JPH0638514Y2 - 光受信器 - Google Patents
光受信器Info
- Publication number
- JPH0638514Y2 JPH0638514Y2 JP1988097142U JP9714288U JPH0638514Y2 JP H0638514 Y2 JPH0638514 Y2 JP H0638514Y2 JP 1988097142 U JP1988097142 U JP 1988097142U JP 9714288 U JP9714288 U JP 9714288U JP H0638514 Y2 JPH0638514 Y2 JP H0638514Y2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- output
- preamplifier
- amplifier
- optical receiver
- signal
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
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- Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】 〔産業上の利用分野〕 本考案は光受信器に係り、特に信号帯域外に自動利得制
御用のパイロツト信号を有する画像信号により直接強度
変調された光信号を受信する光受信器に関するものであ
る。
御用のパイロツト信号を有する画像信号により直接強度
変調された光信号を受信する光受信器に関するものであ
る。
従来のこの種の光受信器の一例を第２図に示し説明す
る。
る。
図において、１は光信号を入力されるアバランシエフオ
トダイオード（以下、APDと略称する）、３はこのAPD1
に反転入力（−側入力）端子が接続された前置増幅器、
２はこの前置増幅器３の帰還抵抗器であり、前置増幅器
３と帰還抵抗器２により、いわゆる、トランスインピー
ダンス型増幅器を構成している。４はこの前置増幅器３
の非反転入力（＋側入力）端子に接続される基準電圧
源、５は結合コンデンサ、６は前置増幅器３の出力を増
幅する主増幅器、７は低域波器、８は出力端子であ
る。
トダイオード（以下、APDと略称する）、３はこのAPD1
に反転入力（−側入力）端子が接続された前置増幅器、
２はこの前置増幅器３の帰還抵抗器であり、前置増幅器
３と帰還抵抗器２により、いわゆる、トランスインピー
ダンス型増幅器を構成している。４はこの前置増幅器３
の非反転入力（＋側入力）端子に接続される基準電圧
源、５は結合コンデンサ、６は前置増幅器３の出力を増
幅する主増幅器、７は低域波器、８は出力端子であ
る。
９はバンドパスフイルタ、10はパイロツト信号増幅器、
11は検波回路で、これらは主増幅器６の出力からパイロ
ツト信号のピークレベルを検出する手段を構成してい
る。
11は検波回路で、これらは主増幅器６の出力からパイロ
ツト信号のピークレベルを検出する手段を構成してい
る。
12は低域波器、13は比較増幅器、14はこの比較増幅器
13の基準電圧源、15はAPDバイアス発生回路、16はバイ
パスコンデンサである。
13の基準電圧源、15はAPDバイアス発生回路、16はバイ
パスコンデンサである。
つぎにこの第２図に示す光受信器の動作について説明す
る。
る。
いま、例えば、信号帯域外に自動利得制御（以下、AGC
と略称する）用のパイロツト信号を重畳された画像信号
により直接強度変調された光信号がAPD1に入力された場
合を考えると、このAPD1により光信号は電気信号に変換
され、前置増幅器３の反転入力端子（−側入力端子）へ
入力される。前述したように、帰還抵抗器２と前置増幅
器３はトランスインピーダンス型の増幅器を形成してお
り、光受信器の初段の増幅器として一般に使用されるも
のであり、APD1からの微少な電流を信号対雑音比の劣化
をできるだけ少なくして増幅する。そして、この前置増
幅器３の出力は結合コンデンサ５により直流成分をカツ
トされて主増幅器６へ送出され、この主増幅器６は入力
された信号を必要なレベルまで増幅し、低域波器７へ
送出する。この低域波器７は入力された信号から画像
信号のみを取り出し、すなわち、信号帯域外に重畳され
たパイロツト信号を除去して出力端子８へ送出する。
と略称する）用のパイロツト信号を重畳された画像信号
により直接強度変調された光信号がAPD1に入力された場
合を考えると、このAPD1により光信号は電気信号に変換
され、前置増幅器３の反転入力端子（−側入力端子）へ
入力される。前述したように、帰還抵抗器２と前置増幅
器３はトランスインピーダンス型の増幅器を形成してお
り、光受信器の初段の増幅器として一般に使用されるも
のであり、APD1からの微少な電流を信号対雑音比の劣化
をできるだけ少なくして増幅する。そして、この前置増
幅器３の出力は結合コンデンサ５により直流成分をカツ
トされて主増幅器６へ送出され、この主増幅器６は入力
された信号を必要なレベルまで増幅し、低域波器７へ
送出する。この低域波器７は入力された信号から画像
信号のみを取り出し、すなわち、信号帯域外に重畳され
たパイロツト信号を除去して出力端子８へ送出する。
一方、主増幅器６の出力は分岐されてバンドパスフイル
タ９へ導かれ、このバンドパスフイルタ９によりパイロ
ツト信号のみ取り出される。パイロツト信号増幅器10は
パイロツト信号を次段の検波回路11にて検波できるレベ
ルまで増幅する。検波回路11の検波出力は低域波器12
によつて低周波の変動分のみ取り出され、基準電圧源14
からの基準電圧との差が比較増幅器13により増幅され
る。この比較増幅器13の出力はAPDバイアス発生回路15
に入力され、APDバイアス発生回路15の出力電圧を制御
する。
タ９へ導かれ、このバンドパスフイルタ９によりパイロ
ツト信号のみ取り出される。パイロツト信号増幅器10は
パイロツト信号を次段の検波回路11にて検波できるレベ
ルまで増幅する。検波回路11の検波出力は低域波器12
によつて低周波の変動分のみ取り出され、基準電圧源14
からの基準電圧との差が比較増幅器13により増幅され
る。この比較増幅器13の出力はAPDバイアス発生回路15
に入力され、APDバイアス発生回路15の出力電圧を制御
する。
そして、APD1は印加されるバイアス電圧により増倍率が
変化するから、APDバイアス発生回路15の出力を制御す
ることにより、APD1そのものをAGCの可変素子として使
用するものである。バイパスコンデンサ16はAPD1へのバ
イアス電圧を安定化するためのものである。そして、バ
ンドパスフイルタ9,パイロツト信号増幅器10,検波回路1
1,低域波器12,比較増幅器13およびAPDバイアス発生回
路15はAGC制御回路を構成していて、何かの原因、例え
ば、APD1への光受信入力のレベルの低下などにより主増
幅器６の出力レベル、すなわち、主増幅器６のパイロツ
ト信号の出力レベルの低下が生じた場合には、比較増幅
器13に誤差出力が発生しAPDバイアス発生回路15の出力
電圧を増加せしめ、よつて、APD1の増倍率を増加させ、
主増幅器６の出力レベル、すなわち、出力端子８の出力
レベルを一定に保つものである。
変化するから、APDバイアス発生回路15の出力を制御す
ることにより、APD1そのものをAGCの可変素子として使
用するものである。バイパスコンデンサ16はAPD1へのバ
イアス電圧を安定化するためのものである。そして、バ
ンドパスフイルタ9,パイロツト信号増幅器10,検波回路1
1,低域波器12,比較増幅器13およびAPDバイアス発生回
路15はAGC制御回路を構成していて、何かの原因、例え
ば、APD1への光受信入力のレベルの低下などにより主増
幅器６の出力レベル、すなわち、主増幅器６のパイロツ
ト信号の出力レベルの低下が生じた場合には、比較増幅
器13に誤差出力が発生しAPDバイアス発生回路15の出力
電圧を増加せしめ、よつて、APD1の増倍率を増加させ、
主増幅器６の出力レベル、すなわち、出力端子８の出力
レベルを一定に保つものである。
上述した従来の光受信器は、APDバイアス発生を,APDバ
イアス発生回路の出力電圧を直接変化させて制御すると
いうAGC制御方式をとつている。
イアス発生回路の出力電圧を直接変化させて制御すると
いうAGC制御方式をとつている。
一般に高電圧を発生するAPDバイアス発生回路の出力電
圧は高速で制御できないということ、また、APDバイア
ス発生回路の出力インピーダンスは低消費電力などの観
点から一般に大きくなり、したがつて、バイパスコンデ
ンサとAPDバイアス発生回路の出力インピーダンスで形
成される（APDの端子間インピーダンスはAPDバイアス発
生回路の出力インピーダンスよりさらに大きく無視でき
る）時定数も大きくなることなどにより、AGCの応答を
安全にするためには低域波器のカツトオフ周波数を小
さくする必要があり、結果的にAGC応答が遅くなる。
圧は高速で制御できないということ、また、APDバイア
ス発生回路の出力インピーダンスは低消費電力などの観
点から一般に大きくなり、したがつて、バイパスコンデ
ンサとAPDバイアス発生回路の出力インピーダンスで形
成される（APDの端子間インピーダンスはAPDバイアス発
生回路の出力インピーダンスよりさらに大きく無視でき
る）時定数も大きくなることなどにより、AGCの応答を
安全にするためには低域波器のカツトオフ周波数を小
さくする必要があり、結果的にAGC応答が遅くなる。
したがつて、例えば、光受信入力レベルが高速で変動し
た場合に、AGCが追従できず、出力端子の出力レベルが
変動するという課題があつた。
た場合に、AGCが追従できず、出力端子の出力レベルが
変動するという課題があつた。
本考案の光受信器は、信号帯域外に自動利得制御用のパ
イロツト信号を有する画像信号により直接強度変調され
た光信号を受信する光受信器において、アバランシエフ
オトダイオードと、このアバランシエフオトダイオード
に反転入力端子が接続された前置増幅器と、この前置増
幅器の出力を増幅する主増幅器と、この主増幅器の出力
からパイロツト信号のピークレベルを検出する手段と、
上記ピークレベルの変動成分のうち直流成分と高周波成
分を阻止した成分により上記前置増幅器の非反転入力端
子に接続される基準電圧を制御する手段とを備え、上記
主増幅器に接続されるビデオクランパを介して光受信器
出力を得るようにしたものである。
イロツト信号を有する画像信号により直接強度変調され
た光信号を受信する光受信器において、アバランシエフ
オトダイオードと、このアバランシエフオトダイオード
に反転入力端子が接続された前置増幅器と、この前置増
幅器の出力を増幅する主増幅器と、この主増幅器の出力
からパイロツト信号のピークレベルを検出する手段と、
上記ピークレベルの変動成分のうち直流成分と高周波成
分を阻止した成分により上記前置増幅器の非反転入力端
子に接続される基準電圧を制御する手段とを備え、上記
主増幅器に接続されるビデオクランパを介して光受信器
出力を得るようにしたものである。
本考案においては、検波回路の出力を結合コンデンサに
より直流成分をカツトした後、低域波器を通し、この
低域波器の出力で基準電圧との差を比較増幅器により
増幅し、その比較増幅器の出力により可変基準電圧源の
出力電圧、すなわち、前置増幅器の非反転入力電圧を制
御する。
より直流成分をカツトした後、低域波器を通し、この
低域波器の出力で基準電圧との差を比較増幅器により
増幅し、その比較増幅器の出力により可変基準電圧源の
出力電圧、すなわち、前置増幅器の非反転入力電圧を制
御する。
以下、図面に基づき本考案の実施例を詳細に説明する。
第１図は本考案による光受信器の一実施例を示すブロツ
ク図である。
ク図である。
この第１図において第２図と同一符号のものは相当部分
を示し、17は画像信号の水平同期信号のレベルを一定に
保つべく直流成分を再生するビデオクランパである。18
は検波回路11の出力から直流成分をカツトする結合コン
デンサ、19はこの結合コンデンサ18の出力から高周波成
分を除去する低域波器、20はこの低域波器19の出力
と基準電圧源21からの基準電圧との差を比較増幅する比
較増幅器で、これらはパイロツト信号のピークレベルの
変動成分のうち直流成分と高周波成分を阻止した成分に
より前置増幅器３の非反転入力端子に接続される基準電
圧を制御する手段を構成している。22は比較増幅器20の
誤差出力により出力電圧が制御される可変基準電圧源
で、この可変基準電圧源22からの基準電圧は前置増幅器
３の非反転入力（＋側入力）端子に供給されるように構
成されている。
を示し、17は画像信号の水平同期信号のレベルを一定に
保つべく直流成分を再生するビデオクランパである。18
は検波回路11の出力から直流成分をカツトする結合コン
デンサ、19はこの結合コンデンサ18の出力から高周波成
分を除去する低域波器、20はこの低域波器19の出力
と基準電圧源21からの基準電圧との差を比較増幅する比
較増幅器で、これらはパイロツト信号のピークレベルの
変動成分のうち直流成分と高周波成分を阻止した成分に
より前置増幅器３の非反転入力端子に接続される基準電
圧を制御する手段を構成している。22は比較増幅器20の
誤差出力により出力電圧が制御される可変基準電圧源
で、この可変基準電圧源22からの基準電圧は前置増幅器
３の非反転入力（＋側入力）端子に供給されるように構
成されている。
つぎにこの第１図に示す実施例の動作を説明する。
まず、バンドパスフイルタ9,パイロツト信号増幅器10,
検波回路11,低域波器12,比較増幅器13およびAPDバイ
アス発生回路15により構成されるAGC制御回路は前述の
第２図と全く同じ機能を有する。ただし、応答速度が遅
いことは前に述べた通りである。そして、結合コンデン
サ18,低域波器19,比較増幅器20および可変基準電圧源
22は同様にAGC制御回路を構成している。すなわち、検
波回路11の出力から直流成分をカツトして、バンドパス
フイルタ9,パイロツト信号増幅器10,検波回路11,低域
波器12,比較増幅器13およびAPDバイアス発生回路15で構
成されるAGC制御回路と競合が無いようにし、かつ低域
波器19のカツトオフ周波数により決まる応答速度もバ
ンドパスフイルタ9,パイロツト信号増幅器10,検波回路1
1,低域波器12,比較増幅器13およびAPDバイアス発生回
路15で構成されるAGC制御回路の応答速度より速くし、
低域波器19の出力と基準電圧源21からの基準電圧の差
を比較増幅器20により比較増幅し、この比較増幅器20の
出力により可変基準電圧源22の出力を制御する。
検波回路11,低域波器12,比較増幅器13およびAPDバイ
アス発生回路15により構成されるAGC制御回路は前述の
第２図と全く同じ機能を有する。ただし、応答速度が遅
いことは前に述べた通りである。そして、結合コンデン
サ18,低域波器19,比較増幅器20および可変基準電圧源
22は同様にAGC制御回路を構成している。すなわち、検
波回路11の出力から直流成分をカツトして、バンドパス
フイルタ9,パイロツト信号増幅器10,検波回路11,低域
波器12,比較増幅器13およびAPDバイアス発生回路15で構
成されるAGC制御回路と競合が無いようにし、かつ低域
波器19のカツトオフ周波数により決まる応答速度もバ
ンドパスフイルタ9,パイロツト信号増幅器10,検波回路1
1,低域波器12,比較増幅器13およびAPDバイアス発生回
路15で構成されるAGC制御回路の応答速度より速くし、
低域波器19の出力と基準電圧源21からの基準電圧の差
を比較増幅器20により比較増幅し、この比較増幅器20の
出力により可変基準電圧源22の出力を制御する。
そして、この可変基準電圧源22の出力は前置増幅器３の
非反転入力端子（＋側入力端子）に接続されているか
ら、増幅器の非反転入力（＋側入力）端子と反転入力
（−側入力）端子の電位は同じになるという一般原理に
より、前置増幅器３の−側、すなわち、APD1のアノード
側の電位が＋側の変化と同じ量だけ変化し、結果的にAP
D1のバイアス電圧が制御されることになりAGC動作が達
成される。もちろん、バンドパスフイルタ9,パイロツト
信号増幅器10,検波回路11,結合コンデンサ18,低域波
器19,比較増幅器20,可変基準電圧源22のAGC制御回路は
負帰還になるように、すなわち、何かの原因で主増幅器
６の出力レベルが変動しても一定のレベルに戻す方向に
可変基準電圧源22の出力電圧が制御されるよう構成され
ることは謂うまでもない。さらに、前置増幅器３の＋側
入力電圧という低い電圧を制御する方式であるため、AG
C動作の不安定性をもたらすことなく応答速度も早くで
きる。
非反転入力端子（＋側入力端子）に接続されているか
ら、増幅器の非反転入力（＋側入力）端子と反転入力
（−側入力）端子の電位は同じになるという一般原理に
より、前置増幅器３の−側、すなわち、APD1のアノード
側の電位が＋側の変化と同じ量だけ変化し、結果的にAP
D1のバイアス電圧が制御されることになりAGC動作が達
成される。もちろん、バンドパスフイルタ9,パイロツト
信号増幅器10,検波回路11,結合コンデンサ18,低域波
器19,比較増幅器20,可変基準電圧源22のAGC制御回路は
負帰還になるように、すなわち、何かの原因で主増幅器
６の出力レベルが変動しても一定のレベルに戻す方向に
可変基準電圧源22の出力電圧が制御されるよう構成され
ることは謂うまでもない。さらに、前置増幅器３の＋側
入力電圧という低い電圧を制御する方式であるため、AG
C動作の不安定性をもたらすことなく応答速度も早くで
きる。
一方、APD1の出力インピーダンスは非常に大きいため、
前置増幅器３の＋側入力からみた電圧利得は殆ど「１」
である。すなわち、APD1の光受信入力が高速で変動し
て、その変動の速度がバンドパスフイルタ9,パイロツト
信号増幅器10,検波回路11,結合コンデンサ18,低域波
器19,比較増幅器20および可変基準電圧源22で構成され
るAGC制御回路の追従できる速度であれば、可変基準電
圧源22の出力電圧の変化により主増幅器６の出力レベル
を一定に保つと同時に可変基準電圧源22の出力電圧の変
化そのものが前置増幅器３の出力、すなわち、主増幅器
６の出力に重畳されることになるが、主増幅器６の出力
は低域波器７によりパイロツト信号を除去された後、
ビデオクランパ17により水平同期信号の先端を一定レベ
ルに揃えられる結果、上記の重畳された余分な成分は除
去される。
前置増幅器３の＋側入力からみた電圧利得は殆ど「１」
である。すなわち、APD1の光受信入力が高速で変動し
て、その変動の速度がバンドパスフイルタ9,パイロツト
信号増幅器10,検波回路11,結合コンデンサ18,低域波
器19,比較増幅器20および可変基準電圧源22で構成され
るAGC制御回路の追従できる速度であれば、可変基準電
圧源22の出力電圧の変化により主増幅器６の出力レベル
を一定に保つと同時に可変基準電圧源22の出力電圧の変
化そのものが前置増幅器３の出力、すなわち、主増幅器
６の出力に重畳されることになるが、主増幅器６の出力
は低域波器７によりパイロツト信号を除去された後、
ビデオクランパ17により水平同期信号の先端を一定レベ
ルに揃えられる結果、上記の重畳された余分な成分は除
去される。
以上説明したように本考案は、検波回路の出力を結合コ
ンデンサにより直流成分をカツトした後、低域波器を
通し、その低域波器の出力で基準電圧との差を比較増
幅器により増幅し、この比較増幅器の出力により可変基
準電圧源の出力電圧、すなわち、前置増幅器の非反転入
力電圧を制御することにより、前置増幅器の反転入力も
非反転入力と同様の変化をする結果、APDのバイアス電
圧が制御され、AGC動作が達成される効果があり、かつ
比較的低い電圧を制御すればよいことからAGCの応答速
度も早くでき、高速の光受信入力の変動に対してもAGC
動作が達成できるという効果がある。
ンデンサにより直流成分をカツトした後、低域波器を
通し、その低域波器の出力で基準電圧との差を比較増
幅器により増幅し、この比較増幅器の出力により可変基
準電圧源の出力電圧、すなわち、前置増幅器の非反転入
力電圧を制御することにより、前置増幅器の反転入力も
非反転入力と同様の変化をする結果、APDのバイアス電
圧が制御され、AGC動作が達成される効果があり、かつ
比較的低い電圧を制御すればよいことからAGCの応答速
度も早くでき、高速の光受信入力の変動に対してもAGC
動作が達成できるという効果がある。
また、AGC動作により発生する前置増幅器の出力電位の
変動は最終的に終段に設けたクランパーにより簡単に除
去される。
変動は最終的に終段に設けたクランパーにより簡単に除
去される。
第１図は本考案による光受信器の一実施例を示すブロツ
ク図、第２図は従来の光受信器の一例を示すブロツク図
である。 １……アバランシエフオトダイオード、３……前置増幅
器、６……主増幅器、９……バンドパスフイルタ、10…
…パイロツト信号増幅器、11……検波回路、18……結合
コンデンサ、19……低域波器、20……比較増幅器、21
……基準電圧源、22……可変基準電圧源。
ク図、第２図は従来の光受信器の一例を示すブロツク図
である。 １……アバランシエフオトダイオード、３……前置増幅
器、６……主増幅器、９……バンドパスフイルタ、10…
…パイロツト信号増幅器、11……検波回路、18……結合
コンデンサ、19……低域波器、20……比較増幅器、21
……基準電圧源、22……可変基準電圧源。
Claims (1)
- 【請求項１】信号帯域外に自動利得制御用のパイロツト
信号を有する画像信号により直接強度変調された光信号
を受信する光受信器において、アバランシエフオトダイ
オードと、このアバランシエフオトダイオードに反転入
力端子が接続された前置増幅器と、この前置増幅器の出
力を増幅する主増幅器と、この主増幅器の出力からパイ
ロツト信号のピークレベルを検出する手段と、前記ピー
クレベルの変動成分のうち直流成分と高周波成分を阻止
した成分により前記前置増幅器の非反転入力端子に接続
される基準電圧を制御する手段とを備え、前記主増幅器
に接続されるビデオクランパを介して光受信器出力を得
るようにしたことを特徴とする光受信器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988097142U JPH0638514Y2 (ja) | 1988-07-22 | 1988-07-22 | 光受信器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1988097142U JPH0638514Y2 (ja) | 1988-07-22 | 1988-07-22 | 光受信器 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0223132U JPH0223132U (ja) | 1990-02-15 |
| JPH0638514Y2 true JPH0638514Y2 (ja) | 1994-10-05 |
Family
ID=31322386
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1988097142U Expired - Lifetime JPH0638514Y2 (ja) | 1988-07-22 | 1988-07-22 | 光受信器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0638514Y2 (ja) |
-
1988
- 1988-07-22 JP JP1988097142U patent/JPH0638514Y2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0223132U (ja) | 1990-02-15 |
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