JPH01143543A - 光受信装置および光インターフェイス - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （産業上の利用分野） 本発明は全体としてインターフェイス回路に関するもの
である。更に詳しくいえば、本発明は、性能が向上し、
タイミングジッタに基づく伝送誤差を減少し、ノイズに
強く、多層化ローカルエリアネットワークに使用するの
にとくに良く適する改良した光送信器および先受信器回
路に関するものである。

（従来の技術） 現在、データのローカル伝送を必要とする用途には、従
来のハードワイヤ技術と、比較的新しい光フアイバ技術
との２つの主な技術が採用されている。ハードワイヤ技
術では、データはＲＦ変調されたデータ信号の形で通常
伝送される。ハードワイヤ技術の主な利点は、比較的長
期間にわたって許容される信号損失で使用できることで
ある。

改良された光フアイバケーブルも伝送距離が長く、光フ
アイバ技術における信号損失も小さい。

また、光フアイバ技術は、多くの用途においてそれを望
ましくするような、ハードワイヤ技術より優れたある種
の利点を有する。たとえば、光フアイバ技術は、ハード
ワイヤ通信に影響を及ぼすある種の電気的妨害および磁
気的妨害による影響を受けない。また、ハードワイヤケ
ーブル上の信号とは異って、光フアイバケーブル上の信
号はデータ送信源とデータ受信器の間で取出す、すなわ
ち向きを変えることができないから、光フアイバ技術の
安全性が高い。

（発明が解決しようとする問題点） ある用途、たとえば多層化ローカルエリアネットワーク
においてハードワイヤ技術と光フアイバ技術に影響を及
ぼしている１つの問題は、データ信号の繰返えし受信お
よび再送信によりひき起こされるタイミングジッタによ
り伝送誤差を生じ易いことである。多数のノードを有す
る大規模な多層化ローカルエリアネットワークにおいて
は、そのようなタイミングジッタにより異常な数の伝送
誤差が生ずる。そのために平均伝送時間が長くなり、し
たがってネットワークの効率およびスルーブツトが悪影
響を受ける。ひどい場合には、効率低下は、希望の用途
を実施できなくなるようにするほど大きくなることもあ
る。

従来、タイミングジッタの影響を無くすために、受信デ
ータをバッファすること、またはフェーズロックループ
受信器を採用することが提案されている。しかし、それ
らの提案は完全に満足できるものではないことが判明し
ている。バッファは有限の長さを有し、受信データを読
出すために余分の時間を要するから、バッファを行うこ
とは伝送の容量と速度を制限することになる。フェーズ
ロックループは入力データ信号にロックオンするために
比較的長い時間を要するから、フェーズロックループ受
信器を採用することもネットワークの効率を制限する。

したがって、望ましくないほど長い前書きまたはロック
信号を実際のデータ信号の前に置くことを通常水められ
る。

信号が比較的低いレベルで伝送することを求められる用
途においては、ノイズ妨害も問題であった。典型的な受
信器回路は、所定の信号しきい値または零交差を検出す
るパルス検出器を用いている。ノイズの多い環境におい
て低レベルの信号を伝送する場合には、それらの受信器
はノイズに対する適切な耐性を持たないことがある。

（発明の目的） したがって、本発明の目的は、性能が高く、ノイズに強
く、タイミングジッタによる伝送誤差の発生を減少し、
従来技術の前記諸欠点を持たない改良した光インターフ
ェイスを得ることである。

更に詳しくいえば、本発明の別の目的は、ローカルエリ
アネットワークのようなデータのローカル伝送を含む諸
用途にとくに適するそのようなインターフェイスを得る
ことである。

（問題点を解決するための手段） 本発明に従って、上記諸口的および付随する諸利点は、
デジタルデータにより符号化された光信号を受ける感光
性光受信器と、電気信号中のデジタルデータを検出し、
それからデジタルデータを発生するピークパルス検出器
とを有する光受信器を得ることにより達成される。

また、デジタルデータ信号を受け、それらの信号の状態
遷移に対応する双極性交互マーク挿入パルスを発生する
変換器を有する光送信器も得られる。光送信器は光信号
を発生する光源と、全光出力の百分率を含む基準レベル
に光源出力を維持し、パルスに応答して光源を基準出力
と全出力または零出力の間で駆動して、パルスに対応す
る交番マーク挿入光信号を発生する光源駆動手段とをも
有する。

上記のような種類の光受信器と光送信器を有する光イン
ターフェイスと、そのようなインターフェイスを含むロ
ーカルエリアネットワークも得られる。

（実　施　例） 以下、図面を参照して本発明の詳細な説明する。

本発明の光インターフェイスの好適な実施例の詳細な説
明をローカルエリアネットワークにおける特定の用途に
ついて以下に詳しく説明する。しかし、本発明の光イン
ターフェイスはその種の用途に決して限定されず、たと
えば遠隔データ記録、ローカル通信およびその他のもの
を含む、ローカルデータ伝送を必要とする他の多くの用
途に使用されることを理解すべきである。

第１図は全体として一層ローカルエリアネットワークを
示す。この−層ローカルエリアネットワークにおいては
、本発明の遠隔光インターフエイト２８ａ〜２８ｈが８
個の遠隔ノード２０ａ〜２０ｈをハブｌＯにインターフ
ェイスする。各遠隔ノードは、インテル（Ｉｎｔｅｌ）
８２５８８０−カルエリアネツトワーク（ＬＡＮ）制御
器のような従来のＬＡＮ制御器２７とインターフェイス
させられる従来のパーソナルコンピュータ（ＰＣ）２５
とすることができる。そのパーソナルコンピュータとし
てはアイビーエム（ＩＢＭ）パーソナルコンピュータの
ようなものを使用できる。遠隔ノードを構成する部品の
選択、インターフェイスおよび動作はこの分野の当業者
にとっては周知のことであり、かつそれ自体は本発明の
新規な面ではない。それらの部品については本発明の背
景として全体的に述べる。

バブｌＯは、８個の遠隔光インターフェイス２８ａ〜２
８ｈに対応する８個の光インターフェイス３ｏａ〜３０
ｈを含む。ハブの各光インターフェイスＢｏａ〜３０ｈ
と各遠隔光インターフェイス２８ａ〜２８ｈは光受信器
部と光送信器部を有する。それらの光受信器部と光送信
器部については後で詳しく説明する。ハブｌＯは従来の
ハブＬＡＮ回路３２も有する。このハブＬＡＮ回路は各
ハブ光インターフェイス３０ａ〜３０ｈへ電気的に双方
同案接続される。ハブＬＡＮ回路３２は光インターフェ
イス３０ａ〜３０ｈの光受信器部により受けられたデー
タ信号を処理し、それらのデータ信号を当業者に周知の
やり方で再送信するために光インターフェイス３０ａ〜
３０ｈの光送信器部へ与える。たとえば、ハブＬＡＮ回
路３２は、２つ以上の光インターフェイスを通じて受け
た信号を検出する衝突検出器（図示せず）と、衝突が検
出された時に各ノードヘジャミング信号を与えるジャミ
ング信号発生器（図示せず）と、ノードから１つの光イ
ンターフェイスを介して受けたデータ信号を残りのイン
ターフェイスを介して他の全てのノードへ反射するパル
ス再生器すなわち中継器回路（図示せず）とを典型的に
含む。上記遠隔ノード部品と同様に、ハブＬＡＮ回路３
２は当業者に知られている通常の回路である。それ自体
は本発明の新規な面ではないが、本発明の背景としてこ
こでは全体的に述べる。

第２図は、第２の層ハブ４５と８個の第１の層ハブ５０
ａ〜５０ｈを含む二層ＬＡＮを全体的に示す。各第１の
層ハブ５０ａ〜５０ｈは、第１図に示されている光イン
ターフェイスと同一の光インターフェイス３０ａ〜３０
ｈを有する。各第１の層ハブ５０ａ〜５０ｈは、第１図
に示されているハブＬＡＮ回路と同一の通常のハブＬＡ
Ｎ回路３２も有する。そのハブＬＡＮ回路はハブ光イン
ターフェイス３０ａ〜３０ｈへ電気的に双方向接続され
る。各第１の層ハブ５０ａ〜５０ｈの７つの光インター
フェイスは７つの対応する遠隔光インターフェイス５２
ａ〜５２ｈとインターフェイスする。各第１の層ハブ５
０ａ〜５０ｈの１つの光インターフェイスは、第２の層
ハブ４５の対応する光インターフェイスとの専用インタ
ーフェイスとなる。

第２の層ハブ４５は、第１の層ハブの光インターフェイ
スと同一の８個の光インターフェイス３ｏａ〜３０ｈを
有する。各第２の層ハブ光インターフェイス８０ａ　〜
３０ｈは１つの第１の層ハブ５０ａ　〜５０ｈを、第１
の層ハブ５０ａ〜５０ｈの対応する専用光インターフェ
イスを介して第２の層ハブ４５にインターフェイスする
。第２の層ハブ４５は、第１図に示されているハブＬＡ
Ｎ回路と同一の通常のハブＬＡＮ回路３２も含む。

図を参照して説明した二層ＬＡＮ装置により５６個の遠
隔ノードを一緒に結合し、通信できることがわかるであ
ろう。しかし、多層ＬＡＮ装置で、信号をネットワーク
中の他の全てのノードへ送るために必要な、任意の１つ
のノードからの信号の再送信の数が大幅に増加する。再
送信の数が増加するとタイミングジッタの数およびノイ
ズ妨害が増加する。それらのタイミングジッタとノイズ
妨害は、先に述べたように、ネットワークの効率を低く
し、有効性を減する。他の非ネットワークに関連するロ
ーカルデータ伝送用途においても類似の問題が起ること
がある。

以下に詳しく説明する本発明の光インターフェイスは、
送信および再送信されるデータ信号に対するタイミング
の変化の影響を減少し、改良した信号受信回路を設ける
ことにより通信性能を向上させるものである。

第３図は、第１図に示されている遠隔光インターフェイ
ス２８ａ〜２８ｈの好適な光送信器部の詳細を示す。こ
の好適な光送信器は、図に示し、かつ以下に説明するよ
うに、金属−酸化物一半導体（ＭＯＳ）論理レベルデジ
タルデータを非零復帰反転された（Ｎｌ？Ｚｌ）書式で
１秒間当り２メガバイト（ｍｂｐｓ）の速度で出力する
インテル８２５８８またはそれと同等のＬＡＮ制御器あ
るいはその他のデータソースにインターフェイスし、お
よびそれらのデータソースとともに動作することを意図
するものである。

図面および説明の全体を通じて、好適な部品および部品
の値は図示のようなものである。

光送信器は、デジタルデータが受けられるデータイン（
ＤＡＴＡ　ＩＮ）入力端子６０と、送信可能化入力が受
けられる可能化（ＥＮＡＢＬＥ）入力端子６２とを有す
る。インテル８２５８８ＬＡＮ制御器により用いられて
いる用語を参照して、ＤＡＴＡ　ＩＮ入力端子６０はＴ
ＸＤ入力端子とも呼ばれ、ＥＮＡＢＬＥ入力端子６２は
ＲＴＳ入力端子とも呼ばれる。

ＤＡＴＡ　ＩＮ入力端子６０とＥＮＡＢＬＥ入力端子６
２に与えられた信号は、並列ダイオード対６８と８９．
６Ｂと６７でそれぞれ構成された同一のクリップ回路６
５．６５ａへ入力される。ダイオード６６と６８のアノ
ードは＋５ｖ電源へ接続され、カソードはＥＮＡＢＬＥ
入力端子６２のＤＡＴＡ　ＩＮ入力端子６０へそれぞれ
接続される。

ダイオード６７と６９のカソードは接地され、アノード
はＥＮＡＢＬＥ入力端子６２とＤＡＴＡ　ＩＮ入力端子
６０へそれぞれ接続される。クリップ回路Ｂ５と６５ａ
は、ＥＮＡＢＬＥ入力端子とＤＡＴＡ　ＩＮ入力端子上
の入力電圧を約０ボルトと約５ボルトの間にクランプす
ることにより、非常に高いレベルを持つ入力信号から光
送信回路を保護する。

ＥＮＡＢＬＥ入力端子６２は三状態バッファ８０の制御
端子へも接続される。その三状態バッファ８０は＋５■
電源および抵抗６５とともに送信可能化回路７５を構成
する。バッファ８０の入力端子は＋５ｖ電源へ接続され
、バッファ８０の出力端子は、直列抵抗６５．９０およ
び９５で構成されている抵抗バイアス回路網を介して接
地される。データを光送信器により送る時は、低い論理
レベルの信号をＥＮＡＢＬＥ入力端子６２に置いてバッ
ファ８０を起動させる。その結果として生じたバッファ
８０の＋５ｖ出力が発光ダイオード（ＬＥＤ）駆動各回
路１３５を動作可能状態にする。このＬＥＤ駆動駆動路
回路いては後で詳しく説明する。ＥＮＡＢＬＥ入力端子
６２上の信号が高レベルの時は、バッファ８０は高イン
ピーダンス状態にあり、ＬＥＤ駆動駆動路回路１３５作
不能状態にされる。

ＤＡＴＡ　ＩＮ入力端子θ０は、１１５と、８段のシフ
トレジスタ１１０と、排他的ノア　（ＸＮＯＲ）ゲート
１０５と、三状態バッファ１００と、抵抗９０．９５と
を含む別のマーク挿入（ＡＭＩ）変換器１４５の入力端
子へ接続される。ＤＡＴＡ　ＩＮ入力端子ＢＯはインバ
ータ１１５を介してシフトレジスタ１１０のｒＡＪ信号
入力端子へ接続される。シフトレジスタ１１０の出力端
子ＱＡとＱＣはＸＮＯＲゲート１０５の入力端子へ接続
される。ＸＮＯＲゲート１０５の出力端子は三状態バッ
ファ１００の制御端子へ接続され、シフトレジスタ１１
０の出力端子ＱＥはバッファ１００の入力端子へ接続さ
れる。

バッファ１００の出力端子は直列抵抗９０．９５の接続
点へ接続される。

ＡＭｌ変換器１４５はＮＲＺＩ書式データを別のマーク
挿入書式へ変換する。その書式においては別の極性のパ
ルスが元のＮＲＺＩデータ流の正へ向かう遷移と負へ向
かう遷移をマークする。その結果、データの完全な状態
を維持するために適正なタイミングに依存し、したがっ
てタイミングジッタによる伝送誤差を生じやすい元のデ
ータビット流が、元のデータ流の遷移のみをマークおよ
び識別し、タイミングの変化は感じないパルスを持つデ
ータ流に置換される。

シフトレジスタ１１０はクロック入力端子を有し、この
クロック入力端子は、１８ＭＨｚのクロック信号を発生
する発振器１２５の出力端子へ接続される。

その発振器１２５は１６ＭＨｚで振動できる水晶振動子
１２８を有する。この水晶振動子１２８の第１の端子と
第２の端子はコンデンサ１３４と１３２をそれぞれ介し
て接地される。水晶振動子１２Ｂの第１の端子はインバ
ータ１２４の入力端子へも接続され、第２の端子はコン
デンサ１３０を介してインバータ１２４の出力端子へも
接続される。抵抗１２６がインバータ１２４の出力端子
と入力端子を接続する。インバータ１２４の出力端子は
２個の直列インバータ１２２と１２０を介してシフトレ
ジスタ１１０のクロック入力端子へ接続される。インバ
ータ１２２は、１６ＭＨｚのｌＩＣＭＯＳレベルクロッ
ク信号をＭＯＳレベルに変換する種類のものであること
が好ましい。インバータ１２２の出力端子１３ＢはＬＡ
Ｎ制御器または１６ＭＨｚクロック出力端子１３Ｂ上の
他のデータソース（図示せず）へ接続される。

入力端子ｒＡＪからシフトレジスタ１１０へ入力された
ＮＲＺ　ｌデータは１秒間当り２メガビツトの速さで伝
送される。したがって、各データビットは１６ＭＩＩｚ
クロック信号の８サイクルに対応する。ここで第６図を
参照して、シフトレジスタ１１０の出力端子ＱＣとＱＥ
における信号８８０，６７０は出力端子Ｑ＾における信
号６５０に関してそれぞれ２クロックパルス幅と４クロ
ックパルス幅だけ移動させられる。

ＸＮＯＲゲート１０５は、出力端子ＱＡ上のＮＲＺＩ信
号の各状態遷移に対して２クロックパルス幅の負へ向か
うパルス６８０を発生する。出力端子ＱＡに存在する信
号６５０はＮＲＺＩ書式の信号であるから、この信号の
各正状態遷移と各負状態遷移は、それにより表されてい
る２連符号化された信号中の負へ向かう遷移に対応する
ことにここで注意すべきである。

ＱＡ信号６５０の各状態遷移におけるＱＥ信号６７０の
論理レベルは、初めは高く、次に低く、それから高く、
等というように交番する。ＸＮＯＲゲート１０５の負へ
向かう出力信号は、出力端子ＱＡに存在する信号６５０
の各状態遷移ごとに、２個のクロックパルスが持続する
間三状態バッファ１００を起動させる。

この時間中は、そのバッファの出力は、出力端子ＱＡに
存在する信号６７０の状態に応じて高レベルまたは低レ
ベルに決定される。

三状態バッファ１００の出力端子は、直列抵抗６５、９
０．９５で構成されている抵抗バイアス回路網の抵抗９
０と９５の接続点へ接続される。三状態バッファｌ口０
の交番する出力が、抵抗６５と９０の接続点におけるそ
の三状態バッファの出力端子におけるパルスに対応する
双極性交番マーク挿入信号を発生する。三状態バッファ
８０が動作し、三状態バッファ１００が動作していない
時は、その信号は約２．７５ボルトの基準レベルにある
。その基準レベルは約５０％のＬＥＤ１６Ｇの出力に対
応する。三状態バッファ１００が動作して、それの出力
が低レベルになると、その信号は約１．２ボルトに低下
する。そのレベルはＬＥＤ１６０の０％の出力に対応す
る。三状態バッファ１００が動作して、それの出力が高
レベルになると、信号は約５ボルトまで上昇する。その
値は約１００％のＬＥＤ１８Ｇの出力に対応する。

抵抗６５と９０の接続点における交番マーク挿入信号は
出力駆動信号としてＬＥＤ駆動駆動路回路１３５えられ
る。そのＬＥＤ駆動駆動路回路１３５の信号を増幅し、
低域濾波する。それにより光出力信号６９０の上昇率と
下降率は平滑にされ、三状態バッファ１００によるデジ
タル信号出力に関して多少伸ばされる。光出力信号の縁
部のその平滑化と伸長により、タイミングジッダの影響
と、伝送誤差の可能化性を更に減少する。駆動信号を、
好ましくはＬＥＤ１６０の約５０％の光度、および５０
〜１００％と５０〜０％の間のＬＥＤ出力の振れに対応
する基準レベルに維持することにより、そのＬＥＤをよ
り高い速度で変調でき、それにより伝送に必要な帯域幅
を狭くする。

ＬＥＤ駆動駆動路回路１３５ＮＰＮ　トランジスタ１４
８゜１５０と抵抗１４６．１５２および１５５で構成さ
れた増幅器と、コンデンサ１４０　、１４４および抵抗
１４２で構成されて、増幅器とともに動作する低域フィ
ルタとを有する。トランジスタ１４８のエミッタはトラ
ンジスタ１５０のベースへ接続され、かつ抵抗１４Ｂを
介して接地される。トランジスタ１４８のコレクタはト
ランジスタ１５０のコレクタへ接続され、そのトランジ
スタ１５０のコレクタはＬＥＤ１６０のアノードへ接続
される。トランジスタ１５０ρエミツタは抵抗１５２を
介して接地される。ＬＥＤ１６０のカソードは電流制限
抵抗１５５を介して＋１２Ｖ電源へ接続されるとともに
、濾波コンデンサ１５７を介して接地される。コンデン
サ１４０はトランジスタ１５Ｇのエミッタを直列バイア
ス抵抗６５と９０の接続点へ接続し、抵抗１４２はトラ
ンジスタ１４８のベースを同じ接続点へ接続する。

第４図は、第１図に示されている遠隔光インターフェイ
ス２８ａ〜２８ｈの好適な光受信器部の詳細を示す。第
４図に示されている光受信器は、第３図に示されている
光送信器と同様に、ＮＲＺＩ書式の論理レベルデータを
受けるインテル８２５８８ＬＡＮ制御器またはその他の
回路とインターフェイスするためのものである。図示の
ように、この好適な光受信器は、以下に詳しく説明する
、定められた前文と終了シーケンスを有し、パケットに
まとめられたデータを受け、そのデータを復号するよう
に構成されている。

光受信器は、第３図に示されている光送信器のような光
送信器により送られた光信号を受ける光信号受信器回路
２００と、クリップ回路２８０と、診断および試験回路
２９０と、復号器回路３２０とを有する。クリップ回路
２８０の入力端子はクロック入力端子ＴＣＬＫへ接続さ
れる。このクロック入力端子はＬＡＮ制御器またはその
他のデータ受信回路（図示せず）へ接続される。前記診
断および試験回路２９０の入力端子は光受信器２００の
出力端子と、第３図の光送信器のＸＮＯＲゲート１０５
の出力端子へ接続される。復号器回路３２０の入力端子
は入力端子ＴＣＬＫ２８２と、診断および試験回路２９
０の出力端子へ接続され、復号器回路３２０の出力端子
はＬＡＮ制御器または他のデータ受信回路へ接続される
。

好適な先受信器回路２００は、モトローラ（Ｍｏｔｏｒ
ｏｌａ）により製作された２４０光フアイバ検出器およ
び前置増幅器のような感光受信器増幅器２０２を有する
。その受信器２０２はＬＥＤ　１６０により送られた光
信号を受け、対応する電気信号を反転出力端子と非反転
出力端子に生ずる。受信器増幅器２０２の電源端子Ｖｃ
ｃが電流制限抵抗２０４を介して＋５Ｖ電源へ接続され
るとともに、フィルタコンデンサ２０６を介して接地さ
れる。受信器増幅器２０２の接地端子は直接接地される
。

＋５Ｖ電源は、７８ＬＯ５の５ボルトレギユレータ２０
８とコンデンサ２１０，２１２．２１４で構成された５
ボルトレギユレ一タ回路により＋１２Ｖの電源から得ら
れる。その＋１２Ｖ　電源は抵抗２１Ｂを介して５ボル
トレギユレータ２０８の入力端子へ接続される。

５ボルトレギユレータとアースの間にコンデンサ２１０
と２１２が並列に接続される。５ボルトレギユレータ２
０８の出力端子には、レギュレータの出力端子とアース
の間に接続されているコンデンサ２１４の端子間に＋５
ｖの電圧を生ずる。

感光受信器増幅器２０２の非反転出力端子と反転出力端
子はピークパルス検出器２２４の正信号入力端子と負信
号入力端子へ、コンデンサ２１８．２２０とインダクタ
２２２で構成された低域フィルタを介して接続される。

コンデンサ２１８は増幅器２０２の正出力端子とピーク
パルス検出器２２４の正信号入力端子の間に接続される
。コンデンサ２２０は増幅器２０２の負出力端子とピー
クパルス検出器２２４の負信号入力端子の間に接続され
る。インダクタ２２２はピークパルス検出器２２４の正
信号入力端子と負信号入力端子の間に直接接続される。

ピークパルス検出器と低域フィルタで構成されたパルス
検出器は、とくに低レベル信号を含む用途において、従
来の検出器よりノイズに強いから、そのパルス検出器は
好ましい。ピークパルス検出器２２４としては、ナショ
ナル−セミコンダクターコーポレーション（Ｎａｔｉｏ
ｎａｌ　Ｓｅｍ１ｃｏｎｄｕｃｔｏｒ　Ｃａｒｐｏｒａ
ｔ　１ｏｎ）により製造されたＤＰ８４８４Ｂディスク
パルス検出器またはそれと同等のものを用いることが好
ましい。その８祥が示すように、ＤＰ８４８４Ｂディス
クパルス検出器は、磁気ディスクの読出し／書込みヘッ
ドにより発生されたパルスを検出するのに用いるために
構成される。磁気ディスクの読出し／書込みヘッドは、
デジタルデータビットを示す磁気ディスク媒体における
磁束反転の検出によりひき起される、極性が交番する一
連のパルスの形で信号を発生する。ＤＰ８４８４Ｂディ
スクパルス検出器は、極性交番人力パルスのピークに対
応する立上り縁部を有する単極ＴＴＬレベル出力パルス
を発生する。今までは磁気ディスクの読出しのみに応用
できると考えられていたこの種のパルス検出器は、通信
用途においてＡＭＩ書式化された信号の検出を驚くほど
優れて行うことを本願の発明者は見出した。したがって
、この種のピークパルス検出器は本発明の光インターフ
ェイスに使用するのに好適である。しかし、希望によっ
ては、受けた信号のピークに対応するデジタルパルスを
発生する他の種類のピークパルス検出器も使用できる。

光受信器のここで説明している実施例においては、前記
ナショナル・セミコンダクタから入手できる同社のＤＰ
８４８４Ｂディスクパルス検出器データシートに記載さ
れているようにしてピークパルス検出器２２４を構成す
ることが適当であることが見出されている。したがって
、＋５Ｖ電源を、直列抵抗２２８．２２８と、アースと
抵抗２２６，２２８の接続点の間に接続されているコン
デンサとで構成されたバイアス回路網を介して接地する
ことによってセットヒステリシス基準電圧が設定される
。その基準電圧は、パルス検出器２２４のセットヒステ
リシス端子へ接続されている直列抵抗２２６と２２８の
接続点に現われる。

同様に、直列抵抗２３２．２３４と、それらの直列抵抗
２３２．２３４の接続点とアースの間に接続されている
コンデンサ２３０とで構成されているバイアス回路網を
介して＋５ｖ電源を接地することにより、自動利得制御
（ＡＧＣ）基準電圧が設定される。その基準電圧は、パ
ルス検出器２２４のＡＧＣ基準電圧入力端子へ接続され
ている抵抗２３２，２３４の接続点に現われる。

パルス検出器２２４の時間パルス出力端子と時間パルス
入力端子が一緒に接続される。読出し／書込み端子とア
ナログ接地端子が接地される。利得制御増幅器の正出力
端子と負出力端子が、抵抗２３８．２４０，２４２，２
４４，２５４．と、コンデンサ２４６，２５２，２５６
゜２５８と、インダクタ２４８．２５０とで構成された
低域フィルタへ接続される。正出力端子と負出力端子は
抵抗２４２と２４０をそれぞれ介して接地される。

正出力端子と負出力端子はコンデンサ２４Ｂの異なる端
子へ抵抗２４４．２３８をそれぞれ介して接続される。

コンデンサ２４Ｂの異なる端子はインダクタ２４８．２
５０をそれぞれ介してコンデンサ２５２の対応する端子
へ接続される。抵抗２５４はコンデンサ２５２の端子間
に接続される。コンデンサ２５２と、インダクタ２５０
と、抵抗２５４との接続点はコンデンサ２５６を介して
パルス検出器２２４の負時間チャネル入力端子と負ゲー
トチャネル入力端子へ接続される。コンデンサ２５２と
、インダクタ２４８と、抵抗２５４との接続点はコンデ
ンサ２５８を介してパルス検出器２２４の正時間チャネ
ル入力端子と正ゲートチャネル入力端子へ接続される。

パルス検出器２２４の微分器帰還端子が直列抵抗２６２
．２６４により接続される。

ピークパルス検出器２２４のデータ出力端子に、受信器
増幅器２０２により受けられた交流光パルスに対応する
単極ＴＴＬレベルパルスが発生される。

それらのＴＴＬレベルパルスは、第３図の光送信器によ
り送られた元のＮＲＺＩデータ流を再−生する。データ
出力端子は、ＮＲＺＩデータ流をｌ（ＣＭＯＳレベルへ
変換するインバータ２６６の入力端子へ接続される。

インバータ２６Ｂ）出力端子は、ＸＮＯＲゲート２８８
を有する診断および試験回路２９０の入力端子へ接続さ
れるＸＮＯＲゲート２８０の他の入力端子は抵抗２９２
を介して、第３図に示されているＸＮＯＲゲート■０５
の出力端子に対応するＡ点へ接続される。ＸＮＯＲゲー
ト２８８の同じ入力端子が＋５ｖ電源へ引上げ抵抗２９
０を介して接続される。ＸＮＯＲゲート２８８の出力端
子は４ビツト２進カウンタ３００のクリヤ入力端子へ接
続されるとともに、インバータ３０４を介してラッチ３
０２のクロック入力端子へ接続される。カウンタ３００
と、ラッチ３２０と、インバータ３０４とは、後で詳し
く説明する復号器回路３２０の一部である。

診断および試験回路２９０により、光インターフェイス
の光送信器部のＸＮＯＲゲート１０５の出力端子から光
インターフェイスの光受信器部の復号器回路３２０へ試
験データ流を直接送ることができ、かつその試験データ
流をＬＥＤ駆動駆動路回路１１先受信器回路２ＱＱをバ
イパスさせることができる。診断試験を行うために、Ｌ
ＥＤ駆動駆動路回路１３５作不能状態にされて光出力が
存在しないように、光送信器のＩＪＡＢＬＥ入力８２は
高レベルに保たれる。それから、ＮＲＺＩ書式にされて
いるデータ流が光送信器のＤＡＴＡ　ＩＮ入力端子６０
へ与えられる。ＡＭＩ変換器回路１４５はそのデータ流
を交番マーク挿入パルスへ変換し、それらのパルスをＸ
ＮＯＲゲート２８８の１つの入力端子へ与える。データ
は光により送られなかったから、ＸＮ０Ｉ？ゲート２８
８の他の入力端子における入力はインバータ２８Ｂによ
り高レベルに保たれる。したがって、全てが正しく機能
しておれば、ＸＮＯＲゲート２８８の出力端子には入力
されたパルスと同じパルスを出力すべきである。

復号器回路３２０は２進４ビットカウンタ３００．３１
０と、ＸＮＯＲゲート３０６．３０８と、インバータ３
０４と、ラッチ３０２とを有する。カウンタ３００のク
リヤ端子はＸＮＯＲゲート２８８の出力端子へ接続され
る。カウンタ３００の桁上げ出力端子はＸＮＯＲゲート
３０６の１つの入力端子へ接続され、他の入力端子は接
地される。ＸＮＯＲゲート３０Ｇの出力端子はカウンタ
３１０のクリヤ入力端子と、カウンタ３００のカウント
可能化Ｐ入力端子へ接続される。

カウンタ３００と３１０のクロック入力端子はクリップ
回路２８０を介してクロック入力端子ＴＣＬＫ２８２へ
接続される。ＴＣＬＫ入力端子２８２はＬＡＮ制御器（
図示せず）へ接続され、２　ＭＨｚクロック信号を伝え
る。ダイオード２８４と２８６により構成され、クリッ
プ回路６５と６５ａに関して上記のようにして配置され
ているクリップ回路２８０が、ＴＣＬＫ入力端子２８２
における極めて高いレベルの信号から先受信器回路を保
護する。

カウンタ３１０のＱＤ出力端子ＸＮＯＲゲート３０８の
１つの入力端子へ接続され、そのＸＮＯＲゲート３０８
の他の入力端子は接地される。ＸＮＯＲゲート３０８の
出力端子はカウンタ３１０のカウント可能化Ｐ入力端子
へ接続される。両方のカウンタ３００．３１０のカウン
ト可能化Ｎ入力端子は一緒に＋５Ｖ電源へ接続される。

カウンタ３１０のＱＤ出力端子はラッチ３０２のプリセ
ット入力端子へも接続される。ラッチ３゜２のＱ出力端
子は、復号されたＮＲＺ　Ｉデータ流が出力されるデー
タ出力（ＤＡＴＡ　０ＵＴ）出力端子３１２へ接続され
る。インテル８２５５８ＬＡＮ制御器の用語においテハ
、ＤＡＴＡ　ＯＵＴ出力端子３１２はＲＸＤ出力端子と
も呼ばれる。ラッチ３０２のζ（反転されたＱ）がラッ
チのデータ入力端子りへ直結される。

第３図および第４図に示し、かつ先に説明した光インタ
ーフェイスの好適な実施例においては、データはパケッ
トで送信および受信される。妥当なデータの各パケット
の前に前文が設けられる。

ここで説明している実施例においては、その前文の持続
時間は最大で８個の２　ＭＨｚクロックサイクルである
。パケットは、データ流中に状態の遷移がない１５個の
クロックサイクルで終る。

復号器回路３２０のカウンタ３００は１５個のクロック
サイクルをカウントする。その１５個のクロックサイク
ルの間は遷移は起らず、カウンタ８１０は前文に対応す
る８個のクロックサイクルをカウントする。データ流中
に負へ向かう遷移が生ずるたびにＸＮＯＲゲート２８８
の出力が低レベルになってカウンタ３００をリセットす
る。しかし、ＴＣＬＫ２８２入力端子における２　ＭＨ
ｚクロック信号の１５サイクル中に遷移が生じないと、
カウンタ３００の桁上げ出力は高レベルになる。そうす
るとＸＮＯＲゲート３０Ｂの出力は低レベルに駆動され
て、カウンタ３００が更にカウントすること、およびカ
ウンタ３１０をクリヤすることを不能にする。データ流
中の負へ向かう次の遷移（この遷移は次のデータパケッ
トの前文中に最初のパルスであると仮定する）がＸＮＯ
Ｒゲ−）２８８の出力を低レベルにする。その低レベル
出力はカウンタ３００をクリヤし、そのカウンタの桁上
げ出力を低レベルにして、カウンタ３ｏｏと３１０が再
びカウントできるようにする。その後で、カウンタ３０
０はＴＣＬＫ入力端子２８２におけるクロックのサイク
ルをカウントする。７番目のサイクル　　　　　　゛に
おいて、カウンタ３１０のＱＤ小出力高レベルとなって
ＸＮＯＲゲート３０８の出力を低レベルに駆動してカウ
ンタ８１６がそれ以上カウントすることを不能にする。

それと同時に、ＱＤ小出力高レベル状態がラッチ３０２
のプリセット端子上の低レベル信号を解除して、ＸＮＯ
Ｒゲート２８８により出力されたデータ流をＮＲＺ　ｌ
書式にラッチ３０２が復号できるようにし、かつその復
号されたデータ流をＤＡＴＡ　ＯＵＴ線３１２へ送るこ
とができるようにする。

ＸＮＯＲゲート２８８により出力されたデータ流はイン
バータにより反転されて、ラッチ３０２のクロック端子
へ与えられる。そのラッチは、ここで説明している実施
例においては、負へ向かう遷移によりクロックされる種
類のラッチである。したがって、データ流の正へ向かう
各遷移がラッチ３０２をクロックする。ラッチ３０２の
Ｑ出力端子がデータ入力端子りへ直結されているから、
第１の正へ向かう遷移が論理的に低いレベルの状態でク
ロックし、２番目の正へ向かう遷移が論理的に高いレベ
ル状態クロックする、等である。その結果としてＤＡＴ
Ａ　ＯＵＴ線３１２ニおけるＮＲＺ　ｌ書式にされたデ
ータ流がＬＡＮ制御器またはその他のデータ受信回路（
図示せず）へ人力される。

先に説明したように、各ハブ光インターフエイト３０ａ
〜３０ｈは光送信器部と光受信器部含む。各ハブ光イン
ターフェイス３０ａ〜３０ｈの光送信器部は；第３図に
示されている遠隔光インターフェイス２８ａ〜２８ｈの
光送信器のＬＥＤ駆動駆動路回路１３５一である。ハブ
光受信器によりＡＭＩ書式でハブにおいて受けられたデ
ータはハブＬＡＮ回路３２によりハブ送信器へ直接入力
され、そのハブに接続されている全てのノードへ反射さ
れるハブ光受信器は、伐かな違いを除き、第４図を参照
して先に説明した遠隔光インターフェイスの光受信器と
同じである。第５図はハブ光受信器の好適な実施例を示
す。第５図に示されている回路のうち破線で囲まれてい
る部分の構造および動作は、第４図に示されている遠隔
光インターフェイスの対応する先受信器回路２００のそ
れと同じである。したがってその回路部分についてはこ
こで説明する必要はない。しかし、遠隔光受信器とは異
なり、ハブ光受信器においてはパルス検出器２２４のデ
ータ出力端子は診断および試験回路２９０または復号器
回路３２０へ接続されない。その代りに、そのデータ出
力端子はＤＡＴＡ　ＯＵＴ線３線番２４りハブＬＡＮ回
路３２へ接続される。また、遠隔光インターフェイスと
は異なり、光受信器中のパルス検出器２２４のＡＧＯ出
力端子は比較器３２６の反転入力端子へ接続されるとと
もに、コンデンサ３２８を介して接地される。比較器３
２６の非反転入力端子へは基準電圧ＶＢ２が与えられる
。その基準電圧は約２．８ボルトにすることが好ましく
、＋Ｖ５電源から通常の分圧器（図示せず）を通じて得
られる。比較器８２Ｂの出力端子は引上げ抵抗３３０に
より＋ｖ５へ接続されるとともに、搬送波検出線３３２
によりハブＬＡＮ線３２へ接続される。インテル８２５
８ＢＬＡＮ制御器の用語においては、搬送波検出線にお
ける出力はＣ８出力とも呼ばれる。搬送波検出線３３２
における出力は高レベルで、ディスクパルス検出器２２
４のＡＧＣ出力が基準電圧ＶＢ２より高く保たれた場合
のみ、送信されたデータの存在を示す。

本発明の光インターフェイスは通常のプリント回路板ま
たはその他の適当な電気的装着手段の上に製作されるか
ら便利である。それらのプリント回路板等は、たとえば
通常のやり方でコンピュータまたはハブのギヤビネット
に組込むことができる。本発明の遠隔光インターフェイ
スおよびハブ光インターフェイスは、たとえば、三菱製
のＥＳＫＡＥＸＴＲＡ　４００２プラスチツク光フアイ
バケーブルのような光フアイバケーブル、およびニーエ
ムビー拳インコーボレーテッド（ＡＭＰ　Ｉｎｃｏｒｐ
ｏｒａｔｅｄ）製のＯＰＴＩＭＡＴＥデュプレックス光
ファイバコネクタのようなコネクタで接続できる。ベル
デン（Ｂｃｌｄｅｎ）製のプラスチック被覆（ＰＯ２）
ケーブルのような他のケーブルももちろん使用できる。

以上、本発明の好適な実施例の種々の面について説明し
た。それらの詳細な説明および図示は単なる例示であり
、特許請求の範囲によってのみ定められる本発明の技術
的範囲を決して限定するものではない。タイミング、プ
ロトコル、波形、部品および部品の値、アプリケーショ
ン、論理レベル、その他の事項等を種々変更できること
は当業者には明らかであるが、変更はそれらの事項に限
定されるものではない。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の一部ローカルエリアネットワークにおけ
る本発明の好適な光インターフェイスを示すブロック図
、第２図は従来の二層ローカルエリアネットワークにお
ける本発明の好適な光インターフェイスを示すブロック
図、第３図は第１図および第２図の遠隔光インターフェ
イスの一部を有する好適な光送信器回路の詳細を示す電
気回路図、第４図は第１図および第２図の遠隔光インタ
ーフェイスの一部を有する好適な光受信器回路の詳細を
示す電気回路図、第５図は第１図および第２図に示され
ているローカルエリアネットワークに組合わされた光イ
ンターフェイスの一部を有する好適な光受信器回路の詳
細を示す電気回路図、第６図は好適な光送信器における
各種の信号相互間の関係を示すタイミングチャートであ
る。 ２８・・・光インターフェイス Ｂ５．６５ａ・・・クリップ回路 ７５・・・送信可能化回路　　１２５・・・発　振　器
１３５・・・ＬＥＤ駆動駆動路回路４５・・・ＡＭＩ変
換器１６０・・・光　　　源　　　２００・・・光受信
器２０２・・・増幅器

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）デジタルデータを符号化された光信号を受け、それ
   らの光信号に対応する電気信号を発生する感光性光受信
   手段（２０２）と、前記デジタルデータに対応する前記
   電気信号中のピークを検出して、それからデジタルデー
   タを発生するピークパルス検出器手段（２２４）と、を
   備えることを特徴とする光受信装置。 ２）前記光信号は双極性交互マーク挿入信号であること
   を特徴とする特許請求の範囲第１項記載の光受信装置。 ３）前記デジタルデータ信号は前記交互マーク挿入信号
   に対応する単極性信号であることを特徴とする特許請求
   の範囲第１項記載の光受信装置。 ４）前記デジタルデータ信号を非零復帰反転された様式
   へ変換する復号器手段（３２０）を更に備えることを特
   徴とする特許請求の範囲第１項記載の光受信装置。 ５）前記ピークパルス検出器（２２４）は、磁気ディス
   ク媒体からのデータを検出するために用いられる種類の
   ディスクパルス検出器（２２４）であることを特徴とす
   る特許請求の範囲第１項記載の光受信装置。 ６）デジタルデータで符号化された光信号を送る光送信
   器（６５、６５ａ、７５、１２５、１３５、１４５）と
   、光受信器（２００）と、を備え、この光受信器は、デ
   ジタルデータで符号化された光信号を受け、それらの光
   信号に対応する電気信号を発生する感光性光受信手段（
   ２０２）と、前記デジタルデータに対応する前記電気信
   号中のピークを検出して、それからデジタルデータを発
   生するピークパルス検出器手段（２２４）と、を備える
   ことを特徴とする光インターフェイス。 ７）前記光信号は双極性交互マーク挿入信号であること
   を特徴とする特許請求の範囲第６項記載の光インターフ
   ェイス。 ８）前記デジタルデータ信号は前記交互マーク挿入信号
   に対応する単極性信号であることを特徴とする特許請求
   の範囲第７項記載の光インターフェイス。 ９）前記デジタルデータ信号を非零復帰反転された様式
   へ変換する復号器手段（３２０）を更に備えることを特
   徴とする特許請求の範囲第６項記載の光インターフェイ
   ス。 １０）前記ピークパルス検出器（２２４）は、磁気ディ
   スク媒体からのデータを検出するために用いられる種類
   のディスクパルス検出器（２２４）であることを特徴と
   する特許請求の範囲第６項記載の光インターフェイス。 １１）前記光送信器（６５、６５ａ、７５、１２５、１
   ３５、１４５）は、デジタルデータ信号を受ける手段（
   ６５）と、このデジタルデータを受ける手段（６５）に
   接続され、前記デジタルデータ信号の状態遷移に対応す
   る双極性交互マーク挿入パルスを発生する変換器手段（
   １４５）と、 光信号を発生する光源手段（１６０）と、 前記変換器手段（１４５）と前記光源手段（１６０）へ
   接続され、全出力の選択された百分率を含む基準レベル
   に前記光源手段（１６０）の出力を維持し、前記パルス
   の状態遷移に応答して、前記基準レベルと選択された高
   い出力レベルおよび選択された低い出力レベルの間で前
   記出力を駆動して交互マーク挿入光信号を発生する光源
   駆動手段（１３５）と、を備えることを特徴とする特許
   請求の範囲第６項記載の光インターフェイス。 １２）前記デジタルデータ信号は非零復帰反転された信
   号であることを特徴とする特許請求の範囲第１１項記載
   の光インターフェイス。 １３）前記光源駆動手段（１３５）はそれが発生した前
   記光信号を平滑にして、それらの光信号に対するタイミ
   ングジッタの影響を減少させる手段（１４０、１４２、
   １４４）を備えることを特徴とする光インターフェイス
   。 １４）デジタルデータで符号化された光信号を送る光送
   信器（６５、６５ａ、７５、１２５、１３５、１４５）
   と、前記光信号を受け、それに対応する電気信号を発生
   し、それらの電気信号からデジタルデータ信号を発生す
   る光受信器（２００）とを有する光インターフェイス（
   ２８ａ〜２８ｈ）において、 前記光受信器（２００）は前記電気信号中の前記デジタ
   ルデータに対応するピークを検出し、それから前記デジ
   タルデータ信号を発生するピークパルス検出器手段（２
   ２４）を有することを特徴とする光インターフェイス。 １５）前記光信号は双極性交互マーク挿入信号であり、
   前記デジタルデータ信号は前記交互マーク挿入信号に対
   応する単極性信号であることを特徴とする特許請求の範
   囲第１４項記載の光インターフェイス。 １６）前記デジタルデータ信号を非零復帰反転された様
   式へ変換する復号器手段を更に備えることを特徴とする
   特許請求の範囲第１５項記載の光インターフェイス。 １７）前記ピークパルス検出器（２２４）は、磁気ディ
   スク媒体からのデータを検出するために用いられる種類
   のディスクパルス検出器（２２４）であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１項記載の光受信装置。 １８）複数の光インターフェイス（２８ａ〜２８ｈ）に
   より少くとも１つの中心ハブへ印される対応する複数の
   遠隔ノードを有し、各前記複数の光インターフェイス（
   ２８ａ〜２８ｈ）はデジタルデータで符号化された光信
   号を送る光送信器（６５、６５ａ、７５、１２５、１３
   ５、１４５）と、前記光信号を受け、それに対応する電
   気信号を発生し、それらの電気信号からデジタルデータ
   信号を発生する光受信器（２００）とを有するローカル
   エリアネットワークにおいて、 前記光受信器（２００）は前記電気信号中の前記デジタ
   ルデータに対応するピークを検出し、それから前記デジ
   タルデータ信号を発生するピークパルス検出器手段（２
   ２４）を有することを特徴とするローカルエリアネット
   ワーク。 １９）前記光信号は双極性交互マーク挿入信号であり、
   前記デジタルデータ信号は前記交互マーク挿入信号に対
   応する単極性信号であることを特徴とする特許請求の範
   囲第１８項記載のローカルエリアネットワーク。 ２０）前記デジタルデータ信号を非零復帰反転された様
   式へ変換する復号器手段を更に備えることを特徴とする
   特許請求の範囲第１９項記載のローカルエリアネットワ
   ーク。 ２１）前記ピークパルス検出器（２２４）は、磁気ディ
   スク媒体からのデータを検出するために用いられる種類
   のディスクパルス検出器（２２４）であることを特徴と
   する特許請求の範囲第１９項記載のローカルエリアネッ
   トワーク。