JPH05152864A - 光受信器 - Google Patents

光受信器

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Publication number
JPH05152864A
JPH05152864A JP3317999A JP31799991A JPH05152864A JP H05152864 A JPH05152864 A JP H05152864A JP 3317999 A JP3317999 A JP 3317999A JP 31799991 A JP31799991 A JP 31799991A JP H05152864 A JPH05152864 A JP H05152864A
Authority
JP
Japan
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voltage
output voltage
circuit
level
capacitor
Prior art date
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Pending
Application number
JP3317999A
Other languages
English (en)
Inventor
Katsuhiko Oimura
克彦 老邑
Akio Kashiwakura
明男 柏倉
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Panasonic Holdings Corp
Original Assignee
Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Publication date
Application filed by Matsushita Electric Industrial Co Ltd filed Critical Matsushita Electric Industrial Co Ltd
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Abstract

(57)【要約】 【目的】 入力信号のレベルに応じて識別レベルを自動
的に適正化し、パルス幅変動を招くことのない光受信器
を提供する。 【構成】 減衰器23の出力電圧と蓄電器29の出力電
圧との差を第1の差動増幅器35で増幅してオア回路2
6の一方の入力端子に供給する。受信増幅器22の無光
時レベルとレベルシフト回路32の出力電圧との差を第
2の差動増幅器36で増幅してオア回路26の他方の入
力端子に供給する。オア回路26で抽出した電圧を蓄電
器29で保持する。レベルシフト回路32のレベルシフ
ト量はガード電圧Vg に等しい。受信増幅器22の出力
電圧の振幅中央レベルとガード電圧Vg との高い方が蓄
電器29で保持され、比較器37の識別電圧として供給
される。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】この発明は、デジタルの光信号を
デジタルの電気信号に変換するための光受信器に関する
ものである。
【0002】
【従来の技術】一般に、デジタルの光信号を受信した受
信増幅器では、出力波形は本来のパルス波形よりかなり
なまったものとなっている。このため光受信器では、図
2(a)に示すように、所定の電圧1を識別電圧として
受信波2の“ハイ”、“ロー”判別をして、図2(b)
のパルス3の再生を行う。
【0003】パルス再生において、識別電圧Vthはパル
ス幅の変化を発生させないために、受信増幅器の出力電
圧の振幅Vp の中央のレベルに設定するのが好ましい。
しかしながら、受信増幅器の出力電圧の振幅Vp は、光
ファイバの長さ等の違いにより種々異なるので、パルス
再生器は自動的に識別電圧Vthを振幅Vp の中央のレベ
ルに設定する自動識別レベル調整回路(以下、ATCと
略す)を備えている。
【0004】このようなATCを備えたパルス再生器
は、信号が十分大きいときにはうまく働くが、無光入力
時は受信増幅器の出力電圧の無光レベルが識別電圧Vth
となり、誤動作が発生する。したがって、無光レベルを
無光レベルとして判別できるように、識別電圧Vthは無
光入力時であっても無光レベルよりガード電圧Vg 分だ
け高くしなければならない。
【0005】このため、従来のATCでは、振幅Vp
ガード電圧Vg の2倍の電圧2Vg との中間のレベルの
電圧を発生し、これをパルス再生器の識別電圧Vthとし
ていた。すなわち、Vth=(Vp +2Vg )/2として
いた。この式によれば、Vp =0のときはVth=Vg
あり、Vp が2Vg より十分大きいときにはVth=V p
/2となる。
【0006】
【発明が解決しようとする課題】ところが、このような
ATCでは、受信振幅の中央レベルとガード電圧Vg
が近接している場合、受信振幅の中央レベルより大幅に
高い電圧を発生する。すなわち、図3に示すように、本
来は振幅Vp に対し識別電圧Vthが実線11のように変
化することが求められているにもかかわらず、一点鎖線
12のような特性を示すことになる。
【0007】例えばVp /2=Vg の場合、ATCは2
Vg を出力する。このため、光入力信号が弱く受信振幅
の中央レベルがガード電圧Vg より僅かばかり高いとき
には、再生パルス幅が本来の信号パルス幅より大幅に狭
くなってしまうという欠点があった。言い換えれば、微
弱光を正しく受信できないという欠点があった。
【0008】この発明の目的は、光信号が微弱な場合で
も、光入力信号に忠実なパルス再生を行うことができる
光受信器を提供することである。
【0009】
【課題を解決するための手段】請求項1記載の光受信器
は、受光素子の出力を増幅する受信増幅器と受信増幅器
の出力電圧の半分の振幅の電圧を発生する減衰器とを設
け、2個のダイオードを所定方向に接続し2個のダイオ
ードの相互のスイッチングにより2個のダイオードを通
して入力される2つの電圧のうちの高い方の電圧を出力
するオア回路を設け、オア回路で選択的に抽出された高
い方のレベルの電圧を保持するための蓄電器を設け、蓄
電器の出力電圧より所定量だけ低い電圧を発生するレベ
ルシフト回路を設けている。また、減衰器の出力電圧と
蓄電器の出力電圧との差を増幅してオア回路の一方の入
力端子に供給する第1の差動増幅器を設け、レベルシフ
ト回路の出力電圧と最小光入力時における受信増幅器の
出力電圧レベルとの差を増幅してオア回路の他方の入力
端子に供給する第2の差動増幅器を設け、蓄電器の出力
電圧を識別電圧として受信増幅器の出力電圧を波形整形
する比較器を設けている。
【0010】請求項2の光受信器は、受光素子の出力を
増幅する受信増幅器を設け、2個のダイオードを所定方
向に接続し2個のダイオードの相互のスイッチングによ
り2個のダイオードを通して入力される2つの電圧のう
ちの高い方の電圧を出力するオア回路を設け、オア回路
で選択的に抽出された高い方のレベルの電圧を保持する
ための蓄電器を設け、蓄電器の出力電圧より所定量だけ
低い電圧を発生するレベルシフト回路を設けている。
【0011】また、受信増幅器の出力電圧と蓄電器の出
力電圧との差を増幅してオア回路の一方の入力端子に供
給する第1の差動増幅器を設け、レベルシフト回路の出
力電圧と最小光入力時における受信増幅器の出力電圧レ
ベルとの差を増幅してオア回路の他方の入力端子に供給
する第2の差動増幅器を設け、蓄電器の出力電圧の半分
の振幅の電圧を発生する減衰器を設け、減衰器の出力電
圧を識別電圧として受信増幅器の出力電圧を波形整形す
る比較器を設けている。
【0012】
【作用】請求項1記載の構成によれば、減衰器の出力電
圧、つまり受信増幅器の出力電圧振幅の中央レベルとガ
ード電圧とのうち高い方を蓄電器で保持させ、蓄電器の
出力電圧を識別電圧として比較器で受信増幅器の出力電
圧を波形整形するので、無光時に誤動作をすることな
く、かつ光入力が微弱な場合にでも、パルス幅の変化量
が小さいパルス再生を行えるものである。
【0013】請求項2記載の構成によれば、受信増幅器
の出力電圧振幅とガード電圧とのうち高い方を蓄電器で
保持させ、蓄電器の出力電圧の半分の振幅の電圧を発生
する減衰器の出力電圧を識別電圧として比較器で受信増
幅器の出力電圧を波形整形するので、無光時に誤動作を
することなく、かつ光入力が微弱な場合にでも、パルス
幅の変化量が小さいパルス再生を行えるものである。
【0014】
【実施例】以下、この発明の一実施例について、図面を
参照しながら説明する。なお、この実施例では、簡単の
ため、受信増幅器の無光時レベルを0Vとしている。図
1において、22は受光素子であるフォトダイオード2
1の出力を増幅する受信増幅器、23は抵抗値の等しい
抵抗24(抵抗値R1)と抵抗25(抵抗値R2)を直
列接続してなる減衰器、26は2個のダイオード27の
カソードとダイオード28のカソードとを共通に接続し
てなるオア回路、29はコンデンサ30とコンデンサ電
圧を入力とするコレクタ接地トランジスタ31とからな
る電圧保持用の蓄電器である。
【0015】32は抵抗33(抵抗値R3)と定電流I
を発生する定電流源34とからなるレベルシフト回路で
あって、抵抗33はトランジスタ31のエミッタと定電
流源34の吸い込み口との間に接続されている。抵抗3
3の抵抗値R3および定電流源34の電流値Iは、抵抗
値R3によるレベルシフト量R3×Iがガード電圧V g
に等しくなるよう設定している。
【0016】35は第1の差動増幅器であって、減衰器
23の出力電圧と蓄電器29の出力電圧との差を増幅し
てオア回路26の一方の入力端子に供給する。36は第
2の差動増幅器であって、受信増幅器22の無光時レベ
ルとレベルシフト回路32の出力電圧との差を増幅して
オア回路26の他方の入力端子に供給する。37は、蓄
電器29の出力電圧を識別電圧Vthとして、受信増幅器
22の出力電圧を“ハイ”、“ロー”判別する比較器で
ある。
【0017】以上のように構成された光受信器につい
て、以下その動作を説明する。ただし簡単のため、第1
の差動増幅器35および第2の差動増幅器36の増幅率
は無限大としている。はじめに、受信増幅器22の出力
電圧がガード電圧Vg の2倍の電圧2Vg の場合につい
て説明する。このとき、減衰器23の出力電圧はVg
なる。蓄電器29の出力電圧をVg とすれば、レベルシ
フト回路32の出力電圧は0Vとなり、第1の差動増幅
器35および第2の差動増幅器36はいずれも2入力端
子間の電位差は0Vとなる。したがって、両差動増幅器
35,36は、いずれも蓄電器29の出力電圧が電圧V
g となるように働く。
【0018】つぎに、受信増幅器22の出力電圧が2V
g より微少量2αだけ高くなると、第1の差動増幅器3
5は、2入力端子間に電位差αが発生し、出力電圧を上
げて蓄電器29の出力電圧をVg +αに上げようとす
る。このとき、第2の差動増幅器36では、2入力端子
間に負の電位差が発生し、出力電圧を下げて蓄電器29
の出力電圧を下げようとするが、第1の差動増幅器35
の出力電圧の方が第2の差動増幅器36の出力電圧より
高いので、オア回路26ではダイオード28が遮断す
る。したがって、蓄電器29の出力電圧は結局Vg +α
に設定されることになる。
【0019】逆に、受信増幅器22の出力電圧が2Vg
より微少量2αだけ低くなると、第1の差動増幅器35
は出力電圧を下げて蓄電器29の出力電圧をVg −αに
下げようとするが、第2の差動増幅器36の出力電圧の
方が第1の差動増幅器36の出力電圧より高いので、オ
ア回路26ではダイオード26が遮断する。したがっ
て、受信増幅器22の出力電圧が2Vg より低くなって
も蓄電器29の出力電圧は電圧Vg に保持される。
【0020】蓄電器29では、このようにして抽出され
た識別電圧Vthをコンデンサ30で保持する。なお、こ
の実施例では、受信増幅器22の無光時レベルを0Vと
したが、必ずしも0Vとは限らないので、図4に示すよ
うに、受信増幅器22の無光時レベルを発生する基準電
圧器41を設けてもよい。
【0021】また、受信増幅器22の出力電圧を半分に
減衰させてからその最大レベルを保持させるようにして
いるが、受信増幅器22の出力電圧そのものの最大レベ
ルを保持してから、その半分の電圧を減衰器で生成さ
せ、この半分の電圧と受信増幅器22の出力電圧とを比
較器37で比較するようにしてもよい。要するに、この
発明は、その要旨を逸脱しない範囲で種々に変形して実
施することができる。
【0022】
【発明の効果】この発明の光受信器によれば、第1およ
び第2の差動増幅器の出力電圧のうちの高い方をオア回
路で抽出し、それを蓄電器で保持しているので、受信増
幅器の出力電圧振幅の中央レベルとガード電圧との高い
方を識別電圧として発生させることができる。この結
果、入力信号のレベルに応じて識別電圧が自動的に適正
化され、パルス幅変動を招くことのないパルス再生が可
能である。しかも、無光時に誤動作をすることなく、か
つ光入力が微弱な場合にでも、光入力信号に忠実にパル
ス再生を行えるものである。したがって、長距離の光通
信システムに組込んでも、常に安定した情報再生を実施
することができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】この発明の一実施例の光受信器の回路構成を示
すブロック図である。
【図2】従来例におけるパルス再生方法を説明する波形
図である。
【図3】従来例における振幅と識別電圧を説明する振幅
−識別電圧特性を示す特性図である。
【図4】光受信器の変形回路例を示すブロック図であ
る。
【符号の説明】
21 フォトダイオード 22 受信増幅器 23 減衰器 26 オア回路 29 蓄電器 32 レベルシフト回路 35 第1の差動増幅器 36 第2の差動増幅器 37 比較器

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 受光素子の出力を増幅する受信増幅器
    と、 前記受信増幅器の出力電圧の半分の振幅の電圧を発生す
    る減衰器と、 2個のダイオードを所定方向に接続し前記2個のダイオ
    ードの相互のスイッチングにより前記2個のダイオード
    を通して入力される2つの電圧のうちの高い方の電圧を
    出力するオア回路と、 前記オア回路で選択的に抽出された高い方のレベルの電
    圧を保持するための蓄電器と、 前記蓄電器の出力電圧より所定量だけ低い電圧を発生す
    るレベルシフト回路と、 前記減衰器の出力電圧と前記蓄電器の出力電圧との差を
    増幅して前記オア回路の一方の入力端子に供給する第1
    の差動増幅器と、 前記レベルシフト回路の出力電圧と最小光入力時におけ
    る前記受信増幅器の出力電圧レベルとの差を増幅して前
    記オア回路の他方の入力端子に供給する第2の差動増幅
    器と、 前記蓄電器の出力電圧を識別電圧として前記受信増幅器
    の出力電圧を波形整形する比較器とを備えた光受信器。
  2. 【請求項2】 受光素子の出力を増幅する受信増幅器
    と、 2個のダイオードを所定方向に接続し前記2個のダイオ
    ードの相互のスイッチングにより前記2個のダイオード
    を通して入力される2つの電圧のうちの高い方の電圧を
    出力するオア回路と、 前記オア回路で選択的に抽出された高い方のレベルの電
    圧を保持するための蓄電器と、 前記蓄電器の出力電圧より所定量だけ低い電圧を発生す
    るレベルシフト回路と、 前記受信増幅器の出力電圧と前記蓄電器の出力電圧との
    差を増幅して前記オア回路の一方の入力端子に供給する
    第1の差動増幅器と、 前記レベルシフト回路の出力電圧と最小光入力時におけ
    る前記受信増幅器の出力電圧レベルとの差を増幅して前
    記オア回路の他方の入力端子に供給する第2の差動増幅
    器と、 前記蓄電器の出力電圧の半分の振幅の電圧を発生する減
    衰器と、 前記減衰器の出力電圧を識別電圧として前記受信増幅器
    の出力電圧を波形整形する比較器とを備えた光受信器。
JP3317999A 1991-12-02 1991-12-02 光受信器 Pending JPH05152864A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2008011001A (ja) * 2006-06-28 2008-01-17 Nec Electronics Corp 電流電圧変換回路及び電流電圧変換方法

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
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