JPH0234216B2 - - Google Patents

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JPH0234216B2
JPH0234216B2 JP56135053A JP13505381A JPH0234216B2 JP H0234216 B2 JPH0234216 B2 JP H0234216B2 JP 56135053 A JP56135053 A JP 56135053A JP 13505381 A JP13505381 A JP 13505381A JP H0234216 B2 JPH0234216 B2 JP H0234216B2
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JP
Japan
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pulse
signal
sub
terminal
transmitting
Prior art date
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JP56135053A
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Japanese (ja)
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JPS5838040A (en
Inventor
Fukuma Sakamoto
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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Publication date
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Publication of JPH0234216B2 publication Critical patent/JPH0234216B2/ja
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/25Arrangements specific to fibre transmission

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、パルス幅を信号とするデジタル光
通信システムに於て、伝送すべきパルスより幅の
狭いサブパルス列を発生させ、信号パルス幅だけ
サブパルス列を送信受信する事とした光送受信回
路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION In a digital optical communication system that uses pulse width as a signal, the present invention generates a sub-pulse train whose width is narrower than the pulse to be transmitted, and transmits and receives the sub-pulse train by the signal pulse width. This invention relates to an optical transmitter/receiver circuit.

発光ダイオード、フオトダイオード等を用いた
光信号伝送システムに於て、デジタル信号を送る
場合、例えば第5図に示すような方式が用いられ
た。これは、一定時間ΔTごとに、“0”に対応
した電圧“L”信号、“1”に対応した電圧“H”
信号を択一的に発生させるものである。
In an optical signal transmission system using light emitting diodes, photodiodes, etc., when transmitting digital signals, a method as shown in FIG. 5, for example, has been used. This is a voltage “L” signal corresponding to “0” and a voltage “H” signal corresponding to “1” at every fixed time ΔT.
The signal is generated selectively.

この例では、最初の電圧信号は“H”、次も
“H”、3番目が“L”、……となり、デジタル信
号110……を表わしている。最も簡単な方式で
ある。
In this example, the first voltage signal is "H", the next is also "H", the third is "L", etc., representing the digital signal 110.... This is the simplest method.

第6図は他の従来例を示すものでパルス幅変調
(PWM)と呼ばれる。一定時間ΔTごとにひとつ
の信号を対応させる点は同じであるが、“1”に
対応するパルス幅は広く、“0”に対応するパル
ス幅は狭い。パルス幅によつて、“0”又は“1”
の値を表現している。
FIG. 6 shows another conventional example, which is called pulse width modulation (PWM). They are the same in that one signal corresponds to each fixed time ΔT, but the pulse width corresponding to "1" is wide and the pulse width corresponding to "0" is narrow. “0” or “1” depending on pulse width
represents the value of

この他にも、デジタル信号を送る方式はいくつ
か知られている。
In addition to this, several other methods of transmitting digital signals are known.

電気信号にかえて、光フアイバー、発光ダイオ
ード、半導体レーザ、フオトダイオード、アバラ
ンシエフオトダイオード等よりなる光信号を扱う
通信系に於ても、同様な方式は有効である。
A similar method is also effective in communication systems that handle optical signals made of optical fibers, light emitting diodes, semiconductor lasers, photodiodes, avalanche photodiodes, etc. instead of electrical signals.

これらは、光源の出力を2段階に切換えて、光
の強さ、パルス幅により、信号“0”又は“1”
を示す。いずれにしても、信号となるパルス幅の
中で、光源の出力は一定に保たれていた。つま
り、1信号―1パルスの対応があつた。
These switch the output of the light source into two stages, and depending on the light intensity and pulse width, the signal is "0" or "1".
shows. In any case, the output of the light source was kept constant within the pulse width of the signal. In other words, there was a correspondence between one signal and one pulse.

伝送系のS/N比を上げる為には、送信側の発
光ダイオード又は半導体レーザ等の光強度を強く
するのが有効である。しかし、これら光源に、比
較的大きい電流を持続的に流すと、素子の寿命を
縮めるし、消費電力も大きい。
In order to increase the S/N ratio of the transmission system, it is effective to increase the light intensity of a light emitting diode, semiconductor laser, etc. on the transmitting side. However, if a relatively large current is continuously passed through these light sources, the life of the device will be shortened and power consumption will be large.

これら光源は、むしろ、短い時間だけ通電され
発光するようにするのが望ましい。信号となるパ
ルス幅の間、一定電流で駆動されている必要はな
い。例えば、デユーテイサイクルが1/10のサブパ
ルス列を適数個づつ発生させて、ひとつの信号パ
ルスを表現するようにすれば、消費電力を節減で
きる。さらに、連続的に(ΔT時間)通電する場
合に比して、より大きい電流を光源に流すことが
できるので、S/N比も高まる。
Rather, these light sources are preferably energized and emit light for only a short period of time. It does not need to be driven with a constant current during the pulse width of the signal. For example, power consumption can be reduced by generating an appropriate number of sub-pulse trains each with a duty cycle of 1/10 to express one signal pulse. Furthermore, since a larger current can be passed through the light source than when the current is applied continuously (for ΔT time), the S/N ratio is also increased.

もちろん、伝送容量が大きい場合は、素子の応
答速度、光フアイバの分散等が制限となつて、信
号パルスよりも狭いサブパルスを正確に送受信す
る事は難しくなる。
Of course, when the transmission capacity is large, the response speed of the element, the dispersion of the optical fiber, etc. become limitations, making it difficult to accurately transmit and receive sub-pulses narrower than the signal pulse.

しかし、伝送容量が小さい場合、十分な余裕が
あるので、サブパルスを用いて光通信することが
できる。
However, if the transmission capacity is small, there is sufficient margin, so optical communication can be performed using sub-pulses.

例えば1〜20kb/sの伝送容量とすると、1
ビツトあたりに要する伝送時間は50μsec〜1msec
である。素子の応答速度の遅れ分はせいぜい
0.1μsecであるから、パルス幅の狭い(例えば
1μsec〜10μsec)サブパルスを正確に発生させ、
送受信することができる。
For example, if the transmission capacity is 1 to 20 kb/s, 1
Transmission time required per bit is 50μsec to 1msec
It is. The delay in response speed of the element is at most
Since it is 0.1 μsec, the pulse width is narrow (e.g.
1μsec~10μsec) to accurately generate sub-pulses,
Can send and receive.

本発明者は、このように、サブパルスの列によ
り、デジタル信号を伝送するのが有用である事に
気づいた。
The inventor of the present invention has thus discovered that it is useful to transmit a digital signal by means of a train of sub-pulses.

このようにするには、例えば次のような回路が
考えられるであろう。すなわち、例えば30μsecご
とに、幅3μsecのサブパルスを常時発生させてお
き、伝送すべきデジタル信号電圧と、サブパルス
列の積をとり、積信号により発光ダイオードをを
駆動する回路である。
To do this, for example, the following circuit may be considered. That is, it is a circuit that constantly generates sub-pulses with a width of 3 μsec, for example every 30 μsec, calculates the product of the digital signal voltage to be transmitted and the sub-pulse train, and drives a light emitting diode with the product signal.

これは単純であるが、信号電圧の立上りと、サ
ブパルスの発振との間に同期がとれていないの
で、サブパルス列の繰返し周期Tsを最大値とす
る誤差が生じる。
Although this is simple, since there is no synchronization between the rise of the signal voltage and the oscillation of the sub-pulses, an error occurs that makes the repetition period Ts of the sub-pulse train the maximum value.

送信信号(SD)と受信信号(RD)とが全く同
じである事が望ましい。両者は、同じである事が
要求されるが、伝達時間の遅れがあつても差支え
ない場合が多い。
It is desirable that the transmitted signal (SD) and received signal (RD) be exactly the same. Although both are required to be the same, there is often no problem even if there is a delay in transmission time.

本発明は、このような要求に応えるもので、送
信信号(SD)のパルス信号をサブパルス列に置
換えて光源を変調駆動し、空間を直接伝播しまた
は、光フアイバー内に伝送し、受光素子で感知し
たサブパルス列から、元のパルス信号と同一幅の
パルス信号を再生し受信信号(RD)とする光送
受信回路に係る。
The present invention responds to such demands by replacing the pulse signal of the transmission signal (SD) with a sub-pulse train, modulating and driving the light source, propagating it directly through space or transmitting it within an optical fiber, and transmitting it to a light receiving element. It relates to an optical transmitting/receiving circuit that reproduces a pulse signal with the same width as the original pulse signal from a sensed sub-pulse train and generates a received signal (RD).

以下、実施例を示す図面によつて、本発明の構
成、作用及び効果を詳細に説明する。
EMBODIMENT OF THE INVENTION Hereinafter, the structure, operation, and effect of the present invention will be explained in detail with reference to drawings showing examples.

第1図は本発明の実施例に係る光送受信回路図
で、図の左半分は送信側、右半分は受信側を示
す。
FIG. 1 is a diagram of an optical transmitter/receiver circuit according to an embodiment of the present invention, in which the left half of the diagram shows the transmitting side and the right half shows the receiving side.

まず送信側を説明する。送信側の回路は2つの
単安定マルチバイブレータIC1,IC2を有する。
First, the sending side will be explained. The transmitting circuit has two monostable multivibrators IC1 and IC2.

単安定マルチバイブレータIC1は、2つのピ
ン間に接続したコンデンサC1と、電源V+とそ
の一方のピンの間に接続した抵抗R1との積によ
つて決まるパルス幅T1のワンシヨツトパルスを
生ずる。たとえばパルス幅T1を27μsecとする。
The monostable multivibrator IC1 produces a one-shot pulse with a pulse width T1 determined by the product of a capacitor C1 connected between its two pins and a resistor R1 connected between the power supply V+ and one of its pins. For example, assume that the pulse width T1 is 27 μsec.

単安定マルチバイブレータIC2は、同様にコ
ンデンサC2と抵抗R2で決まるパルス幅T2の
ワンシヨツトパルスを生じる。
Monostable multivibrator IC2 similarly produces a one-shot pulse with a pulse width T2 determined by capacitor C2 and resistor R2.

Q端子は平常時“L”(低)電位で、トリガー
入力が入ると定められたパルス幅の“H”電位を
生ずる。端子はその逆である。
The Q terminal is normally at an "L" (low) potential, and when a trigger input is input, it generates an "H" potential with a predetermined pulse width. The opposite is true for terminals.

A,B端子はトリガー端子である。 The A and B terminals are trigger terminals.

単安定マルチバイブレータIC1に於て、B端
子がHレベルの時、A端子にH→Lの変化が与え
られると、IC1はトリガーされる。つまりQ端
子、端子に幅T1の正パルス、負パルスを生ず
る。
In the monostable multivibrator IC1, when the B terminal is at H level and a change from H to L is applied to the A terminal, IC1 is triggered. In other words, a positive pulse and a negative pulse of width T1 are generated at the Q terminal.

またA端子がLレベルの時、B端子がL→Hへ
の変化をすると、IC1はトリガーされる。同じ
く、幅T1のパルス出力Q,を生ずる。
Furthermore, when the A terminal is at L level, when the B terminal changes from L to H, IC1 is triggered. Similarly, a pulse output Q, of width T1 is produced.

つまり、A端子は立下り部分、B端子は立上り
部分でトリガーされるわけである。
In other words, the A terminal is triggered at the falling edge, and the B terminal is triggered at the rising edge.

またクリヤ端子CLRは、これがLレベルの時
にIC1をクリヤする。つまり常にQ出力はL、
Q出力はHを保持する。
Further, the clear terminal CLR clears IC1 when it is at L level. In other words, the Q output is always L,
Q output holds H.

クリヤ端子CLRがHレベルの時、前述のトリ
ガー端子A,Bにパルス入力が与えられると、
IC1はパルス出力を生ずる。
When the clear terminal CLR is at H level, when pulse input is given to the aforementioned trigger terminals A and B,
IC1 produces a pulse output.

また、A端子がLレベル、B端子がHレベルの
時に、クリヤ端子CLRがL→Hの変化をすると、
パルス幅T1のワンシヨツトパルスがQ,に生
ずる。
Also, when the A terminal is at L level and the B terminal is at H level, if the clear terminal CLR changes from L to H,
A one-shot pulse of pulse width T1 occurs at Q.

以上の変化は、第2図の単安定マルチバイブレ
ータの入出力対応図にまとめて表わしてある。
The above changes are summarized in the input/output correspondence diagram of the monostable multivibrator shown in FIG.

単安定マルチバイブレータIC2も、C2,R2
決まるパルス幅T2のワンシヨツトパルスを生ず
る。たとえばT2は3μsecとする。
The monostable multivibrator IC2 also produces a one-shot pulse with a pulse width T2 determined by C2 and R2 . For example, T2 is 3 μsec.

単安定マルチバイブレータIC2の、Q,出
力、CLR端子の作用は、IC1と同じである。
The functions of the Q, output, and CLR terminals of monostable multivibrator IC2 are the same as those of IC1.

ただし、トリガー端子A,Bの機能は、前述の
単安定マルチバイブレータIC1のものと逆にな
つている。
However, the functions of the trigger terminals A and B are opposite to those of the monostable multivibrator IC1 described above.

すなわち、B端子がLレベルの時、A端子がL
→Hの変化をすると、Qはパルス幅T2の正パル
ス、は負パルスを生ずる。
In other words, when the B terminal is at L level, the A terminal is at L level.
→ When changing H, Q produces a positive pulse with a pulse width T2, and Q produces a negative pulse.

つまり、単安定マルチバイブレータIC2は、
トリガー端子Aが立上り、トリガー端子Bが立下
りでトリガーされるわけである。
In other words, monostable multivibrator IC2 is
Trigger terminal A is triggered when it rises, and trigger terminal B is triggered when it falls.

第3図は単安定マルチバイブレータIC2の入
出力対応図である。
FIG. 3 is an input/output correspondence diagram of the monostable multivibrator IC2.

受信側の単安定マルチバイブレータIC3は、
コンデンサC3、抵抗R3で決まるパルス幅T3
のワンシヨツトパルスを生ずる。T3は例えば
60μsecとする。
The monostable multivibrator IC3 on the receiving side is
Pulse width T3 determined by capacitor C3 and resistor R3
This produces a one-shot pulse. For example, T3
Set to 60μsec.

もうひとつの単安定マルチバイブレータIC4
は、コンデンサC4、抵抗R4で決まる幅T4の
パルスを生じる。T4は例えば57μsecとする。
Another monostable multivibrator IC4
produces a pulse of width T4 determined by capacitor C4 and resistor R4. For example, T4 is 57 μsec.

単安定マルチバイブレータIC3は、IC2と同
じように、A端子が立上り、B端子が立下りでト
リガーされる。
Monostable multivibrator IC3, like IC2, is triggered when the A terminal rises and the B terminal falls.

単安定マルチバイブレータIC4は、IC1と同
じ動作をする。
Monostable multivibrator IC4 operates in the same way as IC1.

単安定マルチバイブレータIC2,IC3は、例
えばCMOSの4528Bを用いる事ができる。すなわ
ち、MC14528B(モトローラ)、F4528B(フエアチ
ヤイルド)、TC4528BP(東芝)、μPD4528C(日
電)等のCMOSICである。また、CMOSの4538B
でもよい。すなわち、MC14538B(モトローラ)、
F4538B(フエアチヤイルド)、HD14538B(日立)
等ののCMOSICを使う事ができる。
For example, CMOS 4528B can be used as the monostable multivibrators IC2 and IC3. That is, CMOSICs such as MC14528B (Motorola), F4528B (Fairchild), TC4528BP (Toshiba), μPD4528C (Nichiden), etc. Also, CMOS 4538B
But that's fine. i.e. MC14538B (Motorola),
F4538B (Fairchild), HD14538B (Hitachi)
CMOSIC such as can be used.

単安定マルチバイブレータIC1,IC4は、例
えばTTLICの74123、74LS123を用いる事ができ
る。つまり、SN74123、SN74LS123(テキサスイ
ンスツルメント)、74123(フエアチヤイルド)、
DM74123、DM74LS123(ナシヨナルセミコンダ
クター)、MC74123(モトローラ)、N74123、
N74LS123A(シグネテイツクス)、74123、
74LS123(レイセオン)、HD74123、HD74LS123
(日立)、M53323、M74LS123(三菱)、MB440、
MB74LS123(富土通)、μPB2123(日電)などを
用いる。
As the monostable multivibrators IC1 and IC4, for example, TTLIC's 74123 and 74LS123 can be used. Namely, SN74123, SN74LS123 (Texas Instruments), 74123 (Fairchild),
DM74123, DM74LS123 (National Semiconductor), MC74123 (Motorola), N74123,
N74LS123A (signatetics), 74123,
74LS123 (Raytheon), HD74123, HD74LS123
(Hitachi), M53323, M74LS123 (Mitsubishi), MB440,
Uses MB74LS123 (Tomidotsu), μPB2123 (Nichiden), etc.

この例に限らず、単安定マルチバイブレータ
IC1〜IC4のすべてをTTLにしても良いし、全
てをCMOS ICにしてもよい。
In this example, monostable multivibrator
All of IC1 to IC4 may be TTL, or all may be CMOS ICs.

また、74122等のTTL ICを使つても差支えな
い。
Also, you can use a TTL IC such as 74122.

さて、第1図の回路に於て、送信信号SDは抵
抗R5を経て、コンデンサC5により平滑化され
ながら、単安定マルチバイブレータIC1のクリ
ヤ端子CLRに入る。
Now, in the circuit shown in FIG. 1, the transmission signal SD passes through the resistor R5 and is smoothed by the capacitor C5 before entering the clear terminal CLR of the monostable multivibrator IC1.

第4図は各素子の入出力波形を例示する。送信
信号SDは(a)に示すように、ΔTの長い正パルスで
あるとする。
FIG. 4 illustrates input and output waveforms of each element. Assume that the transmission signal SD is a long positive pulse of ΔT, as shown in (a).

IC1の出力は、IC2のトリガー端子Aにつ
ながれている。必要ならば端子Aは抵抗R6で正
電源V+の方へプルアツプしておく。
The output of IC1 is connected to trigger terminal A of IC2. If necessary, terminal A is pulled up to the positive power supply V+ using resistor R6.

IC1の他のトリガー端子Aは接地する。IC2
の他のトリガー端子Bは電源V+に接続する。
IC2のクリヤ端子CLRも電源V+につながれて
いる。
The other trigger terminal A of IC1 is grounded. IC2
The other trigger terminal B is connected to the power supply V+.
The clear terminal CLR of IC2 is also connected to the power supply V+.

単安定マルチバイブレータIC2のQ出力は、
抵抗R7を経て、スイツチングトランジスタTr
1のベースにつながれる。トランジスタTr1の
コレクタには発光ダイオードLEDがつながれる。
Tr1のベースは抵抗R8が接続してある。
The Q output of monostable multivibrator IC2 is
Through the resistor R7, the switching transistor Tr
Connected to the base of 1. A light emitting diode LED is connected to the collector of the transistor Tr1.
A resistor R8 is connected to the base of Tr1.

発光ダイオードLEDの光出力は、光フアイバ
―OFによつて伝送される。
The light output of the light emitting diode LED is transmitted by an optical fiber OF.

受信側では、フオトダイオードPDが光出力を
受けて、光電変換する。抵抗R9を通る電流は、
抵抗R10,R11により増幅率の決定される増
幅器Ampにより増幅される。
On the receiving side, a photodiode PD receives the optical output and performs photoelectric conversion. The current through resistor R9 is
It is amplified by an amplifier Amp whose amplification factor is determined by resistors R10 and R11.

抵抗R12,R13によつて基準電圧Vrが与
えられるコンパレーターCompは、増幅器Ampの
出力を、Lレベル、Hレベルに整形する。
A comparator Comp to which a reference voltage Vr is applied by resistors R12 and R13 shapes the output of the amplifier Amp into L level and H level.

発光ダイオードLEDを駆動するトランジスタ
Tr1や、フオトダイオードPDの出力を増幅、整
形する回路の構成は任意である。
Transistor that drives light emitting diode LED
The configuration of Tr1 and the circuit that amplifies and shapes the output of the photodiode PD is arbitrary.

送信信号SDがLレベルの時、IC1のクリヤ端
子CLRがLレベルであるから、反転出力はH
レベルである。
When the transmission signal SD is at L level, the clear terminal CLR of IC1 is at L level, so the inverted output is at H level.
level.

またIC2のQ出力はLレベルで発光ダイオー
ドLEDは消えている。IC2の出力はHレベル
であるから、IC1のB端子もHレベルである。
Also, the Q output of IC2 is at L level and the light emitting diode LED is off. Since the output of IC2 is at H level, the B terminal of IC1 is also at H level.

送信信号SDがtaで立上ると、IC1のクリヤ端
子CLRがL→Hに変化し、ワンシヨツトパルス
が生ずる。つまり、出力は、この瞬間H→Lに
変わる。IC2のA端子はこの変化には感応しな
い。
When the transmission signal SD rises at ta, the clear terminal CLR of IC1 changes from L to H, generating a one shot pulse. In other words, the output changes from H to L at this moment. The A terminal of IC2 is not sensitive to this change.

T1時間(たとえば27μsec)後、パルスが終る。
Q出力はL→Hに戻る。この変化で、IC2のA
端子がトリガーされる。IC2はT2時間の短い
(3μsec)パルスを生じる。
After a time T1 (eg 27 μsec) the pulse ends.
Q output returns from L to H. With this change, A of IC2
Terminal is triggered. IC2 produces a short (3 μsec) pulse with T2 time.

IC2のQ出力はLEDを駆動するから、T2時間
だけLEDは発光する。
Since the Q output of IC2 drives the LED, the LED emits light for T2 time.

IC2のパルスが終ると、出力が立上るので、
IC2のB端子がトリガーされる。
When the pulse of IC2 ends, the output rises, so
The B terminal of IC2 is triggered.

IC1の出力はH→Lへ下る。T1時間後に
出力はL→Hへ立上り、IC2のA端子をトリガ
ーする。
The output of IC1 goes down from H to L. After time T1, the output rises from L to H, triggering the A terminal of IC2.

するとIC2はパルス幅T2のワンシヨツトパ
ルスを生じ、LEDが発光する。パルスの終りで、
IC1がトリガーされる。
Then, IC2 generates a one-shot pulse with a pulse width T2, causing the LED to emit light. At the end of the pulse,
IC1 is triggered.

このように、順次、IC1,IC2が交代にトリ
ガーし合つて、T1,T2のパルスを生じる。
LEDはT2パルス時に発光する。
In this way, IC1 and IC2 sequentially trigger each other in turn to generate pulses T1 and T2.
The LED emits light during T2 pulse.

送信信号SDがtbでH→Lに変化すると、IC1
はクリヤされる。IC1の出力は立上る。IC2
のA端子は立上りパルスでトリガーされるから、
T2パルスを生じる。
When the transmission signal SD changes from H to L at tb, IC1
is cleared. The output of IC1 rises. IC2
Since the A terminal of is triggered by the rising pulse,
Generates a T2 pulse.

つまり、発光ダイオードLEDは、tbの後、T2
期間発光する。これをn番目のパルスとする。直
前のパルス((n−1)番目)の途中に、SDの終
点tbがくるときもありうる。しかし、単安定マル
チバイブレータIC2は再トリガー可能な
(Retniggerable)ので、tbの後T2時間IC2のQ
出力がHレベルとなる。
That is, the light emitting diode LED is T2 after tb
It emits light for a period of time. This is assumed to be the nth pulse. The SD end point tb may come in the middle of the immediately preceding pulse ((n-1)th). However, since the monostable multivibrator IC2 is retriggerable, the Q of IC2 for T2 time after tb is
The output becomes H level.

つまり、発光ダイオードは、送信信号SDの始
点taから、T1遅れて1番目のパルスを生じ、(T
1+T2)を繰返し周期としてパルスを生じつづ
け、終点tbの後最終パルスnを生ずる。
In other words, the light emitting diode generates the first pulse with a delay of T1 from the starting point ta of the transmission signal SD, and (T
The pulse continues to be generated with a repetition period of 1+T2), and the final pulse n is generated after the end point tb.

こうして、ΔT幅のSDのパルスは、(T1+T
2)を周期とし、パルス幅がT2のサブパルス列
に置きかえられる。
Thus, the SD pulse of width ΔT is (T1+T
2) is replaced with a sub-pulse train having a period of T2 and a pulse width of T2.

サブパルスのデユーテイDtは Dt=T2/T1+T2 ……(1) で与えられる。この例では、繰返し周期が30μsec
デユーテイは0.1となつている。
The duty Dt of the sub-pulse is given by Dt=T2/T1+T2...(1). In this example, the repetition period is 30μsec
The duty is 0.1.

サブパルス列の数nは、不等式 ΔT/T1+T2≦n<ΔT/T1+T2+1 ……(2) で決まる自然数である。 The number n of sub-pulse trains is determined by the inequality ΔT/T1+T2≦n<ΔT/T1+T2+1 …(2) It is a natural number determined by .

次に受信側の動作を説明する。 Next, the operation on the receiving side will be explained.

フオトダイオードPDの出力波形cに示す。素
子の応答の遅れにより、パルスがやや丸く変形し
ている。波形整形した波形がdに示される。これ
は整つた矩形波である。
The output waveform of photodiode PD is shown in c. The pulse is deformed into a slightly rounded shape due to the delay in the response of the element. The shaped waveform is shown in d. This is a well-formed square wave.

この入力信号は、IC3のB端子と、IC4のB
端子に導かれる。前者は立下りに、後者は立上り
によつてトリガーされる。
This input signal is connected to the B terminal of IC3 and the B terminal of IC4.
guided to the terminal. The former is triggered by a falling edge, and the latter by a rising edge.

また、IC3の出力が、IC4のA端子(立下
り)につながれている。
Furthermore, the output of IC3 is connected to the A terminal (falling edge) of IC4.

最初は、IC3,IC4ともQがLレベル、が
Hレベルである。従つて、IC4のA端子はHレ
ベルである。この時、IC4のB端子に立上りパ
ルスが入つてもトリガーされない。(第2図の真
理値表参照) したがつてdの矩形波の1番目のサブパルスの
立上りの時、IC4はトリガーされない。
Initially, Q is at L level and Q is at H level in both IC3 and IC4. Therefore, the A terminal of IC4 is at H level. At this time, even if a rising pulse is applied to the B terminal of IC4, it will not be triggered. (See the truth table in Figure 2) Therefore, at the rising edge of the first sub-pulse of the square wave d, IC4 is not triggered.

1番目のパルスの立下りの時、IC3はトリガ
ーされる。B端子(立下り)でうけるからであ
る。すると、IC3の出力は第4図eに示すよ
うに、ここでH→Lへ変化する。
At the falling edge of the first pulse, IC3 is triggered. This is because it is received at the B terminal (falling edge). Then, the output of IC3 changes from H to L as shown in FIG. 4e.

すると、出力につながれたIC4のA端子は
Lレベルに変わる。
Then, the A terminal of IC4 connected to the output changes to L level.

2番目のサブパルスの立上りの部分で、こんど
はIC4のB端子入力によりトリガーされる。IC
4のQ出力はここで立上る。第4図fに示すとお
りである。
At the rising edge of the second sub-pulse, it is triggered by the B terminal input of IC4. I C
The Q output of 4 rises here. As shown in FIG. 4f.

送信信号の立上り時taより、IC3の立下り変
化は30μsec(T1+T2)遅れ、IC4Qの立上り
変化は57μsec(2T1+T2)遅れる。
From the rising time ta of the transmission signal, the falling change of IC3 is delayed by 30 μsec (T1+T2), and the rising change of IC4Q is delayed by 57 μsec (2T1+T2).

以後、IC3は2,3,……,n番目のサブパ
ルスの立下り部分で再トリガーされ続け、n番目
のサブパルス立下り部分より60μsec(T3)遅れ
て元の状態に復帰する。
Thereafter, IC3 continues to be re-triggered at the falling edge of the 2nd, 3rd, .

IC3のパルス幅ΔT(3)は ΔT(3)=ΔT+T3−T1 ……(3) となる。 The pulse width ΔT(3) of IC3 is ΔT(3)=ΔT+T3−T1……(3) becomes.

同様に、IC4は3,4……,n番目のサブパ
ルスの立上り部分で再トリガーされ続け、n番の
サブパルスの立上り部分より57μsec(T4)遅れ
て、元の状態に復帰する。
Similarly, IC4 continues to be re-triggered at the rising edge of the 3rd, 4th, .

IC4のパルス幅ΔT(4)は ΔT(4)=ΔT+T4−2T1−T2 ……(4) となる。本発明に於いては T4−2T1−T2=0 ……(5) と、パルス幅を決めておく。すると、 ΔT(4)=ΔT ……(6) となる。つまり、IC4のパルス幅は、送信信号
SDのパルス幅に等しい。この例では、T1=
27μsec、T2=3μsec、T4=57μsecであるから、
(5)式を満足する。
The pulse width ΔT(4) of IC4 is ΔT(4)=ΔT+T4−2T1−T2……(4). In the present invention, the pulse width is determined as T4-2T1-T2=0 (5). Then, ΔT(4)=ΔT...(6). In other words, the pulse width of IC4 is the transmission signal
Equal to the SD pulse width. In this example, T1=
Since 27μsec, T2=3μsec, T4=57μsec,
(5) is satisfied.

そして、IC4のQ出力を受信信号RDとする。 Then, the Q output of IC4 is taken as the received signal RD.

この例では、送信、受信側とも2つの単安定マ
ルチバイブレータを組合わせて使つている。しか
し、その役割は同一でない事に注意すべきであ
る。
In this example, two monostable multivibrators are used in combination on both the transmitting and receiving sides. However, it should be noted that their roles are not the same.

送信側は、狭い幅T2のサブパルスを、間隔
T1ごとに発生させるために2つのマルチバイブ
レータを要する。IC1,IC2は対等の機能を有
する。
The transmitting side sends sub-pulses with a narrow width T2 at intervals
Two multivibrators are required to generate each T1. IC1 and IC2 have equal functions.

受信側では、IC3は、1番目のサブパルスに
よつてトリガーされ、IC4が2番目のサブパル
スによつてトリガーされるための条件を作るため
にのみ必要である。従つて、IC3の固有パルス
幅T3は、(T1+T2)以上であれば良い。す
なわち T3>T1+T2 ……(7) である。IC3のT3はむしろ小さい方が良いと
いえる。これが長いと、送信信号SDの速い変化
に追随できない場合があるからである。
On the receiving side, IC3 is triggered by the first sub-pulse and is only needed to create the conditions for IC4 to be triggered by the second sub-pulse. Therefore, the characteristic pulse width T3 of IC3 should just be (T1+T2) or more. That is, T3>T1+T2...(7). It can be said that the smaller T3 of IC3, the better. This is because if this is long, it may not be possible to follow fast changes in the transmission signal SD.

実際送信信号SDがLレベルである最少間隔を
Δmとすると、 T3<T1+T2+Δm ……(8) でなければならない。
If the minimum interval during which the actual transmission signal SD is at L level is Δm, then T3<T1+T2+Δm (8) must be satisfied.

以上、詳しく説明したように、本発明の回路
は、デジタル信号を光通信により伝送する場合、
信号パルスΔTを、幅の狭いサブパルス列に置換
えてから電光変換して空間を直接伝播しまたは、
光フアイバ中を伝送し、再び光電変換してから、
サブパルス列を復元して信号パルスΔTを得る事
としている。
As explained above in detail, the circuit of the present invention is suitable for transmitting digital signals by optical communication.
Replace the signal pulse ΔT with a narrow sub-pulse train and then convert it into light and propagate it directly in space, or
After transmitting through optical fiber and converting it into electricity again,
The sub-pulse train is restored to obtain the signal pulse ΔT.

これによつて得られる効果は次のようである。 The effects obtained by this are as follows.

光源に通電している時間が短かくなる。デユー
テイDt分に減少する。この例では1/10である。
従つて、発光ダイオード、半導体レーザに流す電
流をより大きくする事ができる。空間を直接伝播
しまたは、光フアイバーを通る光量がサブパルス
的になり、個々のサブパルスのピーク値が大き
い。従つて信号対雑音化が大きくなる。そうする
と、受光素子、光フアイバー等も、さほど高品質
のものが要求されなくなる。光源の寿命も長い。
The time the light source is energized becomes shorter. The duty is reduced by Dt. In this example it is 1/10.
Therefore, the current flowing through the light emitting diode and semiconductor laser can be increased. The amount of light that directly propagates through space or passes through an optical fiber becomes subpulses, and the peak value of each subpulse is large. Therefore, the signal-to-noise ratio increases. In this case, the light-receiving elements, optical fibers, etc., will no longer be required to be of very high quality. The life of the light source is also long.

また、光源を駆動する電力も節減する事ができ
る。
Furthermore, the power used to drive the light source can also be saved.

さらに、送信信号のパルス幅ΔTがいかなる値
であつても、受信信号のパルス幅ΔT4と送信信
号のパルス幅ΔTが常に等しくなるように伝送で
きる。
Furthermore, no matter what value the pulse width ΔT of the transmission signal has, it can be transmitted such that the pulse width ΔT4 of the reception signal and the pulse width ΔT of the transmission signal are always equal.

このように有用な発明である。 In this way, it is a useful invention.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の実施例に係る光送受信回路。
第2図はB端子が立上りに、A端子が立下りによ
つてトリガーされる単安定マルチバイブレータ入
出力対応図。第3図はA端子が立上りに、B端子
が立下りによつてトリガーされる単安定マルチバ
イブレータ入出力対応図。第4図は実施例に於け
る光送受信回路の各部分の波形図。第5図は従来
例に係るデジタル信号伝送波形例。第6図は他の
従来例に係るデジタル信号伝送波形例。 IC1〜IC4……単安定マルチバイブレータ、
T1〜T4……IC1〜IC4のワンシヨツトパル
ス幅、SD……送信信号、RD……受信信号、ΔT
……送信信号のパルス幅、T2……サブパルスの
パルス幅、T1+T2……サブパルスの繰返し周
期、LED……発光ダイオード、PD……フオトダ
イオード。
FIG. 1 shows an optical transceiver circuit according to an embodiment of the present invention.
Figure 2 is a monostable multivibrator input/output correspondence diagram in which the B terminal is triggered by the rising edge and the A terminal is triggered by the falling edge. Figure 3 is a monostable multivibrator input/output correspondence diagram in which the A terminal is triggered by the rising edge and the B terminal is triggered by the falling edge. FIG. 4 is a waveform diagram of each part of the optical transmitter/receiver circuit in the embodiment. FIG. 5 is an example of a digital signal transmission waveform according to a conventional example. FIG. 6 is an example of digital signal transmission waveforms according to another conventional example. IC1~IC4...monostable multivibrator,
T1 to T4...One shot pulse width of IC1 to IC4, SD...Transmission signal, RD...Reception signal, ΔT
... Pulse width of transmission signal, T2 ... Pulse width of sub-pulse, T1 + T2 ... Repetition period of sub-pulse, LED ... Light emitting diode, PD ... Photo diode.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 1 少なくとも送信回路、発光素子を備えた送信
側と、受信回路、受光素子を備えた受信側とより
なり、送信信号SDを送信回路、発光素子によつ
て光信号として伝送し、受信側で光信号を受信し
て受信信号RDとする直列デイジタル信号伝送用
光送受信回路であつて、送信側においては送信信
号パルスの1パルスに対応して複数のサブパルス
列を発生することとし、該サブパルスは短いパル
ス幅T2と、T2より長いパルス間隔T1を持つパル
ス列であつて、該サブパルス列の第1パルスが該
送信信号SDパルスの始点taからパルス間隔T1
け遅れて発生し、該サブパルスの最終パルスが該
送信信号SDパルスの終点tbに於いて発生するよ
うになつており、受信側においては該サブパルス
列を受信し、受信した最初のサブパルスの終わり
からT1後の時刻を受信信号RDパルスの始点と
し、受信したサブパルスの最終パルスの始まりか
ら一定時間T4遅れた時刻を受信信号RDパルスの
終点とし、かつT4−2T1−T2=0と設定する事
により送信信号のパルス幅ΔTと受信信号のパル
ス幅ΔT4とを、ΔT=ΔT(4)とした事を特徴とす
る光送受信回路。
1 Consists of a transmitting side equipped with at least a transmitting circuit and a light emitting element, and a receiving side equipped with a receiving circuit and a light receiving element.The transmitting signal SD is transmitted as an optical signal by the transmitting circuit and the light emitting element, and the receiving side receives the optical signal. This is an optical transmitter/receiver circuit for serial digital signal transmission that receives a signal and generates a received signal RD, and on the transmitting side, a plurality of sub-pulse trains are generated corresponding to one pulse of the transmitted signal pulse, and the sub-pulses are short. A pulse train having a pulse width T 2 and a pulse interval T 1 longer than T 2 , in which the first pulse of the sub-pulse train is generated with a delay of a pulse interval T 1 from the starting point t a of the transmission signal SD pulse, and The final pulse of the sub-pulses is generated at the end point t b of the transmitted signal SD pulse, and the receiving side receives the sub-pulse train and determines the time T 1 after the end of the first received sub-pulse. The start point of the received signal RD pulse is set as the end point of the received signal RD pulse, and the end point of the received signal RD pulse is set to a time delayed by a fixed time T 4 from the start of the final pulse of the received sub-pulse, and the transmission is performed by setting T 4 −2T 1 −T 2 = 0. An optical transmitting/receiving circuit characterized in that the pulse width ΔT of the signal and the pulse width ΔT4 of the received signal are set to ΔT=ΔT(4).
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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5133395A (en) * 1974-09-17 1976-03-22 Toa Seiki Co Ltd DENSHIBIIMUKAKOTOSOCHOSHINKUYOKI NO REIKYAKUHOHO
JPS5259503A (en) * 1975-11-11 1977-05-17 Mitsubishi Electric Corp Code transmitter

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