JPH02131615A - 波形再生回路 - 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、バイフェーズ信号等のようにデューティ比が
５０％のパルス信号を光ファイバ等で伝送する際に用い
る波形再生回路に関するものである． 〔従来の技術〕 従来の波形再生回路を第６図及び第７図に基づいて説明
する． 第６図に示すように、入力信号Ｅは、増幅器３１で増幅
されて増幅信号Ｆとなる．この増幅信号Ｆは、抵抗Ｒ．
及びコンデンサＣＩ１からなる積分器３２によって平滑
され、平滑信号Ｇとなる．平滑信号Ｇは、差動増幅器３
３によって所定の基準電圧Ｖ　ｒａｔとの差を増幅され
る．そして、この差動増幅器３３の出力に基づいて、利
得制御回路３４が前記増幅器３ｌの利得を制御する。

この利得制ｊ′ｎ回路３４は、第７図（ａ）に示すよう
なレベルの低い入力信号Ｅが入力された場合には、増幅
器３１の利得を向上させ、第７図（ｂ）に示すようなレ
ベルの高い入力信号Ｅが人力された場合には、増幅器３
１の利得を低下させるように働く．従って、この増幅器
３１の利得は、第７図（ａ）（ｂ）のいずれの場合にも
、平滑信号Ｇが等しくなるように（即ち、増幅信号Ｆも
等しくなるように）帰還が加えられることになる。

この増幅信号Ｆは、比較器３５に送られ、所定の闇値電
圧ｖＴエと比較されて出力信号Ｈとなって出力される．
従って、出力信号Ｈは、第７図（ａ）（ｂ）に示すよう
に、入力信号Ｅのレベルにかかわりなくデューティ比が
一定に保たれ、かつレベルも等しいパルス信号となる． この結果、波形再生回路は、入力信号Ｅを、そのレベル
にかかわらず、デューティ比が一定に保たれた同じレベ
ルのパルス信号となるように再生することができる． 〔発明が解決しようとする課題〕 しかしながら、上記従来の波形再生回路では、回路特性
の歪み等により、バイフェーズ信号等のようにデューテ
ィ比が５０％のパルス信号を零ｎ度よく再生することが
できないという問題点を有していた． 即ち、増幅器３１の特性にパルスの立ち上がり時間と立
ち下がり時間とが異なる等の歪みがある場合には、第８
図（ａ）に示すように、増幅信号Ｆのパルスの立ち上が
りと立ち下がりが対称ではなくなる．従って、増幅器３
１に帰還をかけて平滑信号Ｇが一定になるように制御し
ても、出力信号Ｈは、本来の得ようとする信号（２点鎖
線で図示）に対してデューティ比のずれたものとなる。

また、比較器３５の特性にパルスの立ち上がり時と立ち
下がり時とで伝播時間の差がある場合等には、第８図（
ｂ）に示すように、増幅信号Ｆが正しいパルス波形を保
っていたとしても、出力信号Ｈにデューティ比のずれが
生じていた。

さらに、元の送信信号のデューティ比が５０％であって
も、前置増幅器や伝送回路の特性により、第８図（Ｃ）
に示すように、入力信号Ｅ自身のデューティ比がずれる
場合がある．そして、この場合にも、デューティ比のず
れがそのまま増幅信号Ｆ及び出力信号Ｈに現れることに
なり、このずれを補正することができなかった。

〔課題を解決するための手段〕

本発明に係る波形再生回路は、上記課題を解決するため
に、入力信号を増幅する増幅器と、この増幅器から出力
された増幅信号に基づき、入力信号と同相の波形整形出
力信号と逆相の波形整形出力信号とを出力する比較器と
、この比較器から出力された同相と逆相の波形整形出力
信号をそれぞれ積分する積分器と、この積分器からそれ
ぞれ出力された平滑信号が等しくなるように前記増幅器
の利得又は前記比較器の闇値電圧に帰還をかける帰還回
路とを有することを特徴としている．〔作　用〕 入力信号は、まず増幅器によって増幅され増幅信号とな
る。この増幅器は、帰還回路が利得の制御を行うもので
ある場合には、この利得が調整可能なようになっている
。

この増幅信号は、比較器に入力される。比較器は、増幅
信号を比較することにより波形整形を行い、前記゛入力
信号と同相の波形整形出力信号と逆相の波形整形出力と
を出力する。即ち、増幅器が一相の増幅信号を出力する
場合には、この増幅信号を闇値電圧と比較することによ
り波形整形を行い、これを同相のものと逆相のものとに
分離して出力する．この比較器は、帰還回路が闇値電圧
の制御を行うものである場合には、この闇値電圧を調整
することができるようになっている。また、増幅器が前
記入力信号と同相の増幅信号と逆相の増幅信号とを出力
する場合には、これらを相互に比較することにより、そ
れぞれ波形整形を行って出力する． この比較器から出力された同相と逆相の波形整形出力信
号は、それぞれ積分器で積分され平滑信号となる． この平滑信号は、それぞれ帰還回路に送られる．そして
、帰還回路では、それぞれの平滑信号が等しくなるよう
に、前記増幅器の利得又は前記比較器の閾値電圧に帰還
をかける。増幅器の利得が変化すると、比較器での基準
レベルに対して比較対象となる波形のレベルが変化する
。また、比較器の闇値電圧が変化すると、増幅器が同じ
波形の信号を出力しても、その比較を行う基準レベルが
変化することになる．即ち、増幅器の利得と比較器の闇
値電圧とは、相対的な関係にあるものであり、いずれを
制御しても同一の機能を果たすこと？できる． このようにして増幅器又は比較器に平滑信号が等し《な
るような帰還が加えられると、比較器から出力される同
相と逆相の波形整形出力信号のデューティ比が等しくな
り、この結果常にデューティ比が５０％の信号を再生す
ることができる。

〔実施例〕

本発明の一実施例を第１図乃至第３図に基づいて説明す
れば、以下の通りである． 第１図に示すように、入力信号Ａは、増幅器１に入力さ
れるようになっている．増幅器ｌは入力信号Ａを増幅し
、増幅信号Ｂを出力する回路である。この増幅器１の出
力は、比較器２の一方の入力に接続されている。比較器
２は、他方の入力に闇値電圧ｖｔＮが印加され、この闇
値電圧■Ｔ■と増幅信号Ｂとを比較して、波形整形出力
信号ＣＡＣ，をそれぞれ出力する回路である．この波形
整形出力信号Ｃａ’Ｃａは、入力信号Ａと同相の波形整
形出力信号ＣＡと、逆相の波形整形出力信号Ｃｌｌとか
らなる． 比較器２の両出力は、波形整形回路の出力となると共に
、積分器３を介して差動増幅器４にそれぞれ接続されて
いる．積分器３は、抵抗Ｒ．−Ｒ．とコンデンサＣＩか
らなり、波形整形出力信号ＣＡ・Ｃ．をそれぞれ平滑し
て平滑信号ＤＡ　−Ｄ．を出力する回路である．差動増
幅器４は、入力された平滑信号Ｄａ’Ｄｍの差を取って
、これを増幅し出力する回路である．この差動増幅器４
の出力は、前記増幅器ｌの利得制御回路５に接続されて
いる。利得制御回路５は、差動増幅器４からの出力に基
づいて、積分器３が出力する平滑信号ＤＡ・Ｄ，が等し
くなるように増幅器１の利得を制御する回路である． 上記構成の波形再生回路の動作を説明する．入力信号Ａ
は、増幅器１で増幅されて増幅信号Ｂとなる．増幅信号
Ｂは、比較器２で閾値電圧ｖｙＨと比較されて波形整形
され、入力信号Ａと同相の波形整形出力信号Ｃ．と逆相
の波形整形出力信号Ｃ．とじて出力される．そして、こ
れら波形整形出力信号ＣＡ−Ｃ．は、積分器３でそれぞ
れ積分されて平滑信号Ｄ．−Ｄ．となる． ここで、第１図における利得制御回路５の利得制御が行
われなかったとすると、一般に波形整形出力信号Ｃ．−
Ｃ，は、第２図の実線で示すように、デューティ比が５
０％の前後の互いに逆相のパルス信号となる．そして、
平滑信号ＤＡ　−ＤＩは、第２図の実線で示すように、
各波形整形出力信号Ｃａ’Ｃｓ＋のデューティ比に比例
した異なるレベルを有するものとなる． しかし、この平滑信号ＤＡ−Ｄ，は、差動増幅器４でそ
の差を増幅されて利得制御回路５に送られる．そして、
利得制１ｎ回路５では、この差動増幅器４の出力に基づ
いて、平滑信号Ｄｓ　　−Ｄｓが等しくなるように（第
２図２点鎖線で図示）増幅器１の利得を制御する．従っ
て、平滑信号ＤＡＤｓに差が生じた場合には、この差を
小さくするように増幅器ｌの利得に帰還が加えられるの
で、実際の波形整形出力信号ＣＡ−Ｃ．は、第２図の２
点鎖線に示すように、共にデューティ比が５０％のパル
スとなる。

この結果、回路特性の歪み等がある場合にも、常にデエ
ーティ比が５０％の波形整形出力信号ＣＡ・Ｃ１を再生
することができる． 例えば、増幅器１の特性に歪みがある場合には、第３図
に示すように、入力信号Ａに対して増幅信号Ｂのパルス
の立ち上がりと立ち下がりとが対称でな《なる．しかし
、このような場合にも、平滑信号Ｄ．−Ｄ．が等しくな
るように増幅器ｌの利得に帰還がかかるので、波形整形
出力信号ＣＡ・Ｃ．は、常にデューティ比が５０％のパ
ルスとなる．また、その他の回路特性の歪みがある場合
にも、同様にデューティ比が５０％の波形整形出力信号
ＣＡ　−Ｃ．を得ることができるのは明らかである． 第４図に本発明の他の実施例を示す． この実施例における増幅器ｌ１、比較器１２、積分器ｌ
３及び差動増幅器１４は、第１図の増幅器！、比較器２
、積分器３及び差動増幅器４と同様の構成である．しか
し、差動増幅器１４の出力は、闇値制御回路１５に接続
されている点が第１図の実施例と異なる．この閾値制御
回路１５は、差動増輻器１４の出力に基づいて、平滑信
号ＤＡ・Ｄ．が等しくなるように比較器１２の閾値電圧
ｖｔＨを制御する回路である． 従って、この実施例の場合には、平滑信号Ｄ＾・ＤＩが
等しくなるように比較器ｌ２の閾値電圧ｖｖｎに帰還を
加えることになる．そして、この比較器１２の閾値電圧
ｖＴＨと増幅器１１の利得とは相対的な関係にあるので
、この場合にも第１図に示した実施例と同様に、デュー
ティ比が５０％の波形整形出力信号ＣＡ　−Ｃ，を得る
ことができるのは明らかである． 第５図に本発明の他の実施例を示す． この実施例においては、第ｌ差動増幅器２１が入力信号
Ａを基準電圧Ｖ　ｒ＊ｆと比較して増幅し、この入力信
号Ａと同相の増幅信号ＢＡと逆相の増幅信号Ｂ，とを出
力するようになっている。このため、比較器２２も、こ
れら増幅信号ＢＡ”ＢＩを互いに比較して波形整形出力
信号ＣＡ　−ｃＩｌを出力することになる．しかし、積
分器２３、第２差動増幅器２４及び利得制御回路２５は
、第１図の実施例における積分器３、差動増幅器４及び
利得制御回路５と同じ構成である． 従って、この実施例の場合には、同相と逆相の波形整形
出力信号ＣＡ−ＣＩの分離を比較器２２ではなく第１差
動増幅器２１で行うことになる。

もっとも、この場合にも、同相と逆相の増幅信号Ｂ．−
８−を互いに比較し合えば、出力される波形整形出力信
号Ｃａ’Ｃｍは第１図の実施例の場合と同じものとなる
ので、デューティ比が５０％の波形整形出力信号Ｃ．−
Ｃ，を得ることができるのは明らかである． 〔発明の効果〕 本発明に係る波形再生回路は、以上のように、入力信号
を増幅する増幅器と、この増幅器から出力された増幅信
号に基づき、入力信号と同相の波形整形出力信号と逆相
の波形整形出力信号とを出力する比較器と、この比較器
から出力された同相と逆相の波形整形出力信号をそれぞ
れ積分する積分器と、この積分器からそれぞれ出力され
た平滑信号が等しくなるように前記増幅器の利得又は前
記比較器の闇値電圧に帰還をかける帰還回路とを有する
構成をなしている． これにより、積分器からそれぞれ出力された平滑信号が
等しくなるように帰還が加えられるので、同相と逆相の
波形整形出力信号のデューティ比が等しくなり、常にデ
ューティ比が５０％の信号を再生することができる。

従って、本発明に係る波形整形回路は、回路特性の歪み
等がある場合にも、デューティ比が５０％のパルス信号
を精度よく再生することができるという効果を奏する．

【図面の簡単な説明】

第１図乃至第３図は本発明の一実施例を示すものであっ
゛て、第１図は波形整形回路のブロック図、第２図は帰
還回路による変化を示すタイムチャート、第３図は波形
整形回路の各波形を示すタイムチャートである．第４図
は本発明の他の実施例を示すものであって、波形整形回
路のブロック図である．第５図は本発明のさらに他の実
施例を示すものであって、波形整形回路のブロック図で
ある．第６図乃至第８図は従来例を示すものであって、
第６図は波形整形回路のブロック図、第７図（ａ）（ｂ
）はそれぞれ波形整形回路の各波形を示すタイムチャー
ト、第８図（ａ）〜（Ｃ）はそれぞれ回路特性に歪みが
ある場合の波形整形回路の各波形を示すタイムチャート
である。 ｌは増幅器、２は比較器、３は積分器、４は差動増幅器
（帰還回路）、５は利得制御回路（帰還回路）、１ｌは
増幅器、１２は比較器、１３は積分器、１４は差動増幅
器（帰還回路）、１５は闇値制御回路（帰還回路）、２
１は第１差動増幅器（増幅器）、２２は比較器、２３は
積分器、２４は第２差動増幅器（帰還回路）、２５は利
得制御回路（帰還回路）である。 第 第 図 図 第３ 図 第 図（ａ） 第 図（ｂ）

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. １、入力信号を増幅する増幅器と、この増幅器から出力
   された増幅信号に基づき、入力信号と同相の波形整形出
   力信号と逆相の波形整形出力信号とを出力する比較器と
   、この比較器から出力された同相と逆相の波形整形出力
   信号をそれぞれ積分する積分器と、この積分器からそれ
   ぞれ出力された平滑信号が等しくなるように前記増幅器
   の利得又は前記比較器の閾値電圧に帰還をかける帰還回
   路とを有することを特徴とする波形再生回路。