JPH05347587A

JPH05347587A - 光送信機

Info

Publication number: JPH05347587A
Application number: JP4110666A
Authority: JP
Inventors: Rijck Alexander C De; アレクサンダー、クリスチアーン、デ、リーク
Original assignee: Philips Gloeilampenfabrieken NV; Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1991-04-03
Filing date: 1992-04-03
Publication date: 1993-12-27
Also published as: DE69225833T2; EP0507394A2; DE69225833D1; EP0507394B1; EP0507394A3

Abstract

(57)【要約】【目的】レーザ・ダイオード６によって放射される光
量のバイアス電流を固定するための制御ループと、レー
ザ・ダイオード６のカスケード回路５と、光ダイオード
７および制御ループのネガティブ・フィードバックパス
に含まれている可変利得率増幅器８とを有する光送信機
を提供する。【構成】変調信号を加算器４に送ることによって、レ
ーザ・ダイオードは振幅変調が可能である。制御ループ
が変調信号の平均値を取消すことを回避するため、制御
増幅器の出力信号が変調信号から独立しているような振
幅の取消し信号が制御増幅器３の入力に送られる。変調
信号から取消し信号を、一定の方法で誘導するために、
ネガティブ・フィードバック経路の伝達率はネガティブ
・フィードバックによる補助信号の伝達によって固定さ
れ、比較回路１２によって測定され、またこの測定結果
に基づいてこの伝達率を採用することによって増幅器８
の利得を調整する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、電気光学変換器と、そ
れと光学的に結合した光電変換器との組合せで構成され
ている光送信機に関し、この組合せは、制御ループのネ
ガティブ・フィードバック経路、ネガティブ・フィード
バック経路の入力と結合している電気光学変換器の入力
およびネガティブ・フィードバック経路の出力と結合し
ている光電変換器の出力に含まれている。この制御ルー
プは、また制御増幅器を含んでおり、一方ネガティブ・
フィードバック経路の出力は、制御増幅器の入力に結ば
れており、制御増幅器の出力は、その出力がネガティブ
・フィードバック経路の入力に結ばれている結合手段の
第１の入力と結ばれており、さらに変調信号は、結合手
段の第２の入力に用いられる。

【０００２】

【従来の技術】このタイプの送信機は、米国特許第４，
５０４，９７６号に記載されている。このタイプの送信
機は、例えば、光学的記録システムや光学的電気通信シ
ステムに使用できる。

【０００３】これらのシステムでは、変調信号がないと
きに、一定量の光を発生するために、電気光学変換器に
バイアスがあることを要求されることが多い。光学的記
録システムで、このことが要求されるのは、変調信号が
ないときに出される光を、レコード・キャリアからの情
報を読み取るのに使用するからである。ディジタルの電
気通信システムでは、バイアスが要求される。なぜなら
ば、電気光学変換器の到達しうる最高の変調周波数はバ
イアスがないときよりも、バイアスのある時の方が、は
るかに高いからである。これは、完全に遮断された電気
光学変換器の投入遅れは、電気光学変換器による光量
が、変換器のバイアスから所定の値にまで増加するより
も著しく長いという事実によるものである。

【０００４】このタイプのシステムに使用されている電
気光学変換器には、一般的に強いしき効果がある。これ
は、電気光学変換器を通って流れる電流がこの光を発す
る変換器の入力側で指定のしきい値を越えた値でなけれ
ばならないということである。このしきい値は、温度に
大きく影響されるし、また供試体によって変化が大きい
ものである。

【０００５】電気光学変換器を通って流れる電流のしき
い値は、大きく広がっているので、電気光学変換器で発
生した光の量を、この変換器の固定バイアス電流によっ
て、バイアスすることは簡単にはできない。

【０００６】発生した光の明確なバイアスをうるため
に、電気光学変換器が一般的に光電変換器と一緒に制御
ループのネガティブ・フィードバック経路に含まれてお
り、一方電気光学変換器から出た光の一部は、光電変換
器に用いられる。光電変換器は、ネガティブ・フィード
バック経路中に含まれているので、光電変換器の出力信
号とそして電気光学変換器で発生した光の量も、制御ル
ープで前もって定められた値を保持する。

【０００７】一般的には、光電変換器で発生した光量
は、変調信号と結合して振幅変調され、率句制御装置の
入力となる。しかし、利得制御は、利得率が高い帯域幅
の限られていることが好ましいので、上記の入力は変調
信号の許容最高周波数を制限することになる。

【０００８】米国特許第４，５０４，９７６号で既知で
ある送信機では、電気光学変換器から出た光は、変調信
号と結合して、ネガティブ・フィードバック経路の入力
で直接振幅変調されるので、利得制御が変調信号の許容
最大周波数を限定する効果は、取消されてしまう。ま
た、制御ループは、ネガティブ・フィードバック経路の
出力信号、したがって電気光学変換器から出た光の量を
一定に、保とうとし、発生した光量への変調信号の影響
を減少するか、または完全に取消すことができるという
問題がある。

【０００９】この公知の送信機では、高調波の変調信号
を低周波にだけ作用する方法で、制御ループで配置する
ことによって、ネガティブ・フィードバック経路の入力
に与えることができるので、制御ループは、変調信号と
発生した光の量との関係に影響しない。

【００１０】

【発明が解決しようとする課題】公知の送信機の欠点
は、直流成分で構成されている変調信号には適しないこ
とである。

【００１１】本発明の１つの目的は、最初のパラグラフ
で述べた送信機で、直流成分で構成されている変調信号
にも適する送信機を提供することである。

【００１２】

【課題を解決するための手段】この目的に沿って、本送
信機は、変調信号から取消し信号を引き出す取消し路手
段を有し、この取消し手段を、光電変換器の出力側と利
得制御の入力側で、信号伝達の方向に見られる位置にあ
る制御ループに与える。その結果、利得制御の出力信号
を変調信号から分離せしめることを特徴とする。

【００１３】これらの対策の結果として、変調信号に比
例した光量がその出力光量がバイアスされた時に加えら
れる。加えられた光量は、現在の技術水準において発生
するバイアスに影響するこの光量の追加がなくても、変
調信号に比例する。

【００１４】ネガティブ・フィードバック経路の伝達率
は、正確には決まらないことがある。というのは、電気
光学および光電変換器の特性は供試体によって大きく変
化し、温度に影響され、また、エージングによって時間
とともに、ゆっくり変化するからである。いくつかの応
用例では、取消し信号の振幅を、電気光学変換器と光電
変換器の各組合せ毎に別に設定しなければならないが、
これは、製造コストの追加を必要とすることになる。こ
の欠点をなくすために、本送信機はネガティブ・フィー
ドバック経路が、電気光学変換器、光電変換器および自
動利得制御のカスケード接続から構成されており、また
補助信号が結合手段の第３の入力に与えられること、す
なわち、送信機は、自動利得制御の利得率を正しい値に
設定することによって、補助信号から生じるカスケード
接続の出力信号成分に基づいて、カスケード接続の伝達
率を所定の値に固定化するための手段を有することを特
徴とする。

【００１５】ネガティブ・フィードバック経路の伝達率
を、電気光学変換器と光電変換器の特性とは独立の固定
値に設定することによって、ネガティブ・フィードバッ
ク経路の伝達が知られ、固定して前もって決めた方法
で、変調信号から引き出した取消し信号を使用できる。

【００１６】電気光学変換器、光電変換器および自動利
得制御で構成されているカスケード接続の利得率を、一
定値に固定するために、補助信号を使用することは上述
の米国特許によって、おのずから明らかな既知のことで
あると認めなければならない。しかし、既知の光送信機
では、制御ループのネガティブ・フィードバック経路に
は、自動利得制御が含まれていない。既知の送信機に、
カスケード接続を使用することは、さらに別の目的、す
なわち、電気光学変換器の特性とは独立の振幅をもった
変調した光信号を得るために役立つ。

【００１７】本発明の１つの実施例は、結合手段が統合
計器で構成されていることを特徴とする。

【００１８】回路を追加することは簡単であるから、回
路を追加して結合手段をまとめることは、本発明による
送信機を簡単にする結果になる。

【００１９】本発明のもう１つの実施例は、ネガティブ
・フィードバック経路が、低域周波数特性をもってお
り、−１の積に等しい消去信号、ネガティブ・フィード
バック経路の伝達率および変調信号の平均値が、ネガテ
ィブ・フィードバック経路の出力と結合していることを
特徴とする。

【００２０】変調信号の平均値だけが伝達されるよう
に、ネガティブ・フィードバック経路が、低域特性をも
っている場合は、取消し信号は変調信号の平均値を取消
すためにだけ必要であるので取消し信号は、変調信号の
平均値から引き出される。変調信号の平均値を計算は低
域フィルタを使って簡単に行うことができる。

【００２１】−１の積に等しい取消し信号、変調信号の
平均値およびネガティブ・フィードバック経路の伝達率
をつくることによって、取消し信号は、等しく大きい絶
対値をもつが変調信号から生じるネガティブ・フィード
バック経路の出力信号成分とは反対の符号をもつ。その
信号成分は、変調信号から決定したものである。また、
取消し信号を利得制御の入力に送ることによって、利得
制御の入力信号、そして利得制御の出力信号も、変調信
号とは独立になる。

【００２２】本発明のさらにもう１つの実施例は、利得
制御が低域周波数特性をもっており、−１の積に等しい
取消し信号、ネガティブ・フィードバック経路の伝達率
および変調信号の値が、ネガティブ・フィードバック経
路の出力と結合していることを特徴とする。

【００２３】利得制御が、低域周波数特性をもっている
ので、変調信号によって決定した、ネガティブ・フィー
ドバック経路の出力信号要素の中から、平均値だけを伝
達する場合、取消し信号は、−１の積、一定信号（直
流）用のネガティブ・フィードバック経路の伝達率、お
よび変調信号の値と等しい。そうであれば、ネガティブ
・フィードバック経路の出力信号と取消し信号の両者の
高調波成分のすべてが、利得制御で伝達されないであろ
う。しかし、変調信号によって生じるネガティブ・フィ
ードバック経路の出力信号成分の平均値は、取消し信号
の平均値によって、やはり取消されるであろう。

【００２４】本発明の特別な実施例は、光電変換器の出
力が、自動利得制御の入力と結合していることを特徴と
する。

【００２５】自動利得制御を、光電変換器の下流に挿入
すると、発生した光信号のバイアスが光電変換器とは関
係がなくなる。制御ループが、ネガティブ・フィードバ
ック経路の出力信号を一定値に保ち、また、ネガティブ
・フィードバック経路の伝達率も一定値に保たれるの
で、ネガティブ・フィードバック経路の入力信号、そし
て、また、カスケード接続の入力信号も、やはり一定で
ある。電気光学変換器で発生した光量のバイアスは、カ
スケード接続の入力信号の一定の部分と電気光学変換器
の特性だけによって決定されるので、電気光学変換器で
発生した光の量は、光電変換器の特性とは関係がなくな
る。

【００２６】

【実施例】図１において、取消し信号１０が発生する基
準信号ｂに総合計器１および積分器２で構成されている
利得制御装置３の第１番目の入力に供給される。総合計
器１の出力は積分器２の入力に接続される。積分器２の
出力はこの場合には総合計器４で構成されている結合手
段の第１番目の入力に接続されている。総合計器４の出
力は電気光学変換器の入力に接続され、この変換器の入
力は、この場合、レーザ・ダイオード６の陽極で形成さ
れている。レーザ・ダイオード６の陰極は以下接地と呼
ぶ基準電位の点に接続されている。レーザ・ダイオード
６はフォトダイオード７で構成されている光電変換器に
光学的に連結されている。フォトダイオード７の陰極は
接地に接続されている。フォトダイオード７の陽極は自
動利得制御装置８の入力に接続されている。レーザ・ダ
イオード６、フォトダイオード７および自動利得制御装
置８の組合せはカスケード接続５を構成する。自動利得
制御装置８の出力は低域フィルタ９の入力に接続され、
フィルタ９の出力は総合計器１の第２入力に接続されて
いる。自動利得制御装置８の出力は同様に帯域フィルタ
１１の入力に接続されている。制御ループのネガティブ
・フィードバック経路はカスケード接続５、低域フィル
タ９および総合計器１で形成されている。

【００２７】補助信号ｈは補助回路１３の入力に供給さ
れる。出力信号ｈ′を搬送している補助回路１３の第１
出力は総合計器４の第２入力に接続されている。出力信
号ｙを搬送している補助回路１３の第２出力は比較回路
１２の第１入力に接続されている。出力信号ｘを搬送し
いる帯域フィルタ１１の出力は比較回路１２の第２入力
に接続されている。出力信号２を搬送している比較回路
１２の出力は反転増幅器８の制御入力に接続されてい
る。変調信号ｍは取消し信号１０の入力に供給されてい
る。出力信号ｍ′を搬送する取消し信号１０の第１出力
は総合計器４の第３入力に接続されている。出力信号ｃ
は搬送している取消し回路でその信号が革新的構想に従
って取消し信号を形成する取消し回路１０の第２出力は
総合計器１の入力に接続されている。

【００２８】図１において、レーザ・ダイオード６から
放出された光の量のバイアスを固定する制御ループは制
御増幅器３、総合計器４、カスケード接続５および低域
フィルタ９で形成されている。制御ループは、ｂのネガ
ティブ・フィードバック経路で、その信号がこの場合低
域フィルタ９の出力信号で構成されるネガティブ・フィ
ードバック経路の出力信号の値を保持し、その結果レー
ザ・ダイオード６の発光量のバイアスは下記の式で表わ
される。

【００２９】式（１）において、ｄはフォトダイオード７の光の強度
から電流の強度への転換率で、Ａは増幅器８の利得率で
ある。

【００３０】補助回路１３は正弦波である補助信号から
２個の信号ｈ′およびｘを誘導する。補助信号ｈ′は総
合計器４を介してカスケード接続５の入力に供給され
る。帯域フィルタ１１はカスケード接続の出力信号構成
成分のみを通過させる。この構成成分は補助信号ｈ′か
ら生じている。信号ｘおよびｙを等化するために信号ｘ
およびｙの振幅は比較回路１２内で比較され、また、増
幅器８の利得率を適正値に設定する信号ｚはこの比較の
結果誘導される。増幅器８の利得率を信号ｘとｙが等し
くなるように設定することにより、カスケード接続の伝
達率および、この場合、ネガティブ・フィードバック経
路の伝達率は低周波については定数値Ｃ₁に固定され
る。この伝達率について定数値は次式の関係にある。

【００３１】Ｃ₁＝Ｌ・ｄ・Ａ（２）式（２）においてＬはレーザ・ダイオード６の電流強度
から光強度への転換率、積ｄ・Ａについては次式で表す
こともできる。

【００３２】レーザ・ダイオード６の発光量Ｕのバイアスはここで
（１）に（３）を代入することにより得られる。

【００３３】この光量Ｕはこのように定数ｂおよびＣ₁ならびにレー
ザ・ダイオード６の特性によって測定されるが、フォト
ダイオードの特性によっては測定されない。

【００３４】レーザ・ダイオード６の発光量を変調する
ため、変調信号ｍから誘導した信号ｍ′を総合計器４に
供給する。革新的構想によれば、取消し信号ｃは、この
場合は取消し信号１０で形成されている取消し装置によ
って変調信号ｍから誘導され、総合計器１に供給され
る。取消し回路１０において、取消し信号ｃは変調信号
を低域フィルタを通して送ることにより得られる。ネガ
ティブ・フィードバック経路の伝達率は低周波ではＣ₁
に固定され、また、取消し回路１０の伝達関数は変調信
号の一定の部分については−Ｃ₁に等しくなるように供
給されているので、取消し回路１０の出力信号ｃの直流
電圧値は低域フィルタ９の出力における変調信号から得
られる直流電圧信号の部分と値は同じであるが符号は異
なる。これらの信号を総合計器１で総合計する結果、こ
れらの信号は互いに取消し合い、変調信号は制御ループ
に何ら影響を及ぼさない。低域フィルタ９は、革新的構
想に従って低域特性を提供するためにネガティブ・フィ
ードバック経路内に挿入されている。

【００３５】総合計器４に供給される信号は信号流によ
って供給されるので、総合計器の入力を相互接続するだ
けで総合計が行なわれる。フォトダイオード７の出力信
号もまた電流であるが、増幅器８の出力信号は電圧であ
るため、増幅器８は電流から電圧への変換器として配列
されている。

【００３６】図２において、利得制御装置３の３個の入
力はそれぞれ、相互に等しい抵抗器２０，２１および２
２の第１接続点に接続されている。抵抗器２０，２１お
よび２２の第２の接続点は演算増幅器２３の反転入力に
接続されている。演算増幅器２３の反転入力はまたコン
デンサ２４の第１接続点に接続されている。演算増幅器
２３の非反転入力は接地されている。演算増幅器２３の
出力は、コンデンサ２４の第２接続点、抵抗器２５の第
１接続点、およびＰＮＰトランジスタ２７のベースに接
続されている。抵抗器２５の第２接続点は正の電源電圧
＋Ｖに接続されている。トランジスタ２７のエミッタは
抵抗器２６の第１接続点に接続され、抵抗器２６の第２
接続点は正の電源電圧＋Ｖに接続されている。利得制御
装置３の出力はトランジスタ２７のコレクタで形成され
ている。

【００３７】図２の利得制御装置において、演算増幅器
２３は、ネガティブ・フィードバック演算増幅器の公知
の特性として、その入力間の電圧を０に制御して、演算
増幅器２３の反転入力の電位を接地の電位と等しくす
る。演算増幅器２３の入力間に電圧の差がないため、抵
抗器２０，２１および２２から流れるすべての電流はコ
ンデンサ２４に流れ込む。したがって、コンデンサ２４
に供給される電流は利得制御装置の３個の入力の電圧の
合計と、相互に等しい抵抗器２０，２１および２２の抵
抗値の商に等しくなる。コンデンサ２４はこの合計を積
分するので、演算増幅器２３の出力の電圧は制御増幅器
３の３つの入力電圧の合計の積分に比例するものとな
る。トランジスタ２７と抵抗器２６は共に演算増幅器２
３の出力電圧を出力電流に変換する電圧電流変換器を形
成する。

【００３８】図３において、電流電圧変換器として配列
されている自動利得制御装置８の入力は、演算増幅器３
０の非反転入力の接点と抵抗器３１の第１接続点と抵抗
器３２の第１接続点とで形成されている。演算増幅器３
０の反転入力は接地されている。抵抗器３２の第２接続
点は電界効果トランジスタ３３の電源に接続されてい
る。電界効果トランジスタ３３のドレインは演算増幅器
３０の出力に接続されている。演算増幅器３０の出力
は、また抵抗器３１の第１接続点および演算増幅器３４
の非反転入力に接続されている。演算増幅器３４の反転
入力は抵抗器３５の第１接続点および抵抗器３６の第１
接続点に接続されている。抵抗器３６の第２接続点は演
算増幅器３４の出力に接続され。一方、抵抗器３５の第
２接続点は接地されている。

【００３９】図３に示す自動利得制御装置においては、
演算増幅器３０、抵抗器３１および３２、ならびに電界
効果トランジスタ３３で構成される電流電圧変換器によ
って制御が行なわれる。ネガティブ・フィードバック演
算増幅器の公知の特性により、演算増幅器３０はその入
力間の電圧差を制御して０にするので、演算増幅器３０
の反転入力は大地電位を採用する。演算増幅器３０の２
個の入力間に電圧差がないため、入力として供給される
すべての電流は抵抗器３１および３２ならびに電界効果
トランジスタ３３で構成されるネガティブ・フィードバ
ック網を通って流れる。ネガティブ・フィードバック網
のインピーダンスは電界効果トランジスタ３３のゲート
電圧によって調整することができるので、電流電圧変換
器の伝達率もまた調整可能である。トランジスタ３１お
よび３２は電流電圧変換器の伝達率の最大値および最小
値を一定値に固定するために組み込まれている。電流電
圧変換器本体は演算増幅器３４、抵抗器３５および抵抗
器３６で構成される従来技術非反転増幅器に連結されて
いる。

【００４０】図４に示す低域フィルタにおいて、入力は
コンデンサ４０の第１接続点で形成されている。コンデ
ンサ４０の第２接続点は抵抗器４１の第１接続点および
抵抗器４２の第１接続点に接続されている。抵抗器４１
の第２接続点は接地されている。抵抗器４２の第２接続
点はコンデンサ４３の第１接続点および演算増幅器４４
の非反転入力に接続されている。演算増幅器４４の反転
入力は抵抗器４５の第１接続点および抵抗器４６の第１
接続点に接地されている。抵抗器４５の第２接続点は接
地され、抵抗器４６の第２接続点は演算増幅器４４の出
力に接続されている。演算増幅器４４の出力は演算増幅
器４７の非反転入力に接続されている。演算増幅器４７
の反転入力は抵抗器４８の第１接続点および抵抗器４９
の第１接続点に接続されている。抵抗器４８の第２接続
点は接地され、抵抗器４９の第２接続点は演算増幅器４
７の出力に接続され、この出力はまた帯域フィルタの出
力を形成する。

【００４１】図４において、コンデンサ４０および抵抗
器４１は高域フィルタを構成し、抵抗器４２およびコン
デンサ４３は低域フィルタを構成する。高域フィルタお
よび低域フィルタをカスケード接続することにより帯域
フィルタが得られる。帯域フィルタの出力信号は抵抗器
４２とコンデンサ４３の接点で得られる。ここで得られ
る信号は、それぞれ演算増幅器および抵抗器４５と４
６、ならびに演算増幅器４７および抵抗器４８と４９で
構成されている２個のカスケード接続した従来技術非反
転増幅器によって、出力信号ｘに増幅される。

【００４２】図５に示す補助回路１３において、補助信
号ｈはコンデンサ５０の第１接続点に加えられる。コン
デンサ５０の第２接続点はＰＮＰトランジスタ５２のベ
ース、ＰＮＰトランジスタ５６のベース、抵抗器５３の
第１接続点および抵抗器５４の第１接続点に接続されて
いる。トランジスタ５２のエミッタは抵抗器５１の第１
接続点に接続されている。抵抗器５１の第２接続点は正
の電源電圧＋Ｖに接続されている。抵抗器５２のコレク
タは補助回路１３の第１出力を形成し、出力電流ｈ′を
搬送する。

【００４３】抵抗器５３の第２接続点は正の電源電圧＋
Ｖに接続され、抵抗器５４の第２接続点は接地されてい
る。トランジスタ５６のエミッタは抵抗器５５の第１接
続点に接続されている。抵抗器５５の第２接続点は正の
電源電圧＋Ｖに接続されている。トランジスタ５６のコ
レクタは抵抗器５７の第１接続点およびＮＰＮトランジ
スタ５８のベースに接続されている。抵抗器５７の第２
接続点は接地されている。トランジスタ５８のコレクタ
は正の電源電圧＋Ｖに接続され、トランジスタ５８のエ
ミッタはコンデンサ６０の第１接続点および抵抗器５９
の第１接続点に接続されている。抵抗器５９の第２接続
点は接地されている。コンデンサ６０の第２接続点は補
助回路１３の第２出力を形成し、出力信号ｙを搬送す
る。

【００４４】補助回路の第１の部分は、トランジスタ５
２のレジスタ５２からなる電圧電流変換器で構成され
る。トランジスタ５２はレジスタ５３とレジスタ５４か
らなる電圧分割器によってバイアスされる。補助信号ｈ
はコンデンサ５０によって、トランジスタ５２のベース
に伝達され、その結果入力電圧ｈは出力電流ｈ′に変換
される。電圧ｈは、さらに、トランジスタ５６、レジス
タ５５、およびレジスタ５７によって構成される反転増
幅器の入力に連結される。トランジスタ５６のバイアス
電流はまた、レジスタ５３とレジスタ５４によって固定
されている。トランジスタ５６のコレクタは、現状では
増幅された電圧ｈを伝達している。この電圧は、トラン
ジスタ５８とレジスタ５９によって構成されるエミッタ
ホロアを経て、コンデンサ６０によって出力に伝達され
る。コンデンサ６０はトランジスタ５８のエミッタから
出力へのＤＣ電圧の伝達を防止するために備えられてい
る。

【００４５】図６に示す比較回路において、入力信号ｙ
はレジスタ７０の第１接続点およびダイオード７１の陰
極に搬送される。ダイオード７１の陽極は、コンデンサ
７２の第１接続点とレジスタ７３の第１接続点、および
レジスタ７７の第１接続点とに接続される。レジスタ７
０の第２接続点、コンデンサ７２の第２接続点、および
レジスタ７３の第２接続点は接地されている。レジスタ
７７の第２接続点は、演算増幅器７９の反転入力に接続
される。入力信号ｘはダイオード７４の陽極に伝送され
る。ダイオード７４の陰極は、コンデンサ７５の第１接
続点、レジスタ７６の第１接続点、およびレジスタ７８
の第１接続点に接続される。コンデンサ７５の第２接続
点と、レジスタ７６の第２接続点は、接地されている。
レジスタ７８の第２接続点は演算増幅器７９の反転入力
に接続される。演算増幅器の反転入力はさらにコンデン
サ８０の第１接続点に接続される。演算増幅器７９の非
反転入力は、接地されている。コンデンサ８０の第２接
続点は、演算増幅器７９の出力に接続される。演算増幅
器７９の出力はさらにレジスタ８１の第１接続点に接続
される。レジスタ８１の第２接続点は、演算増幅器８４
の反転入力に接続される。演算増幅器８４の反転入力
は、さらにレジスタ８２の第１接続点と、レジスタ８３
の第１接続点とに接続される。演算増幅器８４の非反転
入力は、接地されている。レジスタ８２の第２接続点
は、正の電源電圧＋Ｖに接続される。レジスタ８３の第
２接続点は、演算増幅器８４の出力に接続される。演算
増幅器８４の出力は、比較回路の出力信号ｚを搬送す
る。

【００４６】入力信号ｙは、ダイオード７１、コンデン
サ７２および抵抗器７３の組合せによって整流され、か
つ円滑化される。コンデンサ７２の第１接続点で使用で
きる電圧は負符号を持っている。抵抗器７０は、大地電
位に対してダイオード７１の陰極の直流電圧レベルを固
定するために設けられている。入力信号ｘは、ダイオー
ド７４、コンデンサ７５および抵抗器７６の組合せによ
って整流され、かつ円滑化される。コンデンサ７５の第
１接続点で使用できる電圧は正符号を持っている。かく
して得られた諸信号は、相互に加算されて、抵抗器７７
および７８、使用可能の増幅器７９およびコンデンサ８
０で構成されている合計積分器によって積分される。積
分器の入力信号の符号が異なって要るために、積分器出
力は、信号ｙおよびｘの振幅の積分差に比例した信号を
搬送する。積分器の出力信号は、抵抗器８１および８３
と使用可能の増幅器８４で構成されている反転形増幅器
によって、出力信号ｚに増幅される。抵抗器８２は、積
分器の出力信号が存在しない場合、一定の数値による出
力信号ｚの範囲をシフトするために設けられている。こ
れは図３に示されている自動利得制御装置の電界効果ト
ランジスタ３３の適正バイアスを行うために必要であ
る。

【００４７】図７の別の比較回路１２において、信号ｙ
は減算器８５の正の入力に入り、ついで乗算器８６の第
１入力に入る。信号ｘは、減算器８５の負の入力に与え
られる。減算器８５の出力は、乗算器８６の第２入力に
接続されている。乗算器８６の出力は、低域フィルタ８
７の入力に接続されている。低域フィルタの出力は、反
転積分器８８の入力に接続されている。積分器８８は比
較回路１２の出力になっている。

【００４８】減算器８５では、信号ｘと信号ｘに比例す
る信号ｙの差が計算される。減算器８５の出力で、信号
は信号ｘと信号ｙの振幅の差に比例する振幅をもち、ま
た、信号ｘと同じ周波数をもつようになる。差の信号ｘ
−ｙに信号ｙを乗算器で掛けると、差の信号ｘ−ｙの振
幅に比例する直流電圧項のある信号が得られる。低域フ
ィルタ８７は、乗算器８６の出力信号の直流電圧成分だ
けを通過させる。積分器８８で、低域フィルタ８７の出
力信号を積分すると、出力信号ｚが得られ、それは信号
ｙと信号ｘの振幅の差を積分した値に比例する２つの正
弦波電圧の積は、２つの信号の周波数が等しい場合だ
け、直流電圧となりうるので、信号ｘと異なる周波数を
もつ信号ｙの追加の信号成分は、出力信号ｚの値には、
全く影響しない。結果として、図７に示すような比較回
路が、図１に示すような送信機の中に使用されている場
合には、帯域フィルタ１１は省略できる。

【００４９】図８の取消し回路において、変調信号ｍ
は、ＮＰＮトランジスタ９１のベースと抵抗器９０の第
１接続点に与えられる。抵抗器９０の第２接続点は、接
地されている。トランジスタ９１のエミッタは、ＮＰＮ
トランジスタ９２のエミッタと抵抗器９３の第１接続点
に接続されている。抵抗器９３の第２接続点は、負の電
源電圧−Ｖに接続されている。トランジスタ９２のベー
スは、抵抗器９４の第１接続点とダイオード９５の陰極
に接続されている。抵抗器９４の第２接続点は、負の電
源電圧−Ｖに接続されている。ダイオード９５の陽極
は、ダイオード９６の陰極に接続されており、ダイオー
ド９６の陽極は接地されている。

【００５０】トランジスタ９１のコレクタは、ＮＰＮト
ランジスタ１０５のベースと抵抗器９７の第１接続点に
接続されている。抵抗器９７の第２接続点は、コンデン
サ９９の第１接続点とダイオード１０２の陰極に接続さ
れている。コンデンサ９９の第２接続点は接地されてい
る。ダイオード１０２の陽極は、ダイオード１０１の陰
極に接続されている。ダイオード１０１の陽極は、正の
電源電圧＋Ｖに接続されている。トランジスタ９２のコ
レクタは、ＮＰＮトランジスタ１０６のベースと抵抗器
９８の第１接続点に接続されている。抵抗器９８の第２
接続点は、コンデンサ１００の第１接続点とダイオード
１０４の陰極に接続されている。コンデンサ１００の第
２接続点は接地されている。ダイオード１０４の陽極
は、ダイオード１０３の陰極に接続されている。ダイオ
ード１０３の陽極は正の電源電圧＋Ｖに接続されてい
る。

【００５１】トランジスタ１０５のコレクタは、正の電
源電圧＋Ｖに接続されている。トランジスタ１０６のコ
レクタも、正の電源電圧＋Ｖに接続されている。トラン
ジスタ１０５のエミッタは、抵抗器１０７の第１接続
点、ＰＮＰトランジスタ１１８のベースおよびＰＮＰト
ランジスタ１２４のベースに接続されている。抵抗器１
０７の第２接続点は接地されている。トランジスタ１０
６のエミッタは抵抗器１０８の第１接続点、ＰＮＰトラ
ンジスタ１１９のベースおよびＰＮＰトランジスタ１２
５のベースに接続されている。抵抗器１０８の第２接続
点は、接地されている。

【００５２】抵抗器１０９の第１接続点は、接地されて
おり、抵抗器１０９の第２接続点は、ＰＮＰトランジス
タ１１０のコレクタとベースに接続されている。トラン
ジスタ１１０のベースは、さらに、ＰＮＰトランジスタ
１１１，１１２および１１３のベースに接続されてい
る。トランジスタ１１０（１１１，１１２，１１３）の
エミッタは、抵抗器１１４（１１５，１１６，１１７）
の第１接続点に接続されている。抵抗器１１４（１１
５，１１６，１１７）の第２接続点は、正の電源電圧＋
Ｖに接続されている。トランジスタ１１１のコレクタ
は、トランジスタ１１８のエミッタとトランジスタ１１
９のエミッタに接続されている。トランジスタ１１８の
コレクタは、抵抗器１２０の第１接続点に接続されてい
る。抵抗器１２０の第２接続点は、接地されている。ト
ランジスタ１１９のコレクタは、取消し回路１０の出力
となっており、出力電流ｍ′を出す。トランジスタ１１
２のコレクタは、抵抗器１２１の第１接続点と抵抗器１
２２の第１接続点に接続されている。抵抗器１２１の第
２接続点は、接地されている。抵抗器１２２の第２接続
点は、抵抗器１２３の第１接続点に接続されている。抵
抗器１２３の第２接続点は、接地されている。抵抗器１
２２と１２３の間の接続部から出力電圧ｂが取り出せ
る。抵抗器１２３の第２接続点は、接地されている。

【００５３】トランジスタ１１３のコレクタは、トラン
ジスタ１２４のエミッタとトランジスタ１２５のエミッ
タに接続されている。トランジスタ１２５のコレクタ
は、抵抗器１２７の第１接続点と抵抗器１２８の第１接
続点に接続されている。抵抗器１２７の第２接続点は、
接地されている。抵抗器１２８の第２接続点は、コンデ
ンサ１２９の第１接続点に接続されている。コンデンサ
１２９の第２接続点は、接地されている。抵抗器１２８
とコンデンサ１２９の間の接続部から、出力信号ｃが取
り出せる。トランジスタ１２４のコレクタは、抵抗器１
２６の第１接続点に接続されており、抵抗器１２６の第
２接続点は、接地されている。

【００５４】取消し回路１０に加えられるディジタル信
号ｍは、ＥＣＬ信号レベル（論理“０”＝−１．７volt
（接地に対して）、論理“１”に−０．９volt（接地に
対して））を有しており、トランジスタ９１，９２およ
び抵抗器９７，９８より構成される差動増幅器によっ
て、平衡ディジタル信号に変換され、トランジスタ９
１，９２のコレクタに供給される。トランジスタ９１と
９２のバイアス電流は、トランジスタによって固定され
る。ダイオード９５，９６および抵抗器９４の組合せに
より、トランジスタ９２のベースの電位は、２つの入力
信号レベルの平均値である約−１．３voltの電位に固定
される。−０．９voltの入力信号によりトランジスタ９
１は完全に導通状態になり、他方トランジスタ９２はカ
ットオフ状態になる。−１．７voltの入力信号により、
トランジスタ９１は完全にカットオフ状態になり、他方
トランジスタ９２は、完全に導通状態になる。ダイオー
ド１０１，１０２，１０３および１０４によりトランジ
スタのコレクタの直流電圧は、所要の電圧に固定され
る。コンデンサ９９および１００により、差動増幅器か
らの妨害信号がプラスの電源電圧系統に入るのを防止す
る。

【００５５】差動増幅の出力の対称ディジタル信号はト
ランジスタ１０５，１０６および抵抗器１０７，１０８
により、それぞれ構成される１個のエミッタホロワによ
ってバッファされる。バッファされた対称信号は、差動
増幅器より構成される２個の電流スイッチを駆動する。
電流スイッチを流れる基準電流が抵抗器１０９により発
生し、その電流が３種の出力電流を持つ電流ミラー回路
に加えられる。この電流ミラー回路はトランジスタ１１
０，１１１，１１２，１１３と抵抗器１１４，１１５，
１１６，１１７を有している。トランジスタ１１１のコ
レクタ電流はトランジスタ１１８および１１９で構成さ
れている電流スイッチを開いて変調信号によってスイッ
チされる。トランジスタ１１８のコレクタ電流は抵抗器
１２０に加えられ、さらにトランジスタ１１９のコレク
タ電流は取消し回路１０の出力信号ｍ′を形成する。抵
抗器１２０は、対称開閉動作を行うように、２つのトラ
ンジスタ１１８および１１９の負荷を互いに等しくする
ために設けられている。

【００５６】トランジスタ１１２のコレクタ電流は、抵
抗器１２１，１２２および１２３によって構成される抵
抗器アレーによって制御される。信号ｂは抵抗器１２２
および１２３の接合点に供給される。トランジスタ１１
３のコレクタ電流は、トランジスタ１２４および１２５
で構成されている電流スイッチを用いて、変調信号によ
ってスイッチされる。トランジスタ１２４のコレクタ電
流は抵抗器１２６によって制御され、トランジスタ１２
５のコレクタ電流は抵抗器１２７によって制御される。
変調信号から誘導された信号はトランジスタ１２５のコ
レクタに利用することができる。この信号を抵抗器１２
８およびコンデンサ１２９によって構成されている低域
フィルタによって、濾波することによって革新的な考え
方による取消し信号が得られる。抵抗器１２６は、対称
開閉動作を得るためにトランジスタ１２４と１２５の負
荷を実質上、互いに等しくするために含まれている。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明による送信機のブロック図。

【図２】図１に示す送信機に使用される総合計器および
積分器を含む利得制御装置を示す図。

【図３】図１に示す送信機に使用される自動利得制御装
置８を示す図。

【図４】図１に示す送信機に使用される帯域フィルタ１
１を示す図。

【図５】図１に示す送信機に使用される信号ｈ′および
ｙを発信する補助回路図。

【図６】図１に示す送信機に使用される比較回路１２を
示す図。

【図７】比較回路１２の別の実施例を示す図。

【図８】図１に示す送信機に使用される信号ｍ′ｂおよ
びｃを発信する取消し回路図。

【符号の説明】

１総合計器２積分器３利得制御装置４総合計器５カスケード接続６レーザ・ダイオード７フォトダイオード８自動利得制御装置９低域フィルタ１０取消し信号１１帯域フィルタ１２比較回路１３補助回路

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】電気光学変換器と、それに光学的に結合し
た光電式変換器との組合せであって、その組合せが制御
ループのネガティブ・フィードバック経路中に含まれて
おり、電気光学変換器の入力ネガティブ・フィードバッ
ク経路の入力に結合され、また光電式変換器の出力ネガ
ティブ・フィードバック経路の出力に結合させており、
この制御ループがまた制御用増幅器を含み、ネガティブ
・フィードバック経路の出力がその制御用増幅器の入力
に結合され、またその制御用増幅器の出力が組合せ手段
の第１の入力に結合され、組合せ手段の出力ネガティブ
・フィードバック経路の入力に結合されており、他方に
おいて変調信号が組合せ手段の第２の入力に供給される
光送信機であって、送信機が変調信号から取消し信号を
取出し、この取消し信号を、光電式変換器の出力側でか
つ利得制御装置の入力側での信号伝達の方向にみられる
位置にある制御ループに、加えるための取消し手段を有
し、利得制御の出力信号を変調信号から分離せしめるこ
とを特徴とする光送信機。
【請求項２】請求項１記載の光送信機であって、ネガテ
ィブ・フィードバック経路が、電気光学変換器、光電変
換器、および自動利得制御装置のカスケード接続を有
し、補助信号が組合せ手段の第３の出力に供給され、自
動利得制御装置の利得率を正しい値に設定することによ
って、補助信号から生じるカスケード接続の出力信号成
分に基づいてカスケード接続の伝達率を所定の値に固定
化するための手段を有することを特徴とする光送信機。
【請求項３】請求項１または２に記載の光送信機であっ
て、組合せ手段が総合計器を有することを特徴とする光
送信機。
【請求項４】請求項１、２または３に記載の送信機であ
って、ネガティブ・フィードバック経路が低域周波数特
性を有し、−１の積に等しい取消し回路と、ネガティブ
・フィードバック経路の伝達率と、変調信号の平均値と
がネガティブ・フィードバックの出力に結合されること
を特徴とする光送信機。
【請求項５】請求項１、２または３に記載の送信機であ
って、利得制御装置が低域周波数特性を有し、−１の積
に等しい取消し回路、ネガティブ・フィードバック経路
の伝達率、および変調信号の値が、ネガティブ・フィー
ドバック経路の出力に結合されることを特徴とする光送
信機。
【請求項６】前記全請求項のいずれかに記載の送信機で
あって、光電変換器の出力が自動利得制御装置の入力に
結合されることを特徴とする光送信機。