JPH0354905A - 増幅装置 - Google Patents
増幅装置Info
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- JPH0354905A JPH0354905A JP1191125A JP19112589A JPH0354905A JP H0354905 A JPH0354905 A JP H0354905A JP 1191125 A JP1191125 A JP 1191125A JP 19112589 A JP19112589 A JP 19112589A JP H0354905 A JPH0354905 A JP H0354905A
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- Japan
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- amplifier
- input
- output
- diode
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- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 9
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
- 230000000630 rising effect Effects 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
- Amplifiers (AREA)
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〕
本発明は光通信用前置増幅装置として用いられる増幅装
置に関するものである。
置に関するものである。
従来、光通信においては第４図に示すようにフォトダイ
オード１で光信号を受信し、これによって得られる信号
を増幅率（−Ａ）の増幅器２に導き増幅して出力端子３
から信号電圧Ｖ を得てｏｕｔ いる。増幅器２は帰還抵抗Ｒｒが外付けあるいは集積化
されたトランスインピーダンス型と称されるもので、例
えば、電子情報通信学会技術報告（１９８６年ＯＱＥ８
６−６８ ｐ．５１〜ｐ．５６）に示され、第５図に
図示の回路と等価なものである。
オード１で光信号を受信し、これによって得られる信号
を増幅率（−Ａ）の増幅器２に導き増幅して出力端子３
から信号電圧Ｖ を得てｏｕｔ いる。増幅器２は帰還抵抗Ｒｒが外付けあるいは集積化
されたトランスインピーダンス型と称されるもので、例
えば、電子情報通信学会技術報告（１９８６年ＯＱＥ８
６−６８ ｐ．５１〜ｐ．５６）に示され、第５図に
図示の回路と等価なものである。
この第５図の回路では、ＦＥＴＱ，Ｑ から１２
なるインバータ段とＦＥＴＱ，Ｑ からなるレ３４
ベルシフト／バッファ段とが同一電源ｖＤＤにより駆動
されている。ＦＥＴＱ，Ｑ はゲート・ソ２４ −ス間が短絡された定電流負荷となっている。レベルシ
フト用のダイオードＤ ，Ｄ ２は所定のバｌ イアス点を決定する機能を有する。かかる構成の回路に
よれば、入力信号を増幅率（Ａ）で増幅し反転した出力
信号Ｖ を得ることができる。
されている。ＦＥＴＱ，Ｑ はゲート・ソ２４ −ス間が短絡された定電流負荷となっている。レベルシ
フト用のダイオードＤ ，Ｄ ２は所定のバｌ イアス点を決定する機能を有する。かかる構成の回路に
よれば、入力信号を増幅率（Ａ）で増幅し反転した出力
信号Ｖ を得ることができる。
Ｏｕｔ
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記のような増幅装置によると、フォト
ダイオード１に過大な入力が到来したとき増幅装置の飽
和が生じ実用に適さなくなる。即ち、飽和のためにダイ
ナミックレンジがたかだか２５ｄＢ程度であり、送信側
の出力の大小、送受間の減衰度の大小など様々な外的条
件の変化を吸収した的確な信号受信を行い得ないという
問題点かあった。
ダイオード１に過大な入力が到来したとき増幅装置の飽
和が生じ実用に適さなくなる。即ち、飽和のためにダイ
ナミックレンジがたかだか２５ｄＢ程度であり、送信側
の出力の大小、送受間の減衰度の大小など様々な外的条
件の変化を吸収した的確な信号受信を行い得ないという
問題点かあった。
具体的には、第５図に示す回路に、第６図に示すような
３００ＭｂｐｓのｒＯＪ，ｒｌＪの繰り返しからなるＮ
ＲＺ信号を、入力光電流０．１ｍＡで加えた場合（ｃ
ａ ｓ ｅ １）と入力光電流１ｍＡで加えた場合（ｃ
ａｓｅ２）には、出力端子３から第７図に示されるよう
な出力信号が得られる。
３００ＭｂｐｓのｒＯＪ，ｒｌＪの繰り返しからなるＮ
ＲＺ信号を、入力光電流０．１ｍＡで加えた場合（ｃ
ａ ｓ ｅ １）と入力光電流１ｍＡで加えた場合（ｃ
ａｓｅ２）には、出力端子３から第７図に示されるよう
な出力信号が得られる。
つまり、第７図に明らかな如く、ｅａｓｅｌでは出力信
号に大きな歪みはみられないが、ｃａｓｅ２では出力信
号が大きく歪み、もはや人力信号を再生するのが不可能
に近いことがわかる。
号に大きな歪みはみられないが、ｃａｓｅ２では出力信
号が大きく歪み、もはや人力信号を再生するのが不可能
に近いことがわかる。
上記現象を詳しく解析するために、第５図の各ＦＥＴＱ
−Ｑ４のドレイン・ソース間電圧をモ１ ニタし、ＦＥＴＱ ，Ｑ３のゲート・ソース間電１ 圧をモニタした結果を第８図（ａ），（ｂ）、第９図（
ａ）．（ｂ）に示す。これらの図において、記号Ｑ１〜
Ｑ４は第５図の各ＦＥＴＱ１〜Ｑ４に対応する曲線を示
す。これらの図から、入力光電流ｉＰＤが所定値を越え
、これに伴って出力電圧値Ｖ が所定値を越えるよう
になると、増幅器２０ｕｔ を構成するＦＥＴ中にはドレイン・ソース間電圧がＦＥ
Ｔの非飽和領域（この例ではＩＶ以下）に入るものが生
じたり、ゲート・ソース間電圧がＦＥＴのスレッショー
ルド電圧（ピンチオフ電圧で、この例では−ＩＶ）近く
になるものが生じることから、増幅装置の出力信号が大
きく歪むことがわかる。
−Ｑ４のドレイン・ソース間電圧をモ１ ニタし、ＦＥＴＱ ，Ｑ３のゲート・ソース間電１ 圧をモニタした結果を第８図（ａ），（ｂ）、第９図（
ａ）．（ｂ）に示す。これらの図において、記号Ｑ１〜
Ｑ４は第５図の各ＦＥＴＱ１〜Ｑ４に対応する曲線を示
す。これらの図から、入力光電流ｉＰＤが所定値を越え
、これに伴って出力電圧値Ｖ が所定値を越えるよう
になると、増幅器２０ｕｔ を構成するＦＥＴ中にはドレイン・ソース間電圧がＦＥ
Ｔの非飽和領域（この例ではＩＶ以下）に入るものが生
じたり、ゲート・ソース間電圧がＦＥＴのスレッショー
ルド電圧（ピンチオフ電圧で、この例では−ＩＶ）近く
になるものが生じることから、増幅装置の出力信号が大
きく歪むことがわかる。
そこで本発明は、過大入力時の飽和特性が改善され、大
きな入力光電流が到来したときにも歪みのない出力信号
を得ることができ、光通信に用いた場合には送信側の出
力の大小、送受間の減衰度の大小など様々な外的条件の
変化を、光減衰器等を用いることなく吸収し得る増幅装
置を提供することを目的とする。
きな入力光電流が到来したときにも歪みのない出力信号
を得ることができ、光通信に用いた場合には送信側の出
力の大小、送受間の減衰度の大小など様々な外的条件の
変化を、光減衰器等を用いることなく吸収し得る増幅装
置を提供することを目的とする。
本発明に係る増幅装置は、トランスインビーダンス型増
幅器と、この増幅器の出力端子側にカソードが接続され
、入力端子側にアノードが接続されたダイオードとを備
えたことを特徴とする。
幅器と、この増幅器の出力端子側にカソードが接続され
、入力端子側にアノードが接続されたダイオードとを備
えたことを特徴とする。
本発明に係る増幅装置は上記のように構成されるので、
トランスインピーダンス型増幅器の入力に過大入力が到
来するとダイオードがオフからオンへ遷移してバイパス
ルートが形成され、出力電圧Ｖ が所定電圧以下には
低下しなくなり、増ｏｕｔ 幅装置の飽和の度合を弱くできる。
トランスインピーダンス型増幅器の入力に過大入力が到
来するとダイオードがオフからオンへ遷移してバイパス
ルートが形成され、出力電圧Ｖ が所定電圧以下には
低下しなくなり、増ｏｕｔ 幅装置の飽和の度合を弱くできる。
以下、添付図面の第１図ないし第３図を参照して本発明
の一実施例に係る増幅装置を説明する。
の一実施例に係る増幅装置を説明する。
なお、図面の説明において、同一の要素には同一の符号
を付し、重複する説明を省略する。
を付し、重複する説明を省略する。
第１図は本発明の一実施例に係る増幅装置の構成図を示
す。この実施例では、ダイオード１０１を帰還抵抗Ｒ，
に並列に、カソードが増幅器２の出力端子側に、アノー
ドが増幅器２の入力端子側となるように接続する。
す。この実施例では、ダイオード１０１を帰還抵抗Ｒ，
に並列に、カソードが増幅器２の出力端子側に、アノー
ドが増幅器２の入力端子側となるように接続する。
かかる構成において、増幅器２の入力端子と出力端子と
の電位差が所定以上となったとき、即ち、増幅器２の飽
和が所定のときに、オンとなるようにダイオード１０１
の立上り電圧を選択しておく。
の電位差が所定以上となったとき、即ち、増幅器２の飽
和が所定のときに、オンとなるようにダイオード１０１
の立上り電圧を選択しておく。
すると、フォトダイオード１に過大入力があり、増幅器
２の入力端子と出力端子との間の電位差が所定以上とな
ると、ダイオード１０１がオンとなり、出力電圧Ｖ
の低下が所定以下へ進むことｏｕｔ なく増幅器２の飽和の度合を抑えることができる。
２の入力端子と出力端子との間の電位差が所定以上とな
ると、ダイオード１０１がオンとなり、出力電圧Ｖ
の低下が所定以下へ進むことｏｕｔ なく増幅器２の飽和の度合を抑えることができる。
第２図には第５図の従来例に対応し、・ＩＣ化できる実
施例が示されている。
施例が示されている。
この実施例において、ＦＥＴＱ −Ｑ４のスレ１
ッショールド電圧はいずれも−１ｖとし、それぞれのＦ
ＥＴのゲート幅を順に１５０μｍ，７５μｍ，１５０μ
ｍ，１５０μｍとした。帰還抵抗Ｒ，の抵抗値は２ＫΩ
である。また、ダイオード１０１はゲート幅３μｍのＦ
ＥＴのゲートをアノードとし、ソース・ドレインを短絡
してカソードとしたものを用いた。
ＥＴのゲート幅を順に１５０μｍ，７５μｍ，１５０μ
ｍ，１５０μｍとした。帰還抵抗Ｒ，の抵抗値は２ＫΩ
である。また、ダイオード１０１はゲート幅３μｍのＦ
ＥＴのゲートをアノードとし、ソース・ドレインを短絡
してカソードとしたものを用いた。
このような構成の回路に、第６図に示すような３ ０
０ Ｍ ｂ ｐ ｓのｒＯＪ，ｒｌＪの繰り返しからな
るＮＲＺ信号を加えた。ここでも、入力光電流が０．１
ｍＡのときをｃａｓｅｌとし、１ｍＡのときをｃａｓｅ
２とする。この結果、出力端子３からは第３図に示され
るような出力信号を得ることができた。即ち、増幅器２
が飽和しない場合（ｃ ａ ｓ ｅ １）では従来と同
様に人力信号を大きく歪ませることなく出力信号を得る
ことができ、かつ、従来では飽和して入力信号の再生が
不可能となる場合（ｃａｓｅ２）でもこの実施例では入
力信号を大きく歪ませることなく出力を得ることができ
た。つまり、従来の飽和時の出力波形のパルス幅歪みを
大幅に補正できた。この増幅装置を用いると、ダイナミ
ックレンジが広いため、光通信の信号の大小変動を光減
衰器等の他の部品を用いることなく吸収できる。
０ Ｍ ｂ ｐ ｓのｒＯＪ，ｒｌＪの繰り返しからな
るＮＲＺ信号を加えた。ここでも、入力光電流が０．１
ｍＡのときをｃａｓｅｌとし、１ｍＡのときをｃａｓｅ
２とする。この結果、出力端子３からは第３図に示され
るような出力信号を得ることができた。即ち、増幅器２
が飽和しない場合（ｃ ａ ｓ ｅ １）では従来と同
様に人力信号を大きく歪ませることなく出力信号を得る
ことができ、かつ、従来では飽和して入力信号の再生が
不可能となる場合（ｃａｓｅ２）でもこの実施例では入
力信号を大きく歪ませることなく出力を得ることができ
た。つまり、従来の飽和時の出力波形のパルス幅歪みを
大幅に補正できた。この増幅装置を用いると、ダイナミ
ックレンジが広いため、光通信の信号の大小変動を光減
衰器等の他の部品を用いることなく吸収できる。
以上、詳細に説明したように本発明によれば、トランス
インピーダンス型増幅器の入出力間の電位差が所定以上
となったとき、ダイオードがオンとなって出力電圧の低
下を防止するように働くので、増幅器の飽和度が弱めら
れ、大きな入力光電流が到来しても歪みのない出力信号
を得ることができる。従って、本発明の装置を光通信に
用いた場合には、送信側の出力の大小、送受間の減衰度
の大小など様々な外的条件の変化を、他の構成を用いる
ことなしに吸収できる。
インピーダンス型増幅器の入出力間の電位差が所定以上
となったとき、ダイオードがオンとなって出力電圧の低
下を防止するように働くので、増幅器の飽和度が弱めら
れ、大きな入力光電流が到来しても歪みのない出力信号
を得ることができる。従って、本発明の装置を光通信に
用いた場合には、送信側の出力の大小、送受間の減衰度
の大小など様々な外的条件の変化を、他の構成を用いる
ことなしに吸収できる。
第１図は本発明の一実施例に係る増幅装置の構成図、第
２図はＦＥＴを用いて構成した他の実施例に係る増幅装
置の回路図、第３図は第２図の装置の出力信号を示す図
、第４図および第５図は従来の増幅装置の構或図、第６
図は入力光信号の例を示す図、第７図は第５図の従来例
による出力信号を示す図、第８図は第５図の従来例にお
けるＦＥＴのドレイン・ソース間電圧の変化を示す図、
第９図は第５図の従来例におけるゲート・ソース間電圧
を示す図である。 １・・・フォトダイオード、２・・・増幅器、３・・・
出力端子、１０１・・・ダイオード、Ｒ，・・・帰還抵
抗、Ｑ −Ｑ４・・・ＦＥＴ，Ｄ１〜Ｄ２・・・レベ
ルシフト｛ 用のダイオード。
２図はＦＥＴを用いて構成した他の実施例に係る増幅装
置の回路図、第３図は第２図の装置の出力信号を示す図
、第４図および第５図は従来の増幅装置の構或図、第６
図は入力光信号の例を示す図、第７図は第５図の従来例
による出力信号を示す図、第８図は第５図の従来例にお
けるＦＥＴのドレイン・ソース間電圧の変化を示す図、
第９図は第５図の従来例におけるゲート・ソース間電圧
を示す図である。 １・・・フォトダイオード、２・・・増幅器、３・・・
出力端子、１０１・・・ダイオード、Ｒ，・・・帰還抵
抗、Ｑ −Ｑ４・・・ＦＥＴ，Ｄ１〜Ｄ２・・・レベ
ルシフト｛ 用のダイオード。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 トランスインピーダンス型増幅器と、 このトランスインピーダンス型増幅器の出力端子側にカ
ソードが、入力端子側にアノードが接続されたダイオー
ドとを備えたことを特徴とする増幅装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1191125A JPH0354905A (ja) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | 増幅装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1191125A JPH0354905A (ja) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | 増幅装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0354905A true JPH0354905A (ja) | 1991-03-08 |
Family
ID=16269286
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1191125A Pending JPH0354905A (ja) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | 増幅装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0354905A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5302911A (en) * | 1992-07-10 | 1994-04-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Preamplifier |
| JPH0725625U (ja) * | 1993-09-29 | 1995-05-12 | 春日電機株式会社 | 光電スイッチ |
| EP0862264A2 (en) * | 1997-02-27 | 1998-09-02 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Feedback amplifier and optical receiver using the same |
-
1989
- 1989-07-24 JP JP1191125A patent/JPH0354905A/ja active Pending
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US5302911A (en) * | 1992-07-10 | 1994-04-12 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Preamplifier |
| JPH0725625U (ja) * | 1993-09-29 | 1995-05-12 | 春日電機株式会社 | 光電スイッチ |
| EP0862264A2 (en) * | 1997-02-27 | 1998-09-02 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Feedback amplifier and optical receiver using the same |
| EP0862264A3 (en) * | 1997-02-27 | 2000-01-12 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Feedback amplifier and optical receiver using the same |
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