JPH06140843A - Optical reception circuit - Google Patents
Optical reception circuitInfo
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- JPH06140843A JPH06140843A JP28861992A JP28861992A JPH06140843A JP H06140843 A JPH06140843 A JP H06140843A JP 28861992 A JP28861992 A JP 28861992A JP 28861992 A JP28861992 A JP 28861992A JP H06140843 A JPH06140843 A JP H06140843A
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は光受信回路に係わり、特
に受光素子用の前置増幅回路を備える光受信回路に関す
る。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical receiver circuit, and more particularly to an optical receiver circuit having a preamplifier circuit for a light receiving element.
【0002】[0002]
【従来の技術】従来、この種の光受信回路は、光信号を
受信して一定の大きさの電気信号に変換する回路として
提供されている。2. Description of the Related Art Conventionally, an optical receiving circuit of this kind has been provided as a circuit for receiving an optical signal and converting it into an electric signal of a certain magnitude.
【0003】図2は、従来の光受信回路を示す回路図で
ある。この図に示す光受信回路は、受光素子110と、
トランスインピーダンス型前置増幅回路120とから構
成されている。ここで、受光素子110は、そのカソー
ドを電源VCCに接続し、そのアノードを前置増幅回路1
20のトランジスタ121のベースに接続している。FIG. 2 is a circuit diagram showing a conventional optical receiving circuit. The light receiving circuit shown in this figure includes a light receiving element 110,
It is composed of a transimpedance type preamplifier circuit 120. Here, the light receiving element 110 has its cathode connected to the power supply V CC and its anode connected to the preamplifier circuit 1.
It is connected to the base of 20 transistors 121.
【0004】ここで、前置増幅回路120は次のように
構成されている。すなわち、トランジスタ121のエミ
ッタは接地され、かつそのコレクタは抵抗器122を介
して電源VCCに接続されている。トランジスタ121の
コレクタはトランジスタ123のベースに接続されてい
る。また、トランジスタ123のコレクタは電源VCCに
接続され、そのエミッタはレベルシフト用ダイオード1
24のアノードに接続されている。レベルシフト用ダイ
オード123のカソードは、抵抗器125を介してトラ
ンジスタ121のベースに接続されるとともに、抵抗器
126を介して接地されている。Here, the preamplifier circuit 120 is constructed as follows. That is, the emitter of the transistor 121 is grounded and the collector thereof is connected to the power supply V CC through the resistor 122. The collector of the transistor 121 is connected to the base of the transistor 123. The collector of the transistor 123 is connected to the power source V CC , and the emitter of the transistor 123 is the level shifting diode 1.
It is connected to 24 anodes. The cathode of the level shift diode 123 is connected to the base of the transistor 121 via the resistor 125 and is grounded via the resistor 126.
【0005】このような構成の従来の光受信回路によれ
ば、光デジタル信号が受光素子110に入力されると、
その光デジタル信号は受光素子110によって電気信号
に変換され、トランスインピーダンス型前置増幅回路1
20に入力される。この前置増幅回路120において
は、トランジスタ121、123の作用により、その電
気信号は増幅され電流電圧変換され出力されることにな
る。According to the conventional optical receiving circuit having such a configuration, when an optical digital signal is input to the light receiving element 110,
The optical digital signal is converted into an electric signal by the light receiving element 110, and the transimpedance type preamplifier circuit 1
It is input to 20. In the preamplifier circuit 120, the electric signals of the transistors 121 and 123 are amplified, converted into current-voltage, and output.
【0006】[0006]
【発明が解決しようとする課題】このような従来の光受
信回路にあっては、受光素子110に対する入射光の強
度が増大すると、受光素子110における電流が増大
し、この前置増幅回路120のフロントエンドであるト
ランジスタ121のベース電位が上昇することにより、
トランジスタ121が飽和状態となる。これにより、前
置増幅回路120の出力波形が歪むことになり、さらに
入射光の強度が増大すると出力波形がさらに歪んで、ま
ったく受信不可能となることがあった。このように、従
来の光受信回路は、入射光の強度における受光ダイナミ
ックレンジが狭いという欠点があった。In such a conventional optical receiving circuit, when the intensity of the incident light on the light receiving element 110 increases, the current in the light receiving element 110 increases, and the preamplifying circuit 120 of this preamplifying circuit 120 increases. As the base potential of the front-end transistor 121 rises,
The transistor 121 is saturated. As a result, the output waveform of the preamplifier circuit 120 is distorted, and when the intensity of the incident light is further increased, the output waveform is further distorted, and reception may be impossible at all. As described above, the conventional optical receiver circuit has a drawback that the light receiving dynamic range in the intensity of incident light is narrow.
【0007】そこで本発明の目的は、受光ダイナミック
レンジを拡大できる光受信回路を提供することにある。Therefore, an object of the present invention is to provide an optical receiving circuit capable of expanding the light receiving dynamic range.
【0008】[0008]
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、本発明に係る光受信回路は、光信号を電気信号に変
換する受光素子と、この受光素子を入力端子に接続し、
受光素子からの電気信号を増幅する前置増幅回路とを備
えた光受信回路において、カレントミラー回路を構成す
る一対のトランジスタの一方を前置増幅回路の出力電流
が検出できるように接続し、この一対のトランジスタの
他方と抵抗器との直列回路を電源と定電位点に接続し、
かつ前置増幅回路の入力端子に接続され前置増幅回路の
入力インピーダンスを変化させるトランジスタのベース
に前記した抵抗器で発生する電圧を入力できるように接
続した補助回路を設けたことを特徴とするものである。In order to achieve this object, an optical receiving circuit according to the present invention comprises a light receiving element for converting an optical signal into an electric signal, and the light receiving element connected to an input terminal,
In a light receiving circuit including a preamplifier circuit that amplifies an electric signal from a light receiving element, one of a pair of transistors forming a current mirror circuit is connected so that the output current of the preamplifier circuit can be detected. Connect the series circuit of the other of the pair of transistors and the resistor to the power source and the constant potential point,
And an auxiliary circuit connected to the input terminal of the preamplifier circuit so that the voltage generated by the resistor can be input to the base of the transistor that changes the input impedance of the preamplifier circuit. It is a thing.
【0009】本発明では光受信回路をこのように構成し
たので、受光素子に入力される光信号の入射強度が強い
ときには、受光素子からの電気信号を増幅する前置増幅
回路の出力電流が増加する。これをカレントミラーを構
成する一対のトランジスタで検出して、前置増幅回路の
入力端子に接続されているトランジスタのインピーダン
スを低下させる。これにより、受光素子からの電気信号
は、一部が前記したトランジスタを介してバイパスされ
るため、前置増幅回路に入力されなくなり、前置増幅回
路の飽和状態を防止することができる。According to the present invention, since the light receiving circuit is configured as described above, when the incident intensity of the optical signal input to the light receiving element is high, the output current of the preamplifying circuit for amplifying the electric signal from the light receiving element increases. To do. This is detected by a pair of transistors forming a current mirror, and the impedance of the transistor connected to the input terminal of the preamplifier circuit is lowered. As a result, the electric signal from the light receiving element is partially bypassed via the above-mentioned transistor, so that the electric signal is not input to the preamplifier circuit and the saturation state of the preamplifier circuit can be prevented.
【0010】また、受光素子に入力される光信号の入射
強度が小さいときには、前置増幅回路の出力電流が減少
するので、これをカレントミラーを構成する一対のトラ
ンジスタで検出して、前置増幅回路の入力端子に接続さ
れているトランジスタをオフとする。これにより、受光
素子からの電気信号は、すべて前置増幅回路に入力され
て、増幅されることになる。Further, when the incident intensity of the optical signal input to the light receiving element is small, the output current of the preamplifier circuit decreases. Therefore, this is detected by a pair of transistors forming a current mirror and the preamplifier is used. The transistor connected to the input terminal of the circuit is turned off. As a result, all electric signals from the light receiving element are input to and amplified by the preamplifier circuit.
【0011】[0011]
【実施例】以下に、図面を参照して本発明の実施例を説
明する。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
【0012】図1は、本発明に係る光受信回路の実施例
を示す回路図である。この図に示す光受信回路は、受光
素子10と、前置増幅回路20と、その付属回路30と
から構成されている。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of an optical receiving circuit according to the present invention. The light receiving circuit shown in this figure comprises a light receiving element 10, a preamplifier circuit 20, and an accessory circuit 30 thereof.
【0013】まず、受光素子10は、光信号を受けて電
気信号に変換する素子であり、そのカソードを電源VCC
の電源端子に接続し、かつそのアノードをトランスイン
ピーダンス型前置増幅回路20の一部を構成しているト
ランジスタ21のベースに接続されている。First, the light receiving element 10 is an element which receives an optical signal and converts it into an electric signal, and its cathode is a power source V CC.
Of the transimpedance type preamplifier circuit 20, and its anode is connected to the base of a transistor 21 forming a part of the transimpedance type preamplifier circuit 20.
【0014】また、前置増幅回路20は次のように構成
されている。すなわち、トランジスタ21のコレクタは
抵抗器22を介して電源VCCに接続され、かつそのエミ
ッタは接地されている。このトランジスタ21のコレク
タは、トランジスタ23のベースに接続されている。こ
のトランジスタ23は、そのコレクタを電源VCCに接続
されるとともに、そのエミッタをレベルシフト用ダイオ
ード24のアノードに接続している。ダイオード24の
カソードは、抵抗器25を介してトランジスタ21のベ
ースに接続されるとともに、抵抗器26を介して接地さ
れている。なお、ダイオード24のカソードと抵抗器2
6との接続点を接続節点Na とする。The preamplifier circuit 20 is constructed as follows. That is, the collector of the transistor 21 is connected to the power supply V CC through the resistor 22 and the emitter thereof is grounded. The collector of the transistor 21 is connected to the base of the transistor 23. The transistor 23 has its collector connected to the power supply V CC and its emitter connected to the anode of the level shifting diode 24. The cathode of the diode 24 is connected to the base of the transistor 21 via the resistor 25, and is also grounded via the resistor 26. The cathode of the diode 24 and the resistor 2
The connection point between 6 and connect the node N a.
【0015】さらに、付属回路30は次のように構成さ
れている。すなわち、トランジスタ31、32はカレン
トミラー回路を構成しており、前置増幅回路20の出力
電流をトランジスタ31で検出できるようにするため、
接続節点Na にトランジスタ31のコレクタおよびベー
スを接続し、かつトランジスタ31のエミッタを接地し
ている。このトランジスタ31のベースはトランジスタ
32のベースに接続されており、しかもトランジスタ3
2のエミッタを接地し、かつそのコレクタを抵抗器33
を介して電源VCCに接続することにより、カレントミラ
ー回路を構成している。また、トランジスタ32のコレ
クタ・エミッタ間には、コンデンサ34が接続されてい
る。このトランジスタ32のコレクタとコンデンサ34
との接続点を接続節点Nb とする。この接続節点Nb に
は、トランジスタ35のベースも接続されている。トラ
ンジスタ35のコレクタはトランジスタ21のベースに
接続されており、またトランジスタ35のエミッタは接
地されている。トランジスタ35は、カレントミラー回
路により電圧が変化する接続節点Nb 点の電圧により、
インピーダンスが変化するようになっており、前置増幅
回路20の入力端子のインピーダンスを可変できるよう
になっている。Further, the accessory circuit 30 is constructed as follows. That is, the transistors 31 and 32 form a current mirror circuit, and in order that the output current of the preamplifier circuit 20 can be detected by the transistor 31,
Connect the collector of the transistor 31 and the base connection node N a, and is grounded to the emitter of the transistor 31. The base of the transistor 31 is connected to the base of the transistor 32, and the transistor 3
2 has its emitter grounded, and its collector has a resistor 33
A current mirror circuit is configured by connecting to the power supply V CC via the. A capacitor 34 is connected between the collector and emitter of the transistor 32. The collector of this transistor 32 and the capacitor 34
A connection point with and is referred to as a connection node N b . The base of the transistor 35 is also connected to the connection node N b . The collector of the transistor 35 is connected to the base of the transistor 21, and the emitter of the transistor 35 is grounded. Transistor 35 has the voltage at the connection node N b, which changes according to the current mirror circuit,
The impedance changes so that the impedance of the input terminal of the preamplifier circuit 20 can be changed.
【0016】このような光受信回路で、まず、光デジタ
ル信号は受光素子10に入力されるようになっている。
この光デジタル信号の入射強度が弱いときには、接続節
点N a 点の電位は上昇しているため、トランジスタ31
に信号に応じた電流が流れている。このとき、トランジ
スタ31とトランジスタ32とはカレントミラー回路構
成であるため、トランジスタ31に流れているのと同様
の電流がトランジスタ32にも流れることになる。した
がって、接続節点Nb 点の電位は低下し、トランジスタ
35は遮断状態である。つまり、受光素子10に入射す
る入射光量が小さいときには、受光素子10で変換され
た電気信号は、前置増幅回路20で増幅され電流電圧変
換されて出力されることになる。In such an optical receiver circuit, first, an optical digital
The light signal is input to the light receiving element 10.
If the incident intensity of this optical digital signal is weak,
Point N aSince the potential at the point is rising, the transistor 31
The current according to the signal is flowing through. At this time,
The transistor 31 and the transistor 32 have a current mirror circuit structure.
Since it is composed, it is the same as flowing to the transistor 31.
Will flow into the transistor 32 as well. did
Therefore, the connection node NbThe potential at the point drops and the transistor
Reference numeral 35 indicates a cutoff state. That is, it is incident on the light receiving element 10.
When the amount of incident light is small, it is converted by the light receiving element 10.
The electric signal is amplified by the preamplifier circuit 20 and is converted into a current voltage.
It will be converted and output.
【0017】次に、受光素子10に光デジタル信号の入
射強度が増大すると、接続節点Na点の電位が低下し、
トランジスタ31に電流が流れなくなる。すると、カレ
ントミラー回路を構成するトランジスタ32にも電流が
流れなくなる。これにより、接続節点Nb 点の電位は上
昇することになり、トランジスタ35はオン動作状態と
なり、トランジスタ21のベースの入力インピーダンス
を低下させることができる。したがって、受光素子10
で変換された電気信号は、一部がトランジスタ35を介
してバイパスすることになる。これにより、前置増幅回
路20に入力される電流分が少なくなり、トランジスタ
21が飽和することがなくなる。Next, when the incident intensity of the optical digital signal is increased to the light receiving element 10, the potential of the connection node N a point is lowered,
No current flows through the transistor 31. Then, no current flows through the transistor 32 forming the current mirror circuit. As a result, the potential at the connection node N b rises, the transistor 35 is turned on, and the input impedance of the base of the transistor 21 can be lowered. Therefore, the light receiving element 10
A part of the electric signal converted by is bypassed via the transistor 35. As a result, the amount of current input to the preamplifier circuit 20 decreases, and the transistor 21 does not saturate.
【0018】なお、レベルシフト用ダイオード24に代
えて、NPNトランジスタのエミッタフォロアによって
レベルシフトするか、あるいは単に抵抗によってレベル
シフトするようにしても、同様の効果が得られることは
いうまでもない。Needless to say, the same effect can be obtained even if the level shift diode 24 is used instead of the emitter follower of the NPN transistor to perform the level shift or the level shift is simply performed by the resistance.
【0019】[0019]
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、光
信号の入射強度が強いときには、受光素子の出力を増幅
する前置増幅回路の入力インピーダンスを低下させるこ
とにより前置増幅回路の飽和状態を防止するようにした
ので、光入力信号に対する光受信回路のダイナミックレ
ンジを拡大できる効果がある。As described above, according to the present invention, when the incident intensity of the optical signal is high, the input impedance of the preamplifier circuit for amplifying the output of the light receiving element is lowered to saturate the preamplifier circuit. Since the state is prevented, there is an effect that the dynamic range of the optical receiving circuit with respect to the optical input signal can be expanded.
【図1】本発明の光受信回路の実施例を示す回路図であ
る。FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of an optical receiving circuit of the present invention.
【図2】従来の光受信回路の回路図である。FIG. 2 is a circuit diagram of a conventional optical receiver circuit.
10 受光素子 20 前置増幅回路 21、23、31、32、35 トランジスタ 22、25、26、33 抵抗器 24 ダイオード 30 付属回路 34 コンデンサ 10 light receiving element 20 preamplifier circuit 21, 23, 31, 32, 35 transistor 22, 25, 26, 33 resistor 24 diode 30 auxiliary circuit 34 capacitor
Claims (1)
と、この受光素子を入力端子に接続し、その受光素子か
らの電気信号を増幅する前置増幅回路とを備えた光受信
回路において、 カレントミラー回路を構成する一対のトランジスタの一
方を前置増幅回路の出力電流が検出できるように接続
し、前記一対のトランジスタの他方と抵抗器との直列回
路を電源と定電位点に接続し、かつ前置増幅回路の入力
端子に接続され前置増幅回路の入力インピーダンスを変
化させるトランジスタのベースに前記抵抗器で発生する
電圧を入力できるように接続した補助回路を設けたこと
を特徴とする光受信回路。1. A light receiving circuit comprising a light receiving element for converting an optical signal into an electric signal, and a preamplifier circuit for connecting the light receiving element to an input terminal and amplifying an electric signal from the light receiving element. One of a pair of transistors forming the current mirror circuit is connected so that the output current of the preamplifier circuit can be detected, and a series circuit of the other of the pair of transistors and a resistor is connected to a power source and a constant potential point, An optical circuit characterized in that an auxiliary circuit connected to the input terminal of the preamplifier circuit for inputting the voltage generated by the resistor to the base of the transistor for changing the input impedance of the preamplifier circuit is provided. Receiver circuit.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28861992A JPH06140843A (en) | 1992-10-27 | 1992-10-27 | Optical reception circuit |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP28861992A JPH06140843A (en) | 1992-10-27 | 1992-10-27 | Optical reception circuit |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH06140843A true JPH06140843A (en) | 1994-05-20 |
Family
ID=17732542
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP28861992A Pending JPH06140843A (en) | 1992-10-27 | 1992-10-27 | Optical reception circuit |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH06140843A (en) |
Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6084232A (en) * | 1997-11-13 | 2000-07-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical receiver pre-amplifier which prevents ringing by shunting an input current of the pre-amplifier |
JP2004179998A (en) * | 2002-11-27 | 2004-06-24 | Mitsubishi Electric Corp | Preamplifier |
WO2014049795A1 (en) * | 2012-09-27 | 2014-04-03 | 三菱電機株式会社 | Receiver and reception method |
-
1992
- 1992-10-27 JP JP28861992A patent/JPH06140843A/en active Pending
Cited By (5)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US6084232A (en) * | 1997-11-13 | 2000-07-04 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Optical receiver pre-amplifier which prevents ringing by shunting an input current of the pre-amplifier |
JP2004179998A (en) * | 2002-11-27 | 2004-06-24 | Mitsubishi Electric Corp | Preamplifier |
WO2014049795A1 (en) * | 2012-09-27 | 2014-04-03 | 三菱電機株式会社 | Receiver and reception method |
JPWO2014049795A1 (en) * | 2012-09-27 | 2016-08-22 | 三菱電機株式会社 | Receiver and receiving method |
US9503198B2 (en) | 2012-09-27 | 2016-11-22 | Mitsubishi Electric Corporation | Receiver and reception method |
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