JPH07177099A - 光受信装置 - Google Patents
光受信装置Info
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- JPH07177099A JPH07177099A JP5319358A JP31935893A JPH07177099A JP H07177099 A JPH07177099 A JP H07177099A JP 5319358 A JP5319358 A JP 5319358A JP 31935893 A JP31935893 A JP 31935893A JP H07177099 A JPH07177099 A JP H07177099A
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- Japan
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- signal
- feedback resistor
- preamplifier
- light receiving
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 受信できる光入射強度の最大値が向上し、ダ
イナミックレンジが拡大された光受信装置を提供する。 【構成】 前置増幅器２１は、帰還抵抗器２２ａとこれ
に並列接続されたピンダイオード２２ｂとを含む帰還抵
抗部２２を有している。制御部４０は、利得調整信号に
基づいて帰還抵抗部２２におけるピンダイオード２２ｂ
の高周波抵抗値を調整する電流を供給する検出器４５を
有している。
イナミックレンジが拡大された光受信装置を提供する。 【構成】 前置増幅器２１は、帰還抵抗器２２ａとこれ
に並列接続されたピンダイオード２２ｂとを含む帰還抵
抗部２２を有している。制御部４０は、利得調整信号に
基づいて帰還抵抗部２２におけるピンダイオード２２ｂ
の高周波抵抗値を調整する電流を供給する検出器４５を
有している。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、デジタル伝送方式に用
いられる光受信装置に関し、特にその自動利得制御（以
後、ＡＧＣと記す）機能のダイナミックレンジの拡大を
図った光受信装置に関する。
いられる光受信装置に関し、特にその自動利得制御（以
後、ＡＧＣと記す）機能のダイナミックレンジの拡大を
図った光受信装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、デジタル伝送方式では、中継間
隔における伝搬状態の変動や温度変化などに起因する伝
送特性の変動に対して識別回路の入力信号振幅を一定と
するために、ＡＧＣ機能が光受信装置に付加されてい
る。
隔における伝搬状態の変動や温度変化などに起因する伝
送特性の変動に対して識別回路の入力信号振幅を一定と
するために、ＡＧＣ機能が光受信装置に付加されてい
る。
【０００３】図２は、従来のＡＧＣ機能を有する光受信
装置の一例を示すブロック図である。図２において、こ
の光受信装置は、入力端子から入力される光信号を電気
信号に変換する受光素子２１０と、受光素子２１０に接
続され、入出力間に帰還抵抗器２２２の設けられた前置
増幅器２２１と、前置増幅器２２１に接続され、出力端
子より出力信号を出力する可変利得増幅器２３０と、可
変利得増幅器２３０の出力側と電圧印加部との間に設け
られた制御部２４０とから構成されている。
装置の一例を示すブロック図である。図２において、こ
の光受信装置は、入力端子から入力される光信号を電気
信号に変換する受光素子２１０と、受光素子２１０に接
続され、入出力間に帰還抵抗器２２２の設けられた前置
増幅器２２１と、前置増幅器２２１に接続され、出力端
子より出力信号を出力する可変利得増幅器２３０と、可
変利得増幅器２３０の出力側と電圧印加部との間に設け
られた制御部２４０とから構成されている。
【０００４】制御部２４０は、可変利得増幅器２３０の
出力からそのピーク値を検出するピーク検波器２４１
と、このピーク値と基準電圧Ｖref とに基づいて利得制
御信号を可変利得増幅器２３０の電圧印加部に印加する
比較器２４２とを有している。
出力からそのピーク値を検出するピーク検波器２４１
と、このピーク値と基準電圧Ｖref とに基づいて利得制
御信号を可変利得増幅器２３０の電圧印加部に印加する
比較器２４２とを有している。
【０００５】この光受信装置は、受光素子２１０に入力
する光信号の強弱に応じて変動する可変利得増幅器２３
０の出力が、常に一定の振幅になるように利得制御を行
うものである。
する光信号の強弱に応じて変動する可変利得増幅器２３
０の出力が、常に一定の振幅になるように利得制御を行
うものである。
【０００６】また、この種の光受信装置として、受光素
子にアバランシェフォトダイオード（以後、ＡＰＤと記
す）を用いたものもある。図３は、ＡＰＤを用いたＡＧ
Ｃ機能を有する光受信装置の一例を示すブロック図であ
る。図３において、この光受信装置は、ＡＰＤからなる
受光素子３１０と、帰還抵抗器３２２の設けられた前置
増幅器３２１と、可変利得増幅器３３０と、制御部３４
０とから構成されている。
子にアバランシェフォトダイオード（以後、ＡＰＤと記
す）を用いたものもある。図３は、ＡＰＤを用いたＡＧ
Ｃ機能を有する光受信装置の一例を示すブロック図であ
る。図３において、この光受信装置は、ＡＰＤからなる
受光素子３１０と、帰還抵抗器３２２の設けられた前置
増幅器３２１と、可変利得増幅器３３０と、制御部３４
０とから構成されている。
【０００７】制御部３４０は、図２に示した装置と同様
に、可変利得増幅器３３０の出力からそのピーク値を検
出するピーク検波器３４１と、このピーク値と基準電圧
Ｖref とに基づいて利得制御信号を可変利得増幅器３３
０の電圧印加部に印加する比較器３４２とを有してい
る。制御部３４０はさらに、監視点Ｍにおける比較器３
４２の出力（利得制御信号）と基準電圧Ｖref とに基
き、さらにＤＣ／ＤＣコンバータ３４４を通して、逆バ
イアス信号を受光素子３１０に印加する比較器３４３を
有している。
に、可変利得増幅器３３０の出力からそのピーク値を検
出するピーク検波器３４１と、このピーク値と基準電圧
Ｖref とに基づいて利得制御信号を可変利得増幅器３３
０の電圧印加部に印加する比較器３４２とを有してい
る。制御部３４０はさらに、監視点Ｍにおける比較器３
４２の出力（利得制御信号）と基準電圧Ｖref とに基
き、さらにＤＣ／ＤＣコンバータ３４４を通して、逆バ
イアス信号を受光素子３１０に印加する比較器３４３を
有している。
【０００８】この光受信装置は、可変利得増幅器３３０
の利得を制御する比較器３４２を含む回路（いわゆる、
電気のＡＧＣ回路）と、受光素子３１０の増倍率を制御
する比較器３４３を含む回路（いわゆる、増倍率のＡＧ
Ｃ回路）とを受光レベルに応じて使い分けし得る構成で
ある。即ち、この光受信装置では、低い入力光レベルに
対しては、増倍率が大きくなるように増倍率のＡＧＣ回
路を動作させる一方、高い入力光レベルに対しては、電
気のＡＧＣ回路を動作させることによって、低い入力光
レベルから高い入力光レベルまでのダイナミックレンジ
を得ている。
の利得を制御する比較器３４２を含む回路（いわゆる、
電気のＡＧＣ回路）と、受光素子３１０の増倍率を制御
する比較器３４３を含む回路（いわゆる、増倍率のＡＧ
Ｃ回路）とを受光レベルに応じて使い分けし得る構成で
ある。即ち、この光受信装置では、低い入力光レベルに
対しては、増倍率が大きくなるように増倍率のＡＧＣ回
路を動作させる一方、高い入力光レベルに対しては、電
気のＡＧＣ回路を動作させることによって、低い入力光
レベルから高い入力光レベルまでのダイナミックレンジ
を得ている。
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】しかし、図２（図３）
に示した装置も含め、従来の光受信装置においては、受
光素子２１０（３１０）に対する光入射強度が増大する
と、受光素子２１０（３１０）から出力される電気信号
（光電流）が増大するため、前置増幅器２２１（３２
１）が飽和状態となり、したがって、前置増幅器２２１
（３２１）の出力信号の波形に歪みが発生する。そし
て、さらに光入射強度が増大すると、前置増幅器２２１
（３２１）の動作範囲を越えて受信不能となる。このた
め、光入射におけるダイナミックレンジを拡大すること
が困難になるという問題点がある。
に示した装置も含め、従来の光受信装置においては、受
光素子２１０（３１０）に対する光入射強度が増大する
と、受光素子２１０（３１０）から出力される電気信号
（光電流）が増大するため、前置増幅器２２１（３２
１）が飽和状態となり、したがって、前置増幅器２２１
（３２１）の出力信号の波形に歪みが発生する。そし
て、さらに光入射強度が増大すると、前置増幅器２２１
（３２１）の動作範囲を越えて受信不能となる。このた
め、光入射におけるダイナミックレンジを拡大すること
が困難になるという問題点がある。
【００１０】本発明の課題は、受信できる光入射強度の
最大値を引き上げてダイナミックレンジの拡大を図った
光受信装置を提供することである。
最大値を引き上げてダイナミックレンジの拡大を図った
光受信装置を提供することである。
【００１１】
【課題を解決するための手段】本発明によれば、光信号
を電気信号に変換する受光素子と、該受光素子の出力信
号を増幅する前置増幅器と、該前置増幅器の出力信号を
増幅する可変利得増幅器と、該可変利得増幅器の出力信
号の振幅を検出するピーク検波器と該ピーク検波器の出
力信号に基づいて前記可変利得増幅器の利得を調整する
利得調整信号を出力する第１の比較器とを含む制御部と
を有する光受信装置において、前記前置増幅器は、帰還
抵抗器と該帰還抵抗器に並列接続されたピンダイオード
とを含む帰還抵抗部を有し、前記制御部は、前記利得調
整信号に基づいて前記帰還抵抗部における前記ピンダイ
オードの高周波抵抗値を調整する電流を供給する検出器
を有することを特徴とする光受信装置が得られる。
を電気信号に変換する受光素子と、該受光素子の出力信
号を増幅する前置増幅器と、該前置増幅器の出力信号を
増幅する可変利得増幅器と、該可変利得増幅器の出力信
号の振幅を検出するピーク検波器と該ピーク検波器の出
力信号に基づいて前記可変利得増幅器の利得を調整する
利得調整信号を出力する第１の比較器とを含む制御部と
を有する光受信装置において、前記前置増幅器は、帰還
抵抗器と該帰還抵抗器に並列接続されたピンダイオード
とを含む帰還抵抗部を有し、前記制御部は、前記利得調
整信号に基づいて前記帰還抵抗部における前記ピンダイ
オードの高周波抵抗値を調整する電流を供給する検出器
を有することを特徴とする光受信装置が得られる。
【００１２】本発明によればさらに、前記受光素子は、
アバランシェフォトダイオードであり、前記制御部は、
前記利得調整信号に基づいて前記アバランシェフォトダ
イオードの逆バイアスを調整する信号を出力する第２の
比較器を有する前記光受信装置が得られる。
アバランシェフォトダイオードであり、前記制御部は、
前記利得調整信号に基づいて前記アバランシェフォトダ
イオードの逆バイアスを調整する信号を出力する第２の
比較器を有する前記光受信装置が得られる。
【００１３】
【実施例】以下、図面を参照して、本発明の一実施例に
よる光受信装置を説明する。
よる光受信装置を説明する。
【００１４】図１は、本実施例による光受信装置を示す
ブロック図である。図１において、本光受信装置は、Ａ
ＰＤからなる受光素子１０と、帰還抵抗部２２の設けら
れた前置増幅器２１と、可変利得増幅器３０と、制御部
４０とから構成されている。
ブロック図である。図１において、本光受信装置は、Ａ
ＰＤからなる受光素子１０と、帰還抵抗部２２の設けら
れた前置増幅器２１と、可変利得増幅器３０と、制御部
４０とから構成されている。
【００１５】帰還抵抗部２２は、固定された抵抗値を有
する帰還抵抗器２２ａと、帰還抵抗器２２ａに並列接続
され、流される電流によって高周波抵抗が変化する特性
を有するピンダイオード２２ｂとを含んでいる。ピンダ
イオード２２ｂは、その両端にそれぞれコンデンサ２２
ｃを介して、帰還抵抗器２２ａに並列接続されているた
め、ピンダイオード２２ｂに流される直流電流（後述す
る）が、前置増幅器２１側に流れることはない。
する帰還抵抗器２２ａと、帰還抵抗器２２ａに並列接続
され、流される電流によって高周波抵抗が変化する特性
を有するピンダイオード２２ｂとを含んでいる。ピンダ
イオード２２ｂは、その両端にそれぞれコンデンサ２２
ｃを介して、帰還抵抗器２２ａに並列接続されているた
め、ピンダイオード２２ｂに流される直流電流（後述す
る）が、前置増幅器２１側に流れることはない。
【００１６】制御部４０は、前述した従来例と同様に、
可変利得増幅器３０の出力のピーク値を検出するピーク
検波器４１と、このピーク値に応じた利得制御信号を可
変利得増幅器３０に印加する比較器４２と、監視点Ｍに
おける比較器４２の出力（利得制御信号）に応じて、Ｄ
Ｃ／ＤＣコンバータ４４を通して、逆バイアス信号を受
光素子１０に印加する比較器４３とを有している。制御
部４０はさらに、検出器４５を有している。
可変利得増幅器３０の出力のピーク値を検出するピーク
検波器４１と、このピーク値に応じた利得制御信号を可
変利得増幅器３０に印加する比較器４２と、監視点Ｍに
おける比較器４２の出力（利得制御信号）に応じて、Ｄ
Ｃ／ＤＣコンバータ４４を通して、逆バイアス信号を受
光素子１０に印加する比較器４３とを有している。制御
部４０はさらに、検出器４５を有している。
【００１７】検出器４５は、監視点Ｍにおける比較器４
２の出力（利得制御信号）を監視し、これが所定のレベ
ル以上の場合に、帰還抵抗部２２のピンダイオード２２
ｂに流す電流を変化させるものである。ここで、利得制
御信号の所定のレベルとは、可変利得増幅器３０の制御
が効かなくなるレベルである。
２の出力（利得制御信号）を監視し、これが所定のレベ
ル以上の場合に、帰還抵抗部２２のピンダイオード２２
ｂに流す電流を変化させるものである。ここで、利得制
御信号の所定のレベルとは、可変利得増幅器３０の制御
が効かなくなるレベルである。
【００１８】次に、本光受信装置の動作を説明する。
【００１９】いま、入力端子から受光素子１０に光信号
が入力されると、そのレベルに応じて電気信号（光電
流）が変化し、前置増幅器２１により増幅後、監視点Ｍ
における利得制御信号によって利得制御された可変利得
増幅器３０にて増幅され、出力端子から出力される。
が入力されると、そのレベルに応じて電気信号（光電
流）が変化し、前置増幅器２１により増幅後、監視点Ｍ
における利得制御信号によって利得制御された可変利得
増幅器３０にて増幅され、出力端子から出力される。
【００２０】そして、可変利得増幅器３０からの出力は
分岐され、ピーク検波器４１によりピーク値が検出さ
れ、このピーク値に基づいて比較器４２により利得制御
信号が出力される。これが監視点Ｍにあらわれる。
分岐され、ピーク検波器４１によりピーク値が検出さ
れ、このピーク値に基づいて比較器４２により利得制御
信号が出力される。これが監視点Ｍにあらわれる。
【００２１】ここで、光入射強度が小さい場合は、比較
器４３を経てＤＣ／ＤＣコンバータ４４によって受光素
子１０にかかる逆バイアスが制御され、出力レベルが一
定に制御される。一方、光入射強度が大きい場合は、可
変利得増幅器３０に帰還がかけられることによってその
利得が制御され、出力レベルが一定に制御される。
器４３を経てＤＣ／ＤＣコンバータ４４によって受光素
子１０にかかる逆バイアスが制御され、出力レベルが一
定に制御される。一方、光入射強度が大きい場合は、可
変利得増幅器３０に帰還がかけられることによってその
利得が制御され、出力レベルが一定に制御される。
【００２２】さらに、光入射強度がさらに大きくなり、
監視点Ｍにおける利得制御信号の監視の結果、伝送信号
に歪みが生じ得る前記所定のレベルになると、検出器４
５は、帰還抵抗部２２におけるピンダイオード２２ｂに
流れる直流電流を変化させ、その高周波抵抗値を低下さ
せることによって実質的な帰還抵抗値を低下させる。あ
るいは、帰還抵抗値を低下させると共に、可変利得増幅
器３０に帰還をかける。
監視点Ｍにおける利得制御信号の監視の結果、伝送信号
に歪みが生じ得る前記所定のレベルになると、検出器４
５は、帰還抵抗部２２におけるピンダイオード２２ｂに
流れる直流電流を変化させ、その高周波抵抗値を低下さ
せることによって実質的な帰還抵抗値を低下させる。あ
るいは、帰還抵抗値を低下させると共に、可変利得増幅
器３０に帰還をかける。
【００２３】以上のようにして、本装置では、広いダイ
ナミックレンジを確保する。
ナミックレンジを確保する。
【００２４】尚、上記実施例では、受光素子としてＡＰ
Ｄを用い、逆バイアスを付加することによりその増倍率
を変化させて、光入射強度の大小に対応しているが、本
発明では、少なくとも、可変利得増幅器の利得の制御と
前置増幅器に付加されたピンダイオードへ供給する直流
電流の制御とがなされればよく、受光素子として通常の
ＰＤを用いて構成することも可能である。
Ｄを用い、逆バイアスを付加することによりその増倍率
を変化させて、光入射強度の大小に対応しているが、本
発明では、少なくとも、可変利得増幅器の利得の制御と
前置増幅器に付加されたピンダイオードへ供給する直流
電流の制御とがなされればよく、受光素子として通常の
ＰＤを用いて構成することも可能である。
【００２５】
【発明の効果】本発明による光受信装置は、前置増幅器
が、帰還抵抗器と該帰還抵抗器に並列接続されたピンダ
イオードとを含む帰還抵抗部を有し、制御部が、利得調
整信号に基づいて帰還抵抗部におけるピンダイオードの
高周波抵抗値を調整する直流電流を供給する検出器を有
するため、受信できる光入射強度の最大値が向上し、ダ
イナミックレンジが拡大される。
が、帰還抵抗器と該帰還抵抗器に並列接続されたピンダ
イオードとを含む帰還抵抗部を有し、制御部が、利得調
整信号に基づいて帰還抵抗部におけるピンダイオードの
高周波抵抗値を調整する直流電流を供給する検出器を有
するため、受信できる光入射強度の最大値が向上し、ダ
イナミックレンジが拡大される。
【００２６】また、この装置を用いれば、光アッテネー
タ等の光受信入力レベルの調整手段を用いないで光伝送
路を構成できる。
タ等の光受信入力レベルの調整手段を用いないで光伝送
路を構成できる。
【図１】本発明の一実施例による光受信装置を示すブロ
ック図である。
ック図である。
【図２】従来例による光受信装置を示すブロック図であ
る。
る。
【図３】従来例による光受信装置を示すブロック図であ
る。
る。
１０ 受光素子（ＡＰＤ） ２１ 前置増幅器（Ａ） ２２ 帰還抵抗部 ２２ａ 帰還抵抗器 ２２ｂ ピンダイオード ２２ｃ コンデンサ ３０ 可変利得増幅器（ＡＧＣ ＡＭＰ） ４０ 制御部 ４１ ピーク検波器 ４２、４３ 比較器 ４４ ＤＣ／ＤＣコンバータ ４５ 検出器 Ｍ 監視点
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 10/04 10/06
Claims (3)
- 【請求項１】 光信号を電気信号に変換する受光素子
と、該受光素子の出力信号を増幅する前置増幅器と、該
前置増幅器の出力信号を増幅する可変利得増幅器と、該
可変利得増幅器の出力信号の振幅を検出するピーク検波
器と該ピーク検波器の出力信号に基づいて前記可変利得
増幅器の利得を調整する利得調整信号を出力する第１の
比較器とを含む制御部とを有する光受信装置において、
前記前置増幅器は、帰還抵抗器と該帰還抵抗器に並列接
続されたピンダイオードとを含む帰還抵抗部を有し、前
記制御部は、前記利得調整信号に基づいて前記帰還抵抗
部における前記ピンダイオードの高周波抵抗値を調整す
る電流を供給する検出器を有することを特徴とする光受
信装置。 - 【請求項２】 前記受光素子は、アバランシェフォトダ
イオードであり、 前記制御部は、前記利得調整信号に基づいて前記アバラ
ンシェフォトダイオードの逆バイアスを調整する信号を
出力する第２の比較器を有する請求項１記載の光受信装
置。 - 【請求項３】 前記ピンダイオードは、その両端にてそ
れぞれコンデンサを介して、前記帰還抵抗器に並列接続
されている請求項１または２記載の光受信装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5319358A JP2713126B2 (ja) | 1993-12-20 | 1993-12-20 | 光受信装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5319358A JP2713126B2 (ja) | 1993-12-20 | 1993-12-20 | 光受信装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07177099A true JPH07177099A (ja) | 1995-07-14 |
| JP2713126B2 JP2713126B2 (ja) | 1998-02-16 |
Family
ID=18109264
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5319358A Expired - Lifetime JP2713126B2 (ja) | 1993-12-20 | 1993-12-20 | 光受信装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2713126B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| ES2125192A1 (es) * | 1997-03-21 | 1999-02-16 | Univ Catalunya Politecnica | Receptor optico dc-9.2 mhz para comunicaciones opticas no guiadas y teledeteccion optica. |
| WO2006046452A1 (en) * | 2004-10-26 | 2006-05-04 | Optoelectronics Co., Ltd. | A preamplifier circuit having a variable feedback resistance |
| US7306154B2 (en) | 2004-10-21 | 2007-12-11 | Optoelectronics Co., Ltd. | Barcode scanning system with a compensation circuit |
| US7354000B2 (en) | 2005-05-05 | 2008-04-08 | Optoelectronics Co., Ltd. | Method and system for sensing a barcode |
| US7526130B2 (en) | 2005-10-18 | 2009-04-28 | Optoelectronics Co., Ltd. | Signal processing in barcode reading with a wavelet transformation |
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| JPH0243011U (ja) * | 1988-09-16 | 1990-03-26 |
-
1993
- 1993-12-20 JP JP5319358A patent/JP2713126B2/ja not_active Expired - Lifetime
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