JPH05244039A - 増倍率可変自動利得制御方法 - Google Patents

増倍率可変自動利得制御方法

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Publication number
JPH05244039A
JPH05244039A JP4042660A JP4266092A JPH05244039A JP H05244039 A JPH05244039 A JP H05244039A JP 4042660 A JP4042660 A JP 4042660A JP 4266092 A JP4266092 A JP 4266092A JP H05244039 A JPH05244039 A JP H05244039A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
amplitude
agc
bias voltage
voltage
amplification factor
Prior art date
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Pending
Application number
JP4042660A
Other languages
English (en)
Inventor
Atsushi Suda
篤 須田
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Filing date
Publication date
Application filed by Fujitsu Ltd filed Critical Fujitsu Ltd
Priority to JP4042660A priority Critical patent/JPH05244039A/ja
Publication of JPH05244039A publication Critical patent/JPH05244039A/ja
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  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【目的】 増倍率可変AGC方法に関し、最適制御AG
Cで、増倍率可変AGCループとM一定AGCループと
が無関係に動作する増倍率可変AGC方法の提供を目的
とする。 【構成】 受光素子をフォトトランジスタ1とし、フォ
トトランジスタ1のベースとコレクタ間には、受信光振
幅が変化しても増倍率が一定であるように(B)に示す
如く逆バイアス電圧V1をかけ受信光振幅の大きさに比
例したコレクタ電流Ipを流すようにし、ベースとエミ
ッタ間には、ブレークダウン電圧以下で増倍率可変範囲
となるように(B)に示す如く逆バイアス電圧V2をか
け、コレクタ電流Ipの大きさにより振幅検出部2にて
受信光の振幅を検出し受信光の振幅に応じて、バイアス
電圧制御部3を制御して逆バイアス電圧V2の大きさを
変え増倍率を変化させ、フォトトランジスタ1の受信光
振幅の大小に関わらずベースの出力信号振幅を一定にす
る構成とする。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【産業上の利用分野】本発明は、光通信システムの、増
倍率Mを可変して自動利得制御(以下AGCと称す)を
かける増倍率可変AGCと、増倍率M一定範囲でAGC
をかけるM一定AGCとを用い広い範囲にわたり出力レ
ベルを一定にする最適制御AGCの光受信増幅器,光中
継器等の、増倍率可変AGC方法の改良に関する。
【0002】
【従来の技術】図4は従来例の最適制御AGC光受信増
幅器のブロック図である。図4にて、光信号はAPD
(アバランシフォトダイオード)10に入力し、電気信
号に変換され、前置増幅器6にて増幅され、利得可変増
幅器7にて増幅され出力する。
【0003】この出力のピーク電圧をピーク検出器8に
て検出し、検出したピーク電圧をオペアンプ9に入力
し、基準電圧Eとの差を求め、差電圧を利得可変増幅器
7に入力して利得を可変すると共に、反転回路9にて反
転しバイアス電圧可変用トランジスタTrのベースに与
え、該トランジスタTrに流れる電流を制御し、バイア
ス付与用抵抗R0 による電圧降下を可変することでAP
D10に与えるバイアス電圧を変化させ増倍率を変化
し、APD10に入力する光信号の振幅が変化しても出
力レベルは一定になるようにしている。
【0004】即ち、入力する光振幅の変化に対し,振幅
が小さい間は、APD10の増倍率を変化させる増倍率
可変AGCとし、振幅が大きくなると利得可変増幅器7
の利得を可変するM一定AGCとして、広い範囲にわた
り出力レベルを一定にする最適制御AGCを実現してい
る。
【0005】
【発明が解決しようとする課題】しかしながら増倍率可
変AGCループとM一定AGCループとが、ピーク検出
器8,オペアンプ9の部分を共通に使用しマルチループ
になっている為に、2つのループの時定数の値を離すよ
うにしないと発振を起こすので、この為に増倍率可変A
GCループの時定数を大きくせねばならず、AGCとし
ての応答が遅い問題点がある。
【0006】本発明は、最適制御AGCで、増倍率可変
AGCループとM一定AGCループとが無関係に動作す
る増倍率可変AGC方法の提供を目的としている。
【0007】
【課題を解決するための手段】図1は本発明の原理図で
ある。受光素子の増倍率を可変してAGCを行うに際
し、図1(A)に示す如く、該受光素子をフォトトラン
ジスタ1とし、該フォトトランジスタ1のベースとコレ
クタ間には、受信光振幅が変化しても増倍率が一定であ
るように図1(B)に示す如く第1の逆バイアス電圧V
1をかけ受信光振幅の大きさに比例したコレクタ電流I
pを流すようにし、ベースとエミッタ間には、ブレーク
ダウン電圧以下で増倍率可変範囲となるように図1
(B)に示す如く第2の逆バイアス電圧V2をかけ、該
コレクタ電流Ipの大きさにより振幅検出部2にて受信
光の振幅を検出し受信光の振幅に応じて、該第2の逆バ
イアス電圧V2の大きさを制御するバイアス電圧制御部
3を制御して該第2の逆バイアス電圧V2の大きさを変
え増倍率を変化させ、該フォトトランジスタ1の受信光
振幅の大小に関わらずベースとアース間の出力信号振幅
を一定にするようにする。
【0008】
【作用】本発明にれば、フォトトランジスタ1に入力す
る光振幅が変化すると、振幅検出部2では振幅に比例す
るコレクタ電流Ipの変化により光振幅を検出し、光の
振幅に応じて、第2の逆バイアス電圧V2の大きさを制
御するバイアス電圧制御部3を制御して該第2の逆バイ
アス電圧V2の大きさを変え増倍率を変化させ、該フォ
トトランジスタ1への入力光振幅の大小に関わらずベー
スとアース間の出力信号振幅を一定にするようにしてい
る。
【0009】即ち、単独のループにて増倍率可変AGC
ループを形成出来るので、最適制御AGCを形成する場
合、増倍率可変AGCループとM一定AGCループとが
無関係に出来、AGCとしての応答速度を早くすること
が出来る。
【0010】
【実施例】図2は本発明の実施例の最適制御AGC光受
信増幅器のブロック図、図3は光入力信号振幅対図2の
電圧リミッタ部の出力信号振幅特性を示す図である。
【0011】図2で、図4の従来例と異なる点は増倍率
可変AGCループを単独ループとした部分であるので、
この異なる部分を中心に説明する。フォトトランジスタ
1のコレクタの逆バイアス電圧V1は、図2の振幅検出
部2の抵抗R3の値で、図1(B)に示す如く、増倍率
Mが一定の部分で、入力光の振幅の大きさに比例したコ
レクタ電流Ipが流れる値とする。
【0012】フォトトランジスタ1のエミッタの逆バイ
アス電圧V2は、図1(B)に示す如く、増倍率Mの可
変範囲で、光入力が最小の時、バイアス電圧制御部3の
オペアンプ5の参照電圧Vref の値にてS/Nが最適な
点であるように定める。
【0013】フォトトランジスタ1に光が入力すると、
フォトトランジスタ1のコレクタ電流Ipは光振幅に比
例して変化し、振幅検出部2に入力し、抵抗R7,R
8,トランジスタTr4よりなる反転回路にて反転さ
れ、トランジスタTr1,ダイオードD,コンデンサC
よりなるビーク検出回路に入力し、コンデンサCの両端
に表れる振幅のピーク整流値が、抵抗R9,R10,ト
ランジスタTr5よりなる反転回路に入力して反転さ
れ、トランジスタTr6,抵抗R11よりなるエミッタ
ホロアにてレベル合わせが行われ、電圧リミッタ部4の
トランジスタTr3のベースに加えられ、エミッタの抵
抗R4の両端の電圧となる。
【0014】抵抗R4の両端の電圧の出力信号振幅は、
入力光の振幅が大きくなると、図3に示す如く大きくな
るも、増倍率可変AGC範囲を越えると、一定になり、
バイアス電圧制御部3の出力にてフォトトランジスタ1
の増倍率が変化しない範囲となるように、電圧リミッタ
部4のトランジスタTr2のベースに接続されている抵
抗R1,R2の値を変え抵抗R4に流れる電流を予め定
めておく。
【0015】抵抗R4の両端の電圧はバイアス電圧制御
部3の抵抗R5を介してオペアンプ5に入力し、入力し
た電圧と参照電圧Vref との差が増幅され、フォトトラ
ンジスタ1のエミッタに加えられる。
【0016】即ち、増倍率可変AGC範囲であれば、バ
イアス電圧制御部3のオペアンプ5に入力する入力電圧
が大きいとフォトトランジスタ1の増倍率が低下し、小
さいと増倍率が大きくなるように入力する電圧の大小に
応じオペアンプ5の出力電圧は変化し、増倍率可変AG
Cの動作をする。
【0017】勿論光入力振幅が大きくなり増倍率可変A
GC範囲を越えると、フォトトランジスタ1のエミッタ
の逆バイアス電圧は増倍率Mが一定部分となり、より振
幅が大きくなると、利得可変増幅器7,ピーク検出器
8,オペアンプ9よりなるM一定AGCが動作し最適制
御AGC動作をするようになる。
【0018】即ち、単独のループにて増倍率可変AGC
ループを形成出来るので、最適制御AGCを形成する場
合、増倍率可変AGCループとM一定AGCループとが
無関係に出来、AGCとしての応答速度を早くすること
が出来る。
【0019】
【発明の効果】以上詳細に説明せる如く本発明によれ
ば、最適制御AGCを形成する場合、増倍率可変AGC
ループとM一定AGCループとが無関係に出来、AGC
としての応答速度を早くすることが出来る効果がある。
【図面の簡単な説明】
【図1】は本発明の原理図、
【図2】は本発明の実施例の最適制御AGC光受信増幅
器のブロック図、
【図3】は光入力信号振幅対図2の電圧リミッタ部の出
力信号振幅特性を示す図、
【図4】は従来例の最適制御AGC光受信増幅器のブロ
ック図である。
【符号の説明】
1はフォトトランジスタ、2は振幅検出部、3はバイア
ス電圧制御部、4は電圧リミッタ部、5,9はオペアン
プ、6は前置増幅器、7は利得可変増幅器、8はピーク
検出器、10はアパランシホトダイオード、11は反転
回路、Tr,Tr1〜Tr6はトランジスタ、C,C0
はコンデンサ、R0 ,R1〜R10は抵抗、Dはダイオ
ード、Eは基準電圧を示す。V1,V2は逆バイアス電
圧を示す。
フロントページの続き (51)Int.Cl.5 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 // H01L 31/10

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 受光素子の増倍率を可変して自動利得制
    御を行うに際し、 該受光素子をフォトトランジスタ(1)とし、該フォト
    トランジスタ(1)のベースとコレクタ間には、受信光
    振幅が変化しても増倍率が一定であるように第1の逆バ
    イアス電圧(V1)をかけ受信光振幅の大きさに比例し
    たコレクタ電流(Ip)を流すようにし、ベースとエミ
    ッタ間には、ブレークダウン電圧以下で増倍率可変範囲
    となるように第2の逆バイアス電圧(V2)をかけ、該
    コレクタ電流(Ip)の大きさにより振幅検出部(2)
    にて受信光の振幅を検出し受信光の振幅に応じて、該第
    2の逆バイアス電圧(V2)の大きさを制御するバイア
    ス電圧制御部(3)を制御して該第2の逆バイアス電圧
    (V2)の大きさを変え増倍率を変化させ、該フォトト
    ランジスタ(1)の受信光振幅の大小に関わらずベース
    の出力信号振幅を一定にするようにしたことを特徴とす
    る増倍率可変自動利得制御方法。
JP4042660A 1992-02-28 1992-02-28 増倍率可変自動利得制御方法 Pending JPH05244039A (ja)

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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009290520A (ja) * 2008-05-29 2009-12-10 Hitachi Ltd トランスインピーダンスアンプ、レギュレイテッド型トランスインピーダンスアンプ及び光受信器

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2009290520A (ja) * 2008-05-29 2009-12-10 Hitachi Ltd トランスインピーダンスアンプ、レギュレイテッド型トランスインピーダンスアンプ及び光受信器

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Effective date: 20020205