JPH07135453A - Signal converter - Google Patents
Signal converterInfo
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- JPH07135453A JPH07135453A JP5283206A JP28320693A JPH07135453A JP H07135453 A JPH07135453 A JP H07135453A JP 5283206 A JP5283206 A JP 5283206A JP 28320693 A JP28320693 A JP 28320693A JP H07135453 A JPH07135453 A JP H07135453A
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- Manipulation Of Pulses (AREA)
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Abstract
Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】この発明は外部ノイズなどによる
直流レベルの変動を受けたパルス信号を所定の矩形波信
号に変換するような信号変換装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a signal converter for converting a pulse signal, which has been subjected to a change in DC level due to external noise or the like, into a predetermined rectangular wave signal.
【0002】[0002]
【従来の技術】光通信などにおいて矩形波による多値P
PM(Pulse Position Modulation )などを用いる場
合、受信した信号をTTL(Transistor Transistor Lo
gic )レベルなどに変換するためには、図6に示すよう
な装置が用いられている。すなわち、図6におけるアン
プ1に信号が与えられて増幅され、コンパレータ2によ
って、所定のしきい値電圧Vthによってレベル弁別さ
れ、しきい値電圧Vthを超える部分が矩形波信号とし
て出力される。2. Description of the Related Art In optical communication or the like, a multi-value P by a rectangular wave is used.
When using PM (Pulse Position Modulation), etc., the received signal is converted to TTL (Transistor Transistor Lo).
A device as shown in FIG. 6 is used for converting into a gic level. That is, the signal is given to the amplifier 1 in FIG. 6 to be amplified, the level is discriminated by the predetermined threshold voltage Vth by the comparator 2, and the portion exceeding the threshold voltage Vth is output as a rectangular wave signal.
【0003】[0003]
【発明が解決しようとする課題】図7はパルス密度によ
る直流レベル変動の様子を示す図であり、図8は信号強
度変化による直流レベル変動の様子を示す図である。FIG. 7 is a diagram showing how the DC level changes due to the pulse density, and FIG. 8 shows how the DC level changes due to the signal strength change.
【0004】光通信などにおいて矩形波による多値PP
Mなどを用いる場合、たとえばプリアンブル部にデュー
ティ比(信号が「H」レベルである比率)50%の矩形
波を用いたとすると、プリアンブル部とデータ部におい
てパルスの密度に著しい差が生じる。パルス密度が疎で
あるときは、図7(a)に示すように、信号の平均値で
ある直流レベルはパルスの下部にあるが、デューティ比
50%時には、図7(b)に示すようにパルスの中心と
なり、コンパレータ2の入力段において信号に対して相
対的な直流レベルの変動(DCワンダリング)を生じ
る。また、図8に示すように、入力信号強度が急激に変
化したときも、同様に直流レベルに変動を生じる。Multi-valued PP using rectangular waves in optical communication and the like
When M or the like is used, for example, if a rectangular wave with a duty ratio of 50% (the ratio at which the signal is at the “H” level) is used for the preamble part, a significant difference occurs in the pulse density between the preamble part and the data part. When the pulse density is sparse, the DC level, which is the average value of the signal, is at the bottom of the pulse as shown in FIG. 7A, but when the duty ratio is 50%, as shown in FIG. At the center of the pulse, fluctuations in DC level (DC wandering) occur relative to the signal at the input stage of the comparator 2. Further, as shown in FIG. 8, when the input signal strength changes abruptly, the DC level also changes.
【0005】このような変動はそのしきい値とノイズの
マージンを大きく取ることを不可能にし、結果的にSN
比を悪化させてしまう。これは、ビットエラー率の増加
やダイナミックレンジの低下につながる。Such variations make it impossible to take a large margin between the threshold value and noise, and as a result, SN
It makes the ratio worse. This leads to an increase in bit error rate and a decrease in dynamic range.
【0006】それゆえに、この発明の主たる目的は、直
流レベルの変動を回避できるような信号変換装置を提供
することである。Therefore, a main object of the present invention is to provide a signal converter capable of avoiding fluctuations in DC level.
【0007】[0007]
【課題を解決するための手段】請求項1に係る発明は、
外部ノイズなどによる直流レベルの変動を受けたパルス
信号を所定の矩形波信号に変換する信号変換装置であっ
て、パルス信号に含まれる直流レベルの変動を除去する
とともに、そのパルス信号の前縁と後縁で正負の信号に
変換する変換手段と、正負のしきい値のヒステリシス特
性を有し、変換手段によって変換された信号をレベル弁
別して矩形波信号を出力する比較手段とを備えて構成さ
れる。The invention according to claim 1 is
A signal conversion device for converting a pulse signal, which has received a change in DC level due to external noise or the like, into a predetermined rectangular wave signal, which removes a change in DC level contained in the pulse signal, and a leading edge of the pulse signal. It comprises a conversion means for converting into a positive / negative signal at the trailing edge, and a comparison means having a hysteresis characteristic of positive / negative threshold values and discriminating the level of the signal converted by the conversion means to output a rectangular wave signal. It
【0008】請求項2に係る発明は、請求項1の変換手
段として微分回路またはハイパスフィルタが用いられ
る。The invention according to claim 2 uses a differentiating circuit or a high-pass filter as the converting means according to claim 1.
【0009】[0009]
【作用】この発明に係る信号変換装置は、パルス信号の
前縁と後縁で正負の信号に変換して直流レベルの変動を
除去し、その正負の信号を、正負のしきい値のヒステリ
シス特性を有する比較手段に与えてレベル弁別し、矩形
波信号を出力する。The signal converter according to the present invention converts positive and negative signals into positive and negative signals at the leading edge and the trailing edge of the pulse signal to eliminate fluctuations in the DC level, and the positive and negative signals have hysteresis characteristics of positive and negative threshold values. Is applied to the comparing means having the above to perform level discrimination, and a rectangular wave signal is output.
【0010】[0010]
【実施例】図1はこの発明の一実施例のブロック図であ
る。図1において、直流レベルの変動を受けたパルス信
号は微分回路3に与えられ、その前縁が正の信号に変換
され、その後縁が負の信号に変換されて、直流レベル変
動が除去され、ヒステリシスコンパレータ4に与えられ
る。ヒステリシスコンパレータ4は正負のしきい値のヒ
ステリシス特性を有し、微分回路3の出力信号をレベル
弁別して矩形波信号を出力する。このように、微分回路
3によって直流レベル変動を除去することによって、直
流レベル変動を伴ったパルス信号が入力されても、その
直流レベルの変動を回避して矩形波信号を出力すること
ができる。1 is a block diagram of an embodiment of the present invention. In FIG. 1, the pulse signal that has undergone the fluctuation of the DC level is given to the differentiating circuit 3, its leading edge is converted into a positive signal and its trailing edge is converted into a negative signal, and the DC level fluctuation is removed, It is given to the hysteresis comparator 4. The hysteresis comparator 4 has a hysteresis characteristic of positive and negative threshold values, level-discriminates the output signal of the differentiating circuit 3, and outputs a rectangular wave signal. In this way, by removing the DC level fluctuation by the differentiating circuit 3, even if a pulse signal accompanied by the DC level fluctuation is input, it is possible to avoid the DC level fluctuation and output a rectangular wave signal.
【0011】図2はこの発明の実施例を光通信に適用し
た場合のブロック図である。図2において、電源電圧V
ccと接地間にPIN−PD(PINフォトダイオー
ド)5と抵抗6とが直列接続される。PIN−PD5は
光信号を受信して、光−電流変換を行なうものであり、
その変換した信号をハイパスフィルタ7に与える。ハイ
パスフィルタ7は図1の微分回路3と同様にして、信号
の前縁と後縁を正負の信号に変換し、アンプ8に与え
る。アンプ8はその信号を増幅し、ヒステリシスコンパ
レータ4に与える。ヒステリシスコンパレータ4は図1
と同様にして、アンプ8で増幅されたハイパスフィルタ
7の出力を正負のしきい値でレベル弁別し、直流レベル
変動を回避した矩形波信号を出力する。FIG. 2 is a block diagram when the embodiment of the present invention is applied to optical communication. In FIG. 2, the power supply voltage V
A PIN-PD (PIN photodiode) 5 and a resistor 6 are connected in series between cc and ground. The PIN-PD5 receives an optical signal and performs light-current conversion,
The converted signal is given to the high pass filter 7. The high-pass filter 7 converts the leading edge and the trailing edge of the signal into positive and negative signals and applies the same to the amplifier 8 in the same manner as the differentiating circuit 3 in FIG. The amplifier 8 amplifies the signal and supplies it to the hysteresis comparator 4. The hysteresis comparator 4 is shown in Fig. 1.
Similarly, the output of the high-pass filter 7 amplified by the amplifier 8 is level discriminated by the positive and negative threshold values, and the rectangular wave signal which avoids the DC level fluctuation is output.
【0012】図3は図2に示した実施例のより具体的な
回路図である。図3において、ハイパスフィルタ7はコ
ンデンサ71と抵抗72とを含み、10kHzの遮断周
波数を有している。アンプ8はそのベースにコンデンサ
80を介してハイパスフィルタ7の出力が与えられるト
ランジスタ81を含み、トランジスタ81のベースには
電源電圧Vccと接地間に接続された抵抗82と83と
によってバイアス電圧が与えられる。トランジスタ81
のコレクタと電源電圧Vccとの間には抵抗84が接続
され、トランジスタ81のエミッタと接地間には抵抗8
5と、抵抗86およびコンデンサ87との並列回路が接
続される。トランジスタ81のコレクタから信号が出力
され、抵抗R41を介してコンパレータ4の比較入力端
に与えられる。コンパレータ4の比較入力端と出力との
間には抵抗42が接続され、コンパレータ4の基準入力
端にはたとえば2.5Vの基準電圧が与えられる。コン
パレータ4の出力と電源電圧Vccとの間には抵抗43
が接続される。FIG. 3 is a more specific circuit diagram of the embodiment shown in FIG. In FIG. 3, the high-pass filter 7 includes a capacitor 71 and a resistor 72 and has a cutoff frequency of 10 kHz. The amplifier 8 includes a transistor 81 whose base receives the output of the high-pass filter 7 via a capacitor 80, and a bias voltage is applied to the base of the transistor 81 by resistors 82 and 83 connected between the power supply voltage Vcc and the ground. To be Transistor 81
The resistor 84 is connected between the collector of the transistor 81 and the power supply voltage Vcc, and the resistor 8 is connected between the emitter of the transistor 81 and the ground.
5 and a parallel circuit of the resistor 86 and the capacitor 87 are connected. A signal is output from the collector of the transistor 81 and applied to the comparison input terminal of the comparator 4 via the resistor R41. A resistor 42 is connected between the comparison input end of the comparator 4 and the output, and a reference voltage of 2.5 V, for example, is applied to the reference input end of the comparator 4. A resistor 43 is provided between the output of the comparator 4 and the power supply voltage Vcc.
Are connected.
【0013】図4は図3の各部の波形図である。PIN
−PD5は光信号を受信すると、光−電流変換を行なっ
て、図4(a)に示すように直流レベル変動を伴ったパ
ルス信号を出力する。このパルス信号はコンデンサ71
と抵抗72とからなるハイパスフィルタ7を通過し、図
4(b)に示すようにパルス信号の前縁が直流レベルに
対して正に変化し、後縁が直流レベルに対して負に変化
する信号に変換され、直流レベル変動が除かれる。ハイ
パスフィルタ7から出力される信号は、正の方向と負の
方向にほぼ等しい大きさのパルスとなるため、パルス密
度や信号強度による直流レベルの変動を生じない。そし
て、この信号はアンプ8のトランジスタ81によって、
図4(c)に示すように、約20倍に増幅されてヒステ
リシスコンパレータ4に与えられる。ヒステリシスコン
パレータ4は図4(c)の点線で示すように、Vthと
−Vthのしきい値を有しており、その出力から図4
(d)に示すようなTTLレベルの矩形波信号を出力し
て元の信号を復元する。FIG. 4 is a waveform diagram of each part of FIG. PIN
-When the PD 5 receives the optical signal, it performs light-current conversion and outputs a pulse signal accompanied by DC level fluctuation as shown in Fig. 4A. This pulse signal is the capacitor 71
After passing through a high-pass filter 7 composed of a resistor 72 and a resistor 72, the leading edge of the pulse signal changes positively with respect to the DC level and the trailing edge changes negatively with respect to the DC level as shown in FIG. 4B. It is converted into a signal and the DC level fluctuation is removed. Since the signal output from the high-pass filter 7 is a pulse having substantially the same magnitude in the positive direction and the negative direction, the DC level does not change due to the pulse density or the signal strength. Then, this signal is output by the transistor 81 of the amplifier 8.
As shown in FIG. 4C, it is amplified about 20 times and given to the hysteresis comparator 4. The hysteresis comparator 4 has threshold values of Vth and -Vth as shown by the dotted line in FIG.
A TTL level rectangular wave signal as shown in (d) is output to restore the original signal.
【0014】図5はこの発明のさらに他の実施例を示す
ブロック図である。この図5に示した実施例は、前述の
図2に示したアンプ8をPIN−PD5とハイパスフィ
ルタ7との間に接続したものであり、その動作および効
果は図2の実施例とほぼ同じである。FIG. 5 is a block diagram showing still another embodiment of the present invention. In the embodiment shown in FIG. 5, the amplifier 8 shown in FIG. 2 is connected between the PIN-PD 5 and the high-pass filter 7, and its operation and effect are almost the same as those of the embodiment shown in FIG. Is.
【0015】[0015]
【発明の効果】以上のように、この発明によれば、直流
レベル変動を伴ったパルス信号の前縁と後縁で正負の信
号に変換して直流レベルの変動を除去し、その信号を正
負のしきい値のヒステリシス特性を有する比較手段によ
ってレベル弁別して矩形波信号を出力するようにしたの
で、矩形波の復元においてパルス幅,エラー率,ダイナ
ミックレンジなどに悪影響を及ぼす直流レベル変動を回
避することができる。As described above, according to the present invention, the positive and negative signals are converted into positive and negative signals at the leading edge and the trailing edge of the pulse signal accompanied by the fluctuation of the DC level to eliminate the fluctuation of the DC level, and the signal is changed to the positive or negative sign. Since the rectangular wave signal is outputted by discriminating the level by the comparing means having the hysteresis characteristic of the threshold value of, the DC level fluctuation which adversely affects the pulse width, the error rate, the dynamic range, etc. in the restoration of the rectangular wave is avoided. be able to.
【図1】この発明の一実施例のブロック図である。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of the present invention.
【図2】この発明の実施例を光通信に適用した場合のブ
ロック図である。FIG. 2 is a block diagram when an embodiment of the present invention is applied to optical communication.
【図3】図2に示した実施例のより具体的な回路図であ
る。FIG. 3 is a more specific circuit diagram of the embodiment shown in FIG.
【図4】図3の各部の波形図である。FIG. 4 is a waveform diagram of each part of FIG.
【図5】この発明のその他の実施例を示すブロック図で
ある。FIG. 5 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.
【図6】従来の信号変換装置のブロック図である。FIG. 6 is a block diagram of a conventional signal conversion device.
【図7】従来の信号変換装置におけるパルス密度による
直流レベル変動の様子を説明するための波形図である。FIG. 7 is a waveform diagram for explaining how the DC level varies depending on the pulse density in the conventional signal converter.
【図8】信号強度変化による直流レベル変動の様子を示
す波形図である。FIG. 8 is a waveform diagram showing how a DC level changes due to a change in signal strength.
3 微分回路 4 ヒステリシスコンパレータ 5 PIN−PD 6 抵抗 7 ハイパスフィルタ 8 アンプ 3 Differentiating circuit 4 Hysteresis comparator 5 PIN-PD 6 Resistor 7 High pass filter 8 Amplifier
Claims (2)
を受けたパルス信号を所定の矩形波信号に変換する信号
変換装置であって、 前記パルス信号に含まれる直流レベルの変動を除去する
とともに、該パルス信号の前縁と後縁とで正負の信号に
変換する変換手段、および正負のしきい値のヒステリシ
ス特性を有し、前記変換手段によって変換された信号を
レベル弁別して矩形波信号を出力する比較手段を備え
た、信号変換装置。1. A signal conversion device for converting a pulse signal, which has undergone a change in DC level due to external noise or the like, into a predetermined rectangular wave signal, wherein the DC level fluctuation contained in the pulse signal is removed and the pulse signal is removed. A converter that converts positive and negative signals at the leading edge and the trailing edge of the pulse signal, and a hysteresis characteristic of positive and negative threshold values, level-discriminates the signal converted by the converter, and outputs a rectangular wave signal. A signal conversion device comprising a comparison means.
スフィルタである、請求項1の信号変換装置。2. The signal conversion device according to claim 1, wherein the conversion means is a differentiating circuit or a high-pass filter.
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5283206A JPH07135453A (en) | 1993-11-12 | 1993-11-12 | Signal converter |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP5283206A JPH07135453A (en) | 1993-11-12 | 1993-11-12 | Signal converter |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPH07135453A true JPH07135453A (en) | 1995-05-23 |
Family
ID=17662498
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP5283206A Withdrawn JPH07135453A (en) | 1993-11-12 | 1993-11-12 | Signal converter |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPH07135453A (en) |
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-
1993
- 1993-11-12 JP JP5283206A patent/JPH07135453A/en not_active Withdrawn
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Legal Events
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