JPH03102227A - 非直線性補正回路 - Google Patents
非直線性補正回路Info
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- JPH03102227A JPH03102227A JP2220939A JP22093990A JPH03102227A JP H03102227 A JPH03102227 A JP H03102227A JP 2220939 A JP2220939 A JP 2220939A JP 22093990 A JP22093990 A JP 22093990A JP H03102227 A JPH03102227 A JP H03102227A
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- 238000005070 sampling Methods 0.000 claims description 3
- 238000000034 method Methods 0.000 abstract description 8
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- 238000013481 data capture Methods 0.000 description 2
- 238000012935 Averaging Methods 0.000 description 1
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F1/00—Details of amplifiers with only discharge tubes, only semiconductor devices or only unspecified devices as amplifying elements
- H03F1/32—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion
- H03F1/3223—Modifications of amplifiers to reduce non-linear distortion using feed-forward
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01D—MEASURING NOT SPECIALLY ADAPTED FOR A SPECIFIC VARIABLE; ARRANGEMENTS FOR MEASURING TWO OR MORE VARIABLES NOT COVERED IN A SINGLE OTHER SUBCLASS; TARIFF METERING APPARATUS; MEASURING OR TESTING NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01D3/00—Indicating or recording apparatus with provision for the special purposes referred to in the subgroups
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-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J1/00—Photometry, e.g. photographic exposure meter
- G01J1/42—Photometry, e.g. photographic exposure meter using electric radiation detectors
- G01J1/44—Electric circuits
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G1/00—Details of arrangements for controlling amplification
- H03G1/04—Modifications of control circuit to reduce distortion caused by control
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
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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。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
［産業上の利用分野コ
本発明は、非直線性補正回路、アバランシェ・フォトダ
イオード（以下”ＡＰＤ”という）様な光電変換素子に
生じる電流テールがＡＰＤの利得の影響をあまり受けな
いということを利用して、素子の出力電流テール部分を
相殺する非直線性補正回路に関する． ［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］ＡＰＤ
で受信する光信号の振幅が、高レベルから低レベルに急
激に変化するとき、ＡＰＤの出力電流は、高レベル信号
から非直線的に復帰し、即ち低レベル信号に低下すると
きに電流テールが生じる。例えば、この現象は、オプテ
ィカル・タイムドメイン・リフレクトメータ（以下“Ｏ
ＴＤＲ”という）の距離分解能を制限する。
イオード（以下”ＡＰＤ”という）様な光電変換素子に
生じる電流テールがＡＰＤの利得の影響をあまり受けな
いということを利用して、素子の出力電流テール部分を
相殺する非直線性補正回路に関する． ［従来の技術及び発明が解決しようとする課題］ＡＰＤ
で受信する光信号の振幅が、高レベルから低レベルに急
激に変化するとき、ＡＰＤの出力電流は、高レベル信号
から非直線的に復帰し、即ち低レベル信号に低下すると
きに電流テールが生じる。例えば、この現象は、オプテ
ィカル・タイムドメイン・リフレクトメータ（以下“Ｏ
ＴＤＲ”という）の距離分解能を制限する。
ＯＴＤＲでは、このテールを制限するための方法として
、種々のマスキング技術が使用されている。例えば、米
国テクトロニクス社の出願による特開昭６３−１３８２
１８号（米国特許第４，７６９，５３４号）の明細書の
「光検出装置」と題する発明では、光スイッチを受信光
信号及び光検出器間に挿入し、非サンプリング期間に高
レベル信号が光検出器を通過するのを阻止する。光スイ
ッチは、受信光信号がサンプルされるべき時にのみ、閉
じるように制御される。
、種々のマスキング技術が使用されている。例えば、米
国テクトロニクス社の出願による特開昭６３−１３８２
１８号（米国特許第４，７６９，５３４号）の明細書の
「光検出装置」と題する発明では、光スイッチを受信光
信号及び光検出器間に挿入し、非サンプリング期間に高
レベル信号が光検出器を通過するのを阻止する。光スイ
ッチは、受信光信号がサンプルされるべき時にのみ、閉
じるように制御される。
光スイッチを使用した他の方法は、本出願人による特願
平２−１８２５４６号の明細書に記載されており、電気
出力信号の一部は、光入力信号の一部と比較されて、ス
イッチ制御信号を発生し、このスイッチ制御信号により
、遅延期間後に、高レベル信号が無い場合にのみ、光入
力信号が光検出器に送られる。手動方法では、操作者が
最初の取り込みデータを観察し、カーソル又は他の手段
を使用して、光スイッチに信号を送り、高レベル時間に
連続的データ取り込みを停止する必要がある。
平２−１８２５４６号の明細書に記載されており、電気
出力信号の一部は、光入力信号の一部と比較されて、ス
イッチ制御信号を発生し、このスイッチ制御信号により
、遅延期間後に、高レベル信号が無い場合にのみ、光入
力信号が光検出器に送られる。手動方法では、操作者が
最初の取り込みデータを観察し、カーソル又は他の手段
を使用して、光スイッチに信号を送り、高レベル時間に
連続的データ取り込みを停止する必要がある。
そこで、高レベル信号から低レベル信号への変化時に生
じる出力電流の非直線性を自動的に補正して、○ＴＤＲ
の距離分解能を向上させる技術が必要とされる。
じる出力電流の非直線性を自動的に補正して、○ＴＤＲ
の距離分解能を向上させる技術が必要とされる。
したがって、本発明の目的は、ＡＰＤの電流テ−ルによ
る非直線性を自動的に補正する非直線性補正回路の提供
にある。
る非直線性を自動的に補正する非直線性補正回路の提供
にある。
［課題を解決するための手段及び方法］本発明は、ＡＰ
Ｄに生じる電流テールの非直線性がＡＰＤの利得にあま
り影響されないということを利用してＡＰＤの非直線性
を補正する非直線性補正回路である。入力光信号は、バ
イアス電圧に応じて利得がサイクル毎に交互に変化する
ＡＰＤにより変換及び増幅される。各データ取り込みサ
イクルのデータは、２つの記憶デバイスに交互に記憶さ
れ、２つの連続するデータ取り込みサイクルのデータが
同時に読み出される。読み出された２つのデータは、減
算手段により結合され、電流テールの大部分が効果的に
相殺され、入力光信号に等しい信号のみが出力信号とし
て存在する。
Ｄに生じる電流テールの非直線性がＡＰＤの利得にあま
り影響されないということを利用してＡＰＤの非直線性
を補正する非直線性補正回路である。入力光信号は、バ
イアス電圧に応じて利得がサイクル毎に交互に変化する
ＡＰＤにより変換及び増幅される。各データ取り込みサ
イクルのデータは、２つの記憶デバイスに交互に記憶さ
れ、２つの連続するデータ取り込みサイクルのデータが
同時に読み出される。読み出された２つのデータは、減
算手段により結合され、電流テールの大部分が効果的に
相殺され、入力光信号に等しい信号のみが出力信号とし
て存在する。
本発明は、入力信号に対する出力信号の非直線応答が、
利得に依存しない素子の非直線応答を補正する非直線性
補正回路であり、素子の出力信号をサンプルする取り込
み手段と、取り込み手段の取り込みサイクル毎に、交互
に素子のバイアス電圧を変化させて、素子の利得を変化
させるバイアス電圧制御手段と、取り込み手段からの２
つの連続する取り込みサイクルの対応するデータを互い
に減算する減算手段とを具え、減算手段から素子の非直
線性を補正した信号を得ることを特徴とする。
利得に依存しない素子の非直線応答を補正する非直線性
補正回路であり、素子の出力信号をサンプルする取り込
み手段と、取り込み手段の取り込みサイクル毎に、交互
に素子のバイアス電圧を変化させて、素子の利得を変化
させるバイアス電圧制御手段と、取り込み手段からの２
つの連続する取り込みサイクルの対応するデータを互い
に減算する減算手段とを具え、減算手段から素子の非直
線性を補正した信号を得ることを特徴とする。
［実施例］
第１図は、本発明の非直線性補正回路の概略を示すブロ
ック図である。光入力信号は、増幅／検出器（１０）に
入力され、光エネルギーは電気エネルギーに変換される
。生じた電気信号は、この電気信号を所定の時間間隔で
サンプルするサンプル回路（２０）に入力される。サン
プルされた電気信号は、デジタイザ回路（３０）に入力
され、一連のデジタル・データに変換される。デジタル
・データ・ワードは、記憶デバイス（４０）に記憶され
る。マイクロプロセッサ（５０）は、デジタル・データ
・ワードをアクセスし、サンプルに関し平均化処理及び
本発明の非直線性相殺処理の様な種々の操作を行う。マ
イクロプロセッサ（５０）は、次に、処理されたデジタ
ル・データ・ワードを表示のために表示ユニット（６０
）に送る。
ック図である。光入力信号は、増幅／検出器（１０）に
入力され、光エネルギーは電気エネルギーに変換される
。生じた電気信号は、この電気信号を所定の時間間隔で
サンプルするサンプル回路（２０）に入力される。サン
プルされた電気信号は、デジタイザ回路（３０）に入力
され、一連のデジタル・データに変換される。デジタル
・データ・ワードは、記憶デバイス（４０）に記憶され
る。マイクロプロセッサ（５０）は、デジタル・データ
・ワードをアクセスし、サンプルに関し平均化処理及び
本発明の非直線性相殺処理の様な種々の操作を行う。マ
イクロプロセッサ（５０）は、次に、処理されたデジタ
ル・データ・ワードを表示のために表示ユニット（６０
）に送る。
第２図は、本発明の非直線性補正回路の詳細を示すブロ
ック図である。入力光信号Ｓ （ｔ）は、ＡＰＤ （１
２）に入力される。ＡＰＤ （１ ２）の利得は、バ
イアス電圧制御回路（１４）により制御され、出力電気
信号ＡＳ’ （ｕ）＋Ｅ （ｔ）を生成する。ここで、
′Ａ”はＡＰＤの利得であり、”Ｅ（ｔ）’“は非直
線的復帰誤差信号、即ち電流テールである，ＡＰＤ （
１ ２）の出力電気信号は、利得Ｋの増幅器によりバッ
ファされ、デジタイズされた後に、一対の記憶デバイス
（４２）及び（４４）に入力される。記憶制御回路（５
２）は、バッファ増幅器（ｌ６）からの電気信号を記憶
デバイス（４２）及び〈４４）のいずれに書込むかを決
める。記憶デバイス（４２）及び（４４）からの出力信
号は、加算回路（５４）に入力され、相殺された電流テ
ールが部分が相殺された最終出力電気信号が生成される
。
ック図である。入力光信号Ｓ （ｔ）は、ＡＰＤ （１
２）に入力される。ＡＰＤ （１ ２）の利得は、バ
イアス電圧制御回路（１４）により制御され、出力電気
信号ＡＳ’ （ｕ）＋Ｅ （ｔ）を生成する。ここで、
′Ａ”はＡＰＤの利得であり、”Ｅ（ｔ）’“は非直
線的復帰誤差信号、即ち電流テールである，ＡＰＤ （
１ ２）の出力電気信号は、利得Ｋの増幅器によりバッ
ファされ、デジタイズされた後に、一対の記憶デバイス
（４２）及び（４４）に入力される。記憶制御回路（５
２）は、バッファ増幅器（ｌ６）からの電気信号を記憶
デバイス（４２）及び〈４４）のいずれに書込むかを決
める。記憶デバイス（４２）及び（４４）からの出力信
号は、加算回路（５４）に入力され、相殺された電流テ
ールが部分が相殺された最終出力電気信号が生成される
。
最初のデータ取り込みサイクルの間、ＡＰＤ（１２）の
利得は、バイアス電圧制御回路（ｌ４）によりＡ１に設
定され、次のデータ取り込みサイクルでは、ＡＰＤの利
得はＡ２に設定される。最初の取り込みサイクルに相当
する電気信号Ｋ［ＡＩＸＳ’ （ｔ） 十Ｅ （ｔ）］
は、第ｌ記憶デバイス（４２）に記憶され、次のデータ
取り込みサイクルに相当する電気信号Ｋ［Ａ２ｘＳ″（
ｔ）＋Ｅ（Ｌ）］は、第２記憶デバイス（４４）に記憶
される。ＡＰＤ （１ ２）からの幾分利得が異なるこ
れらの連続した電気信号は、次に、結合回路（５４）に
同時に入力される。結合回路（５４）は、減算器として
働き、最終出力電気信号Ｋ（ＡＩ−Ａ２）ＸＳ’ （ｔ
）を生成する。
利得は、バイアス電圧制御回路（ｌ４）によりＡ１に設
定され、次のデータ取り込みサイクルでは、ＡＰＤの利
得はＡ２に設定される。最初の取り込みサイクルに相当
する電気信号Ｋ［ＡＩＸＳ’ （ｔ） 十Ｅ （ｔ）］
は、第ｌ記憶デバイス（４２）に記憶され、次のデータ
取り込みサイクルに相当する電気信号Ｋ［Ａ２ｘＳ″（
ｔ）＋Ｅ（Ｌ）］は、第２記憶デバイス（４４）に記憶
される。ＡＰＤ （１ ２）からの幾分利得が異なるこ
れらの連続した電気信号は、次に、結合回路（５４）に
同時に入力される。結合回路（５４）は、減算器として
働き、最終出力電気信号Ｋ（ＡＩ−Ａ２）ＸＳ’ （ｔ
）を生成する。
記憶デバイス（４２）及び（４４）は、２つの取り込み
サイクルのデータを十分に記憶できる容量を有する１個
のメモリであってもよい．１つの取り込みサイクルでデ
ータを記憶し、次の取り込みサイクルで読み出して、直
接に入力されるデータと結合することにより、一方の記
憶デバイスを除去してもよい。データは、記憶デバイス
（４２）及び（４４）の各々において平均化され、次に
、結合回路（５４）に出力されて、表示用の最終出力信
号が生成される．この最終出力信号は、表示メモリに記
憶するか、又は記憶デバイスの一方に戻してもよい．一
方、データは、交互のデータ取り込みサイクルで結合器
（５４）に入力され、出力信号を他方の記憶デバイス又
はメモリの一部に記憶され、表示前に処理されてもよい
．以上は、デジタル的実現方法について説明したが、低
ＡＰＤバイアスを有する一方の取り込みサイクルのデー
タを、高ＡＰＤバイアスを有する他方の取り込みサイク
ルのデータから減算して、テール誤差を減少できれば、
アナログ又はデジタル或いはそれらの組合わせも使用し
てよい． ［効果コ ＡＰＤの利得を取り込みサイクル毎に変化せて、且つ連
続する取り込みサイクルからのデータを減算して、出力
電気信号を生成することにより、非直線復帰誤差、即ち
、電流テールを効果的に相殺することができる。
サイクルのデータを十分に記憶できる容量を有する１個
のメモリであってもよい．１つの取り込みサイクルでデ
ータを記憶し、次の取り込みサイクルで読み出して、直
接に入力されるデータと結合することにより、一方の記
憶デバイスを除去してもよい。データは、記憶デバイス
（４２）及び（４４）の各々において平均化され、次に
、結合回路（５４）に出力されて、表示用の最終出力信
号が生成される．この最終出力信号は、表示メモリに記
憶するか、又は記憶デバイスの一方に戻してもよい．一
方、データは、交互のデータ取り込みサイクルで結合器
（５４）に入力され、出力信号を他方の記憶デバイス又
はメモリの一部に記憶され、表示前に処理されてもよい
．以上は、デジタル的実現方法について説明したが、低
ＡＰＤバイアスを有する一方の取り込みサイクルのデー
タを、高ＡＰＤバイアスを有する他方の取り込みサイク
ルのデータから減算して、テール誤差を減少できれば、
アナログ又はデジタル或いはそれらの組合わせも使用し
てよい． ［効果コ ＡＰＤの利得を取り込みサイクル毎に変化せて、且つ連
続する取り込みサイクルからのデータを減算して、出力
電気信号を生成することにより、非直線復帰誤差、即ち
、電流テールを効果的に相殺することができる。
第ｌ図は本発明の非直線性補正回路の概略を示すブロッ
ク図，第２図は本発明の非直線性補正回路の要部を示す
ブロック図である。 図中において、 （１２）は素子、 （ｌ４）はバイア
ス電圧制御手段、 （５４）は減算手段である。
ク図，第２図は本発明の非直線性補正回路の要部を示す
ブロック図である。 図中において、 （１２）は素子、 （ｌ４）はバイア
ス電圧制御手段、 （５４）は減算手段である。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 入力信号に対する出力信号の非直線性応答が、利得に依
存しない素子の非直線応答を補正する非直線性補正回路
であって、 上記素子の出力信号をサンプルする取り込み手段と、 該取り込み手段の取り込みサイクル毎に、交互に上記素
子のバイアス電圧を変化させて、上記素子の利得を変化
させるバイアス電圧制御手段と、上記取り込み手段から
の２つの連続する取り込みサイクルの対応するデータを
互いに減算する減算手段とを具え、 該減算手段から、上記素子の非直線性応答を補正した信
号を得ることを特徴とする非直線性補正回路。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US07/397,829 US5043608A (en) | 1989-08-24 | 1989-08-24 | Avalanche photodiode non-linearity cancellation |
| US397829 | 1995-03-03 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH03102227A true JPH03102227A (ja) | 1991-04-26 |
| JPH0627671B2 JPH0627671B2 (ja) | 1994-04-13 |
Family
ID=23572821
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2220939A Expired - Lifetime JPH0627671B2 (ja) | 1989-08-24 | 1990-08-22 | 非直線性補正回路 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5043608A (ja) |
| JP (1) | JPH0627671B2 (ja) |
| DE (1) | DE4025770C2 (ja) |
| FR (1) | FR2651390B1 (ja) |
Families Citing this family (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| DE4242145A1 (de) * | 1992-12-14 | 1994-06-16 | Siemens Ag | Vorrichtung zum Ausgleich eines Fehlwinkels zwischen einem cosinus- und einem sinusförmigen, lageabhängigen Meßsignal bei einem Winkelgeber bzw. einem Linearmaßstab |
| US5485264A (en) * | 1993-12-14 | 1996-01-16 | Antel Optronics, Inc. | High dynamic range OTDR data acquisition circuit |
| US5929982A (en) * | 1997-02-04 | 1999-07-27 | Tektronix, Inc. | Active APD gain control for an optical receiver |
| JP3276306B2 (ja) * | 1997-06-06 | 2002-04-22 | アンリツ株式会社 | 光測定器 |
| DE10135278A1 (de) * | 2001-03-29 | 2002-10-24 | Rolf Ziegler | Sensor zur Erfassung der Bestrahlungsstärke und der Strahldichten mit digitaler Signalverarbeitung und digitaler Schnittstelle |
Family Cites Families (17)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| US3993959A (en) * | 1974-12-13 | 1976-11-23 | Northern Electric Company Limited | Second-order canonical active filter |
| US4068254A (en) * | 1976-12-13 | 1978-01-10 | Precision Monolithics, Inc. | Integrated FET circuit with input current cancellation |
| US4236069A (en) * | 1978-10-16 | 1980-11-25 | Varo, Inc. | Avalanche photodiode gain control system |
| FR2490404A1 (fr) * | 1980-09-16 | 1982-03-19 | Pophillat Lucien | Procede et dispositif de stabilisation du gain d'une photodiode a avalanche |
| CH645719A5 (de) * | 1980-10-28 | 1984-10-15 | Hans Guegler | Verfahren und einrichtung zur erfassung, aufzeichnung und auswertung von physikalischen messdaten. |
| DE3138879A1 (de) * | 1981-09-30 | 1983-04-14 | Boehringer Mannheim Gmbh, 6800 Mannheim | Verfahren zur erfassung photometrischer signale und anordnung zur durchfuehrung des verfahrens |
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| JPS6081685A (ja) * | 1983-10-11 | 1985-05-09 | Toshiba Corp | オ−ト・ゼロ積分器 |
| DE3627610A1 (de) * | 1986-08-14 | 1988-02-25 | Max Planck Gesellschaft | Synchronisierter messverstaerker |
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| JPH0770975B2 (ja) * | 1988-01-26 | 1995-07-31 | シャープ株式会社 | 波形変換回路 |
| JP2777136B2 (ja) * | 1988-03-08 | 1998-07-16 | 株式会社東芝 | 半導体集積回路の誤動作防止回路 |
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| US4989971A (en) * | 1989-07-14 | 1991-02-05 | Tektronix, Inc. | Automatic mask trigger for an optical time domain reflectometer |
-
1989
- 1989-08-24 US US07/397,829 patent/US5043608A/en not_active Expired - Fee Related
-
1990
- 1990-08-14 DE DE4025770A patent/DE4025770C2/de not_active Expired - Fee Related
- 1990-08-22 FR FR9010550A patent/FR2651390B1/fr not_active Expired - Fee Related
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