JP3514993B2 - 光受信回路及び当該回路を用いた光モジュール - Google Patents
光受信回路及び当該回路を用いた光モジュールInfo
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光通信システムに
用いる光受信回路に係り、特にバースト状のディジタル
データを受信する場合に適用して好適な光受信回路及び
当該回路を用いた光モジュールに関する。
用いる光受信回路に係り、特にバースト状のディジタル
データを受信する場合に適用して好適な光受信回路及び
当該回路を用いた光モジュールに関する。
【０００２】
【従来の技術】コンピュータを代表とする情報機器の発
生するディジタルデータは、映像・音声機器の発生する
時間に連続な情報と異なり、ある時間に集中し、他の時
間では無信号になるバースト状となることが普通であ
る。このディジタルデータの送受信を行なう光通信シス
テムにおいては、バースト状のデータ（以下「バースト
・データ」という）を安定に受信するための装置を光受
信回路に備えることが要求される。
生するディジタルデータは、映像・音声機器の発生する
時間に連続な情報と異なり、ある時間に集中し、他の時
間では無信号になるバースト状となることが普通であ
る。このディジタルデータの送受信を行なう光通信シス
テムにおいては、バースト状のデータ（以下「バースト
・データ」という）を安定に受信するための装置を光受
信回路に備えることが要求される。
【０００３】そのような装置を備えた従来の光受信回路
（例えば特開平８−８４１６０号公報参照）の例を図８
に、この光受信回路100がバースト・データを受信した
ときの各部の波形を図９に示す。
（例えば特開平８−８４１６０号公報参照）の例を図８
に、この光受信回路100がバースト・データを受信した
ときの各部の波形を図９に示す。
【０００４】受光素子１は、光信号を受信して電気信号
に変換する。前置増幅器２は、受光素子１からの電気信
号を増幅して正相信号ａ及び逆相信号ｂを出力する。前
置増幅器２が出力でＶoffのオフセットを持つとする
と、正相信号ａ及び逆相信号ｂは、バースト・データの
無信号及び“０”レベルでそれぞれＶoff，−Ｖoffとな
り、“１”レベルでそれぞれＶ＋Ｖoff，−Ｖ−Ｖoffと
なる（図９の１）。
に変換する。前置増幅器２は、受光素子１からの電気信
号を増幅して正相信号ａ及び逆相信号ｂを出力する。前
置増幅器２が出力でＶoffのオフセットを持つとする
と、正相信号ａ及び逆相信号ｂは、バースト・データの
無信号及び“０”レベルでそれぞれＶoff，−Ｖoffとな
り、“１”レベルでそれぞれＶ＋Ｖoff，−Ｖ−Ｖoffと
なる（図９の１）。
【０００５】第１のピークホールド回路３は、正相信号
ａのレベルの最高値（以下「ピーク値」という）を検出
することによって、無信号時に出力信号ａの電圧Ｖoff
となり、データ受信時に出力信号ａの“１”レベルの電
圧Ｖ＋Ｖoffとなる出力信号ｃを出力する。第２のピー
クホールド回路４は、逆相信号ｂのピーク値を検出する
ことにより、無信号時に逆信号ｂの無信号時の電圧−Ｖ
offとなり、データ受信時に逆相信号ｂの“０”レベル
の電圧−Ｖoff（無信号時と同じ）となる出力信号ｄを
出力する（図９の２）。
ａのレベルの最高値（以下「ピーク値」という）を検出
することによって、無信号時に出力信号ａの電圧Ｖoff
となり、データ受信時に出力信号ａの“１”レベルの電
圧Ｖ＋Ｖoffとなる出力信号ｃを出力する。第２のピー
クホールド回路４は、逆相信号ｂのピーク値を検出する
ことにより、無信号時に逆信号ｂの無信号時の電圧−Ｖ
offとなり、データ受信時に逆相信号ｂの“０”レベル
の電圧−Ｖoff（無信号時と同じ）となる出力信号ｄを
出力する（図９の２）。
【０００６】抵抗６１，６３は、同一の抵抗値を有して
いる。そのため、逆相信号ｂと出力信号ｃの平均がとら
れ、“０”レベルがＶ／２、無信号時及び“１”レベル
が０の信号ｆが得られる（図９の３）。また、抵抗６
２，６４も同一の抵抗値を有しており、正相信号ａと出
力信号ｄの平均がとられ、無信号時及び“０”レベルが
０、“１”レベルがＶ／２となる信号ｅが得られる。そ
れによって、前置増幅器２の出力信号ａ，ｂが有するオ
フセットＶoffがキャンセルされる。
いる。そのため、逆相信号ｂと出力信号ｃの平均がとら
れ、“０”レベルがＶ／２、無信号時及び“１”レベル
が０の信号ｆが得られる（図９の３）。また、抵抗６
２，６４も同一の抵抗値を有しており、正相信号ａと出
力信号ｄの平均がとられ、無信号時及び“０”レベルが
０、“１”レベルがＶ／２となる信号ｅが得られる。そ
れによって、前置増幅器２の出力信号ａ，ｂが有するオ
フセットＶoffがキャンセルされる。
【０００７】第１の差動増幅器６５は、利得Ｇを有し、
信号ｅ，ｆを入力して正相信号ｇ及びその逆相の信号ｈ
を出力する（図９の４）。出力信号ｇ，ｈは、前置増幅
器２が有する出力オフセットＶoffに影響されず、
“１”レベルの方向のパルスのデューティ比（パルスの
半値幅／周期）と“０”レベルの方向のデューティ比が
０．５で等しい信号となる。識別器７で出力信号ｇ，ｈ
を２値信号に識別することによって出力信号ｉが得られ
る（図９の５）。なお、抵抗６１〜６４及び差動増幅器
６５によってオフセット補償回路６が構成される。
信号ｅ，ｆを入力して正相信号ｇ及びその逆相の信号ｈ
を出力する（図９の４）。出力信号ｇ，ｈは、前置増幅
器２が有する出力オフセットＶoffに影響されず、
“１”レベルの方向のパルスのデューティ比（パルスの
半値幅／周期）と“０”レベルの方向のデューティ比が
０．５で等しい信号となる。識別器７で出力信号ｇ，ｈ
を２値信号に識別することによって出力信号ｉが得られ
る（図９の５）。なお、抵抗６１〜６４及び差動増幅器
６５によってオフセット補償回路６が構成される。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】識別器７は、“１”レ
ベルのハイレベルかそれ以外のローレベルかの２値の識
別を行ない、無信号時及び“０”レベルを共にローレベ
ルとして識別することが要求される。いま、識別器７の
判定基準電圧を出力信号ｇ，ｈの“１”レベルと“０”
レベルの平均値に設定すると、データ受信時に識別器７
は、電圧Ｖの値に係らずデューティ比が等しい信号ｉを
出力する。
ベルのハイレベルかそれ以外のローレベルかの２値の識
別を行ない、無信号時及び“０”レベルを共にローレベ
ルとして識別することが要求される。いま、識別器７の
判定基準電圧を出力信号ｇ，ｈの“１”レベルと“０”
レベルの平均値に設定すると、データ受信時に識別器７
は、電圧Ｖの値に係らずデューティ比が等しい信号ｉを
出力する。
【０００９】ところで、上記平均値は、出力信号ｇ，ｈ
の無信号時電圧と等しい。従って、無信号時に識別器７
は、無信号時電圧と同じ値の判定基準電圧により識別を
行なうことになり、識別が不能となる。
の無信号時電圧と等しい。従って、無信号時に識別器７
は、無信号時電圧と同じ値の判定基準電圧により識別を
行なうことになり、識別が不能となる。
【００１０】そこで、無信号時の識別を可能とするた
め、判定基準電圧を上記平均値よりも大きい値に設定せ
ざるを得なくなる。そのような判定基準電圧を図９の４
の点線で示す。
め、判定基準電圧を上記平均値よりも大きい値に設定せ
ざるを得なくなる。そのような判定基準電圧を図９の４
の点線で示す。
【００１１】しかし、判定基準電圧を上記平均値よりも
大きくすると、今度は、出力信号ｉのデューティが劣化
する。図９の５は、デューティが劣化した出力信号ｉを
示している。しかも、このデューティ比は、電圧Ｖの
値、即ち、受光素子３からの電気信号（入力信号）の大
きさに従って変化する。このように、従来技術には、デ
ューティの劣化と変動が避けられないという致命的な欠
陥があった。
大きくすると、今度は、出力信号ｉのデューティが劣化
する。図９の５は、デューティが劣化した出力信号ｉを
示している。しかも、このデューティ比は、電圧Ｖの
値、即ち、受光素子３からの電気信号（入力信号）の大
きさに従って変化する。このように、従来技術には、デ
ューティの劣化と変動が避けられないという致命的な欠
陥があった。
【００１２】本発明の目的は、従来技術の前記問題点を
解決し、バースト・データの受信時にデューティ劣化を
生じない光受信回路及び当該回路を用いた光モジュール
を提供することにある。
解決し、バースト・データの受信時にデューティ劣化を
生じない光受信回路及び当該回路を用いた光モジュール
を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明の前記課題は、前
置増幅回路の出力の正相信号の振幅が所定の振幅よりも
小さいときに第１のピークホールド回路の出力信号のレ
ベルを高くして出力する回路（以下「無信号時レベル変
換回路」という）を第１のピークホールド回路とオフセ
ット補償回路との間に配置することによって効果的に解
決することが可能である。このような手段を採用すれ
ば、識別器に入力する正相信号の無信号時のレベルが下
がり、従って、無信号時のレベルが判定基準電圧と不一
致になるので、“１”レベルと“０”レベルの平均値を
判定基準電圧として採用することが可能になり、かつ、
無信号時のレベルをローレベルとして確実に識別するこ
とが可能となるからである。上記平均値の判定基準電圧
が使用可能となるので、デューティ劣化を生じない光受
信回路を実現することができる。
置増幅回路の出力の正相信号の振幅が所定の振幅よりも
小さいときに第１のピークホールド回路の出力信号のレ
ベルを高くして出力する回路（以下「無信号時レベル変
換回路」という）を第１のピークホールド回路とオフセ
ット補償回路との間に配置することによって効果的に解
決することが可能である。このような手段を採用すれ
ば、識別器に入力する正相信号の無信号時のレベルが下
がり、従って、無信号時のレベルが判定基準電圧と不一
致になるので、“１”レベルと“０”レベルの平均値を
判定基準電圧として採用することが可能になり、かつ、
無信号時のレベルをローレベルとして確実に識別するこ
とが可能となるからである。上記平均値の判定基準電圧
が使用可能となるので、デューティ劣化を生じない光受
信回路を実現することができる。
【００１４】前記無信号時レベル変換回路は、例えば、
前置増幅器の正相出力信号のレベルの最低値（以下「ボ
トム値」という）を保持するボトムホールド回路と、ボ
トムホールド回路の出力信号のレベルを所定の電圧だけ
高くするレベル変換回路と、第１のピークホールド回路
の出力信号とレベル変換回路の出力信号のいずれかレベ
ルの高い方を選択して出力する最大値選択回路とによっ
て構成することができる。
前置増幅器の正相出力信号のレベルの最低値（以下「ボ
トム値」という）を保持するボトムホールド回路と、ボ
トムホールド回路の出力信号のレベルを所定の電圧だけ
高くするレベル変換回路と、第１のピークホールド回路
の出力信号とレベル変換回路の出力信号のいずれかレベ
ルの高い方を選択して出力する最大値選択回路とによっ
て構成することができる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下、本発明に係る光受信回路及
び当該回路を用いた光モジュールを図面に示した発明の
実施の形態を参照して更に詳細に説明する。なお、図１
〜図９における同一の記号は、同一物又は類似物を表示
するものとする。
び当該回路を用いた光モジュールを図面に示した発明の
実施の形態を参照して更に詳細に説明する。なお、図１
〜図９における同一の記号は、同一物又は類似物を表示
するものとする。
【００１６】本発明の光受信回路の実施の形態を図１に
示す。図１において、５は、第１のピークホールド回路
３に接続し、同回路とオフセット補償回路６の間に設置
した無信号時レベル変換回路、８は、後述する光モジュ
ールを構成する際に必要になるリセット回路を示す。
示す。図１において、５は、第１のピークホールド回路
３に接続し、同回路とオフセット補償回路６の間に設置
した無信号時レベル変換回路、８は、後述する光モジュ
ールを構成する際に必要になるリセット回路を示す。
【００１７】続いて、無信号時レベル変換回路５を構成
例で示した光受信回路100を図２に示し、更にオフセッ
ト補償回路６を図８に示したのと同様の構成例とした光
受信回路100を図３に示し、当該回路がバースト・デー
タを受信したときの各部の波形を図４に示す。
例で示した光受信回路100を図２に示し、更にオフセッ
ト補償回路６を図８に示したのと同様の構成例とした光
受信回路100を図３に示し、当該回路がバースト・デー
タを受信したときの各部の波形を図４に示す。
【００１８】図２，３において、５１は、前置増幅器２
の正相出力信号ａのボトム値を保持するボトムホールド
回路、５２は、ボトムホールド回路５１の出力信号ｄの
レベルを電圧△Ｖだけシフトするレベル変換回路、５３
は、第１のピークホールド回路３の出力信号ｃとレベル
変換回路５２の出力信号ｋのレベルの高い方を選択する
最大値選択回路を示す。最大値選択回路５３の出力信号
ｌが抵抗６１に与えられる。本構成例では、ボトムホー
ルド回路５１、レベル変換回路５２及び最大値選択回路
５３によって無信号時レベル変換回路５が構成される。
の正相出力信号ａのボトム値を保持するボトムホールド
回路、５２は、ボトムホールド回路５１の出力信号ｄの
レベルを電圧△Ｖだけシフトするレベル変換回路、５３
は、第１のピークホールド回路３の出力信号ｃとレベル
変換回路５２の出力信号ｋのレベルの高い方を選択する
最大値選択回路を示す。最大値選択回路５３の出力信号
ｌが抵抗６１に与えられる。本構成例では、ボトムホー
ルド回路５１、レベル変換回路５２及び最大値選択回路
５３によって無信号時レベル変換回路５が構成される。
【００１９】受光素子１が光信号を受信してから、第１
のピークホールド回路３が信号ｃを出力し第２のピーク
ホールド回路４が信号ｄを出力するまでの動作は、前述
の従来と同様である（図４の１及び図４の２，４の一
部）。
のピークホールド回路３が信号ｃを出力し第２のピーク
ホールド回路４が信号ｄを出力するまでの動作は、前述
の従来と同様である（図４の１及び図４の２，４の一
部）。
【００２０】ボトムホールド回路５１は、前置増幅器２
の正相信号ａのボトム値を検出してその値を保持し、正
相信号ａの無信号時及びデータ受信時の“０”レベルで
ある電圧Ｖoffの信号ｊを出力する。レベル変換回路５
２は、出力信号ｊを入力し、所定の電圧△Ｖだけ高い電
圧△Ｖ＋Ｖoffの信号ｋを出力する（図４の２）。
の正相信号ａのボトム値を検出してその値を保持し、正
相信号ａの無信号時及びデータ受信時の“０”レベルで
ある電圧Ｖoffの信号ｊを出力する。レベル変換回路５
２は、出力信号ｊを入力し、所定の電圧△Ｖだけ高い電
圧△Ｖ＋Ｖoffの信号ｋを出力する（図４の２）。
【００２１】最大値選択回路５３は、ピークホールド回
路３の出力信号ｃとレベル変換回路５２の出力信号ｋと
を入力し、いずれかレベルの高い方を選択して信号ｌを
出力する。出力信号ｌは、無信号時には出力信号ｋが選
択されて△Ｖ＋Ｖoffとなり、データ受信時には出力信
号ｃが選択されてＶ＋Ｖoffとなる（図４の３）。
路３の出力信号ｃとレベル変換回路５２の出力信号ｋと
を入力し、いずれかレベルの高い方を選択して信号ｌを
出力する。出力信号ｌは、無信号時には出力信号ｋが選
択されて△Ｖ＋Ｖoffとなり、データ受信時には出力信
号ｃが選択されてＶ＋Ｖoffとなる（図４の３）。
【００２２】最大値選択回路５３は、光信号の受信レベ
ルが下がって正相信号ａの振幅が下がり、従ってピーク
ホールド回路３の出力信号ｃのデータ受信時のレベルが
下がり、そのレベルがレベル変換回路５２の出力信号ｋ
以下になると、データ受信時でも信号ｋを選択するよう
になる。その場合、信号ｃのレベルが高くなって信号ｋ
になったことになる。言い替えると、無信号時レベル変
換回路５は、正相信号ａの振幅（＝Ｖ、即ち、信号ｃと
ボトムホールド回路５１の出力の信号ｊの差）が所定の
振幅より小さいときにピークホールド回路３の出力信号
ｃを高くして出力する。
ルが下がって正相信号ａの振幅が下がり、従ってピーク
ホールド回路３の出力信号ｃのデータ受信時のレベルが
下がり、そのレベルがレベル変換回路５２の出力信号ｋ
以下になると、データ受信時でも信号ｋを選択するよう
になる。その場合、信号ｃのレベルが高くなって信号ｋ
になったことになる。言い替えると、無信号時レベル変
換回路５は、正相信号ａの振幅（＝Ｖ、即ち、信号ｃと
ボトムホールド回路５１の出力の信号ｊの差）が所定の
振幅より小さいときにピークホールド回路３の出力信号
ｃを高くして出力する。
【００２３】一方、ピークホールド回路４は、前記した
ように、逆相信号ｂのピーク値を検出して逆相信号ｂの
無信号時及びデータ受信時の“０”レベルである電圧−
Ｖoffの出力信号ｄを出力する（図４の４）。
ように、逆相信号ｂのピーク値を検出して逆相信号ｂの
無信号時及びデータ受信時の“０”レベルである電圧−
Ｖoffの出力信号ｄを出力する（図４の４）。
【００２４】抵抗６１，６３は同一の抵抗値を有し、両
者の接続点において、逆信号ｂと出力信号ｌの平均をと
った信号ｎを得ることができる。信号ｎは、無信号時に
△Ｖ／２となり、データ受信時に“０”レベルがＶ／
２、“１”レベルが０となる（図４の３）。
者の接続点において、逆信号ｂと出力信号ｌの平均をと
った信号ｎを得ることができる。信号ｎは、無信号時に
△Ｖ／２となり、データ受信時に“０”レベルがＶ／
２、“１”レベルが０となる（図４の３）。
【００２５】また、抵抗６２，６４も同一の抵抗値を有
し、両者の接続点において、正相信号ａと出力信号ｄの
平均をとった信号ｍが得られる。信号ｍは、無信号時に
０、データ受信時に“０”レベルが０、“１”レベルが
Ｖ／２となる（図４の４）。
し、両者の接続点において、正相信号ａと出力信号ｄの
平均をとった信号ｍが得られる。信号ｍは、無信号時に
０、データ受信時に“０”レベルが０、“１”レベルが
Ｖ／２となる（図４の４）。
【００２６】以上の結果、無信号時には信号ｎは、信号
ｍより△Ｖ／２大きくなる。更に、データ受信時には信
号ｍ及び信号ｎは、前置増幅器２の出力信号ａ，ｂが有
するオフセットＶoffがキャンセルされた信号になると
共に、振幅Ｖの大きさにかかわらず出力信号ａ，ｂのピ
ーク値を等しくした信号になる。
ｍより△Ｖ／２大きくなる。更に、データ受信時には信
号ｍ及び信号ｎは、前置増幅器２の出力信号ａ，ｂが有
するオフセットＶoffがキャンセルされた信号になると
共に、振幅Ｖの大きさにかかわらず出力信号ａ，ｂのピ
ーク値を等しくした信号になる。
【００２７】第１の差動増幅器６５は、利得Ｇを有し、
信号ｍ，ｎを入力し、正相信号ｏ及び逆相信号ｐを出力
する。信号ｏ，ｐは、無信号時にそれぞれ−Ｇ＊△Ｖ／
２、Ｇ＊△Ｖ／２となる。正相信号ｏはデータ受信時に
“１”レベルがＧ＊Ｖ／２、“０”レベルが−Ｇ＊Ｖ／
２となり、逆相信号ｐは、データ受信時に“１”レベル
が−Ｇ＊Ｖ／２、“０”レベルがＧ＊Ｖ／２となり、か
つ、両信号は、前置増幅器２が有するオフセットＶoff
に影響されず、デューティの等しい信号となる（図４の
５）。
信号ｍ，ｎを入力し、正相信号ｏ及び逆相信号ｐを出力
する。信号ｏ，ｐは、無信号時にそれぞれ−Ｇ＊△Ｖ／
２、Ｇ＊△Ｖ／２となる。正相信号ｏはデータ受信時に
“１”レベルがＧ＊Ｖ／２、“０”レベルが−Ｇ＊Ｖ／
２となり、逆相信号ｐは、データ受信時に“１”レベル
が−Ｇ＊Ｖ／２、“０”レベルがＧ＊Ｖ／２となり、か
つ、両信号は、前置増幅器２が有するオフセットＶoff
に影響されず、デューティの等しい信号となる（図４の
５）。
【００２８】本発明の実施の形態では、識別器７の判定
基準電圧を、信号ｏ，ｐの“１”レベルと“０”レベル
の平均値である０に設定した。識別器７は、信号ｏ，ｐ
を入力とし、判定基準電圧に従って２値の出力信号ｑを
出力する。識別器７は、判定基準電圧が平均値に設定さ
れているので、出力信号ｏ，ｐの“１”レベルをハイレ
ベルとして識別し、“０”レベル及び無信号時レベルを
ローレベルとして識別する。そして、出力信号ｑは、デ
ータ受信時にデューティの等しい信号となる（図４の
６）。
基準電圧を、信号ｏ，ｐの“１”レベルと“０”レベル
の平均値である０に設定した。識別器７は、信号ｏ，ｐ
を入力とし、判定基準電圧に従って２値の出力信号ｑを
出力する。識別器７は、判定基準電圧が平均値に設定さ
れているので、出力信号ｏ，ｐの“１”レベルをハイレ
ベルとして識別し、“０”レベル及び無信号時レベルを
ローレベルとして識別する。そして、出力信号ｑは、デ
ータ受信時にデューティの等しい信号となる（図４の
６）。
【００２９】なお、本実施例では、差動増幅器６５の出
力信号を正相、逆相からなる差動信号としたが、これに
限らず、単一の信号とすることが可能であることは言う
までもない。
力信号を正相、逆相からなる差動信号としたが、これに
限らず、単一の信号とすることが可能であることは言う
までもない。
【００３０】ところで、光受信回路をモジュールに搭載
して用いる場合、振幅が様々のバースト・データが同回
路に入力される。そこで、本発明の実施の形態では、ピ
ークホールド回路３，４及びボトムホールド回路５１が
そのよう様々の振幅に応じたピーク値及びボトム値を保
持することができるよう、バースト・データが途切れる
度に保持値を無信号時のレベルにリセットするリセット
回路８を光受信回路100に設けた。
して用いる場合、振幅が様々のバースト・データが同回
路に入力される。そこで、本発明の実施の形態では、ピ
ークホールド回路３，４及びボトムホールド回路５１が
そのよう様々の振幅に応じたピーク値及びボトム値を保
持することができるよう、バースト・データが途切れる
度に保持値を無信号時のレベルにリセットするリセット
回路８を光受信回路100に設けた。
【００３１】次に、オフセット補償回路６は、上記に限
るものではなく、２信号の加算を行なう抵抗６１，６３
及び抵抗６２，６４をそれぞれ加算回路に代えた回路と
することが可能である。
るものではなく、２信号の加算を行なう抵抗６１，６３
及び抵抗６２，６４をそれぞれ加算回路に代えた回路と
することが可能である。
【００３２】更に、オフセット補償回路６の抵抗６１，
６４の代わりに差動増幅器を用いることが可能であり、
そのように構成した発明の実施の形態を図５に示す。同
図において、６６は、その第２の差動増幅器であり、同
増幅器の正相の入力端子に最大値選択回路５３の出力信
号ｌが、逆相の入力端子に第２のピークホールド回路４
の出力信号ｄが入力される。差動増幅器６６の正相の出
力電流が抵抗６３に与えられ、逆相の出力電流が抵抗６
２に与えられる。
６４の代わりに差動増幅器を用いることが可能であり、
そのように構成した発明の実施の形態を図５に示す。同
図において、６６は、その第２の差動増幅器であり、同
増幅器の正相の入力端子に最大値選択回路５３の出力信
号ｌが、逆相の入力端子に第２のピークホールド回路４
の出力信号ｄが入力される。差動増幅器６６の正相の出
力電流が抵抗６３に与えられ、逆相の出力電流が抵抗６
２に与えられる。
【００３３】最大値選択回路５３の出力信号とピークホ
ールド回路４の出力信号とのレベル差に基づき、差動増
幅器６６の出力電流比を変化させ、同一抵抗値を持つ抵
抗６２，６３における電圧降下量を制御し、第１の差動
増幅器６５の正相及び逆相入力信号を生成する。
ールド回路４の出力信号とのレベル差に基づき、差動増
幅器６６の出力電流比を変化させ、同一抵抗値を持つ抵
抗６２，６３における電圧降下量を制御し、第１の差動
増幅器６５の正相及び逆相入力信号を生成する。
【００３４】前述したように無信号レベル変換回路５の
無信号時の出力信号レベルは、前置増幅器２の正相信号
ａの無信号時のレベルＶoffより△Ｖだけ高く、それに
対応する差動増幅器６６の正相、逆相出力電流により、
差動増幅器６５への無信号時の逆相入力信号を正相入力
信号より高くすることができる。従って、判定基準電圧
をオフセット補償回路６の正相、逆相出力信号の“１”
レベルと“０”レベルの平均値に設定することにより、
識別器７は、無信号時をローレベルとして識別すること
ができる。
無信号時の出力信号レベルは、前置増幅器２の正相信号
ａの無信号時のレベルＶoffより△Ｖだけ高く、それに
対応する差動増幅器６６の正相、逆相出力電流により、
差動増幅器６５への無信号時の逆相入力信号を正相入力
信号より高くすることができる。従って、判定基準電圧
をオフセット補償回路６の正相、逆相出力信号の“１”
レベルと“０”レベルの平均値に設定することにより、
識別器７は、無信号時をローレベルとして識別すること
ができる。
【００３５】また、データ受信時において、差動増幅器
６６の出力電流に含まれるオフセットＶoffの成分によ
って前置増幅器２の正相信号ａ及び逆相信号ｂの有する
オフセットＶoffがキャンセルされ、差動増幅器６５
は、オフセットを除いた正相、逆相信号を出力する。判
定基準電圧が“１”レベルと“０”レベルの平均値に設
定されているので、識別器７は、ディーティ劣化のない
信号を出力することができる。
６６の出力電流に含まれるオフセットＶoffの成分によ
って前置増幅器２の正相信号ａ及び逆相信号ｂの有する
オフセットＶoffがキャンセルされ、差動増幅器６５
は、オフセットを除いた正相、逆相信号を出力する。判
定基準電圧が“１”レベルと“０”レベルの平均値に設
定されているので、識別器７は、ディーティ劣化のない
信号を出力することができる。
【００３６】次に、図６に本発明による光受信回路100
を用いて構成した光モジュール１０００を示す。光モジ
ュール１０００は、本発明の光受信回路100の採用によ
り、無信号時の出力信号を確実にローレベルとすること
ができ、かつ、データ受信時においてデューティ劣化の
ない信号を出力することができる。
を用いて構成した光モジュール１０００を示す。光モジ
ュール１０００は、本発明の光受信回路100の採用によ
り、無信号時の出力信号を確実にローレベルとすること
ができ、かつ、データ受信時においてデューティ劣化の
ない信号を出力することができる。
【００３７】図７に本発明の光モジュールを用いたバー
スト光伝送システムを示す。バースト光伝送システム10
000は、光信号の送信を行なう送信モジュール2000と本
発明による光受信モジュール1000とを備え、バースト光
伝送システム10000同士を光ファイバ10001で接続し、光
バースト・データの送受信を行なう。本発明の光モジュ
ールを用いることにより、バースト光伝送システム1000
0は、デューティ劣化による識別誤りを抑えることがで
きる。
スト光伝送システムを示す。バースト光伝送システム10
000は、光信号の送信を行なう送信モジュール2000と本
発明による光受信モジュール1000とを備え、バースト光
伝送システム10000同士を光ファイバ10001で接続し、光
バースト・データの送受信を行なう。本発明の光モジュ
ールを用いることにより、バースト光伝送システム1000
0は、デューティ劣化による識別誤りを抑えることがで
きる。
【００３８】なお、図７は二心双方向のバーストデータ
光伝送システムを示しているが、同一装置内の光受信モ
ジュールと光送信モジュールの伝送路側に光合分波器を
設けて一心双方向のシステムを構成することが可能であ
ることは言うまでもない。
光伝送システムを示しているが、同一装置内の光受信モ
ジュールと光送信モジュールの伝送路側に光合分波器を
設けて一心双方向のシステムを構成することが可能であ
ることは言うまでもない。
【００３９】
【発明の効果】本発明によれば、オフセット補償回路の
正相出力信号のレベルを逆相出力信号のレベルよりも低
くすることができるため、“１”レベルと“０”レベル
の平均値に設定した判定基準電圧の採用が可能となり、
無信号時のレベルを確実にローレベルとすることができ
る。また、そのように設定した判定基準電圧により、デ
ータ受信時にデューティ劣化のない２値信号を得ること
ができる。
正相出力信号のレベルを逆相出力信号のレベルよりも低
くすることができるため、“１”レベルと“０”レベル
の平均値に設定した判定基準電圧の採用が可能となり、
無信号時のレベルを確実にローレベルとすることができ
る。また、そのように設定した判定基準電圧により、デ
ータ受信時にデューティ劣化のない２値信号を得ること
ができる。
【図１】本発明に係る光受信回路の発明の実施の形態を
説明するためのブロック図。
説明するためのブロック図。
【図２】本発明に係る光受信回路の第１の発明の実施の
形態を説明するためのブロック図。
形態を説明するためのブロック図。
【図３】第１の発明の実施の形態の具体的な回路構成例
を説明するためのブロック図。
を説明するためのブロック図。
【図４】図３の回路の各部の波形を説明するための図。
【図５】本発明の第２の実施の形態を説明するためのブ
ロック図。
ロック図。
【図６】本発明の光受信回路を用いた光モジュールの発
明の実施の形態を説明するためのブロック図。
明の実施の形態を説明するためのブロック図。
【図７】本発明の光モジュールを用いたバースト光伝送
システムの発明の実施の形態を説明するためのブロック
図。
システムの発明の実施の形態を説明するためのブロック
図。
【図８】従来の光受信回路を説明するためのブロック
図。
図。
【図９】図８の回路の各部の波形を説明するための図。
１…受光素子、２…前置増幅器、３，４…ピークホール
ド回路、５…無信号時レベル変換回路、６…オフセット
補償回路、７…識別器、５１…ボトムホールド回路、５
２…レベル変換回路、５３…最大値選択回路、６１〜６
４…抵抗、６５，６６…差動増幅器、100…光受信回
路、1000…光モジュール、10000…バースト光伝送シス
テム。
ド回路、５…無信号時レベル変換回路、６…オフセット
補償回路、７…識別器、５１…ボトムホールド回路、５
２…レベル変換回路、５３…最大値選択回路、６１〜６
４…抵抗、６５，６６…差動増幅器、100…光受信回
路、1000…光モジュール、10000…バースト光伝送シス
テム。
─────────────────────────────────────────────────────
フロントページの続き
(51)Int.Cl.7 識別記号 ＦＩ
Ｈ０４Ｂ 10/14
10/18
10/26
10/28
Ｈ０４Ｌ 25/02 ３０３
(58)調査した分野(Int.Cl.7，ＤＢ名)
H04L 25/03
H01L 31/10
H04B 10/02
H04B 10/04
H04B 10/06
H04B 10/14
H04B 10/18
H04B 10/26
H04B 10/28
H04L 25/02 303
Claims (5)
- 【請求項１】光信号を電気信号に変換する受光素子と、
当該電気信号を増幅して第１の正相信号及び逆相信号を
出力する前置増幅器と、第１の正相信号のレベルの最高
値を保持する第１のピークホールド回路と、第１の逆相
信号のレベルの最高値を保持する第２のピークホールド
回路と、第１の正相信号の振幅が所定の振幅より小さい
ときに第１のピークホールドの出力信号のレベルを高く
して出力する無信号時レベル変換回路と、第１〜第４の
入力端子を有し、第１の入力端子に無信号時レベル変換
回路の出力信号を入力し、第２の入力端子に第１の正相
信号を入力し、第３の入力端子に第１の逆相信号を入力
し、第４の入力端子に第２のピークホールド回路の出力
信号を入力し、無信号時レベル変換回路の出力信号と第
２のピークホールド回路の出力信号とのレベル差の１／
２だけ、第１の正相信号のレベルを低くしかつ第１の逆
相信号のレベルを高くすることによって生成した信号を
出力するオフセット補償回路と、当該オフセット補償回
路の出力信号の高低を識別してハイレベル及びローレベ
ルの２値信号を出力する識別器とを備えたことを特徴と
する光受信回路。 - 【請求項２】前記無信号時レベル変換回路は、第１の正
相信号のレベルの最低値を保持するボトムホールド回路
と、ボトムホールド回路の出力信号のレベルを所定の電
圧だけ高くするレベル変換回路と、第１のピークホール
ド回路の出力信号とレベル変換回路の出力信号のいずれ
かレベルの高い方を選択して出力する最大値選択回路と
からな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】前記オフセット補償回路は、一端を第１の
入力端子に接続した第１の抵抗と、一端を第２の入力端
子に接続した第２の抵抗と、一端を第３の入力端子に接
続した第３の抵抗と、一端を第４の入力端子に接続した
第４の抵抗と、第２の抵抗と第４の抵抗の他端を相互に
接続してなる接続点の信号を正相入力信号としかつ第１
の抵抗と第３の抵抗の他端を相互に接続してなる接続点
の信号を逆相入力信号とする第１の差動増幅器とからな
ることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光受
信回路。 - 【請求項４】外部から入力するリセット信号により所定
のタイミングで第１及び第２のピークホールド回路及び
ボトムホールド回路をリセットするリセット回路を更に
備えてなることを特徴とする請求項１〜請求項３のいず
れか一に記載の光受信回路。 - 【請求項５】光信号を電気信号に変換する受光素子と、
当該電気信号を増幅して第１の正相信号及び逆相信号を
出力する前置増幅器と、第１の正相信号のレベルの最高
値を保持する第１のピークホールド回路と、第１の逆相
信号のレベルの最高値を保持する第２のピークホールド
回路と、第１の正相信号の振幅が所定の振幅より小さい
ときに第１のピークホールドの出力信号のレベルを高く
して出力する無信号時レベル変換回路と、第１〜第４の
入力端子を有し、第１の入力端子に無信号時レベル変換
回路の出力信号を入力し、第２の入力端子に第１の正相
信号を入力し、第３の入力端子に第１の逆相信号を入力
し、第４の入力端子に第２のピークホールド回路の出力
信号を入力し、無信号時レベル変換回路の出力信号と第
２のピークホールド回路の出力信号とのレベル差の１／
２だけ、第１の正相信号のレベルを低くしかつ第１の逆
相信号のレベルを高くすることによって生成した信号を
出力するオフセット補償回路と、当該オフセット補償回
路の出力信号を識別してハイレベル及びローレベルの２
値信号を出力する識別器とを備えた光受信回路を有して
いることを特徴とする光モジュール。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35133498A JP3514993B2 (ja) | 1998-12-10 | 1998-12-10 | 光受信回路及び当該回路を用いた光モジュール |
| US09/456,704 US6595708B1 (en) | 1998-12-10 | 1999-12-09 | Optical receiver circuit and optical module using same in optical communication system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP35133498A JP3514993B2 (ja) | 1998-12-10 | 1998-12-10 | 光受信回路及び当該回路を用いた光モジュール |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000174827A JP2000174827A (ja) | 2000-06-23 |
| JP3514993B2 true JP3514993B2 (ja) | 2004-04-05 |
Family
ID=18416606
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP35133498A Expired - Fee Related JP3514993B2 (ja) | 1998-12-10 | 1998-12-10 | 光受信回路及び当該回路を用いた光モジュール |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6595708B1 (ja) |
| JP (1) | JP3514993B2 (ja) |
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|---|---|---|---|---|
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| JP3606143B2 (ja) * | 1999-12-15 | 2005-01-05 | 日本電気株式会社 | オフセット制御回路及びそれを用いた光受信器並びに光通信システム |
| US6963696B1 (en) * | 2001-04-30 | 2005-11-08 | Quantum Bridge Communications, Inc. | AC-coupled burst mode receiver with wide dynamic range |
| KR100400224B1 (ko) * | 2001-06-27 | 2003-10-01 | 삼성전자주식회사 | 오프셋 보상 기능을 갖는 버스트 모드 수신 장치 및 그의데이타 복원 방법 |
| US7729453B1 (en) * | 2002-04-26 | 2010-06-01 | Bing Li | System and method for fast dynamic adjustment of slicing level for burst mode optical receivers |
| JP3466181B1 (ja) * | 2002-06-24 | 2003-11-10 | 沖電気工業株式会社 | オフセット電圧キャンセル回路 |
| JP4471598B2 (ja) | 2003-07-16 | 2010-06-02 | Ｏｋｉセミコンダクタ株式会社 | 発光素子駆動装置 |
| JP4088679B2 (ja) * | 2004-08-03 | 2008-05-21 | 日本電信電話株式会社 | 受信方法および受信回路 |
| US7912380B2 (en) * | 2005-03-25 | 2011-03-22 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical receiver |
| US7751725B2 (en) * | 2005-08-10 | 2010-07-06 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optical receiver with monitoring unit and a method for detecting consecutive identical state of optical signal |
| DE102005056843B4 (de) | 2005-11-28 | 2008-01-24 | Prof. Dr. Horst Ziegler und Partner GbR (vertretungsberechtigter Gesellschafter: Prof. Dr. Horst Ziegler 33100 Paderborn) | Verfahren und Vorrichtung zur empfängerseitigen Eliminierung von statischen oder zeitlich langsam veränderlichen Störsignalen aus Eingangsdatensignalen bei der digitalen Datenübertragung in vorgegebenem Bitraster |
| US7633320B2 (en) * | 2007-06-29 | 2009-12-15 | Kabushiki Kaisha Toshiba | Comparator circuit |
| JP2010093353A (ja) * | 2008-10-03 | 2010-04-22 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光受信器 |
| US8983302B2 (en) * | 2009-11-05 | 2015-03-17 | The Boeing Company | Transceiver for plastic optical fiber networks |
| US9105790B2 (en) * | 2009-11-05 | 2015-08-11 | The Boeing Company | Detector for plastic optical fiber networks |
| JP5480010B2 (ja) * | 2010-05-14 | 2014-04-23 | 株式会社東芝 | 光受信回路 |
| CN106031059B (zh) * | 2014-03-03 | 2019-03-08 | 松下知识产权经营株式会社 | 光接收电路 |
| CN105812064B (zh) * | 2016-03-29 | 2018-06-08 | 青岛海信宽带多媒体技术有限公司 | 一种光模块控制方法、光模块及光通信终端 |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4545076A (en) * | 1979-03-13 | 1985-10-01 | Spectronics, Inc. | Data transmission link |
| JP2656734B2 (ja) | 1994-09-12 | 1997-09-24 | 宮城日本電気株式会社 | 光受信回路 |
| US5790295A (en) * | 1995-08-28 | 1998-08-04 | Apple Computer, Inc. | Gated integrator preamplifier for infrared data networks |
| JP2723874B2 (ja) | 1995-12-26 | 1998-03-09 | 日本電気エンジニアリング株式会社 | バーストディジタル光受信器 |
| JP3340341B2 (ja) * | 1996-10-03 | 2002-11-05 | 沖電気工業株式会社 | レベル識別回路 |
| JPH10190385A (ja) * | 1996-12-27 | 1998-07-21 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 増幅回路ユニットおよび増幅回路 |
| JP3039439B2 (ja) * | 1997-04-23 | 2000-05-08 | 日本電気株式会社 | 識別レベル制御回路 |
-
1998
- 1998-12-10 JP JP35133498A patent/JP3514993B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-12-09 US US09/456,704 patent/US6595708B1/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2000174827A (ja) | 2000-06-23 |
| US6595708B1 (en) | 2003-07-22 |
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