JPH08102716A - バースト光受信回路 - Google Patents
バースト光受信回路Info
- Publication number
- JPH08102716A JPH08102716A JP6236446A JP23644694A JPH08102716A JP H08102716 A JPH08102716 A JP H08102716A JP 6236446 A JP6236446 A JP 6236446A JP 23644694 A JP23644694 A JP 23644694A JP H08102716 A JPH08102716 A JP H08102716A
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- circuit
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- detection circuit
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Abstract
(57)【要約】
【目的】 高速かつ広いダイナミックレンジを持つバー
スト光受信回路を提供すること。 【構成】 受光素子１により受信された光信号は、前置
増幅器２により電流ー電圧変換かつ増幅され、抵抗３a
を介して差動増幅器４に入力される。差動増幅器４の逆
相出力は非線形抵抗５aを介して差動増幅器４の一方の
入力に帰還され、抵抗３aおよび非線形抵抗５aの比で差
動増幅器４のゲインが決定される。差動増幅器４の正相
および逆相出力はそれぞれピーク検出回路６a、６bに入
力され、バースト信号のピーク値を検出、保持する。差
動増幅器７はこの差をとり、ローパスフィルター８にて
平滑して、抵抗３bを介して差動増幅器４のもう一方の
入力に接続される。また同時に、ピーク検出回路６aの
出力が非線形抵抗５bを介して差動増幅器４のもう一方
の入力に接続される。 【効果】 少ない部品数かつ無調整のため、経済的であ
る。
スト光受信回路を提供すること。 【構成】 受光素子１により受信された光信号は、前置
増幅器２により電流ー電圧変換かつ増幅され、抵抗３a
を介して差動増幅器４に入力される。差動増幅器４の逆
相出力は非線形抵抗５aを介して差動増幅器４の一方の
入力に帰還され、抵抗３aおよび非線形抵抗５aの比で差
動増幅器４のゲインが決定される。差動増幅器４の正相
および逆相出力はそれぞれピーク検出回路６a、６bに入
力され、バースト信号のピーク値を検出、保持する。差
動増幅器７はこの差をとり、ローパスフィルター８にて
平滑して、抵抗３bを介して差動増幅器４のもう一方の
入力に接続される。また同時に、ピーク検出回路６aの
出力が非線形抵抗５bを介して差動増幅器４のもう一方
の入力に接続される。 【効果】 少ない部品数かつ無調整のため、経済的であ
る。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、電話局と加入者宅が
１：nにファイバーで接続されるパッシブダブルスター
構成のネットワークに使用される光送受信回路に適用さ
れる。
１：nにファイバーで接続されるパッシブダブルスター
構成のネットワークに使用される光送受信回路に適用さ
れる。
【０００２】
【従来の技術】パッシブダブルスター構成のネットワー
クにおいて、電話局側に置かれた受信回路が複数の加入
者宅からの信号を受信するための経済的な方法として、
時分割で信号を受信する方法がある。この時、上記複数
の加入者宅から電話局までの距離が異なると、受信バー
スト信号の振幅が加入者ごとに変化するため、入力信号
振幅に高速に追従する適応回路が必要である。さらに、
電話局側に置かれた受信回路がある加入者宅からの信号
を受信中、他の加入者宅の送信回路が低レベルの光を発
光する場合がある。この光を背景雑音光と呼ぶが、受信
信号からこの背景雑音光の影響を除去する手段が設けら
れている。具体的な回路として、例えば１９９３年電子
情報通信学会春季全国大会Ｂ−９８２に、差動増幅器の
レファレンス電圧（しきい値）を変化させる自動しきい
値調整回路（以下ＡＴＣ回路と呼ぶ）を用いて高速の適
応動作を行い、かつ受光素子から前置増幅器へ流れる電
流の一部をバイパスさせてオフセットキャンセラ回路で
吸収することにより背景雑音光の影響を除去する方法が
示されている。
クにおいて、電話局側に置かれた受信回路が複数の加入
者宅からの信号を受信するための経済的な方法として、
時分割で信号を受信する方法がある。この時、上記複数
の加入者宅から電話局までの距離が異なると、受信バー
スト信号の振幅が加入者ごとに変化するため、入力信号
振幅に高速に追従する適応回路が必要である。さらに、
電話局側に置かれた受信回路がある加入者宅からの信号
を受信中、他の加入者宅の送信回路が低レベルの光を発
光する場合がある。この光を背景雑音光と呼ぶが、受信
信号からこの背景雑音光の影響を除去する手段が設けら
れている。具体的な回路として、例えば１９９３年電子
情報通信学会春季全国大会Ｂ−９８２に、差動増幅器の
レファレンス電圧（しきい値）を変化させる自動しきい
値調整回路（以下ＡＴＣ回路と呼ぶ）を用いて高速の適
応動作を行い、かつ受光素子から前置増幅器へ流れる電
流の一部をバイパスさせてオフセットキャンセラ回路で
吸収することにより背景雑音光の影響を除去する方法が
示されている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】例えば、１００メガビ
ット・パー・セカンド程度の高速信号に前記従来技術を
適用すると、オフセットキャンセラ回路へバイパスさせ
る電流量を前置増幅器の出力信号を用いて制御するた
め、前置増幅器のオフセット誤差に起因して背景雑音光
のキャンセル量に誤差がでるという問題点があった。さ
らに、ＡＴＣ回路への大振幅信号の入力時に増幅器出力
信号が飽和して正しいしきい値を得られずに波形が歪
み、結果として広いダイナミックレンジを得にくいとい
う問題点があった。
ット・パー・セカンド程度の高速信号に前記従来技術を
適用すると、オフセットキャンセラ回路へバイパスさせ
る電流量を前置増幅器の出力信号を用いて制御するた
め、前置増幅器のオフセット誤差に起因して背景雑音光
のキャンセル量に誤差がでるという問題点があった。さ
らに、ＡＴＣ回路への大振幅信号の入力時に増幅器出力
信号が飽和して正しいしきい値を得られずに波形が歪
み、結果として広いダイナミックレンジを得にくいとい
う問題点があった。
【０００４】本発明の目的は、高速かつ広いダイナミッ
クレンジを持つバ−スト光受信回路を提供することにあ
る。
クレンジを持つバ−スト光受信回路を提供することにあ
る。
【０００５】
【課題を解決するための手段】上記目的を解決するため
本発明は、差動増幅器の正相出力および逆相出力のピー
ク値をそれぞれ検出し、その差をとった後平滑化して差
動増幅器のレファレンス電圧とすることで、受信信号か
ら背景雑音光の影響を除去するものである。
本発明は、差動増幅器の正相出力および逆相出力のピー
ク値をそれぞれ検出し、その差をとった後平滑化して差
動増幅器のレファレンス電圧とすることで、受信信号か
ら背景雑音光の影響を除去するものである。
【０００６】また、ＡＴＣ回路を構成する差動増幅器の
帰還抵抗に非線形抵抗を用いる。この非線形抵抗の特性
としては、大きな電圧が印加された時は小さい抵抗値を
示し、小さな電圧が印加された時は大きい抵抗値を示す
ものが適している。
帰還抵抗に非線形抵抗を用いる。この非線形抵抗の特性
としては、大きな電圧が印加された時は小さい抵抗値を
示し、小さな電圧が印加された時は大きい抵抗値を示す
ものが適している。
【０００７】
【作用】上記の手段を備えた場合、受信信号に背景雑音
光または前置増幅器の誤差によるオフセットが加わるこ
とによって差動増幅器のレファレンス電圧が受信信号の
上下のピーク値の中間よりずれると、差動増幅器の正相
出力および逆相出力のピーク値に差が現われる。したが
って、両ピーク値の差をとった後平滑化して差動増幅器
のレファレンス電圧とすることにより、レファレンス電
圧が受信信号の上下のピーク値の中間に正確に落ち着く
ように働くフィードバックループを構成することができ
る。
光または前置増幅器の誤差によるオフセットが加わるこ
とによって差動増幅器のレファレンス電圧が受信信号の
上下のピーク値の中間よりずれると、差動増幅器の正相
出力および逆相出力のピーク値に差が現われる。したが
って、両ピーク値の差をとった後平滑化して差動増幅器
のレファレンス電圧とすることにより、レファレンス電
圧が受信信号の上下のピーク値の中間に正確に落ち着く
ように働くフィードバックループを構成することができ
る。
【０００８】また、差動増幅器の帰還抵抗に非線形抵抗
を用いると、入力信号が大きい時は非線形帰還抵抗が小
さい値を示すので増幅器のゲインが小さくなり飽和が起
きない。一方、入力信号が小さい時は非線形帰還抵抗が
大きい値を示すので増幅器のゲインが大きくなり、増幅
器出力に十分大きな値が確保できるので、しきい値適応
誤差が小さくなる。
を用いると、入力信号が大きい時は非線形帰還抵抗が小
さい値を示すので増幅器のゲインが小さくなり飽和が起
きない。一方、入力信号が小さい時は非線形帰還抵抗が
大きい値を示すので増幅器のゲインが大きくなり、増幅
器出力に十分大きな値が確保できるので、しきい値適応
誤差が小さくなる。
【０００９】
【実施例】以下、本発明によるバースト光受信回路の実
施例を図面により詳細に説明する。 図１は本発明の第
１の実施例を示す図である。受光素子１により受信され
た光信号は、前置増幅器２により電流ー電圧変換かつ増
幅され、抵抗３aを介して差動増幅器４に入力される。
差動増幅器４の逆相出力は非線形抵抗５aを介して差動
増幅器４の一方の入力に帰還され、抵抗３aおよび非線
形抵抗５aの比で差動増幅器４のゲインが決定される。
また、差動増幅器４の正相出力および逆相出力はそれぞ
れピーク検出回路６a、６bに入力される。ピーク検出回
路６a、６bにはリセット回路１０よりバースト信号毎に
リセットパルスが入力され、バースト信号のピーク値を
検出、保持する。ピーク検出回路６a、６bの出力は差動
増幅器７に入力され、差動増幅器７の出力はローパスフ
ィルター８に入力されて平滑されてオフセット値を検出
し、抵抗３bを介して差動増幅器４のもう一方の入力に
接続される。また同時に、ピーク検出回路６aの出力が
非線形抵抗５bを介して差動増幅器４のもう一方の入力
に接続される。さらに、差動増幅器４の正相出力および
逆相出力は識別器９に接続され、アナログ波形からディ
ジタルレベルに変換される。
施例を図面により詳細に説明する。 図１は本発明の第
１の実施例を示す図である。受光素子１により受信され
た光信号は、前置増幅器２により電流ー電圧変換かつ増
幅され、抵抗３aを介して差動増幅器４に入力される。
差動増幅器４の逆相出力は非線形抵抗５aを介して差動
増幅器４の一方の入力に帰還され、抵抗３aおよび非線
形抵抗５aの比で差動増幅器４のゲインが決定される。
また、差動増幅器４の正相出力および逆相出力はそれぞ
れピーク検出回路６a、６bに入力される。ピーク検出回
路６a、６bにはリセット回路１０よりバースト信号毎に
リセットパルスが入力され、バースト信号のピーク値を
検出、保持する。ピーク検出回路６a、６bの出力は差動
増幅器７に入力され、差動増幅器７の出力はローパスフ
ィルター８に入力されて平滑されてオフセット値を検出
し、抵抗３bを介して差動増幅器４のもう一方の入力に
接続される。また同時に、ピーク検出回路６aの出力が
非線形抵抗５bを介して差動増幅器４のもう一方の入力
に接続される。さらに、差動増幅器４の正相出力および
逆相出力は識別器９に接続され、アナログ波形からディ
ジタルレベルに変換される。
【００１０】非線形抵抗の具体的な構成法の一例を図２
に示す。ダイオード１１と線形抵抗１２を縦列に接続し
た回路２つと、線形抵抗１３を並列に接続する。ダイオ
ードは約0.8ボルトの順方向電圧の印加で導通する。し
たがって、約0.8ボルト以下の電圧印加では抵抗１３の
み電流が流れ大きな抵抗値が得られるが、約0.8ボルト
以上のの電圧印加ではダイオード１１と線形抵抗１２に
も電流が流れ小さな抵抗値が得られる。この例では、抵
抗３つとダイオード２つで非線形抵抗特性を実現してい
るが、さらに多数のダイオードおよび抵抗を用いること
で、さらに複雑な非線形特性が実現できる。
に示す。ダイオード１１と線形抵抗１２を縦列に接続し
た回路２つと、線形抵抗１３を並列に接続する。ダイオ
ードは約0.8ボルトの順方向電圧の印加で導通する。し
たがって、約0.8ボルト以下の電圧印加では抵抗１３の
み電流が流れ大きな抵抗値が得られるが、約0.8ボルト
以上のの電圧印加ではダイオード１１と線形抵抗１２に
も電流が流れ小さな抵抗値が得られる。この例では、抵
抗３つとダイオード２つで非線形抵抗特性を実現してい
るが、さらに多数のダイオードおよび抵抗を用いること
で、さらに複雑な非線形特性が実現できる。
【００１１】図３は本発明の第２の実施例を示す図であ
る。第１の実施例との違いはＡＧＣ回路２１が抵抗３a
の前段に位置していることであり、ＡＧＣとＡＴＣの併
用により、より広いダイナミックレンジを得ることがで
きる。ＡＧＣ回路２１のゲインは、ピーク検出回路２２
がＡＧＣ回路２１の入力信号振幅を検出することで行
う。他の実施例として、ピーク検出にＡＧＣ回路２１の
出力信号を用いることも可能である。
る。第１の実施例との違いはＡＧＣ回路２１が抵抗３a
の前段に位置していることであり、ＡＧＣとＡＴＣの併
用により、より広いダイナミックレンジを得ることがで
きる。ＡＧＣ回路２１のゲインは、ピーク検出回路２２
がＡＧＣ回路２１の入力信号振幅を検出することで行
う。他の実施例として、ピーク検出にＡＧＣ回路２１の
出力信号を用いることも可能である。
【００１２】図４は本発明の第３の実施例を示す図であ
る。第１の実施例で説明したＡＴＣ回路を２つ並列に備
えている。この実施例では抵抗３a、３b、差動増幅器４
a、非線形抵抗５a、５bは小信号に最適化された特性を
備え、一方抵抗３c、３d、差動増幅器４b、非線形抵抗
５c、５dは大信号に最適化された特性を備えている。ピ
ーク検出回路３３は受信信号振幅を検出、保持し、比較
回路３２は受信振幅が大信号に相当するか小信号に相当
するかを判定する。この結果に基づき、セレクタ３１は
受信信号が大振幅であれば識別器９bの出力を、受信信
号が小振幅であれば識別器９aの出力を選択する。この
実施例では、ＡＴＣ回路の並列化を第１の実施例より広
いダイナミックレンジを得るために用いている。
る。第１の実施例で説明したＡＴＣ回路を２つ並列に備
えている。この実施例では抵抗３a、３b、差動増幅器４
a、非線形抵抗５a、５bは小信号に最適化された特性を
備え、一方抵抗３c、３d、差動増幅器４b、非線形抵抗
５c、５dは大信号に最適化された特性を備えている。ピ
ーク検出回路３３は受信信号振幅を検出、保持し、比較
回路３２は受信振幅が大信号に相当するか小信号に相当
するかを判定する。この結果に基づき、セレクタ３１は
受信信号が大振幅であれば識別器９bの出力を、受信信
号が小振幅であれば識別器９aの出力を選択する。この
実施例では、ＡＴＣ回路の並列化を第１の実施例より広
いダイナミックレンジを得るために用いている。
【００１３】図５は本発明の第４の実施例を示す図であ
る。第３の実施例との違いは、２つの同じ特性のＡＴＣ
回路をバースト信号の到着毎に切り替えて用いることで
ある。すなわち、制御回路３４はバースト信号毎にリセ
ット回路１０から出力されるリセットパルスを受けてセ
レクタ３１が２つのＡＴＣ回路を交互に選択するよう制
御する。この方法の利点は、ピーク検出回路６a〜６dの
リセットに時間をかけることが許されることである。こ
のことを利用してピーク検出回路６a〜６dの時定数を大
きくとるとより長い時間ピーク値を保持できるため、時
間の長いバーストへの対応が容易となる。
る。第３の実施例との違いは、２つの同じ特性のＡＴＣ
回路をバースト信号の到着毎に切り替えて用いることで
ある。すなわち、制御回路３４はバースト信号毎にリセ
ット回路１０から出力されるリセットパルスを受けてセ
レクタ３１が２つのＡＴＣ回路を交互に選択するよう制
御する。この方法の利点は、ピーク検出回路６a〜６dの
リセットに時間をかけることが許されることである。こ
のことを利用してピーク検出回路６a〜６dの時定数を大
きくとるとより長い時間ピーク値を保持できるため、時
間の長いバーストへの対応が容易となる。
【００１４】
【発明の効果】本発明により、比較的少ない部品数にて
広いダイナミックレンジを備えたＡＴＣ回路が実現でき
る。本回路ではフィードバック型の適応動作を行うた
め、調整作業も不要であり、経済的である。
広いダイナミックレンジを備えたＡＴＣ回路が実現でき
る。本回路ではフィードバック型の適応動作を行うた
め、調整作業も不要であり、経済的である。
【図１】本発明の第１の実施例を示す図。
【図２】非線形抵抗の１実施例を示す図。
【図３】本発明の第２の実施例を示す図。
【図４】本発明の第３の実施例を示す図。
【図５】本発明の第４の実施例を示す図。
１…受光素子、２…前置増幅器、３…抵抗、４…差動増
幅器、５…非線形抵抗、６…ピーク検出回路、７…差動
増幅器、８…ローパスフィルタ、９…識別器、１０…リ
セット回路、１１…ダイオード、１２、１３…抵抗、２
１…ＡＧＣ回路、２２…ピーク検出回路、３１…セレク
タ、３２…比較器、３３…ピーク検出回路、３４…制御
回路。
幅器、５…非線形抵抗、６…ピーク検出回路、７…差動
増幅器、８…ローパスフィルタ、９…識別器、１０…リ
セット回路、１１…ダイオード、１２、１３…抵抗、２
１…ＡＧＣ回路、２２…ピーク検出回路、３１…セレク
タ、３２…比較器、３３…ピーク検出回路、３４…制御
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 10/04 10/06 10/20
Claims (5)
- 【請求項１】受光素子、前置増幅器および主差動増幅器
を含むバースト光受信回路において、前記前置増幅器の
出力が抵抗を介して前記主差動増幅器の正相入力に接続
され、前記主差動増幅器の逆相出力と正相入力の間に、
大電圧が印加された時は小さい抵抗値を示し小電圧が印
加された時は大きい抵抗値を示す非線形抵抗が接続さ
れ、また前記主差動増幅器の正相出力の最大値を検出す
る正相ピーク検出回路、前記主差動増幅器の逆相出力の
最大値を検出する逆相ピーク検出回路、前記正相ピーク
検出回路の出力を正相入力とし前記逆相ピーク検出回路
の出力を逆相入力とする差動増幅器、前記差動増幅器の
出力を平滑するローパスフィルタを備え、前記ローパス
フィルタの出力は抵抗を介して前記主差動増幅器の逆相
入力端子に接続され、同時に前記主差動増幅器の正相ピ
ーク検出回路の出力は第２の前記非線形抵抗を介して前
記主差動増幅器の逆相入力端子に接続されたことを特徴
とするバースト光受信回路。 - 【請求項２】前記非線形抵抗はダイオードと線形抵抗を
縦列に接続した第１の部分と、線形抵抗のみからなる第
２の部分を並列に接続することで構成することを特徴と
する請求項１記載のバースト光受信回路。 - 【請求項３】前記前置増幅器の出力を入力とする自動利
得調整回路を備え、前記自動利得調整回路の出力は前記
主差動増幅器の正相入力に抵抗を介して接続されたこと
を特徴とする請求項１又は２記載のバースト光受信回
路。 - 【請求項４】複数の前記主差動増幅器および前記ピーク
検出回路、前記前置増幅器の出力の最大値を検出する入
力ピーク検出回路、前記入力ピーク検出回路の出力と固
定的に与えられる基準電圧との比較器および前記比較器
の出力により前記複数の主差動増幅器の出力を選択する
セレクタを備えたことを特徴とする請求項１又は２記載
のバースト光受信回路。 - 【請求項５】複数の前記主差動増幅器および前記ピーク
検出回路、前記ピーク検出回路のリセットパルスを発生
させる回路、前記複数の主差動増幅器の出力を選択する
セレクタおよび前記リセットパルスが入力されるごとに
前記セレクタの切替制御を行う制御回路を備えたことを
特徴とする請求項１又は２記載のバースト光受信回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6236446A JPH08102716A (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | バースト光受信回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6236446A JPH08102716A (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | バースト光受信回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08102716A true JPH08102716A (ja) | 1996-04-16 |
Family
ID=17000875
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6236446A Pending JPH08102716A (ja) | 1994-09-30 | 1994-09-30 | バースト光受信回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH08102716A (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6342694B1 (en) | 1998-08-25 | 2002-01-29 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Adjustable-free optical signal receiver |
| US6404282B2 (en) | 2000-05-12 | 2002-06-11 | Nec Corporation | Preamplification circuit |
| KR100630089B1 (ko) * | 2002-04-15 | 2006-09-27 | 삼성전자주식회사 | 차동 출력 구조의 버스트모드 광 수신기 |
| JP2008211376A (ja) * | 2007-02-23 | 2008-09-11 | Eudyna Devices Inc | 電子回路及び通信システム |
| JP2009272902A (ja) * | 2008-05-08 | 2009-11-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光受信回路とこれを有する光ビーコン及び車載機 |
| JP2011244093A (ja) * | 2010-05-14 | 2011-12-01 | Toshiba Corp | 光受信回路 |
-
1994
- 1994-09-30 JP JP6236446A patent/JPH08102716A/ja active Pending
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6342694B1 (en) | 1998-08-25 | 2002-01-29 | Oki Electric Industry Co., Ltd. | Adjustable-free optical signal receiver |
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| KR100630089B1 (ko) * | 2002-04-15 | 2006-09-27 | 삼성전자주식회사 | 차동 출력 구조의 버스트모드 광 수신기 |
| JP2008211376A (ja) * | 2007-02-23 | 2008-09-11 | Eudyna Devices Inc | 電子回路及び通信システム |
| US8301038B2 (en) | 2007-02-23 | 2012-10-30 | Sumitomo Electric Device Innovations, Inc. | Electronic circuit and communication system |
| JP2009272902A (ja) * | 2008-05-08 | 2009-11-19 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光受信回路とこれを有する光ビーコン及び車載機 |
| JP2011244093A (ja) * | 2010-05-14 | 2011-12-01 | Toshiba Corp | 光受信回路 |
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