JPH07193437A - 利得切り替え型光受信増幅回路 - Google Patents
利得切り替え型光受信増幅回路Info
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- JPH07193437A JPH07193437A JP5333004A JP33300493A JPH07193437A JP H07193437 A JPH07193437 A JP H07193437A JP 5333004 A JP5333004 A JP 5333004A JP 33300493 A JP33300493 A JP 33300493A JP H07193437 A JPH07193437 A JP H07193437A
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 光無入力時利得切り替え前後で出力電圧が変
動せず、光無入力時の直流電圧も出力することが可能な
光受信増幅回路。 【構成】 本発明の利得切り替え光受信増幅回路は、受
光素子１と、前記受光素子の出力を増幅する反転増幅器
３と、前記反転増幅器の入出力間に接続される利得切り
替え回路２２と、前記と同一構成のダミー反転増幅器・
利得切り替え回路からなる基準電圧発生源回路２４と、
反転増幅器３の出力を正入力とし、回路２４の出力を負
入力とすると、回路２４の出力をを正負入力とする差動
増幅器２１とを備えて構成される。差動増幅器２０の出
力は光受信出力として、また、差動増幅器２１の出力は
基準電圧回路の出力として使用され、入射光のレベルが
大きい場合、前記２つの利得切り替え回路を同じ時刻で
切り替えて、反転増幅器３の利得と基準電圧発生源回路
２４を構成する反転増幅器１０の利得とが切り替えられ
る。
動せず、光無入力時の直流電圧も出力することが可能な
光受信増幅回路。 【構成】 本発明の利得切り替え光受信増幅回路は、受
光素子１と、前記受光素子の出力を増幅する反転増幅器
３と、前記反転増幅器の入出力間に接続される利得切り
替え回路２２と、前記と同一構成のダミー反転増幅器・
利得切り替え回路からなる基準電圧発生源回路２４と、
反転増幅器３の出力を正入力とし、回路２４の出力を負
入力とすると、回路２４の出力をを正負入力とする差動
増幅器２１とを備えて構成される。差動増幅器２０の出
力は光受信出力として、また、差動増幅器２１の出力は
基準電圧回路の出力として使用され、入射光のレベルが
大きい場合、前記２つの利得切り替え回路を同じ時刻で
切り替えて、反転増幅器３の利得と基準電圧発生源回路
２４を構成する反転増幅器１０の利得とが切り替えられ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、デジタル光信号を電気
信号に変換する光受信回路に係り、特に、受光ダイナミ
ックレンジの拡大を考慮したバースト伝送に用いて好適
な利得切り替え型光受信増幅回路に関する。
信号に変換する光受信回路に係り、特に、受光ダイナミ
ックレンジの拡大を考慮したバースト伝送に用いて好適
な利得切り替え型光受信増幅回路に関する。
【０００２】
【従来の技術】光受信回路に関する従来技術として、例
えば、特開平２−１９９９３４号公報等に記載された技
術が知られている。
えば、特開平２−１９９９３４号公報等に記載された技
術が知られている。
【０００３】図４は従来技術による光受信回路における
利得切り替え光受信増幅回路例を示すブロック図、図５
は従来技術による利得切り替え光受信増幅回路を用いた
光受信回路例を示すブロック図である。図４、図５にお
いて、１は受光素子、２は入力等価容量、３は反転増幅
器、４、６、２６、２７は抵抗、５、８はコンデンサ、
７はダイオード、２５は利得切り替え制御回路、２８は
ピーク値検出回路、２９はコンパレータ回路、３３は基
準電圧回路である。
利得切り替え光受信増幅回路例を示すブロック図、図５
は従来技術による利得切り替え光受信増幅回路を用いた
光受信回路例を示すブロック図である。図４、図５にお
いて、１は受光素子、２は入力等価容量、３は反転増幅
器、４、６、２６、２７は抵抗、５、８はコンデンサ、
７はダイオード、２５は利得切り替え制御回路、２８は
ピーク値検出回路、２９はコンパレータ回路、３３は基
準電圧回路である。
【０００４】図４に示す従来技術による利得切り替え光
受信増幅回路は、反転増幅器３の入出力間に帰還抵抗４
とコンデンサ５とを並列接続すると共に、第２の帰還抵
抗６とコンデンサ８とをスイッチ素子であるダイオード
７を介して並列接続する利得切り替え回路を備えて構成
されており、受光素子１に対する入射光電力が大きい場
合に、利得切り替え制御回路２５を介してスイッチ素子
であるダイオード７を閉じると同時に反転増幅器の利得
を小さく制御するように構成されている。
受信増幅回路は、反転増幅器３の入出力間に帰還抵抗４
とコンデンサ５とを並列接続すると共に、第２の帰還抵
抗６とコンデンサ８とをスイッチ素子であるダイオード
７を介して並列接続する利得切り替え回路を備えて構成
されており、受光素子１に対する入射光電力が大きい場
合に、利得切り替え制御回路２５を介してスイッチ素子
であるダイオード７を閉じると同時に反転増幅器の利得
を小さく制御するように構成されている。
【０００５】また、このような利得切り替え光受信増幅
回路を使用する従来技術による光受信回路は、図５に示
すように、反転増幅器３の入出力間に帰還抵抗４とコン
デンサ５とを並列接続した光受信増幅回路と、前記光受
信増幅回路の無信号時の直流電圧と同電圧を発生する基
準電圧回路３３と、前記光受信増幅回路と前記基準電圧
回路との１／２電圧和のピーク値を検出するピーク値検
出回路２８と、ピーク値検出回路出力を閾値電圧として
光受信増幅回路出力を波形整形するコンパレータ回路２
９とにより構成されている。
回路を使用する従来技術による光受信回路は、図５に示
すように、反転増幅器３の入出力間に帰還抵抗４とコン
デンサ５とを並列接続した光受信増幅回路と、前記光受
信増幅回路の無信号時の直流電圧と同電圧を発生する基
準電圧回路３３と、前記光受信増幅回路と前記基準電圧
回路との１／２電圧和のピーク値を検出するピーク値検
出回路２８と、ピーク値検出回路出力を閾値電圧として
光受信増幅回路出力を波形整形するコンパレータ回路２
９とにより構成されている。
【０００６】なお、図示従来技術による光受信回路は、
図には示していないが反転増幅回路３の利得が図４の場
合同様に制御可能である。
図には示していないが反転増幅回路３の利得が図４の場
合同様に制御可能である。
【０００７】
【発明が解決しようとする課題】前述した従来技術によ
る光受信回路は、デジタル光信号を電気信号に変換する
場合、光受信増幅回路の光無入力時の出力直流電圧が利
得切り替え前後において変動してしまい、基準電圧回路
３３の出力が前記光受信増幅回路の光無入力時の直流電
圧と同電圧とならず、その結果、ピーク値検出回路２８
の出力電圧である閾値電圧が変動し、コンパレータ回路
２９が光受信増幅回路の出力を正しく波形整形すること
ができないという問題点を有している。
る光受信回路は、デジタル光信号を電気信号に変換する
場合、光受信増幅回路の光無入力時の出力直流電圧が利
得切り替え前後において変動してしまい、基準電圧回路
３３の出力が前記光受信増幅回路の光無入力時の直流電
圧と同電圧とならず、その結果、ピーク値検出回路２８
の出力電圧である閾値電圧が変動し、コンパレータ回路
２９が光受信増幅回路の出力を正しく波形整形すること
ができないという問題点を有している。
【０００８】本発明の目的は、前記従来技術の問題点を
解決し、光無入力時の出力直流電圧が利得切り替え前後
において変動せず、正しい光無入力時の直流電圧を出力
することのできる利得切り替え型光受信増幅回路を提供
することにある。
解決し、光無入力時の出力直流電圧が利得切り替え前後
において変動せず、正しい光無入力時の直流電圧を出力
することのできる利得切り替え型光受信増幅回路を提供
することにある。
【０００９】
【課題を解決するための手段】本発明によれば前記目的
は、利得切り替え型光受信増幅回路を、受光素子と、受
光素子からの出力を増幅する反転増幅器と、反転増幅器
の入出力間に、第１の帰還抵抗とコンデンサとを並列接
続すると共に、第２の帰還抵抗とコンデンサとをスイッ
チ素子であるダイオードを介して並列接続する利得切り
替え回路と、前記反転増幅器の出力を正入力とし、反転
増幅器と同一の構成を有するダミー反転増幅器及び利得
切り替え回路からなる基準電圧発生源回路の出力を負入
力とする差動増幅器と、前記基準電圧発生源回路の出力
を正負の入力とする差動増幅器と、入射光電力が大きい
場合に、前記２つの利得切り替え回路から同じ時刻に同
じ電流値を吸い込む利得切り替え制御回路とを備えて構
成することにより達成される。
は、利得切り替え型光受信増幅回路を、受光素子と、受
光素子からの出力を増幅する反転増幅器と、反転増幅器
の入出力間に、第１の帰還抵抗とコンデンサとを並列接
続すると共に、第２の帰還抵抗とコンデンサとをスイッ
チ素子であるダイオードを介して並列接続する利得切り
替え回路と、前記反転増幅器の出力を正入力とし、反転
増幅器と同一の構成を有するダミー反転増幅器及び利得
切り替え回路からなる基準電圧発生源回路の出力を負入
力とする差動増幅器と、前記基準電圧発生源回路の出力
を正負の入力とする差動増幅器と、入射光電力が大きい
場合に、前記２つの利得切り替え回路から同じ時刻に同
じ電流値を吸い込む利得切り替え制御回路とを備えて構
成することにより達成される。
【００１０】
【作用】反転増幅器及び利得切り替え回路による利得切
り替え型光受信増幅回路は、入射光のレベルが小さい場
合、第１の帰還抵抗とコンデンサとにより決定される利
得と帯域幅を持った増幅器として動作する。また、この
利得切り替え型光受信増幅回路は、入射光のレベルが大
きい場合、スイッチ素子であるダイオードがオンとな
り、その利得が第１及び第２の帰還抵抗の並列抵抗によ
り決定される利得に低下し、受光ダイナミックレンジが
広くなって動作する。
り替え型光受信増幅回路は、入射光のレベルが小さい場
合、第１の帰還抵抗とコンデンサとにより決定される利
得と帯域幅を持った増幅器として動作する。また、この
利得切り替え型光受信増幅回路は、入射光のレベルが大
きい場合、スイッチ素子であるダイオードがオンとな
り、その利得が第１及び第２の帰還抵抗の並列抵抗によ
り決定される利得に低下し、受光ダイナミックレンジが
広くなって動作する。
【００１１】このとき、反転増幅器の出力は、ダイオー
ドの順電圧分変動する。また、第２のコンデンサの働き
により帯域の変動を抑えることができ、第２のコンデン
サの値を適切に選択すれば、反転増幅器の帯域幅を、ス
イッチ素子としてのダイオードが開かれているときと同
一の帯域幅とすることもできる。
ドの順電圧分変動する。また、第２のコンデンサの働き
により帯域の変動を抑えることができ、第２のコンデン
サの値を適切に選択すれば、反転増幅器の帯域幅を、ス
イッチ素子としてのダイオードが開かれているときと同
一の帯域幅とすることもできる。
【００１２】ダミー反転増幅器及び利得切り替え回路か
らなる基準電圧発生源回路は、利得切り替え前後の光無
入力時の反転増幅器の出力電圧と同一の電圧を出力す
る。利得切り替え制御回路は、入射光電力が大きい場合
に前記２つの利得切り替え回路から同じ時刻に同じ電流
値を吸い込む。この結果、前記反転増幅器と基準電圧発
生源回路との利得切り替え前後の光無入力時の出力電圧
変動は同一となる。
らなる基準電圧発生源回路は、利得切り替え前後の光無
入力時の反転増幅器の出力電圧と同一の電圧を出力す
る。利得切り替え制御回路は、入射光電力が大きい場合
に前記２つの利得切り替え回路から同じ時刻に同じ電流
値を吸い込む。この結果、前記反転増幅器と基準電圧発
生源回路との利得切り替え前後の光無入力時の出力電圧
変動は同一となる。
【００１３】そして、利得切り替え型光受信増幅回路
は、前記反転増幅器の出力を正入力とし、基準電圧発生
源回路の出力を負入力とする差動増幅器と、基準電圧発
生源回路の出力を正負入力とする差動増幅器とにより出
力段を構成している。
は、前記反転増幅器の出力を正入力とし、基準電圧発生
源回路の出力を負入力とする差動増幅器と、基準電圧発
生源回路の出力を正負入力とする差動増幅器とにより出
力段を構成している。
【００１４】本発明による利得切り替え型光受信増幅回
路は、これにより、光無入力時の利得切り替え前後で出
力電圧が変動することがなく、光無入力時の直流電圧を
も出力することができるものとなる。
路は、これにより、光無入力時の利得切り替え前後で出
力電圧が変動することがなく、光無入力時の直流電圧を
も出力することができるものとなる。
【００１５】
【実施例】以下、本発明による利得切り替え型光受信増
幅回路の一実施例を図面により詳細に説明する。
幅回路の一実施例を図面により詳細に説明する。
【００１６】図１は本発明の一実施例による利得切り替
え型光受信増幅回路を示すブロック図、図２は本発明の
一実施例による利得切り替え型光受信増幅回路を用いた
光受信回路の一例を示すブロック図、図３は利得切り替
えを行う場合、及び、利得切り替えを行わない場合の動
作を説明するタイミングチャートである。図１、図２に
おいて、１０は反転増幅器、１１、１３は抵抗、９、１
２、１４はコンデンサ、１５はダイオード、１６、１
７、１８はトランジスタ、１９は電流源、２０、２１は
差動増幅器、２２、２３は利得切り替え回路、２４は基
準電圧発生源回路、３０、３１は尖頭値検出回路、３２
は利得切り替え判断回路であり、他の符号は図４、図５
の場合と同一である。
え型光受信増幅回路を示すブロック図、図２は本発明の
一実施例による利得切り替え型光受信増幅回路を用いた
光受信回路の一例を示すブロック図、図３は利得切り替
えを行う場合、及び、利得切り替えを行わない場合の動
作を説明するタイミングチャートである。図１、図２に
おいて、１０は反転増幅器、１１、１３は抵抗、９、１
２、１４はコンデンサ、１５はダイオード、１６、１
７、１８はトランジスタ、１９は電流源、２０、２１は
差動増幅器、２２、２３は利得切り替え回路、２４は基
準電圧発生源回路、３０、３１は尖頭値検出回路、３２
は利得切り替え判断回路であり、他の符号は図４、図５
の場合と同一である。
【００１７】本発明の一実施例による利得切り替え型光
受信増幅回路は、図１に示すように、入力等価容量２を
有する受光素子１と、入出力間に利得切り替え回路２２
が接続された反転増幅器３と、入出力間に利得切り替え
回路２３が接続された反転増幅器１０による基準電圧発
生源回路２４と、利得切り替え制御回路２５と、２つの
差動増幅器２０、２１とにより構成されている。
受信増幅回路は、図１に示すように、入力等価容量２を
有する受光素子１と、入出力間に利得切り替え回路２２
が接続された反転増幅器３と、入出力間に利得切り替え
回路２３が接続された反転増幅器１０による基準電圧発
生源回路２４と、利得切り替え制御回路２５と、２つの
差動増幅器２０、２１とにより構成されている。
【００１８】反転増幅器３に接続される利得切り替え回
路２２は、図４により説明した従来技術の場合と同一の
構成を有しており、利得切り替え制御回路２５からの信
号により反転増幅器３の利得の切り替えを制御する。ま
た、基準電圧発生源回路２４内の反転増幅器１０は、反
転増幅器３と同一なダミー反転増幅器であり、この反転
増幅器１０に接続される利得切り替え回路２３も、利得
切り替え回路２２と同一の構成を有し、利得切り替え制
御回路２５からの信号により反転増幅器１０の利得の切
り替えを制御する。
路２２は、図４により説明した従来技術の場合と同一の
構成を有しており、利得切り替え制御回路２５からの信
号により反転増幅器３の利得の切り替えを制御する。ま
た、基準電圧発生源回路２４内の反転増幅器１０は、反
転増幅器３と同一なダミー反転増幅器であり、この反転
増幅器１０に接続される利得切り替え回路２３も、利得
切り替え回路２２と同一の構成を有し、利得切り替え制
御回路２５からの信号により反転増幅器１０の利得の切
り替えを制御する。
【００１９】そして、差動増幅器２０は、その正負の入
力に反転増幅器３、１０の出力信号が加えられ、差動増
幅器２１は、その正負の入力に反転増幅器１０の出力信
号が加えられている。
力に反転増幅器３、１０の出力信号が加えられ、差動増
幅器２１は、その正負の入力に反転増幅器１０の出力信
号が加えられている。
【００２０】前述のように構成される本発明の一実施例
による利得切り替え型光受信増幅回路において、受光素
子１に入射した光信号は、電流信号に変換され、利得切
り替え回路２２で選択されたで帰還抵抗に基づいた利得
を有する反転増幅器３により電圧信号に変換されて出力
される。反転増幅器３の利得は、ダイオード７がオフの
場合に帰還抵抗４により決定され、ダイオード７がオン
の場合、帰還抵抗が抵抗４と抵抗６との並列抵抗となり
この値によって決定される。
による利得切り替え型光受信増幅回路において、受光素
子１に入射した光信号は、電流信号に変換され、利得切
り替え回路２２で選択されたで帰還抵抗に基づいた利得
を有する反転増幅器３により電圧信号に変換されて出力
される。反転増幅器３の利得は、ダイオード７がオフの
場合に帰還抵抗４により決定され、ダイオード７がオン
の場合、帰還抵抗が抵抗４と抵抗６との並列抵抗となり
この値によって決定される。
【００２１】そして、ダイオード７がオンの場合、反転
増幅器３の出力電圧は、ダイオード７の順電圧分だけ変
動する。等価容量２は、受光素子１の端子間容量及び反
転増幅器３の入力容量等、反転増幅器３の入力端子に付
加される容量の総和である。コンデンサ５は、帰還抵抗
が抵抗４のみとなった場合の反転増幅器３の周波数帯域
を決定する。また、コンデンサ６は、帰還抵抗が抵抗４
から抵抗４と抵抗６との並列抵抗となった場合の反転増
幅器３の周波数帯域の変動を抑える働きをする。
増幅器３の出力電圧は、ダイオード７の順電圧分だけ変
動する。等価容量２は、受光素子１の端子間容量及び反
転増幅器３の入力容量等、反転増幅器３の入力端子に付
加される容量の総和である。コンデンサ５は、帰還抵抗
が抵抗４のみとなった場合の反転増幅器３の周波数帯域
を決定する。また、コンデンサ６は、帰還抵抗が抵抗４
から抵抗４と抵抗６との並列抵抗となった場合の反転増
幅器３の周波数帯域の変動を抑える働きをする。
【００２２】基準電圧発生源回路２４は、前述した反転
増幅器３、利得切り替え回路２２及び等価容量２を備え
る回路と同一の回路、値を持つ反転増幅器１０、利得切
り替え回路２３及び入力等価容量２等価なコンデンサ９
により構成されており、利得切り替えの前後において、
温度変動、電源電圧変動等があった場合にも、反転増幅
器３の光無入力時と同一の直流電圧を出力する。
増幅器３、利得切り替え回路２２及び等価容量２を備え
る回路と同一の回路、値を持つ反転増幅器１０、利得切
り替え回路２３及び入力等価容量２等価なコンデンサ９
により構成されており、利得切り替えの前後において、
温度変動、電源電圧変動等があった場合にも、反転増幅
器３の光無入力時と同一の直流電圧を出力する。
【００２３】差動増幅器２０は、反転増幅器３、利得切
り替え回路２２による回路の出力を正入力とし、同一に
構成されている反転増幅器１０、利得切り替え回路２３
による基準電圧発生源回路２４の出力を負入力としてい
る。このため、差動増幅器２０は、光無入力時の出力直
流電圧を、反転増幅器３、１０の利得切り替え前後にお
いて、変動させることがない。これは、利得切り替えに
よる反転増幅器３、１０の出力電圧の変動が同一であ
り、差動増幅器２０により相殺されるからである。ま
た、差動増幅器２１は、基準電圧発生源回路２４の出力
を正負の入力としており、この場合も、出力直流電圧が
反転増幅器３、１０の利得切り替え前後において変動し
ない。
り替え回路２２による回路の出力を正入力とし、同一に
構成されている反転増幅器１０、利得切り替え回路２３
による基準電圧発生源回路２４の出力を負入力としてい
る。このため、差動増幅器２０は、光無入力時の出力直
流電圧を、反転増幅器３、１０の利得切り替え前後にお
いて、変動させることがない。これは、利得切り替えに
よる反転増幅器３、１０の出力電圧の変動が同一であ
り、差動増幅器２０により相殺されるからである。ま
た、差動増幅器２１は、基準電圧発生源回路２４の出力
を正負の入力としており、この場合も、出力直流電圧が
反転増幅器３、１０の利得切り替え前後において変動し
ない。
【００２４】利得切り替え制御回路２５は、トランジス
タ１６〜１８と、電流源１９と、設定電圧Ｖ１を有する
電圧源とにより構成されており、入力信号Ｖｃ１が設定
電圧Ｖ１より高い場合に、トランジスタ１６、１７をオ
フし、利得切り替え回路２２及び２３のダイオード７、
１５に電流を流さず、反転増幅器３、１０の利得が大き
くなるように切り替える。
タ１６〜１８と、電流源１９と、設定電圧Ｖ１を有する
電圧源とにより構成されており、入力信号Ｖｃ１が設定
電圧Ｖ１より高い場合に、トランジスタ１６、１７をオ
フし、利得切り替え回路２２及び２３のダイオード７、
１５に電流を流さず、反転増幅器３、１０の利得が大き
くなるように切り替える。
【００２５】前述のように動作する本発明の一実施例に
よる利得切り替え型光受信増幅回路を用いた光受信回路
の例が図２に示されている。図示光受信回路は、図１に
より説明した回路における、差動増幅器２０の出力を光
受信増幅回路の出力、差動増幅器２１の出力を基準電圧
回路の出力として利用するもので、図１に示す回路に、
ピーク値検出回路２８と、コンパレータ回路２９と、尖
頭値検出回路３０、３１と、利得切り替え判断回路３２
とを付加して構成されている。
よる利得切り替え型光受信増幅回路を用いた光受信回路
の例が図２に示されている。図示光受信回路は、図１に
より説明した回路における、差動増幅器２０の出力を光
受信増幅回路の出力、差動増幅器２１の出力を基準電圧
回路の出力として利用するもので、図１に示す回路に、
ピーク値検出回路２８と、コンパレータ回路２９と、尖
頭値検出回路３０、３１と、利得切り替え判断回路３２
とを付加して構成されている。
【００２６】このように構成される光受信回路におい
て、抵抗２６、２７は、同一抵抗値を持ち、差動増幅器
２０と２１との出力電圧の和の１／２の電圧を生成す
る。ピーク値検出回路２８は、この抵抗２６、２７で生
成された１／２の電圧が入力され、そのピーク値を保持
する。コンパレータ回路２９は、ピーク値検出回路２８
の出力電圧Ｖref を閾値電圧として、差動増幅器２０の
出力を波形整形し、出力Ｖｏとして出力する。
て、抵抗２６、２７は、同一抵抗値を持ち、差動増幅器
２０と２１との出力電圧の和の１／２の電圧を生成す
る。ピーク値検出回路２８は、この抵抗２６、２７で生
成された１／２の電圧が入力され、そのピーク値を保持
する。コンパレータ回路２９は、ピーク値検出回路２８
の出力電圧Ｖref を閾値電圧として、差動増幅器２０の
出力を波形整形し、出力Ｖｏとして出力する。
【００２７】尖頭値検出回路３０は、差動増幅器２０の
出力電圧Ｖo1が予め設定されている電圧を超えるか否か
を検出することにより、光入力信号の大小を検出し、そ
の結果を出力Ｖc2として出力する。また、尖頭値検出回
路３１は、ピーク値検出回路２８の出力電圧Ｖref が予
めが設定した電圧を超えるか否かを検出することによ
り、光受信回路が光信号を受信中であるか否かを検出
し、その結果を出力Ｖc3として出力する。
出力電圧Ｖo1が予め設定されている電圧を超えるか否か
を検出することにより、光入力信号の大小を検出し、そ
の結果を出力Ｖc2として出力する。また、尖頭値検出回
路３１は、ピーク値検出回路２８の出力電圧Ｖref が予
めが設定した電圧を超えるか否かを検出することによ
り、光受信回路が光信号を受信中であるか否かを検出
し、その結果を出力Ｖc3として出力する。
【００２８】図２に示す光受信回路において、光信号の
受信中、光信号のレベルが大きくなり、差動増幅器２０
の出力Ｖo1が、予め設定した尖頭値検出レベルＶth1 を
超えると、尖頭値検出回路３０は、光入力が大信号にな
ったと判定してその出力Ｖc2をハイレベルとする。ま
た、尖頭値検出回路３１は、ピーク値検出回路２８の出
力Ｖref が予め設定した尖頭値検出レベルＶth2 以下と
なっている場合、光信号受信中でないと判定してその出
力Ｖc3をロウレベルとする。
受信中、光信号のレベルが大きくなり、差動増幅器２０
の出力Ｖo1が、予め設定した尖頭値検出レベルＶth1 を
超えると、尖頭値検出回路３０は、光入力が大信号にな
ったと判定してその出力Ｖc2をハイレベルとする。ま
た、尖頭値検出回路３１は、ピーク値検出回路２８の出
力Ｖref が予め設定した尖頭値検出レベルＶth2 以下と
なっている場合、光信号受信中でないと判定してその出
力Ｖc3をロウレベルとする。
【００２９】利得切り替え判断回路３２は、これらの信
号により、光信号未受信から受信状態となりバースト受
信が開始され、かつ、大レベルの光入力があったと判断
したとき、利得切り替え信号出力Ｖc1としてハイレベル
の信号を出力する。利得切り替え制御回路２５は、この
ハイレベルの信号Ｖc1を受けて、反転増幅器３、１０の
利得の切り替えを行う。
号により、光信号未受信から受信状態となりバースト受
信が開始され、かつ、大レベルの光入力があったと判断
したとき、利得切り替え信号出力Ｖc1としてハイレベル
の信号を出力する。利得切り替え制御回路２５は、この
ハイレベルの信号Ｖc1を受けて、反転増幅器３、１０の
利得の切り替えを行う。
【００３０】本発明の一実施例は、前述したように、光
信号未受信から受信状態となるバースト受信時で、か
つ、光入力信号が大信号の場合に、反転増幅器３、１０
の利得の切り替えを行うようにしている。これは、光信
号の受信中に反転増幅器３、１０の利得を低下させる切
り替えを行うと、ピーク値検出回路２８が、光入力の大
信号時のピーク電圧を保持しているため、コンパレータ
回路２９が、光受信増幅回路の出力である差動増幅器２
０の出力を波形整形することができなくなるので、これ
を防止するためである。
信号未受信から受信状態となるバースト受信時で、か
つ、光入力信号が大信号の場合に、反転増幅器３、１０
の利得の切り替えを行うようにしている。これは、光信
号の受信中に反転増幅器３、１０の利得を低下させる切
り替えを行うと、ピーク値検出回路２８が、光入力の大
信号時のピーク電圧を保持しているため、コンパレータ
回路２９が、光受信増幅回路の出力である差動増幅器２
０の出力を波形整形することができなくなるので、これ
を防止するためである。
【００３１】前述した本発明の一実施例において、利得
切り替えが行われる場合及び利得切り替えが行われない
場合のタイミングチャートが図３に示されている。
切り替えが行われる場合及び利得切り替えが行われない
場合のタイミングチャートが図３に示されている。
【００３２】図３（ａ）は利得切り替えが行われる場合
のタイミングチャート例であり、この図において、図２
に示す光受信回路が、光信号未受信から大レベルのバー
スト状の光信号を受信する状態となると、差動増幅器２
０の出力信号Ｖo1が図示のように急激に立上り、尖頭値
検出回路３０は、差動増幅器２０の出力信号Ｖo1が予め
設定された尖頭値検出レベルＶth1 を越えたときにその
出力Ｖc2をハイレベルにする。
のタイミングチャート例であり、この図において、図２
に示す光受信回路が、光信号未受信から大レベルのバー
スト状の光信号を受信する状態となると、差動増幅器２
０の出力信号Ｖo1が図示のように急激に立上り、尖頭値
検出回路３０は、差動増幅器２０の出力信号Ｖo1が予め
設定された尖頭値検出レベルＶth1 を越えたときにその
出力Ｖc2をハイレベルにする。
【００３３】一方、このとき、尖頭値検出回路３１は、
ピーク値検出回路２８の出力Ｖrefが予め設定された尖
頭値検出レベルＶth2 以下であるため、光信号の受信中
でないと判定して、その出力Ｖc3をローレベルにしてい
る。
ピーク値検出回路２８の出力Ｖrefが予め設定された尖
頭値検出レベルＶth2 以下であるため、光信号の受信中
でないと判定して、その出力Ｖc3をローレベルにしてい
る。
【００３４】利得切り替え判断回路３２は、前述のハイ
レベルとなった尖頭値検出回路３０の出力Ｖc2とローレ
ベルの状態にある尖頭値検出回路３１の出力Ｖc3とによ
り、光受信回路が、光信号未受信から受信状態になり、
かつ、光入力が大レベルであると判定し、利得切り替え
信号Ｖc1をハイレベルのとして出力する。これにより、
差動増幅器２０、２１の利得が低下し、それに伴って差
動増幅器２０の出力信号Ｖo1のレベルも低下し、かつ、
ピーク値検出回路２８は、出力電圧Ｖref を前述の出力
信号Ｖo1を確実に波形整形可能なレベルの閾値電圧とし
て出力する。
レベルとなった尖頭値検出回路３０の出力Ｖc2とローレ
ベルの状態にある尖頭値検出回路３１の出力Ｖc3とによ
り、光受信回路が、光信号未受信から受信状態になり、
かつ、光入力が大レベルであると判定し、利得切り替え
信号Ｖc1をハイレベルのとして出力する。これにより、
差動増幅器２０、２１の利得が低下し、それに伴って差
動増幅器２０の出力信号Ｖo1のレベルも低下し、かつ、
ピーク値検出回路２８は、出力電圧Ｖref を前述の出力
信号Ｖo1を確実に波形整形可能なレベルの閾値電圧とし
て出力する。
【００３５】図３（ｂ）は利得切り替えが行われない場
合のタイミングチャート例であり、この図において、図
２に示す光受信回路が、光信号未受信からバースト信号
を受信する状態となり、差動増幅器２０の出力信号Ｖo1
が図示のように急激に立上っても、尖頭値検出回路３０
は、差動増幅器２０の出力信号Ｖo1が予め設定された尖
頭値検出レベルＶth1 を越えなければ、尖頭値検出回路
３０は、その出力Ｖc2をローレベルにしたまま保持す
る。そして、尖頭値検出回路３１は、ピーク値検出回路
２８の出力Ｖref が設定した尖頭値検出レベルＶth2 以
上となったとき、光信号受信中と判定しその出力Ｖc3を
ハイレベルとする。
合のタイミングチャート例であり、この図において、図
２に示す光受信回路が、光信号未受信からバースト信号
を受信する状態となり、差動増幅器２０の出力信号Ｖo1
が図示のように急激に立上っても、尖頭値検出回路３０
は、差動増幅器２０の出力信号Ｖo1が予め設定された尖
頭値検出レベルＶth1 を越えなければ、尖頭値検出回路
３０は、その出力Ｖc2をローレベルにしたまま保持す
る。そして、尖頭値検出回路３１は、ピーク値検出回路
２８の出力Ｖref が設定した尖頭値検出レベルＶth2 以
上となったとき、光信号受信中と判定しその出力Ｖc3を
ハイレベルとする。
【００３６】前述の場合、光受信回路が、光信号未受信
から受信状態になっても、差動増幅器２０、２１の利得
の切り替えは行われない。そして、この状態で光信号の
受信を続け、その途中で光信号が大れべるとなり、差動
増幅器２０の出力信号Ｖo1が予め設定された尖頭値検出
レベルＶth1 を越えると、尖頭値検出回路３０は、これ
を検出してその出力Ｖc2をハイレベルにする。
から受信状態になっても、差動増幅器２０、２１の利得
の切り替えは行われない。そして、この状態で光信号の
受信を続け、その途中で光信号が大れべるとなり、差動
増幅器２０の出力信号Ｖo1が予め設定された尖頭値検出
レベルＶth1 を越えると、尖頭値検出回路３０は、これ
を検出してその出力Ｖc2をハイレベルにする。
【００３７】しかしこの場合、尖頭値検出回路３１は、
ピーク値検出回路２８の出力Ｖrefが設定した尖頭値検
出レベルＶth2 以上のため光信号受信中と判定し、その
出力Ｖc3をハイレベルととしているため、利得切り替え
判断回路３２は、この光信号受信中状態を判定して、光
入力が大レベルとなっても差動増幅器２０、２１の利得
の切り替えを行わないと判断し、その出力Ｖc1をロウレ
ベルまま保持する。
ピーク値検出回路２８の出力Ｖrefが設定した尖頭値検
出レベルＶth2 以上のため光信号受信中と判定し、その
出力Ｖc3をハイレベルととしているため、利得切り替え
判断回路３２は、この光信号受信中状態を判定して、光
入力が大レベルとなっても差動増幅器２０、２１の利得
の切り替えを行わないと判断し、その出力Ｖc1をロウレ
ベルまま保持する。
【００３８】
【発明の効果】以上説明したように本発明によれば、ダ
イナミックレンジを大きくとりながら光無入力時の直流
電圧が利得切り替え前後において変動しないようにする
ことができ、光無入力時に対応する直流電圧も出力する
ことができる。
イナミックレンジを大きくとりながら光無入力時の直流
電圧が利得切り替え前後において変動しないようにする
ことができ、光無入力時に対応する直流電圧も出力する
ことができる。
【図１】本発明の一実施例による利得切り替え型光受信
増幅回路を示すブロック図である。
増幅回路を示すブロック図である。
【図２】本発明の一実施例による利得切り替え型光受信
増幅回路を用いた光受信回路の一例を示すブロック図で
ある。
増幅回路を用いた光受信回路の一例を示すブロック図で
ある。
【図３】利得切り替えを行う場合、及び、利得切り替え
を行わない場合の動作を説明するタイミングチャートで
ある。
を行わない場合の動作を説明するタイミングチャートで
ある。
【図４】従来技術による光受信回路における利得切り替
え光受信増幅回路例を示すブロック図である。
え光受信増幅回路例を示すブロック図である。
【図５】従来技術による利得切り替え光受信増幅回路を
用いた光受信回路例を示すブロック図である。
用いた光受信回路例を示すブロック図である。
１ 受光素子 ２ 入力等価容量 ３、１０ 反転増幅器 ４、６、１１、１３、２６、２７ 抵抗 ５、８、９、１２、１４ コンデンサ ７、１５ ダイオード １６、１７、１８ トランジスタ １９ 電流源 ２０、２１ 差動増幅器 ２２、２３ 利得切り替え回路 ２４ 基準電圧発生源回路 ２５ 利得切り替え制御回路 ２８ ピーク値検出回路 ２９ コンパレータ ３０、３１ 尖頭値検出回路 ３２ 利得切り替え判断回路 ３３ 基準電圧回路
───────────────────────────────────────────────────── 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 10/26 10/14 10/04 10/06 Ｈ０４Ｌ 25/03 Ｄ 9199−5Ｋ (72)発明者 長谷川 豊 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町216番地 株 式会社日立製作所情報通信事業部内 (72)発明者 浜岸 孝博 神奈川県横浜市戸塚区戸塚町180番地 日 立通信システム株式会社内 (72)発明者 京増 幹雄 静岡県浜松市市野町1126番地の１ 浜松ホ トニクス株式会社内 (72)発明者 鈴木 貴幸 静岡県浜松市市野町1126番地の１ 浜松ホ トニクス株式会社内
Claims (2)
- 【請求項１】 受光素子と、受光素子の出力を入力とし
その利得が制御可能な反転増幅器とを備えて構成される
利得切り替え型光受信増幅回路において、前記利得が制
御可能な反転増幅器と同一構成の反転増幅器を有する基
準電圧発生回路と、前記反転増幅器の出力を正入力と
し、前記基準電圧発生回路の出力を負入力として光受信
信号を出力する差動増幅器と、前記基準電圧発生回路の
出力を正負入力として基準電圧を出力する差動増幅器と
を備え、受光素子に対する入射光のレベルが大きい場合
に、前記受光素子の出力を入力とする反転増幅器の利得
と基準電圧発生回路を構成する反転増幅器の利得とを同
時に切り替えることを特徴とする利得切り替え型光受信
増幅回路。 - 【請求項２】 前記反転増幅器の利得の切り替えは、光
信号未受信の状態から光信号受信の状態になり、かつ、
そのときの光入力信号のレベルが予め定めたレベルを越
えたとき、前記反転増幅器の利得が小さくなるように行
われることを特徴とする請求項１記載の利得切り替え型
光受信増幅回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33300493A JP3181458B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 利得切り替え型光受信増幅回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP33300493A JP3181458B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 利得切り替え型光受信増幅回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07193437A true JPH07193437A (ja) | 1995-07-28 |
| JP3181458B2 JP3181458B2 (ja) | 2001-07-03 |
Family
ID=18261218
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP33300493A Expired - Fee Related JP3181458B2 (ja) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | 利得切り替え型光受信増幅回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3181458B2 (ja) |
Cited By (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6304357B1 (en) | 1997-03-13 | 2001-10-16 | Hitachi, Ltd. | Optical receiver |
| WO2006013893A1 (ja) * | 2004-08-03 | 2006-02-09 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | トランスインピーダンスアンプ |
| JP2006340072A (ja) * | 2005-06-02 | 2006-12-14 | Toshiba Corp | 光信号受信回路 |
| JP2007036328A (ja) * | 2005-07-22 | 2007-02-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | トランスインピーダンスアンプ |
| JPWO2006035754A1 (ja) * | 2004-09-28 | 2008-05-15 | ローム株式会社 | 受信装置およびそれを用いた電子機器 |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR102533138B1 (ko) * | 2020-11-13 | 2023-05-17 | (주)나아바코리아 | 식물 성장을 위한 조립식 장치 |
-
1993
- 1993-12-27 JP JP33300493A patent/JP3181458B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (9)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6304357B1 (en) | 1997-03-13 | 2001-10-16 | Hitachi, Ltd. | Optical receiver |
| US6658217B2 (en) | 1997-03-13 | 2003-12-02 | Hitachi, Ltd. | Optical receiver |
| WO2006013893A1 (ja) * | 2004-08-03 | 2006-02-09 | Nippon Telegraph And Telephone Corporation | トランスインピーダンスアンプ |
| US7868701B2 (en) | 2004-08-03 | 2011-01-11 | Nippon Telephone And Telegraph Corporation | Transimpedance amplifier |
| JPWO2006035754A1 (ja) * | 2004-09-28 | 2008-05-15 | ローム株式会社 | 受信装置およびそれを用いた電子機器 |
| US8027594B2 (en) | 2004-09-28 | 2011-09-27 | Rohm Co., Ltd. | Receiving apparatus and electronic device using the same |
| JP4908223B2 (ja) * | 2004-09-28 | 2012-04-04 | ローム株式会社 | 受信装置およびそれを用いた電子機器 |
| JP2006340072A (ja) * | 2005-06-02 | 2006-12-14 | Toshiba Corp | 光信号受信回路 |
| JP2007036328A (ja) * | 2005-07-22 | 2007-02-08 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | トランスインピーダンスアンプ |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3181458B2 (ja) | 2001-07-03 |
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