するNPN型のトランジスタQ
23・Q24と、上記トランジスタQ22のコレクタにベー
スが接続され、トランジスタQ21よりもトランジスタQ
22の方が多量の電流を流した場合に導通するトランジス
タQ25とを備えている。
【0046】上記トランジスタQ21のベースは、コンデ
ンサ81aを介して接地されており、トランジスタQ22
のベースは、定電圧源81cの抵抗R11およびR12の接
続点に接続されている。これにより、両トランジスタQ
21・Q22のベースには、比較対象であるコンデンサ81
aの両端電圧v1 、および、定電圧源81cにて生成し
たコンデンサ81aの上限電圧v2 がそれぞれ印加され
る。
ンサ81aを介して接地されており、トランジスタQ22
のベースは、定電圧源81cの抵抗R11およびR12の接
続点に接続されている。これにより、両トランジスタQ
21・Q22のベースには、比較対象であるコンデンサ81
aの両端電圧v1 、および、定電圧源81cにて生成し
たコンデンサ81aの上限電圧v2 がそれぞれ印加され
る。
【0047】また、トランジスタQ21およびQ22のエミ
ッタは、定電流源81bに設けられたトランジスタQ13
のコレクタに接続されている。一方、両トランジスタQ
21およびQ22のコレクタは、上記トランジスタQ23ある
いはQ24のコレクタへ、それぞれ接続されている。該ト
ランジスタQ23のベースとコレクタとは互いに接続され
ており、両トランジスタQ23・Q24のエミッタは、接地
されている。
ッタは、定電流源81bに設けられたトランジスタQ13
のコレクタに接続されている。一方、両トランジスタQ
21およびQ22のコレクタは、上記トランジスタQ23ある
いはQ24のコレクタへ、それぞれ接続されている。該ト
ランジスタQ23のベースとコレクタとは互いに接続され
ており、両トランジスタQ23・Q24のエミッタは、接地
されている。
【0048】また、トランジスタQ25において、そのベ
ースは、トランジスタQ22のコレクタとトランジスタQ
24のコレクタとの交点に接続されており、そのコレクタ
は、上記RS−FF回路81hのセット端子、すなわ
ち、NAND回路81fの一方の入力へ接続されてい
る。なお、該トランジスタQ25のエミッタは、接地され
ている。
ースは、トランジスタQ22のコレクタとトランジスタQ
24のコレクタとの交点に接続されており、そのコレクタ
は、上記RS−FF回路81hのセット端子、すなわ
ち、NAND回路81fの一方の入力へ接続されてい
る。なお、該トランジスタQ25のエミッタは、接地され
ている。
【0049】これにより、コンデンサ81aの両端電圧
v1 と、定電圧源81cにて生成した上限電圧v2 とを
比較し、上限電圧v2 の方が大きい場合に、トランジス
タQ25を導通させる。この結果、NAND回路81fへ
ローレベルの信号を入力して、RS−FF回路81hを
セットできる。
v1 と、定電圧源81cにて生成した上限電圧v2 とを
比較し、上限電圧v2 の方が大きい場合に、トランジス
タQ25を導通させる。この結果、NAND回路81fへ
ローレベルの信号を入力して、RS−FF回路81hを
セットできる。
【0050】一方、第2コンパレータ81eは、上述し
た第1コンパレータ81dと同様の構成であり、トラン
ジスタQ21ないしQ25に対応して、トランジスタQ31な
いしQ35を備えている。ただし、第2コンパレータ81
eでは、上記トランジスタQ31のベースは、定電圧源8
1cに設けられた抵抗R12とR13との接続点に接続され
ており、トランジスタQ32のベースは、上記コンデンサ
81aの接地していない方の端部81jへ接続されてい
る。また、トランジスタQ35のコレクタは、RS−FF
回路81hのリセット端子、すなわち、NAND回路8
1gの入力の一方へ接続される。なお、それ以外の接続
は、第1コンパレータ81dと同様である。
た第1コンパレータ81dと同様の構成であり、トラン
ジスタQ21ないしQ25に対応して、トランジスタQ31な
いしQ35を備えている。ただし、第2コンパレータ81
eでは、上記トランジスタQ31のベースは、定電圧源8
1cに設けられた抵抗R12とR13との接続点に接続され
ており、トランジスタQ32のベースは、上記コンデンサ
81aの接地していない方の端部81jへ接続されてい
る。また、トランジスタQ35のコレクタは、RS−FF
回路81hのリセット端子、すなわち、NAND回路8
1gの入力の一方へ接続される。なお、それ以外の接続
は、第1コンパレータ81dと同様である。
【0051】これにより、第2コンパレータ81eは、
コンデンサ81aの両端電圧v1 、および、定電圧源8
1cにて生成される下限電圧v3 を比較して、v1 <v
3 の場合、トランジスタQ35を導通させて、NAND回
路81gへローレベルの信号を印加し、RS−FF回路
81hをリセットできる。
コンデンサ81aの両端電圧v1 、および、定電圧源8
1cにて生成される下限電圧v3 を比較して、v1 <v
3 の場合、トランジスタQ35を導通させて、NAND回
路81gへローレベルの信号を印加し、RS−FF回路
81hをリセットできる。
【0052】また、上記RS−FF回路81hにおい
て、両NAND回路81f・81gは、互いにたすき掛
けされており、RS−FF回路81hの出力となるNA
ND回路81fの出力は、NAND回路81gの入力の
一方へ接続され、NAND回路81gの出力は、NAN
D回路81fの入力の一方へ接続されている。したがっ
て、NAND回路81fの他方の入力が、RS−FF回
路81hのセット端子となり、NAND回路81gの他
方の入力がリセット端子となる。さらに、これらセット
端子およびリセット端子は、上述のように、上記第1あ
るいは第2コンパレータ81d・81eと接続されてい
る。
て、両NAND回路81f・81gは、互いにたすき掛
けされており、RS−FF回路81hの出力となるNA
ND回路81fの出力は、NAND回路81gの入力の
一方へ接続され、NAND回路81gの出力は、NAN
D回路81fの入力の一方へ接続されている。したがっ
て、NAND回路81fの他方の入力が、RS−FF回
路81hのセット端子となり、NAND回路81gの他
方の入力がリセット端子となる。さらに、これらセット
端子およびリセット端子は、上述のように、上記第1あ
るいは第2コンパレータ81d・81eと接続されてい
る。
【0053】上記充放電制御回路81iは、互いにベー
スが接続されたNPN型のトランジスタQ41ないしQ43
と、上記NAND回路81gの出力に応じて導通し、こ
のカレントミラー回路の動作/動作停止を制御するNP
N型のトランジスタQ44とを備えている。上記トランジ
スタQ41において、互いに接続されたコレクタおよびベ
ースは、定電流源81bに設けられたトランジスタQ15
のコレクタへ接続されている。また、トランジスタQ42
およびQ43において、両者のコレクタは、コンデンサ8
1aの端部81jへと接続されている。上記トランジス
タQ41ないしQ43により、カレントミラー回路が形成さ
れる。さらに、上記トランジスタQ44において、コレク
タは、上記トランジスタQ41のコレクタと上記トランジ
スタQ15のコレクタとの接続点へ、ベースは、上記NA
ND回路81gの出力へそれぞれ接続されている。な
お、各上記トランジスタQ41ないしQ44のエミッタは、
それぞれ接地されている。
スが接続されたNPN型のトランジスタQ41ないしQ43
と、上記NAND回路81gの出力に応じて導通し、こ
のカレントミラー回路の動作/動作停止を制御するNP
N型のトランジスタQ44とを備えている。上記トランジ
スタQ41において、互いに接続されたコレクタおよびベ
ースは、定電流源81bに設けられたトランジスタQ15
のコレクタへ接続されている。また、トランジスタQ42
およびQ43において、両者のコレクタは、コンデンサ8
1aの端部81jへと接続されている。上記トランジス
タQ41ないしQ43により、カレントミラー回路が形成さ
れる。さらに、上記トランジスタQ44において、コレク
タは、上記トランジスタQ41のコレクタと上記トランジ
スタQ15のコレクタとの接続点へ、ベースは、上記NA
ND回路81gの出力へそれぞれ接続されている。な
お、各上記トランジスタQ41ないしQ44のエミッタは、
それぞれ接地されている。
【0054】これにより、RS−FF回路81hの反転
出力、すなわち、NAND回路81gの出力がローレベ
ルの場合、トランジスタQ44が遮断され、トランジスタ
Q41ないしQ43からなるカレントミラー回路が動作す
る。この結果、トランジスタQ42およびQ43のコレクタ
からは、トランジスタQ41へ流れる電流量、すなわち、
定電流源81bより供給される電流値I10と同一の電流
が吸収される。したがって、充放電制御回路81iがコ
ンデンサ81aから吸収する電流量I81i は、2×I10
となる。
出力、すなわち、NAND回路81gの出力がローレベ
ルの場合、トランジスタQ44が遮断され、トランジスタ
Q41ないしQ43からなるカレントミラー回路が動作す
る。この結果、トランジスタQ42およびQ43のコレクタ
からは、トランジスタQ41へ流れる電流量、すなわち、
定電流源81bより供給される電流値I10と同一の電流
が吸収される。したがって、充放電制御回路81iがコ
ンデンサ81aから吸収する電流量I81i は、2×I10
となる。
【0055】ところで、コンデンサ81aには、上記定
電流源81bから、一定の電流I10が常時供給されてい
る。したがって、充放電制御回路81iが電流を吸収し
ている間、コンデンサ81aからは、一定の電流I10−
I81i 、すなわち、I10が放電され、充放電制御回路8
1iが電流を吸収していない間は、一定の電流I10がコ
ンデンサ81aへ充電される。この結果、充放電制御回
路81iは、NAND回路81gの出力に応じて、コン
デンサ81aを充電するか否かを制御できる。
電流源81bから、一定の電流I10が常時供給されてい
る。したがって、充放電制御回路81iが電流を吸収し
ている間、コンデンサ81aからは、一定の電流I10−
I81i 、すなわち、I10が放電され、充放電制御回路8
1iが電流を吸収していない間は、一定の電流I10がコ
ンデンサ81aへ充電される。この結果、充放電制御回
路81iは、NAND回路81gの出力に応じて、コン
デンサ81aを充電するか否かを制御できる。
【0056】一方、図3に示すように、出力変化検出回
路7は、図1に示すコンパレータ6の出力変化を検出す
る比較部71と、上記発振器81に設けられたコンデン
サ81aの端部81jへ接続され、リセット時に導通し
て、該端部81jの電位を下げるトランジスタQ51と、
該トランジスタQ51のベースへ定電圧を印加する定電圧
源72と、当該比較部71の出力に応じて、上記トラン
ジスタQ51の導通/遮断を制御する出力制御回路73と
を備えている。また、比較部71の出力は、分周器82
のリセット端子に接続されたNPN型のトランジスタQ
62のベースに接続されている。これにより、上記コンパ
レータ6の出力電圧vo6の変化を比較部71が検出した
場合、上記トランジスタQ62を導通させて、分周器82
をリセットできる。さらに、出力制御回路73の指示に
より、トランジスタQ51が導通する。この結果、コンデ
ンサ81aの両端電圧v1 を下げて、発振器81をリセ
ットすることができる。
路7は、図1に示すコンパレータ6の出力変化を検出す
る比較部71と、上記発振器81に設けられたコンデン
サ81aの端部81jへ接続され、リセット時に導通し
て、該端部81jの電位を下げるトランジスタQ51と、
該トランジスタQ51のベースへ定電圧を印加する定電圧
源72と、当該比較部71の出力に応じて、上記トラン
ジスタQ51の導通/遮断を制御する出力制御回路73と
を備えている。また、比較部71の出力は、分周器82
のリセット端子に接続されたNPN型のトランジスタQ
62のベースに接続されている。これにより、上記コンパ
レータ6の出力電圧vo6の変化を比較部71が検出した
場合、上記トランジスタQ62を導通させて、分周器82
をリセットできる。さらに、出力制御回路73の指示に
より、トランジスタQ51が導通する。この結果、コンデ
ンサ81aの両端電圧v1 を下げて、発振器81をリセ
ットすることができる。
【0057】上記比較部71は、直列に接続された抵抗
R51およびR52によって、電源電圧Vccを分圧して生成
した基準電圧v51と、上記コンパレータ6の出力電圧v
o6とを比較する変化検出コンパレータ71aを備えてい
る。該変化検出コンパレータ71aの反転入力端子は、
上記抵抗R51とR52との接続点に接続されており、非反
転入力端子は、コンデンサC1を介して、上記コンパレ
ータ6と接続されている。また、非反転入力端子と、コ
ンデンサC1との接続点は、バイアス抵抗R53を介して
電源電圧Vccへ接続されると共に、バイアス抵抗R54を
介して接地されている。上記各抵抗R51ないしR54の抵
抗値は、R54/(R53+R54)<R52/(R51+R52)
に設定されている。さらに、変化検出コンパレータ71
aは、抵抗R55を介して、分周器82に接続されたトラ
ンジスタQ62および出力制御回路73に接続されてい
る。この結果、比較部71は、上記出力電圧vo6が立ち
上がった場合、上記トランジスタQ62および出力制御回
路73へ、ハイレベルの信号を出力し、それ以外の場
合、ローレベルの信号を出力することができる。
R51およびR52によって、電源電圧Vccを分圧して生成
した基準電圧v51と、上記コンパレータ6の出力電圧v
o6とを比較する変化検出コンパレータ71aを備えてい
る。該変化検出コンパレータ71aの反転入力端子は、
上記抵抗R51とR52との接続点に接続されており、非反
転入力端子は、コンデンサC1を介して、上記コンパレ
ータ6と接続されている。また、非反転入力端子と、コ
ンデンサC1との接続点は、バイアス抵抗R53を介して
電源電圧Vccへ接続されると共に、バイアス抵抗R54を
介して接地されている。上記各抵抗R51ないしR54の抵
抗値は、R54/(R53+R54)<R52/(R51+R52)
に設定されている。さらに、変化検出コンパレータ71
aは、抵抗R55を介して、分周器82に接続されたトラ
ンジスタQ62および出力制御回路73に接続されてい
る。この結果、比較部71は、上記出力電圧vo6が立ち
上がった場合、上記トランジスタQ62および出力制御回
路73へ、ハイレベルの信号を出力し、それ以外の場
合、ローレベルの信号を出力することができる。
【0058】また、上記定電圧源72は、図2に示す定
電圧源81cと略同様に、電源電圧Vccに接続されたN
PN型のトランジスタQ61が、直列に接続された抵抗R
61およびR62を介して接地されている構成である。この
結果、定電圧源72は、抵抗R61とR62との接続点、す
なわち、上記トランジスタQ51のベースの電位を一定の
電位vo72 に維持することができる。当該基準電圧v
o72 は、トランジスタQ61のベース−エミッタ間電圧を
VBEとすると、下式(3)のように、 vo72 =R62・(Vcc−VBE)/(R61+R62) ・・・(3) となる。
電圧源81cと略同様に、電源電圧Vccに接続されたN
PN型のトランジスタQ61が、直列に接続された抵抗R
61およびR62を介して接地されている構成である。この
結果、定電圧源72は、抵抗R61とR62との接続点、す
なわち、上記トランジスタQ51のベースの電位を一定の
電位vo72 に維持することができる。当該基準電圧v
o72 は、トランジスタQ61のベース−エミッタ間電圧を
VBEとすると、下式(3)のように、 vo72 =R62・(Vcc−VBE)/(R61+R62) ・・・(3) となる。
【0059】上記基準電圧vo72 は、トランジスタQ51
が導通した場合、そのエミッタ電位vo73 、すなわち、
上記コンデンサ81aの両端電圧v1 が、図2に示す定
電圧源81cにて生成したコンデンサ81aの下限電圧
v3 よりも低くなるように設定される。したがって、ト
ランジスタQ51のベース−エミッタ間電圧をVBEとする
と、基準電圧vo72 は、下式(4)のように、 vo72 −VBE<v3 ・・・(4) に設定される。
が導通した場合、そのエミッタ電位vo73 、すなわち、
上記コンデンサ81aの両端電圧v1 が、図2に示す定
電圧源81cにて生成したコンデンサ81aの下限電圧
v3 よりも低くなるように設定される。したがって、ト
ランジスタQ51のベース−エミッタ間電圧をVBEとする
と、基準電圧vo72 は、下式(4)のように、 vo72 −VBE<v3 ・・・(4) に設定される。
【0060】上記出力制御回路73は、互いにベースが
接続されたNPN型のトランジスタQ71およびQ72を備
えている。トランジスタQ71のベースとコレクタとは、
互いに接続されており、該ベースには、上記比較部71
の出力電圧vo71 が印加される。また、トランジスタQ
72のコレクタは、上記トランジスタQ51のエミッタに接
続されている。なお、両トランジスタQ71および72のエ
ミッタは、接地されている。これにより、比較部71の
出力電圧vo71 がハイレベルの場合、出力制御回路73
が導通して上記トランジスタQ51をバイアスできる。
接続されたNPN型のトランジスタQ71およびQ72を備
えている。トランジスタQ71のベースとコレクタとは、
互いに接続されており、該ベースには、上記比較部71
の出力電圧vo71 が印加される。また、トランジスタQ
72のコレクタは、上記トランジスタQ51のエミッタに接
続されている。なお、両トランジスタQ71および72のエ
ミッタは、接地されている。これにより、比較部71の
出力電圧vo71 がハイレベルの場合、出力制御回路73
が導通して上記トランジスタQ51をバイアスできる。
【0061】この結果、出力変化検出回路7は、図1に
示すコンパレータ6の出力電圧vo6が立ち上がった場
合、発振器81に設けられたコンデンサ81aの端部8
1jの電位をvo73 まで下げて、該発振器81をリセッ
トできる。
示すコンパレータ6の出力電圧vo6が立ち上がった場
合、発振器81に設けられたコンデンサ81aの端部8
1jの電位をvo73 まで下げて、該発振器81をリセッ
トできる。
【0062】また、本実施形態に係るデジタル計数回路
9は、図4に示すように、直列に接続されたD型フリッ
プフロップ91aないし91eからなるシフトレジスタ
部(シフトレジスタ回路)91と、シフトレジスタ部9
1の出力に基づいて、コード信号を復調する出力ゲート
回路(出力論理回路)92と、上記シフトレジスタ部9
1を初期化するイニシャルリセット回路93とを備えて
いる。
9は、図4に示すように、直列に接続されたD型フリッ
プフロップ91aないし91eからなるシフトレジスタ
部(シフトレジスタ回路)91と、シフトレジスタ部9
1の出力に基づいて、コード信号を復調する出力ゲート
回路(出力論理回路)92と、上記シフトレジスタ部9
1を初期化するイニシャルリセット回路93とを備えて
いる。
【0063】上記シフトレジスタ部91において、初段
のD型フリップフロップ91aでは、上記コンパレータ
6が出力するパルス信号vo6がD入力へ印加され、次段
以降のD型フリップフロップ91bないし91eにおい
ては、前段のQ出力がD入力へ印加される。また、D型
フリップフロップ91aないし91eのクロック入力
は、ローアクティブであり、各段のクロック入力(C
K)には、上記クロック生成部8にて生成されたクロッ
ク信号vo8がそれぞれ印加される。
のD型フリップフロップ91aでは、上記コンパレータ
6が出力するパルス信号vo6がD入力へ印加され、次段
以降のD型フリップフロップ91bないし91eにおい
ては、前段のQ出力がD入力へ印加される。また、D型
フリップフロップ91aないし91eのクロック入力
は、ローアクティブであり、各段のクロック入力(C
K)には、上記クロック生成部8にて生成されたクロッ
ク信号vo8がそれぞれ印加される。
【0064】これにより、シフトレジスタ部91は、ク
ロック信号vo8の立ち下がり毎に、記憶したデータを1
段ずつ後段へシフトして記憶し、初段には、パルス信号
vo6を記憶させることができる。また、次の立ち下がり
までの間、シフトレジスタ部91の各段は、それぞれデ
ータを保持しており、当該データをQ出力より出力して
いる。
ロック信号vo8の立ち下がり毎に、記憶したデータを1
段ずつ後段へシフトして記憶し、初段には、パルス信号
vo6を記憶させることができる。また、次の立ち下がり
までの間、シフトレジスタ部91の各段は、それぞれデ
ータを保持しており、当該データをQ出力より出力して
いる。
【0065】上記出力ゲート回路92は、上記D型フリ
ップフロップ91aないし91eのQ出力、全てのNA
NDを取る5入力NAND回路92aと、全てのQ出力
のORを演算する5入力OR回路92bと、セットリセ
ットフリップフロップ(以下では、RS−FFと称す
る)92cとを備えている。上記RS−FF92cは、
2つのNAND回路92d・92eをたすき掛けして構
成されており、5入力NAND回路92aの出力vo92a
をセット入力とし、5入力OR回路92bの出力vo92b
をリセット入力としている。なお、上記セットおよびリ
セット入力は、共にローアクティブである。
ップフロップ91aないし91eのQ出力、全てのNA
NDを取る5入力NAND回路92aと、全てのQ出力
のORを演算する5入力OR回路92bと、セットリセ
ットフリップフロップ(以下では、RS−FFと称す
る)92cとを備えている。上記RS−FF92cは、
2つのNAND回路92d・92eをたすき掛けして構
成されており、5入力NAND回路92aの出力vo92a
をセット入力とし、5入力OR回路92bの出力vo92b
をリセット入力としている。なお、上記セットおよびリ
セット入力は、共にローアクティブである。
【0066】これにより、出力ゲート回路92の出力v
o のレベルは、5入力OR回路92bの出力v92b がハ
イレベルの期間中に、5入力NAND回路92aの出力
vo9 2aがローレベルに変化した場合、ハイレベルにな
る。さらに、出力ゲート回路92は、vo92aがハイレベ
ルで、vo92bがハイレベルの期間中、出力vo のレベル
を維持する。vo92bがローレベルになると、出力ゲート
回路92は、その出力vo をローレベルにする。
o のレベルは、5入力OR回路92bの出力v92b がハ
イレベルの期間中に、5入力NAND回路92aの出力
vo9 2aがローレベルに変化した場合、ハイレベルにな
る。さらに、出力ゲート回路92は、vo92aがハイレベ
ルで、vo92bがハイレベルの期間中、出力vo のレベル
を維持する。vo92bがローレベルになると、出力ゲート
回路92は、その出力vo をローレベルにする。
【0067】また、上記イニシャルリセット回路93
は、D型フリップフロップ91aないし91eのリセッ
ト入力(R)へ接続されている。これにより、例えば、
電源投入時に、イニシャルリセット回路93は、シフト
レジスタ部91が現在記憶しているデータをクリアでき
る。この結果、シフトレジスタ部91の出力と、これに
基づき算出されるデジタル計数回路9の出力vo とは、
コード信号の非受信状態と同一になる。
は、D型フリップフロップ91aないし91eのリセッ
ト入力(R)へ接続されている。これにより、例えば、
電源投入時に、イニシャルリセット回路93は、シフト
レジスタ部91が現在記憶しているデータをクリアでき
る。この結果、シフトレジスタ部91の出力と、これに
基づき算出されるデジタル計数回路9の出力vo とは、
コード信号の非受信状態と同一になる。
【0068】さらに、本実施形態に係る定電流回路10
は、外付け抵抗R1と、NPN型のトランジスタQ1な
いしQ3から構成されたカレントミラー回路とを備えて
おり、外付け抵抗R1によって決められた一定の電流を
上記バンドパスフィルタ4および発振器81へ供給でき
る。上記トランジスタQ1ないしQ3は、ベースが互い
に接続されており、エミッタは、それぞれ接地されてい
る。また、トランジスタQ1のコレクタは、ベースと接
続されている。当該コレクタには、上記外付け抵抗R1
を介して電源電圧Vccが印加される。また、トランジス
タQ2のコレクタは、バンドパスフィルタ4へ、トラン
ジスタQ3のコレクタは、上記発振器81へ接続されて
いる。これにより、カレントミラー回路が形成され、定
電流回路10は、バンドパスフィルタ4および発振器8
1へ、一定の電流I10を供給できる。上記定電流I
10は、下式(5)に示すように、 I10=(Vcc−VBE)/R1 ・・・(5) 外付け抵抗R1によって決定される。なお、上式におい
て、VBEは、トランジスタQ1のベース−エミッタ間電
圧である。
は、外付け抵抗R1と、NPN型のトランジスタQ1な
いしQ3から構成されたカレントミラー回路とを備えて
おり、外付け抵抗R1によって決められた一定の電流を
上記バンドパスフィルタ4および発振器81へ供給でき
る。上記トランジスタQ1ないしQ3は、ベースが互い
に接続されており、エミッタは、それぞれ接地されてい
る。また、トランジスタQ1のコレクタは、ベースと接
続されている。当該コレクタには、上記外付け抵抗R1
を介して電源電圧Vccが印加される。また、トランジス
タQ2のコレクタは、バンドパスフィルタ4へ、トラン
ジスタQ3のコレクタは、上記発振器81へ接続されて
いる。これにより、カレントミラー回路が形成され、定
電流回路10は、バンドパスフィルタ4および発振器8
1へ、一定の電流I10を供給できる。上記定電流I
10は、下式(5)に示すように、 I10=(Vcc−VBE)/R1 ・・・(5) 外付け抵抗R1によって決定される。なお、上式におい
て、VBEは、トランジスタQ1のベース−エミッタ間電
圧である。
【0069】上記構成において、光信号復調装置が光コ
ード信号を受信した場合における各部の動作を図5ない
し図7を参照して説明すると以下の通りである。
ード信号を受信した場合における各部の動作を図5ない
し図7を参照して説明すると以下の通りである。
【0070】すなわち、図示しない光信号送信装置は、
図5の(a)に示すように、Tinの期間ハイレベルにあ
るコード信号を所定の周波数のパルスによって変調す
る。さらに、光信号送信装置は、図5の(b)に示すよ
うに、例えば、赤外線などを用いて、変調された信号を
光コード信号として送信する。
図5の(a)に示すように、Tinの期間ハイレベルにあ
るコード信号を所定の周波数のパルスによって変調す
る。さらに、光信号送信装置は、図5の(b)に示すよ
うに、例えば、赤外線などを用いて、変調された信号を
光コード信号として送信する。
【0071】図1に示す光信号復調装置において、前置
アンプ部2は、フォトダイオード1を用いて上記光コー
ド信号を電気信号へと変換し、図5の(c)に示すよう
に、出力電圧vo2の変化として出力する。さらに、図5
の(d)に示すように、ACアンプ部3は、該出力信号
vo2の交流成分を増幅する。
アンプ部2は、フォトダイオード1を用いて上記光コー
ド信号を電気信号へと変換し、図5の(c)に示すよう
に、出力電圧vo2の変化として出力する。さらに、図5
の(d)に示すように、ACアンプ部3は、該出力信号
vo2の交流成分を増幅する。
【0072】バンドパスフィルタ4は、ACアンプ部3
の出力信号vo3から、特定の周波数の成分を弁別する。
この結果、図5の(e)中、実線で示すように、バンド
パスフィルタ4は、略正弦状の信号vo4を出力する。な
お、バンドパスフィルタ4の通過帯域は、定電流回路1
0からバンドパスフィルタ4へ供給される電流量I10に
よって決定される。
の出力信号vo3から、特定の周波数の成分を弁別する。
この結果、図5の(e)中、実線で示すように、バンド
パスフィルタ4は、略正弦状の信号vo4を出力する。な
お、バンドパスフィルタ4の通過帯域は、定電流回路1
0からバンドパスフィルタ4へ供給される電流量I10に
よって決定される。
【0073】また、積分回路5は、上記出力信号vo4を
積分する。積分回路5において、トランスコンダクタン
スアンプ5aの出力電流をI5a、定電流源5cが供給す
る電流をI5cとすると、コンデンサ5bの充電は、I5a
−I5c、放電は、I5cによって行われる。したがって、
放電する際の時定数は、(C5b×Δvo5)/I5cとな
り、充電する際の時定数は、(C5b×Δvo5)/(I5a
−I5C)となる。さらに、定電流源5cの電流値は、I
5a−I5c<I5cに設定されているので、放電の時定数
は、充電の時定数よりも大きくなる。したがって、図5
の(e)中、破線で示すように、積分回路5の出力電圧
vo5は、パルス変調コード信号を受信する度に上昇す
る。この結果、後段のコンパレータ6におけるノイズマ
ージンを上昇させることができる。
積分する。積分回路5において、トランスコンダクタン
スアンプ5aの出力電流をI5a、定電流源5cが供給す
る電流をI5cとすると、コンデンサ5bの充電は、I5a
−I5c、放電は、I5cによって行われる。したがって、
放電する際の時定数は、(C5b×Δvo5)/I5cとな
り、充電する際の時定数は、(C5b×Δvo5)/(I5a
−I5C)となる。さらに、定電流源5cの電流値は、I
5a−I5c<I5cに設定されているので、放電の時定数
は、充電の時定数よりも大きくなる。したがって、図5
の(e)中、破線で示すように、積分回路5の出力電圧
vo5は、パルス変調コード信号を受信する度に上昇す
る。この結果、後段のコンパレータ6におけるノイズマ
ージンを上昇させることができる。
【0074】コンパレータ6は、バンドパスフィルタ4
の出力電圧vo4と、積分回路5の出力電圧vo5とを比較
して、図5の(f)に示すように、vo5が大きい場合
は、ハイレベル、vo5が小さい場合は、ローレベルとな
るパルス状の信号vo6を出力する。該パルス状の信号v
o6は、出力変化検出回路7およびデジタル計数回路9へ
伝送される。
の出力電圧vo4と、積分回路5の出力電圧vo5とを比較
して、図5の(f)に示すように、vo5が大きい場合
は、ハイレベル、vo5が小さい場合は、ローレベルとな
るパルス状の信号vo6を出力する。該パルス状の信号v
o6は、出力変化検出回路7およびデジタル計数回路9へ
伝送される。
【0075】上記出力変化検出回路7は、上記パルス状
の信号vo6の立ち上がりを検出し、各立ち上がり時点に
おいて、クロック生成部8に設けられた発振器81およ
び分周器82へ同期信号として供給する。
の信号vo6の立ち上がりを検出し、各立ち上がり時点に
おいて、クロック生成部8に設けられた発振器81およ
び分周器82へ同期信号として供給する。
【0076】一方、上記発振器81において、図6の
(c)に示すように、同期信号が入力されない間(t4
までの期間)、所定の周期で発振している。また、分周
器82は、図6の(d)に示すように、該発振器81の
出力信号vo81 を分周している。なお、本実施形態に係
る発振器81の内部動作については、図2および図3を
参照して、後で詳細に説明する。
(c)に示すように、同期信号が入力されない間(t4
までの期間)、所定の周期で発振している。また、分周
器82は、図6の(d)に示すように、該発振器81の
出力信号vo81 を分周している。なお、本実施形態に係
る発振器81の内部動作については、図2および図3を
参照して、後で詳細に説明する。
【0077】t4の時点において、出力変化検出回路7
から発振器81へ同期信号が入力されると、発振器81
は、リセットされる。これにより、上記出力信号vo81
の立ち下がりは、以降のパルス信号vo6の立ち上がりと
一致する。
から発振器81へ同期信号が入力されると、発振器81
は、リセットされる。これにより、上記出力信号vo81
の立ち下がりは、以降のパルス信号vo6の立ち上がりと
一致する。
【0078】また、分周器82もリセットされる。これ
により、分周器82の出力信号vo8 2 は、最初のパルス
信号vo6の立ち上がり時をハイレベルとして、上記出力
信号vo81 の立ち下がり毎に反転し、上記出力信号v
o81 を2分周する。
により、分周器82の出力信号vo8 2 は、最初のパルス
信号vo6の立ち上がり時をハイレベルとして、上記出力
信号vo81 の立ち下がり毎に反転し、上記出力信号v
o81 を2分周する。
【0079】さらに、NAND回路83は、図6の
(e)に示すように、上記両出力信号vo81 およびv
o82 の論理積の否定を取る。これにより、NAND回路
83は、パルス信号vo6の出力変化に同期したパルス波
形vo8をデジタル計数回路9へ送出する。
(e)に示すように、上記両出力信号vo81 およびv
o82 の論理積の否定を取る。これにより、NAND回路
83は、パルス信号vo6の出力変化に同期したパルス波
形vo8をデジタル計数回路9へ送出する。
【0080】デジタル計数回路9は、図7の(a)に示
すパルス信号vo6を入力とし、図7の(b)に示すクロ
ック信号vo8をクロック信号として動作している。デジ
タル計数回路9において、シフトレジスタ部91に設け
られたD型フリップフロップ91aないし91eは、ク
ロック信号vo8の立ち下がり時の入力信号を、クロック
信号vo8の次の立ち下がり時まで保持し、出力してい
る。初段のD型フリップフロップ91aは、vo6を入力
信号としており、次段以降のD型フリップフロップ91
bないし91eは、前段のD型フリップフロップ91a
ないし91dのQ出力を入力としている。
すパルス信号vo6を入力とし、図7の(b)に示すクロ
ック信号vo8をクロック信号として動作している。デジ
タル計数回路9において、シフトレジスタ部91に設け
られたD型フリップフロップ91aないし91eは、ク
ロック信号vo8の立ち下がり時の入力信号を、クロック
信号vo8の次の立ち下がり時まで保持し、出力してい
る。初段のD型フリップフロップ91aは、vo6を入力
信号としており、次段以降のD型フリップフロップ91
bないし91eは、前段のD型フリップフロップ91a
ないし91dのQ出力を入力としている。
【0081】したがって、図7の(c)に示すように、
D型フリップフロップ91aは、クロック信号vo8の各
立ち下がり時点においてパルス状の信号vo6がハイレベ
ルの期間、ハイレベルとなる。この結果、クロック信号
vo8に同期したパルス状の信号vo6のパルス数に応じた
パルス幅の信号vo91aが得られる。さらに、D型フリッ
プフロップ91bないし91eは、図7の(d)ないし
(g)に示すように、上記信号vo91aを、1クロックず
つ遅延させた信号vo91bないしvo91eを出力する。
D型フリップフロップ91aは、クロック信号vo8の各
立ち下がり時点においてパルス状の信号vo6がハイレベ
ルの期間、ハイレベルとなる。この結果、クロック信号
vo8に同期したパルス状の信号vo6のパルス数に応じた
パルス幅の信号vo91aが得られる。さらに、D型フリッ
プフロップ91bないし91eは、図7の(d)ないし
(g)に示すように、上記信号vo91aを、1クロックず
つ遅延させた信号vo91bないしvo91eを出力する。
【0082】さらに、5入力NAND回路92aは、図
7の(h)に示すように、上記各信号vo91aないしv
o91eの論理積の否定を取り、5入力OR回路92bは、
図7の(i)に示すように、該信号のvo91aないしv
o91eの論理和を取る。RS−FF92cは、上記5入力
NAND回路92aの出力信号vo92aをセット信号、5
入力OR回路92bの出力信号vo92bをリセット信号と
して動作し、図7の(j)に示すように、パルス幅T
out の出力信号vo を出力する。
7の(h)に示すように、上記各信号vo91aないしv
o91eの論理積の否定を取り、5入力OR回路92bは、
図7の(i)に示すように、該信号のvo91aないしv
o91eの論理和を取る。RS−FF92cは、上記5入力
NAND回路92aの出力信号vo92aをセット信号、5
入力OR回路92bの出力信号vo92bをリセット信号と
して動作し、図7の(j)に示すように、パルス幅T
out の出力信号vo を出力する。
【0083】該出力信号vo は、図5の(a)に示すコ
ード信号を、図5の(b)に示すパルス変調コード信号
5発分だけ、遅延したパルス波形となっており、そのパ
ルス幅Tout は、上記コード信号のパルス幅Tinと同一
になっている。
ード信号を、図5の(b)に示すパルス変調コード信号
5発分だけ、遅延したパルス波形となっており、そのパ
ルス幅Tout は、上記コード信号のパルス幅Tinと同一
になっている。
【0084】続いて、発振器81内部の動作について、
図2を参照して、図6に基づき説明すると以下の通りで
ある。
図2を参照して、図6に基づき説明すると以下の通りで
ある。
【0085】すなわち、コンデンサ81aの両端電圧v
1 と、定電圧源81cによって生成される上限電圧v2
および下限電圧v3 との大小関係が、v1 <v3 の場
合、図2に示す発振器81の第2コンパレータ81eに
おいて、トランジスタQ35が導通する。この結果、該コ
ンパレータ81eの出力電圧vo81e、すなわち、RS−
FF回路81hのリセット入力は、ローレベルとなる。
1 と、定電圧源81cによって生成される上限電圧v2
および下限電圧v3 との大小関係が、v1 <v3 の場
合、図2に示す発振器81の第2コンパレータ81eに
おいて、トランジスタQ35が導通する。この結果、該コ
ンパレータ81eの出力電圧vo81e、すなわち、RS−
FF回路81hのリセット入力は、ローレベルとなる。
【0086】また、この場合、v1 <v2 が常に成立す
る。したがって、第1コンパレータ81dにおいて、ト
ランジスタQ25は遮断され、該コンパレータ81dの出
力電圧vo81d、すなわち、RS−FF回路81hのセッ
ト入力は、ハイレベルとなる。
る。したがって、第1コンパレータ81dにおいて、ト
ランジスタQ25は遮断され、該コンパレータ81dの出
力電圧vo81d、すなわち、RS−FF回路81hのセッ
ト入力は、ハイレベルとなる。
【0087】この結果、RS−FF回路81hは、リセ
ットされ、その出力電圧vo81 は、ローレベルとなる。
また、RS−FF回路81hの反転出力端子となるNA
ND回路81gは、ハイレベルの出力電圧vo81gを出力
する。
ットされ、その出力電圧vo81 は、ローレベルとなる。
また、RS−FF回路81hの反転出力端子となるNA
ND回路81gは、ハイレベルの出力電圧vo81gを出力
する。
【0088】したがって、充放電制御回路81iにおい
て、トランジスタQ44が導通し、トランジスタQ41ない
しQ43からなるカレントミラー回路は、動作しない。こ
の結果、充放電制御回路81iが吸収する電流I
o81iは、0になり、コンデンサ81aは、定電流源81
bのトランジスタQ12より供給される電流I10によって
充電される。
て、トランジスタQ44が導通し、トランジスタQ41ない
しQ43からなるカレントミラー回路は、動作しない。こ
の結果、充放電制御回路81iが吸収する電流I
o81iは、0になり、コンデンサ81aは、定電流源81
bのトランジスタQ12より供給される電流I10によって
充電される。
【0089】充電によって、コンデンサ81aの両端電
圧v1 が上昇し、v3 ≦v1 <v2の関係になると、第
2コンパレータ81eにおいて、トランジスタQ35が遮
断され、出力電圧vo81eは、ハイレベルとなる。また、
v1 <v2 なので、第1コンパレータ81dの出力電圧
vo81dは、ハイレベルとなる。したがって、RS−FF
回路81hのリセット入力はハイレベル、セット入力は
ハイレベルとなる。この状態では、フリップフロップの
特性により、RS−FF回路81hの状態は、前状態の
ままである。この結果、発振器81の出力電圧v
o81 は、ローレベルのまま保持され、コンデンサ81a
への充電が続けられる(図6のt1からt2までの期
間)。
圧v1 が上昇し、v3 ≦v1 <v2の関係になると、第
2コンパレータ81eにおいて、トランジスタQ35が遮
断され、出力電圧vo81eは、ハイレベルとなる。また、
v1 <v2 なので、第1コンパレータ81dの出力電圧
vo81dは、ハイレベルとなる。したがって、RS−FF
回路81hのリセット入力はハイレベル、セット入力は
ハイレベルとなる。この状態では、フリップフロップの
特性により、RS−FF回路81hの状態は、前状態の
ままである。この結果、発振器81の出力電圧v
o81 は、ローレベルのまま保持され、コンデンサ81a
への充電が続けられる(図6のt1からt2までの期
間)。
【0090】充電によって、v2 ≦v1 となると、第1
コンパレータ81dのトランジスタQ25が導通する。ま
た、第2コンパレータ81eのトランジスタQ35は、遮
断されたままである。この結果、セット入力は、ローレ
ベルとなり、リセット入力がハイレベルとなり、RS−
FF回路81hがセットされる。この結果、発振器81
は、ハイレベルの信号vo81 を送出する。
コンパレータ81dのトランジスタQ25が導通する。ま
た、第2コンパレータ81eのトランジスタQ35は、遮
断されたままである。この結果、セット入力は、ローレ
ベルとなり、リセット入力がハイレベルとなり、RS−
FF回路81hがセットされる。この結果、発振器81
は、ハイレベルの信号vo81 を送出する。
【0091】一方、RS−FF回路81hのNAND回
路81gの出力電圧vo81gは、ローレベルへと変化す
る。したがって、充放電制御回路81iにおいて、トラ
ンジスタQ44が遮断し、トランジスタQ41ないしQ43か
らなるカレントミラー回路が動作する。この結果、充放
電制御回路81iが吸い込む電流Io81iは、2×I10と
なる。これにより、コンデンサ81aは、定電流源81
bからの入力電流I10と上記定電流Io81iとの差、すな
わち、一定の電流I10にて放電を開始する(図6のt2
の時点)。
路81gの出力電圧vo81gは、ローレベルへと変化す
る。したがって、充放電制御回路81iにおいて、トラ
ンジスタQ44が遮断し、トランジスタQ41ないしQ43か
らなるカレントミラー回路が動作する。この結果、充放
電制御回路81iが吸い込む電流Io81iは、2×I10と
なる。これにより、コンデンサ81aは、定電流源81
bからの入力電流I10と上記定電流Io81iとの差、すな
わち、一定の電流I10にて放電を開始する(図6のt2
の時点)。
【0092】放電によって、コンデンサ81aの両端電
圧v1 が、v3 ≦v1 <v2 に戻ると、上述したよう
に、RS−FF回路81hは、これまでの状態を維持す
る。この結果、発振器81の出力電圧vo81 は、ハイレ
ベルのまま保たれ、コンデンサ81aは、放電を続ける
(図6のt2からt3までの期間)。
圧v1 が、v3 ≦v1 <v2 に戻ると、上述したよう
に、RS−FF回路81hは、これまでの状態を維持す
る。この結果、発振器81の出力電圧vo81 は、ハイレ
ベルのまま保たれ、コンデンサ81aは、放電を続ける
(図6のt2からt3までの期間)。
【0093】コンデンサ81aの両端電圧v1 が低下し
て、再び、v1 <v3 になると、RS−FF回路81h
は、上述したようにリセットされ(図6に示すt3の時
点)、充電を開始する。
て、再び、v1 <v3 になると、RS−FF回路81h
は、上述したようにリセットされ(図6に示すt3の時
点)、充電を開始する。
【0094】したがって、図6の(a)に示すように、
出力変化検出回路7からの同期信号が入力されない場合
(t4までの期間)、発振器81は、上述のように、コ
ンデンサ81aの充放電を繰り返して発振を持続し、コ
ンデンサ81aの両端電圧v1 は、図6の(b)に示す
ように、上限電圧v2 と下限電圧v3 との間で周期的に
変化している。
出力変化検出回路7からの同期信号が入力されない場合
(t4までの期間)、発振器81は、上述のように、コ
ンデンサ81aの充放電を繰り返して発振を持続し、コ
ンデンサ81aの両端電圧v1 は、図6の(b)に示す
ように、上限電圧v2 と下限電圧v3 との間で周期的に
変化している。
【0095】図2に示す両コンパレータ81d・81e
は、コンデンサ81aの両端電圧v1 と、上限電圧v2
あるいは下限電圧v3 とを比較し、両端電圧v1 がv2
に達したとき、第1コンパレータ81dは、RS−FF
回路81hへ、セット信号を送出し、v1 がv3 に達し
たとき、第2コンパレータ81eは、RS−FF回路8
1hへリセット信号を送出する。
は、コンデンサ81aの両端電圧v1 と、上限電圧v2
あるいは下限電圧v3 とを比較し、両端電圧v1 がv2
に達したとき、第1コンパレータ81dは、RS−FF
回路81hへ、セット信号を送出し、v1 がv3 に達し
たとき、第2コンパレータ81eは、RS−FF回路8
1hへリセット信号を送出する。
【0096】この結果、RS−FF回路81h、すなわ
ち発振器81の出力電圧vo81 は、図6の(c)に示す
ように、コンデンサ81aの両端電圧v1 が上限電圧v
2 に達する度に、ハイレベルになり、下限電圧v3 に達
する度に、ローレベルになる。
ち発振器81の出力電圧vo81 は、図6の(c)に示す
ように、コンデンサ81aの両端電圧v1 が上限電圧v
2 に達する度に、ハイレベルになり、下限電圧v3 に達
する度に、ローレベルになる。
【0097】一方、パルス信号vo6が立ち上がると、図
3に示す出力変化検出回路7は、各立ち上がり時点にお
いて、トランジスタQ51を導通させる。これにより、発
振器81に設けられたコンデンサ81aの両端電圧v1
は、vo73 まで低下し、発振器81は、リセットされ
る。なお、このリセット電圧vo73 は、vo73 ≦v3 と
なるように設定されている。
3に示す出力変化検出回路7は、各立ち上がり時点にお
いて、トランジスタQ51を導通させる。これにより、発
振器81に設けられたコンデンサ81aの両端電圧v1
は、vo73 まで低下し、発振器81は、リセットされ
る。なお、このリセット電圧vo73 は、vo73 ≦v3 と
なるように設定されている。
【0098】発振器81がリセットされた状態では、コ
ンデンサ81aの両端電圧v1 がv1 <v3 <v2 であ
る。したがって、図2に示す両コンパレータ81d・8
1eは、上述のように、ハイレベルのセット信号、およ
び、ローレベルのリセット信号をRS−FF回路81h
へ送出し、コンデンサ81aは、充電を開始する(図6
のt4の時点)。
ンデンサ81aの両端電圧v1 がv1 <v3 <v2 であ
る。したがって、図2に示す両コンパレータ81d・8
1eは、上述のように、ハイレベルのセット信号、およ
び、ローレベルのリセット信号をRS−FF回路81h
へ送出し、コンデンサ81aは、充電を開始する(図6
のt4の時点)。
【0099】その後は、発振器81がセットされない場
合と同様に、上記両端電圧v1 が上限電圧v2 に達する
までの間(図6のt4からt5までの期間)、コンデン
サ81aには、充電が続けられ、発振器81は、ローレ
ベルの信号vo81 を出力する。t5の時点になり、上限
電圧v2 に達すると、コンデンサ81aからは、放電が
開始される。そして、両端電圧v1 が下限電圧v3 まで
下降する間(図5のt5からt6までの期間)、コンデ
ンサ81aからは、放電が続けられ、発振器81は、ハ
イレベルの信号vo81 を出力する。この結果、発振器8
1は、パルス信号vo6が入力された後は、図6の(c)
に示すように、パルス信号vo6の立ち上がり毎に、立ち
下がる発振器出力vo81 を生成する。
合と同様に、上記両端電圧v1 が上限電圧v2 に達する
までの間(図6のt4からt5までの期間)、コンデン
サ81aには、充電が続けられ、発振器81は、ローレ
ベルの信号vo81 を出力する。t5の時点になり、上限
電圧v2 に達すると、コンデンサ81aからは、放電が
開始される。そして、両端電圧v1 が下限電圧v3 まで
下降する間(図5のt5からt6までの期間)、コンデ
ンサ81aからは、放電が続けられ、発振器81は、ハ
イレベルの信号vo81 を出力する。この結果、発振器8
1は、パルス信号vo6が入力された後は、図6の(c)
に示すように、パルス信号vo6の立ち上がり毎に、立ち
下がる発振器出力vo81 を生成する。
【0100】コンデンサ81aは、充電期間中、電流値
I10で充電され、放電期間中、I81 i −I10、すなわ
ち、I10にて放電されている。したがって、図6に示す
充電期間T1および放電期間T2は、下式(6)および
(7)のように、 T1=C81a ×(v2 −vo73 )/I10 ・・・(6) T2=C81a ×(v2 −v3 )/I10 ・・・(7) となる。なお、上式中、C81a は、コンデンサ81aの
容量である。
I10で充電され、放電期間中、I81 i −I10、すなわ
ち、I10にて放電されている。したがって、図6に示す
充電期間T1および放電期間T2は、下式(6)および
(7)のように、 T1=C81a ×(v2 −vo73 )/I10 ・・・(6) T2=C81a ×(v2 −v3 )/I10 ・・・(7) となる。なお、上式中、C81a は、コンデンサ81aの
容量である。
【0101】さらに、説明の簡素化のために、図3に示
す定電圧源72が生成する基準電圧vo72 を、vo72 −
VBE=v3 と設定して、vo73 =v3 とすると、各期間
T1およびT2、ならびに、発振周期Tは、下式(8)
および(9)に示すように、 T1=T2=C81a ×(v2 −v3 )/I10 ・・・(8) T=2×C81a ×(v2 −v3 )/I10 ・・・(9) となる。
す定電圧源72が生成する基準電圧vo72 を、vo72 −
VBE=v3 と設定して、vo73 =v3 とすると、各期間
T1およびT2、ならびに、発振周期Tは、下式(8)
および(9)に示すように、 T1=T2=C81a ×(v2 −v3 )/I10 ・・・(8) T=2×C81a ×(v2 −v3 )/I10 ・・・(9) となる。
【0102】ここで、上述の式(1)および(2)にお
いて、R11=R12=R13とすると、 v2 =(2/3)×(Vcc−VBE) ・・・(10) v3 =(1/3)×(Vcc−VBE) ・・・(11) となる。
いて、R11=R12=R13とすると、 v2 =(2/3)×(Vcc−VBE) ・・・(10) v3 =(1/3)×(Vcc−VBE) ・・・(11) となる。
【0103】さらに、上式(8)ないし(11)、およ
び、式(5)から、各期間T1およびT2、並びに、発
振周期Tは、 T1=T2=C81a ×R1/3 ・・・(12) T=(2/3)×C81a ×R1 ・・・(13) となる。なお、上式(12)および(13)において、
式(5)、(10)、および(11)のVBEの項が消去
できたのは、トランジスタQ16を挿入したことによる。
び、式(5)から、各期間T1およびT2、並びに、発
振周期Tは、 T1=T2=C81a ×R1/3 ・・・(12) T=(2/3)×C81a ×R1 ・・・(13) となる。なお、上式(12)および(13)において、
式(5)、(10)、および(11)のVBEの項が消去
できたのは、トランジスタQ16を挿入したことによる。
【0104】以上のように、本実施形態に係る光信号復
調装置は、フォトダイオード1の受信信号から、特定周
波数を弁別するバンドパスフィルタ4と、バンドパスフ
ィルタ4の出力信号vo4をパルス信号へ変換する積分回
路5およびコンパレータ6とを備えている。さらに、上
記光信号復調装置には、クロック信号vo8を生成するク
ロック生成部8と、該クロック生成部8へ指示して、上
記コンパレータ6の出力するパルス信号vo6にクロック
信号vo8を同期させる出力変化検出回路7と、パルス信
号vo6から、上記クロック信号vo8に同期したパルス数
を数え、所定の数を越えた場合、復調信号vo として出
力するデジタル計数回路9とが設けられている。
調装置は、フォトダイオード1の受信信号から、特定周
波数を弁別するバンドパスフィルタ4と、バンドパスフ
ィルタ4の出力信号vo4をパルス信号へ変換する積分回
路5およびコンパレータ6とを備えている。さらに、上
記光信号復調装置には、クロック信号vo8を生成するク
ロック生成部8と、該クロック生成部8へ指示して、上
記コンパレータ6の出力するパルス信号vo6にクロック
信号vo8を同期させる出力変化検出回路7と、パルス信
号vo6から、上記クロック信号vo8に同期したパルス数
を数え、所定の数を越えた場合、復調信号vo として出
力するデジタル計数回路9とが設けられている。
【0105】上記構成では、デジタル計数回路9は、ク
ロック信号vo8に同期した一定数のパルスを受信したと
き、パルス数に応じたパルス幅のコード信号vo を出力
する。また、クロック信号vo8に同期しないパルスを受
信した場合や、パルス数が所定の数に満たない場合、デ
ジタル計数回路9は、復調信号vo を出力しない。この
結果、光信号復調装置において、信号とノイズとの分離
特性の向上を図ることができる。
ロック信号vo8に同期した一定数のパルスを受信したと
き、パルス数に応じたパルス幅のコード信号vo を出力
する。また、クロック信号vo8に同期しないパルスを受
信した場合や、パルス数が所定の数に満たない場合、デ
ジタル計数回路9は、復調信号vo を出力しない。この
結果、光信号復調装置において、信号とノイズとの分離
特性の向上を図ることができる。
【0106】さらに、クロック信号vo8に同期したパル
ス数によって、復調信号vo のパルス幅を決定してい
る。したがって、従来の積分回路を用いて包絡線検波す
る場合のように、該積分回路を構成する抵抗や容量のバ
ラツキによるコード信号のバラツキが発生せず、復調し
たコード信号のパルス幅を、上記パルス数に対して常に
一定にすることができる。この結果、復調信号のパルス
幅は、図示しない光信号送信装置にて変調する前のコー
ド信号と同一になり、復調時の波形歪みを削減すること
ができる。
ス数によって、復調信号vo のパルス幅を決定してい
る。したがって、従来の積分回路を用いて包絡線検波す
る場合のように、該積分回路を構成する抵抗や容量のバ
ラツキによるコード信号のバラツキが発生せず、復調し
たコード信号のパルス幅を、上記パルス数に対して常に
一定にすることができる。この結果、復調信号のパルス
幅は、図示しない光信号送信装置にて変調する前のコー
ド信号と同一になり、復調時の波形歪みを削減すること
ができる。
【0107】また、上記クロック生成部8は、クロック
信号vo8の基本パルスを生成する発振器81を備えてお
り、図2に示すように、該発振器81には、出力を、セ
ットあるいはリセットするRS−FF回路81hが設け
られている。さらに、上記出力変化検出回路7は、例え
ば、パルス信号vo6の立ち上がりなど、パルス信号vo6
の出力変化を検出して、上記RS−FF回路81hをリ
セットする構成である。上記RS−FF回路81hは、
2つのNAND回路81f・81gによって実現できる
ため、大規模な回路を用いることなく、簡素な回路で実
現できる。したがって、光信号復調装置を製作する際の
コストを抑えることができる。
信号vo8の基本パルスを生成する発振器81を備えてお
り、図2に示すように、該発振器81には、出力を、セ
ットあるいはリセットするRS−FF回路81hが設け
られている。さらに、上記出力変化検出回路7は、例え
ば、パルス信号vo6の立ち上がりなど、パルス信号vo6
の出力変化を検出して、上記RS−FF回路81hをリ
セットする構成である。上記RS−FF回路81hは、
2つのNAND回路81f・81gによって実現できる
ため、大規模な回路を用いることなく、簡素な回路で実
現できる。したがって、光信号復調装置を製作する際の
コストを抑えることができる。
【0108】さらに、上記クロック生成部8は、上記発
振器81の出力を分周する分周器82と、発振器81お
よび分周器82の出力の論理積の否定を取るNAND回
路83とを備えており、上記分周器82は、上記発振器
81と同様に、上記出力変化検出回路7の指示に応じ、
パルス信号vo6の出力変化時にリセットされる。
振器81の出力を分周する分周器82と、発振器81お
よび分周器82の出力の論理積の否定を取るNAND回
路83とを備えており、上記分周器82は、上記発振器
81と同様に、上記出力変化検出回路7の指示に応じ、
パルス信号vo6の出力変化時にリセットされる。
【0109】ところで、本実施形態に係る分周器82
は、図4に示すように、D型フリップフロップ回路によ
り構成されており、立ち下がり毎に出力信号vo82 を反
転している。したがって、最初の立ち下がり時点におい
て、該D型フリップフロップが1を記憶していれば、図
6の(f)に示すように、分周器82の出力信号vo82
は、図6の(d)に示す所望の波形を反転した波形とな
る。この結果、図6の(g)に示すように、NAND回
路83が生成するクロック信号vo8は、所望の信号から
半周期分位相がズレた信号となる。
は、図4に示すように、D型フリップフロップ回路によ
り構成されており、立ち下がり毎に出力信号vo82 を反
転している。したがって、最初の立ち下がり時点におい
て、該D型フリップフロップが1を記憶していれば、図
6の(f)に示すように、分周器82の出力信号vo82
は、図6の(d)に示す所望の波形を反転した波形とな
る。この結果、図6の(g)に示すように、NAND回
路83が生成するクロック信号vo8は、所望の信号から
半周期分位相がズレた信号となる。
【0110】ところが、本実施形態に係る出力変化検出
回路7は、発振器81をリセットする度に、分周器82
もリセットしている。これにより、分周器82は、図6
の(d)に示すように、コンパレータ6の出力信号vo6
が立ち上がる度にハイレベルとなる波形vo82 を確実に
出力できる。この結果、クロック生成部8は、NAND
回路83が、図6の(c)に示す発振器81の出力信号
vo81 と、図6の(d)に示す分周器82の出力信号v
o82 との論理積の否定をとることによって、図6の
(e)に示すように、図6の(a)に示すパルス信号v
o6の中央部で立ち下がるクロック信号vo8を生成でき
る。
回路7は、発振器81をリセットする度に、分周器82
もリセットしている。これにより、分周器82は、図6
の(d)に示すように、コンパレータ6の出力信号vo6
が立ち上がる度にハイレベルとなる波形vo82 を確実に
出力できる。この結果、クロック生成部8は、NAND
回路83が、図6の(c)に示す発振器81の出力信号
vo81 と、図6の(d)に示す分周器82の出力信号v
o82 との論理積の否定をとることによって、図6の
(e)に示すように、図6の(a)に示すパルス信号v
o6の中央部で立ち下がるクロック信号vo8を生成でき
る。
【0111】また、本実施形態では、例えば、D型フリ
ップフロップなど、簡素な回路で上記分周器82を実現
している。したがって、光信号復調装置を製作する際の
コストを抑えることができる。
ップフロップなど、簡素な回路で上記分周器82を実現
している。したがって、光信号復調装置を製作する際の
コストを抑えることができる。
【0112】上記構成に加えて、本実施形態では、図1
に示すように、バンドパスフィルタ4および発振器81
へ、同一の電流を供給する定電流回路10が設けられて
いる。上記定電流回路10は、集積回路内に生成する抵
抗などに比べて高精度の外付けの抵抗R1によって調整
された一定の電流I10をバンドパスフィルタ4および発
振器81へ供給する。
に示すように、バンドパスフィルタ4および発振器81
へ、同一の電流を供給する定電流回路10が設けられて
いる。上記定電流回路10は、集積回路内に生成する抵
抗などに比べて高精度の外付けの抵抗R1によって調整
された一定の電流I10をバンドパスフィルタ4および発
振器81へ供給する。
【0113】この結果、バンドパスフィルタ4の中心周
波数および発振器81の発振周波数を精度良く決定する
ことができる。さらに、抵抗の値が僅かにバラついた場
合でも、誤差が同一となるので、両周波数の比率を一定
にできる。これにより、光信号復調装置の復調時のパル
ス幅歪みをさらに低減できる。
波数および発振器81の発振周波数を精度良く決定する
ことができる。さらに、抵抗の値が僅かにバラついた場
合でも、誤差が同一となるので、両周波数の比率を一定
にできる。これにより、光信号復調装置の復調時のパル
ス幅歪みをさらに低減できる。
【0114】また、両周波数を決定する抵抗を共用して
いるので、個別に設ける場合に比べて、部品点数を削減
できる。
いるので、個別に設ける場合に比べて、部品点数を削減
できる。
【0115】なお、本実施形態に係るデジタル計数回路
9では、5段のD型フリップフロップ91aないし91
eによって、シフトレジスタ部91を形成しているが、
D型フリップフロップの段数、すなわち、デジタル計数
回路9が復調信号vo を出力するまでのクロック数は、
これに限るものではない。例えば、1段や2段、あるい
は、6段や7段でもよい。少なくとも1つのD型フリッ
プフロップを用いることにより上述の効果が得られる。
9では、5段のD型フリップフロップ91aないし91
eによって、シフトレジスタ部91を形成しているが、
D型フリップフロップの段数、すなわち、デジタル計数
回路9が復調信号vo を出力するまでのクロック数は、
これに限るものではない。例えば、1段や2段、あるい
は、6段や7段でもよい。少なくとも1つのD型フリッ
プフロップを用いることにより上述の効果が得られる。
【0116】ただし、D型フリップフロップの段数は、
本実施形態のように、5以上に設定されることが望まれ
る。赤外線などを用いた光リモコンに光信号復調装置が
具備される場合、主要なノイズ源として、蛍光灯が挙げ
られる。図8に示すように、インパルス性ノイズを発生
する蛍光灯の光を受光した場合、図1に示すバンドパス
フィルタ4の出力信号vo4と、積分回路5の出力信号v
o5とは、図9に示すように変化し、出力信号vo5よりも
出力信号vo4の方が大きい期間が、最大4回連続して現
れる。この結果、図1に示すコンパレータ6の出力電圧
vo6は、該ノイズによって、最大4回、ローレベルから
ハイレベルに変化する。
本実施形態のように、5以上に設定されることが望まれ
る。赤外線などを用いた光リモコンに光信号復調装置が
具備される場合、主要なノイズ源として、蛍光灯が挙げ
られる。図8に示すように、インパルス性ノイズを発生
する蛍光灯の光を受光した場合、図1に示すバンドパス
フィルタ4の出力信号vo4と、積分回路5の出力信号v
o5とは、図9に示すように変化し、出力信号vo5よりも
出力信号vo4の方が大きい期間が、最大4回連続して現
れる。この結果、図1に示すコンパレータ6の出力電圧
vo6は、該ノイズによって、最大4回、ローレベルから
ハイレベルに変化する。
【0117】また、図10に示すように、通常の商用電
源周波数にて点灯している蛍光灯を受光した場合は、図
1に示す積分回路5において、トランスコンダクタンス
アンプ5aの出力電流I5aと、定電流源5cの電流値I
5cとの比率を調整することによって、図11に示すよう
に、上記出力信号vo5よりも出力信号vo4の方が多い期
間、すなわち、コンパレータ6の出力するパルス数を、
5未満に設定できる。
源周波数にて点灯している蛍光灯を受光した場合は、図
1に示す積分回路5において、トランスコンダクタンス
アンプ5aの出力電流I5aと、定電流源5cの電流値I
5cとの比率を調整することによって、図11に示すよう
に、上記出力信号vo5よりも出力信号vo4の方が多い期
間、すなわち、コンパレータ6の出力するパルス数を、
5未満に設定できる。
【0118】いずれの場合であっても、蛍光灯からのノ
イズによって、コンパレータ6が生成するパルス数は、
5回未満である。したがって、図4に示すように、5段
以上のD型フリップフロップによりシフトレジスタ部9
1を形成し、5回以上のパルスがきた場合のみ、出力信
号vo を生成することによって、蛍光灯ノイズに対して
誤動作しない光信号復調装置を実現できる。
イズによって、コンパレータ6が生成するパルス数は、
5回未満である。したがって、図4に示すように、5段
以上のD型フリップフロップによりシフトレジスタ部9
1を形成し、5回以上のパルスがきた場合のみ、出力信
号vo を生成することによって、蛍光灯ノイズに対して
誤動作しない光信号復調装置を実現できる。
【0119】また、本実施形態に係るデジタル計数回路
9には、D型フリップフロップ91aないし91eが設
けられているが、これに限るものではない。例えば、カ
ウンタなどを用いて、パルス数を数え、タイマなどによ
って、該パルス数に応じたパルス幅の復調信号vo を出
力してもよい。あるいは、コンピュータが所定のプログ
ラムを実行することによって、同様の動作を行ってもよ
い。デジタル計数回路9が、パルス信号vo6において、
クロック信号vo8に同期したパルス数を数え、該パルス
数に応じたパルス幅のコード信号vo へ復調する構成で
あれば、本実施形態と同様の効果が得られる。
9には、D型フリップフロップ91aないし91eが設
けられているが、これに限るものではない。例えば、カ
ウンタなどを用いて、パルス数を数え、タイマなどによ
って、該パルス数に応じたパルス幅の復調信号vo を出
力してもよい。あるいは、コンピュータが所定のプログ
ラムを実行することによって、同様の動作を行ってもよ
い。デジタル計数回路9が、パルス信号vo6において、
クロック信号vo8に同期したパルス数を数え、該パルス
数に応じたパルス幅のコード信号vo へ復調する構成で
あれば、本実施形態と同様の効果が得られる。
【0120】ただし、本実施形態のように、D型フリッ
プフロップ91aないし91eによって構成されたシフ
トレジスタ部91と、各D型フリップフロップ91aな
いし91eの出力に応じて、復調信号vo を生成する出
力ゲート回路92とを備えた場合、例えば、D型フリッ
プフロップと、NAND回路などの基本的な論理ゲート
によって、デジタル計数回路9を実現できる。この結
果、精度良くかつバラツキの少ない光信号復調装置を簡
易な構成で実現できる。
プフロップ91aないし91eによって構成されたシフ
トレジスタ部91と、各D型フリップフロップ91aな
いし91eの出力に応じて、復調信号vo を生成する出
力ゲート回路92とを備えた場合、例えば、D型フリッ
プフロップと、NAND回路などの基本的な論理ゲート
によって、デジタル計数回路9を実現できる。この結
果、精度良くかつバラツキの少ない光信号復調装置を簡
易な構成で実現できる。
【0121】
【発明の効果】請求項1の発明に係る光信号復調装置
は、以上のように、リセット信号が入力されることによ
り、クロック信号を生成するクロック信号生成手段と、
上記パルス信号の立ち上がりを検出し、立ち上がり時点
において、上記クロック信号生成手段に上記リセット信
号を供給することにより、上記クロック信号生成手段が
生成するクロック信号を受光素子の検出信号に基づいた
パルス信号に同期させる同期制御手段と、上記パルス信
号と上記クロック信号とが入力され、上記クロック信号
に基づいて動作し、該クロック信号に同期した上記パル
ス信号のパルス数を数え、数えたパルス数が所定の下限
値を越えた場合、パルス数に応じたパルス幅のコード信
号を復調して出力する計数手段とを備えている構成であ
る。
は、以上のように、リセット信号が入力されることによ
り、クロック信号を生成するクロック信号生成手段と、
上記パルス信号の立ち上がりを検出し、立ち上がり時点
において、上記クロック信号生成手段に上記リセット信
号を供給することにより、上記クロック信号生成手段が
生成するクロック信号を受光素子の検出信号に基づいた
パルス信号に同期させる同期制御手段と、上記パルス信
号と上記クロック信号とが入力され、上記クロック信号
に基づいて動作し、該クロック信号に同期した上記パル
ス信号のパルス数を数え、数えたパルス数が所定の下限
値を越えた場合、パルス数に応じたパルス幅のコード信
号を復調して出力する計数手段とを備えている構成であ
る。
【0122】上記構成では、計数手段は、パルス数が下
限値に満たない場合、あるいは、受光素子がノイズを受
光して、クロック信号に同期しないパルス信号が生成さ
れた場合は、コード信号を出力しない。この結果、光信
号復調装置において、ノイズと信号との分離特性を向上
できるという効果を奏する。さらに、計数手段は、計数
したパルス数に基づいて、出力するコード信号のパルス
幅を決定している。この結果、復調時の波形歪みを削減
できるという効果を奏する。
限値に満たない場合、あるいは、受光素子がノイズを受
光して、クロック信号に同期しないパルス信号が生成さ
れた場合は、コード信号を出力しない。この結果、光信
号復調装置において、ノイズと信号との分離特性を向上
できるという効果を奏する。さらに、計数手段は、計数
したパルス数に基づいて、出力するコード信号のパルス
幅を決定している。この結果、復調時の波形歪みを削減
できるという効果を奏する。
【0123】請求項2の発明に係る光信号復調装置は、
以上のように、請求項1記載の発明の構成において、上
記クロック信号生成手段は、上記クロック信号の基本ク
ロックを生成する発振器を備えており、該発振器には、
上記同期制御手段の指示に応じて、出力をリセットする
セットリセットフリップフロップ回路が設けられている
構成である。
以上のように、請求項1記載の発明の構成において、上
記クロック信号生成手段は、上記クロック信号の基本ク
ロックを生成する発振器を備えており、該発振器には、
上記同期制御手段の指示に応じて、出力をリセットする
セットリセットフリップフロップ回路が設けられている
構成である。
【0124】それゆえ、大規模な回路を用いることな
く、クロック信号生成手段を構成できる。この結果、光
信号復調装置を製作する際のコストを低減できるという
効果を奏する。
く、クロック信号生成手段を構成できる。この結果、光
信号復調装置を製作する際のコストを低減できるという
効果を奏する。
【0125】請求項3の発明に係る光信号復調装置は、
以上のように、請求項2記載の発明の構成において、上
記クロック信号生成手段は、上記発振器の出力を分周す
ると共に、上記同期制御手段の指示に応じてリセットさ
れる分周器と、上記発振器の出力と当該分周器の出力と
から、クロック信号を生成する出力部とを備えている構
成である。
以上のように、請求項2記載の発明の構成において、上
記クロック信号生成手段は、上記発振器の出力を分周す
ると共に、上記同期制御手段の指示に応じてリセットさ
れる分周器と、上記発振器の出力と当該分周器の出力と
から、クロック信号を生成する出力部とを備えている構
成である。
【0126】それゆえ、クロック信号生成手段に分周器
を用いた場合でも、パルス信号とクロック信号との位相
差を保つことができる。また、上記分周器および出力部
は、例えば、D型フリップフロップやNAND回路など
の簡素な回路で実現できる。この結果、光信号復調装置
を製作する際のコストを低減できるという効果を奏す
る。
を用いた場合でも、パルス信号とクロック信号との位相
差を保つことができる。また、上記分周器および出力部
は、例えば、D型フリップフロップやNAND回路など
の簡素な回路で実現できる。この結果、光信号復調装置
を製作する際のコストを低減できるという効果を奏す
る。
【0127】請求項4の発明に係る光信号復調装置は、
以上のように、請求項1、2、または3記載の発明の構
成において、上記クロック信号生成手段の発振周波数
と、上記弁別手段が弁別する周波数との双方を決定する
外付け抵抗を備えている構成である。
以上のように、請求項1、2、または3記載の発明の構
成において、上記クロック信号生成手段の発振周波数
と、上記弁別手段が弁別する周波数との双方を決定する
外付け抵抗を備えている構成である。
【0128】それゆえ、集積回路内に設けた抵抗によっ
て決定する場合に比べて、両周波数を精度良く決定する
ことができる。この結果、光信号復調装置の復調時のパ
ルス幅歪みをさらに低減できるという効果を奏する。加
えて、弁別手段とクロック信号生成手段とで外付け抵抗
を共用しているので、個別に設ける場合に比べて、部品
点数を削減できるという効果を併せて奏する。
て決定する場合に比べて、両周波数を精度良く決定する
ことができる。この結果、光信号復調装置の復調時のパ
ルス幅歪みをさらに低減できるという効果を奏する。加
えて、弁別手段とクロック信号生成手段とで外付け抵抗
を共用しているので、個別に設ける場合に比べて、部品
点数を削減できるという効果を併せて奏する。
【0129】請求項5の発明に係る光信号復調装置は、
以上のように、請求項1、2、3、または4記載の発明
の構成において、上記計数手段の下限値は、5以上に設
定されている構成である。
以上のように、請求項1、2、3、または4記載の発明
の構成において、上記計数手段の下限値は、5以上に設
定されている構成である。
【0130】上記構成では、計数手段は、5回未満のノ
イズが入力されても、コード信号を出力しない。したが
って、蛍光灯の出すノイズ光に対して応答しない光信号
復調装置を実現できるという効果を奏する。
イズが入力されても、コード信号を出力しない。したが
って、蛍光灯の出すノイズ光に対して応答しない光信号
復調装置を実現できるという効果を奏する。
【0131】請求項6の発明に係る光信号復調装置は、
以上のように、請求項5の構成において、上記計数手段
は、上記クロック信号にて動作する下限値に応じた段数
のD型フリップフロップからなるシフトレジスタ回路
と、該シフトレジスタ回路の出力に基づいて、コード信
号を出力する出力論理回路とを備えている構成である。
以上のように、請求項5の構成において、上記計数手段
は、上記クロック信号にて動作する下限値に応じた段数
のD型フリップフロップからなるシフトレジスタ回路
と、該シフトレジスタ回路の出力に基づいて、コード信
号を出力する出力論理回路とを備えている構成である。
【0132】上記構成では、上記シフトレジスタ回路お
よび出力論理回路は、例えば、D型フリップフロップ
と、NAND回路などの基本的な論理回路により実現で
きる。この結果、精度良くかつバラツキの少ない光信号
復調装置を簡易な構成で実現できるという効果を奏す
る。
よび出力論理回路は、例えば、D型フリップフロップ
と、NAND回路などの基本的な論理回路により実現で
きる。この結果、精度良くかつバラツキの少ない光信号
復調装置を簡易な構成で実現できるという効果を奏す
る。
【図1】本発明の一実施形態を示すものであり、光信号
復調装置の要部構成を示す回路図である。
復調装置の要部構成を示す回路図である。
【図2】上記光信号復調装置において、発振器の要部構
成を示す回路図である。
成を示す回路図である。
【図3】上記光信号復調装置において、出力変化検出回
路の要部構成を示す回路図である。
路の要部構成を示す回路図である。
【図4】上記光信号復調装置において、デジタル計数回
路の要部を示す回路図である。
路の要部を示す回路図である。
【図5】上記光信号復調装置において、上記出力変化検
出回路の入力信号を生成する際における各部の動作を示
すタイミングチャートである。
出回路の入力信号を生成する際における各部の動作を示
すタイミングチャートである。
【図6】上記出力変化検出回路および発振回路の動作を
示すタイミングチャートである。
示すタイミングチャートである。
【図7】上記デジタル計数回路において、復調時におけ
る各部の動作を示すタイミングチャートである。
る各部の動作を示すタイミングチャートである。
【図8】上記光信号復調装置へ入力されるノイズの一例
を示すものであり、インパルス性の蛍光灯ノイズ波形を
示す波形図である。
を示すものであり、インパルス性の蛍光灯ノイズ波形を
示す波形図である。
【図9】図8に示す蛍光灯ノイズ波形が入力された際に
おいて、上記光信号復調装置の各部波形を示す波形図で
ある。
おいて、上記光信号復調装置の各部波形を示す波形図で
ある。
【図10】上記光信号復調装置へ入力されるノイズの一
例を示すものであり、商用電源を用いた蛍光灯ノイズ波
形を示す波形図である。
例を示すものであり、商用電源を用いた蛍光灯ノイズ波
形を示す波形図である。
【図11】図10に示す蛍光灯ノイズ波形が入力された
際において、上記光信号復調装置の各部波形を示す波形
図である。
際において、上記光信号復調装置の各部波形を示す波形
図である。
【図12】従来例を示すものであり、光信号復調装置の
要部を示す回路図である。
要部を示す回路図である。
【図13】上記従来の光信号復調装置において、復調時
における各部の動作を示すタイミングチャートである。
における各部の動作を示すタイミングチャートである。
1 フォトダイオード(受光素子)
4 バンドパスフィルタ(弁別手段)
6 コンパレータ(変換手段)
7 出力変化検出回路(同期制御手段)
8 クロック生成部(クロック信号生成手段)
9 デジタル計数回路(計数手段)
81 発振器
81h セットリセットフリップフロップ
82 分周器
83 NAND回路(出力部)
91 シフトレジスタ部(シフトレジスタ回路)
91a D型フリップフロップ
92 出力ゲート回路(出力論理回路)
R1 外付け抵抗
Claims (6)
- 【請求項1】特定周波数のパルスによって変調された光
コード信号を受信する受光素子と、上記受光素子の検出
信号から、上記特定周波数を弁別する弁別手段と、上記
弁別手段の弁別信号をパルス信号に変換する変換手段と
を有する光信号復調装置において、リセット信号が入力されることにより、 クロック信号を
生成するクロック信号生成手段と、上記パルス信号の立ち上がりを検出し、立ち上がり時点
において、上記クロック信号生成手段に上記リセット信
号を供給することにより、 上記クロック信号生成手段が
生成するクロック信号を上記パルス信号に同期させる同
期制御手段と、 上記パルス信号と上記クロック信号とが入力され、上記
クロック信号に基づいて動作し、該クロック信号に同期
した上記パルス信号のパルス数を数え、数えたパルス数
が所定の下限値を越えた場合、パルス数に応じたパルス
幅のコード信号を復調して出力する計数手段とを備えて
いることを特徴とする光信号復調装置。 - 【請求項2】上記クロック信号生成手段は、上記クロッ
ク信号の基本クロックを生成する発振器を備えており、
該発振器には、上記同期制御手段の指示に応じて、出力
をリセットするセットリセットフリップフロップ回路が
設けられていることを特徴とする請求項1記載の光信号
復調装置。 - 【請求項3】上記クロック信号生成手段は、上記発振器
の出力を分周すると共に、上記同期制御手段の指示に応
じてリセットされる分周器と、上記発振器の出力と当該
分周器の出力とから、クロック信号を生成する出力部と
を備えていることを特徴とする請求項2記載の光信号復
調装置。 - 【請求項4】上記クロック信号生成手段の発振周波数
と、上記弁別手段が弁別する周波数との双方を決定する
外付け抵抗を備えていることを特徴とする請求項1、
2、または3記載の光信号復調装置。 - 【請求項5】上記計数手段の下限値は、5以上に設定さ
れていることを特徴とする請求項1、2、3、または4
記載の光信号復調装置。 - 【請求項6】上記計数手段は、上記クロック信号にて動
作する下限値に応じた段数のD型フリップフロップから
なるシフトレジスタ回路と、該シフトレジスタ回路の出
力に基づいて、コード信号を出力する出力論理回路とを
備えていることを特徴とする請求項5記載の光信号復調
装置。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09153796A JP3455008B2 (ja) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | 光信号復調装置 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP09153796A JP3455008B2 (ja) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | 光信号復調装置 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH09284231A JPH09284231A (ja) | 1997-10-31 |
JP3455008B2 true JP3455008B2 (ja) | 2003-10-06 |
Family
ID=14029224
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP09153796A Expired - Fee Related JP3455008B2 (ja) | 1996-04-12 | 1996-04-12 | 光信号復調装置 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JP3455008B2 (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
AU8033700A (en) * | 1999-09-14 | 2001-04-17 | Marconi Communications, Inc. | Apparatus and methods for extracting two distinct frequency bands from light received by a photodiode |
CN101755401A (zh) * | 2007-09-10 | 2010-06-23 | 夏普株式会社 | 红外线通信用接收装置 |
-
1996
- 1996-04-12 JP JP09153796A patent/JP3455008B2/ja not_active Expired - Fee Related
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPH09284231A (ja) | 1997-10-31 |
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