JPH08139760A - 光受信回路 - Google Patents
光受信回路Info
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- JPH08139760A JPH08139760A JP6270987A JP27098794A JPH08139760A JP H08139760 A JPH08139760 A JP H08139760A JP 6270987 A JP6270987 A JP 6270987A JP 27098794 A JP27098794 A JP 27098794A JP H08139760 A JPH08139760 A JP H08139760A
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- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03G—CONTROL OF AMPLIFICATION
- H03G3/00—Gain control in amplifiers or frequency changers
- H03G3/20—Automatic control
- H03G3/30—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices
- H03G3/3084—Automatic control in amplifiers having semiconductor devices in receivers or transmitters for electromagnetic waves other than radiowaves, e.g. lightwaves
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03K—PULSE TECHNIQUE
- H03K5/00—Manipulating of pulses not covered by one of the other main groups of this subclass
- H03K5/01—Shaping pulses
- H03K5/08—Shaping pulses by limiting; by thresholding; by slicing, i.e. combined limiting and thresholding
- H03K5/082—Shaping pulses by limiting; by thresholding; by slicing, i.e. combined limiting and thresholding with an adaptive threshold
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- Physics & Mathematics (AREA)
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- Dc Digital Transmission (AREA)
- Manipulation Of Pulses (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 最小受信レベルの小さい光受信回路を提供す
ることにある。 【構成】 半導体受光素子５１の出力する電気信号は増
幅器２２によって増幅された後、比較器１１の反転入力
端子１７から入力される。比較器１１の出力電圧は直列
接続された抵抗器１２、１３によって分圧される。反転
入力端子１７に加わる電圧と抵抗器１２と抵抗器１３の
接続点１４に現われる電圧との差の電圧は抵抗器１６、
１８によって分圧されて比較器１１の非反転入力端子１
５に加えられている。抵抗器１２、１３で分圧すること
で、比較器１１の出力電圧の振幅を小さくするとともに
その中心電圧をを接地電位側に近づけることができる。
したがって、比較器１１の出力がハイレベルのときに非
反転入力端子１５に加わる閾値電圧が小さくなり、最小
受信レベルを小さくすることができる。
ることにある。 【構成】 半導体受光素子５１の出力する電気信号は増
幅器２２によって増幅された後、比較器１１の反転入力
端子１７から入力される。比較器１１の出力電圧は直列
接続された抵抗器１２、１３によって分圧される。反転
入力端子１７に加わる電圧と抵抗器１２と抵抗器１３の
接続点１４に現われる電圧との差の電圧は抵抗器１６、
１８によって分圧されて比較器１１の非反転入力端子１
５に加えられている。抵抗器１２、１３で分圧すること
で、比較器１１の出力電圧の振幅を小さくするとともに
その中心電圧をを接地電位側に近づけることができる。
したがって、比較器１１の出力がハイレベルのときに非
反転入力端子１５に加わる閾値電圧が小さくなり、最小
受信レベルを小さくすることができる。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、受信した光信号の強度
に応じて２値信号を出力する光受信回路に係わり、特に
受信した光の強度に追従して閾値の変化する光受信回路
に関する。
に応じて２値信号を出力する光受信回路に係わり、特に
受信した光の強度に追従して閾値の変化する光受信回路
に関する。
【０００２】
【従来の技術】受信した光信号を２値化するための閾値
は、受信した光信号の強度のピーク値に応じて変化させ
ることが望ましい。これは、光信号の伝送される距離
や、送信側の光出力によって受信される光信号のパワー
が一定でないためである。閾値を受信した光信号の強度
に応じて自動的に変化させる回路は、自動閾値制御回路
と呼ばれている。
は、受信した光信号の強度のピーク値に応じて変化させ
ることが望ましい。これは、光信号の伝送される距離
や、送信側の光出力によって受信される光信号のパワー
が一定でないためである。閾値を受信した光信号の強度
に応じて自動的に変化させる回路は、自動閾値制御回路
と呼ばれている。
【０００３】実開昭５８−１６９７５１号公報には、受
光素子の出力電圧を増幅した後２分の１に分圧し、その
電圧のピーク値を保持してこれをコンパレータの閾値電
圧に用いた光受信回路が開示されている。
光素子の出力電圧を増幅した後２分の１に分圧し、その
電圧のピーク値を保持してこれをコンパレータの閾値電
圧に用いた光受信回路が開示されている。
【０００４】また特開昭５９−１４８４５８号公報に
は、受光素子の出力電圧を増幅した後のピーク電圧が所
定の電圧以下の場合には、予め定められた閾値電圧を用
い、所定の電圧以上の場合には、ピーク電圧の２分の１
の電圧を閾値電圧として用いる光受信回路が開示されて
いる。
は、受光素子の出力電圧を増幅した後のピーク電圧が所
定の電圧以下の場合には、予め定められた閾値電圧を用
い、所定の電圧以上の場合には、ピーク電圧の２分の１
の電圧を閾値電圧として用いる光受信回路が開示されて
いる。
【０００５】さらに、特開平３−３５６３９号公報に
は、受信した光信号の強度のピーク値に応じて、コンパ
レータの閾値電圧を調整した光受信回路が開示されてい
る。
は、受信した光信号の強度のピーク値に応じて、コンパ
レータの閾値電圧を調整した光受信回路が開示されてい
る。
【０００６】これらはいずれも閾値電圧を光信号の受信
レベルに応じて適切に設定することができるが、ピーク
電圧の検出回路やピーク電圧の保持回路を必要とするた
め、回路構成が複雑になるという問題がある。これらに
対し、光信号の強度に応じた入力電圧と比較器の出力す
る２値化後の電圧との差を適当な比で分圧した電圧を閾
値電圧として用いることによって、回路構成の簡略化さ
れた光受信回路がある。
レベルに応じて適切に設定することができるが、ピーク
電圧の検出回路やピーク電圧の保持回路を必要とするた
め、回路構成が複雑になるという問題がある。これらに
対し、光信号の強度に応じた入力電圧と比較器の出力す
る２値化後の電圧との差を適当な比で分圧した電圧を閾
値電圧として用いることによって、回路構成の簡略化さ
れた光受信回路がある。
【０００７】図４は、このような光受信回路の構成を表
わしたものである。半導体受光素子５１のカソードには
所定の電源電圧が供給されている。半導体受光素子５１
のアノードは増幅器２２に接続されている。増幅器２２
の出力は比較器１１の反転入力端子１７から入力されて
いる。また、比較器１１の反転入力端子１７と非反転入
力端子１５の間には抵抗器１８が接続されている。さら
に、比較器１１の出力は抵抗器５２を介して非反転入力
端子１５に接続されている。非反転入力端子１５にはそ
の一端が接地されたコンデンサ１９が接続されている。
わしたものである。半導体受光素子５１のカソードには
所定の電源電圧が供給されている。半導体受光素子５１
のアノードは増幅器２２に接続されている。増幅器２２
の出力は比較器１１の反転入力端子１７から入力されて
いる。また、比較器１１の反転入力端子１７と非反転入
力端子１５の間には抵抗器１８が接続されている。さら
に、比較器１１の出力は抵抗器５２を介して非反転入力
端子１５に接続されている。非反転入力端子１５にはそ
の一端が接地されたコンデンサ１９が接続されている。
【０００８】この光受信回路では、増幅器２２の出力電
圧に対してその論理の反転した電圧が比較器１１から出
力されるようになっている。また、比較器１１の出力電
圧と増幅器２２の出力電圧の差を抵抗器１８と抵抗器５
２によって分圧した電圧が、非反転入力端子１５に加わ
るようになっている。非反転入力端子１５の電位は増幅
器２２の出力電圧を２値化する際の閾値電圧になってい
る。増幅器２２の出力電圧が閾値電圧を越えて変化した
ときに、比較器１１の出力電圧は反転するようになって
いる。このとき比較器１１の出力電圧が反転するのに要
する時間は極めて短い。これに対して、半導体受光素子
５１で受光する光信号の立上がり時間または立下がり時
間はそれほど短くない。光信号の立上がりまたは立下が
りに応じて増幅器２２の出力電圧が変化するよりも短い
時間で非反転入力端子１５に印加される閾値電圧が変化
すると、再び比較器１１の出力電位が反転してしまい正
しく２値化することができない。このため、コンデンサ
１９を接続することによって、閾値電圧の立上がりおよ
び立ち下がりを遅くしている。
圧に対してその論理の反転した電圧が比較器１１から出
力されるようになっている。また、比較器１１の出力電
圧と増幅器２２の出力電圧の差を抵抗器１８と抵抗器５
２によって分圧した電圧が、非反転入力端子１５に加わ
るようになっている。非反転入力端子１５の電位は増幅
器２２の出力電圧を２値化する際の閾値電圧になってい
る。増幅器２２の出力電圧が閾値電圧を越えて変化した
ときに、比較器１１の出力電圧は反転するようになって
いる。このとき比較器１１の出力電圧が反転するのに要
する時間は極めて短い。これに対して、半導体受光素子
５１で受光する光信号の立上がり時間または立下がり時
間はそれほど短くない。光信号の立上がりまたは立下が
りに応じて増幅器２２の出力電圧が変化するよりも短い
時間で非反転入力端子１５に印加される閾値電圧が変化
すると、再び比較器１１の出力電位が反転してしまい正
しく２値化することができない。このため、コンデンサ
１９を接続することによって、閾値電圧の立上がりおよ
び立ち下がりを遅くしている。
【０００９】図５は、最大受信レベルにおける比較器の
入出力電圧の関係を表わしたものである。図中、左側に
示したパルス状の波形６１は受光レベルに応じて反転入
力端子１７に印加される入力信号の波形を表わしてい
る。右側の矩形波６２は、比較器１１の出力波形を表わ
している。半導体受光素子５１の受光する光信号がディ
ジタル信号を伝送している場合には、そのハイレベルに
対応した光の強度は受信レベルによって変化する。これ
に対して、そのローレベルに対応した光の強度は受信レ
ベルに係わらずほぼ一定になる。また、光受信回路の増
幅器２２の出力と比較器１１の反転入力端子１７は、コ
ンデンサを介さずに直流結合されている。したがって、
入力信号のピーク電圧は、受信する光信号の強度に応じ
て変化するが、入力信号の最小電圧はほぼ一定になる。
入出力電圧の関係を表わしたものである。図中、左側に
示したパルス状の波形６１は受光レベルに応じて反転入
力端子１７に印加される入力信号の波形を表わしてい
る。右側の矩形波６２は、比較器１１の出力波形を表わ
している。半導体受光素子５１の受光する光信号がディ
ジタル信号を伝送している場合には、そのハイレベルに
対応した光の強度は受信レベルによって変化する。これ
に対して、そのローレベルに対応した光の強度は受信レ
ベルに係わらずほぼ一定になる。また、光受信回路の増
幅器２２の出力と比較器１１の反転入力端子１７は、コ
ンデンサを介さずに直流結合されている。したがって、
入力信号のピーク電圧は、受信する光信号の強度に応じ
て変化するが、入力信号の最小電圧はほぼ一定になる。
【００１０】比較器１１は比較結果として、ほぼ電源電
圧に等しいハイレベル信号６３と、ほぼ接地電位に等し
いローレベル信号６４のいずれかを出力するようになっ
ている。比較器１１の出力がハイレベルからローレベル
に変化するときの閾値電圧６５は、入力信号の最小電圧
６６とハイレベル信号６３の電圧の電位差を、抵抗器１
８と抵抗器５２によって分圧した電圧になっている。こ
のとき入力信号の最小電圧６６と閾値電圧６５との差の
電圧６７はΔＶTHＬになっている。一方比較器１１の出
力電圧がローレベルからハイレベルに変化するときの閾
値電圧６８は、入力信号のピーク電圧６９とローレベル
信号６４の電圧の電位差を分圧した値であり、ピーク電
圧６９と閾値電圧６８の差の電圧７１はΔＶTHＨになっ
ている。入力信号の最小電圧は受信レベルに係わらずほ
ぼ一定であるので、ΔＶTHＬの大きさおよび閾値電圧６
５はほとんど変化しない。これに対し、ΔＶTHＨの大き
さおよび閾値電圧６８は入力信号のピーク電圧６９、す
なわち受信レベルによって変化する。
圧に等しいハイレベル信号６３と、ほぼ接地電位に等し
いローレベル信号６４のいずれかを出力するようになっ
ている。比較器１１の出力がハイレベルからローレベル
に変化するときの閾値電圧６５は、入力信号の最小電圧
６６とハイレベル信号６３の電圧の電位差を、抵抗器１
８と抵抗器５２によって分圧した電圧になっている。こ
のとき入力信号の最小電圧６６と閾値電圧６５との差の
電圧６７はΔＶTHＬになっている。一方比較器１１の出
力電圧がローレベルからハイレベルに変化するときの閾
値電圧６８は、入力信号のピーク電圧６９とローレベル
信号６４の電圧の電位差を分圧した値であり、ピーク電
圧６９と閾値電圧６８の差の電圧７１はΔＶTHＨになっ
ている。入力信号の最小電圧は受信レベルに係わらずほ
ぼ一定であるので、ΔＶTHＬの大きさおよび閾値電圧６
５はほとんど変化しない。これに対し、ΔＶTHＨの大き
さおよび閾値電圧６８は入力信号のピーク電圧６９、す
なわち受信レベルによって変化する。
【００１１】図６は、最小受信レベルにおける比較器の
入出力電圧の関係を表わしたものである。図５と同一の
部分には同一の符号を付してその説明を適宜省略する。
比較器１１の出力電圧がハイレベルからローレベルに変
化するときの閾値電圧６５およびΔＶTHＬの大きさは、
最小受信レベルのときでも、図５に示した最大受信レベ
ルの場合と変わらない。一方、入力信号のピーク電圧８
１は、受信レベルに応じて低くなっている。このため、
出力電圧がローレベルからハイレベルに変化するときの
閾値電圧８２およびΔＶTHＨの大きさは、それぞれ小さ
い値になっている。このように、閾値電圧６６およびΔ
ＶTHＬの大きさは受光レベルに係わらず一定になってい
るので、受信する光信号の強度が小さくても、その立上
がり時点で比較器の入力電圧がこの閾値電圧を越えるこ
とができ、比較器の出力電位を反転させることができ
る。一方、入力信号のピーク電圧に応じて閾値電圧８２
およびΔＶTHＨは変化するので、ピーク電圧の大小に係
わらずを２値化処理を適切に行うことができるようにな
っている。
入出力電圧の関係を表わしたものである。図５と同一の
部分には同一の符号を付してその説明を適宜省略する。
比較器１１の出力電圧がハイレベルからローレベルに変
化するときの閾値電圧６５およびΔＶTHＬの大きさは、
最小受信レベルのときでも、図５に示した最大受信レベ
ルの場合と変わらない。一方、入力信号のピーク電圧８
１は、受信レベルに応じて低くなっている。このため、
出力電圧がローレベルからハイレベルに変化するときの
閾値電圧８２およびΔＶTHＨの大きさは、それぞれ小さ
い値になっている。このように、閾値電圧６６およびΔ
ＶTHＬの大きさは受光レベルに係わらず一定になってい
るので、受信する光信号の強度が小さくても、その立上
がり時点で比較器の入力電圧がこの閾値電圧を越えるこ
とができ、比較器の出力電位を反転させることができ
る。一方、入力信号のピーク電圧に応じて閾値電圧８２
およびΔＶTHＨは変化するので、ピーク電圧の大小に係
わらずを２値化処理を適切に行うことができるようにな
っている。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】電源から生じるノイズ
や比較器１１の入力オフセット、増幅器２２の出力電位
のオフセットおよび温度の影響によるドリフトを考慮す
ると、ΔＶTHＬおよびΔＶTHＨはそれぞれ一定以上の大
きさが必要である。たとえば、これらの大きさとして５
０ミリボルト必要であるものとする。図４に示した従来
から使用されている光受信回路では、抵抗器１８、５２
の分圧比を適当に設定すると、光信号の受信レベルがあ
る程度以上であれば、これらを５０ミリボルト以上にす
ることができる。入力信号の最小電圧６６は定まってい
るので、これに５０ミリボルトを加えた閾値電圧６５も
一定になる。また、比較器１１のハイレベル信号の電圧
６３も一定であるので比較器１１の非反転入力端子１５
にこの閾値電圧６５を印加するための抵抗器１８と抵抗
器５２の抵抗値の比も定まる。比較器１１のローレベル
信号の電圧６４は一定であり、かつ抵抗器１８と抵抗器
５２の抵抗値の比は固定されているので、入力信号のピ
ーク電圧において非反転入力端子１５に加わる閾値電圧
のピーク電圧に対する比は一定になる。比較器１１の出
力がローレベルからハイレベルに変化するときの閾値電
圧８２が、ハイレベルからローレベルに変化するときの
閾値電圧６５に等しくなったときが、受信可能なピーク
電圧８１の最小値になる。以後閾値電圧６５を最小閾値
電圧と呼ぶことにする。最小閾値電圧６５が、比較器１
１の出力するハイレベル信号の電圧６３とローレベル信
号６４の電圧の中心の電圧であれば、最小受信レベルに
おけるΔＶTHＬとΔＶTHＨの大きさが均等になるので、
受信可能なピーク電圧８１を最も小さくすることができ
る。
や比較器１１の入力オフセット、増幅器２２の出力電位
のオフセットおよび温度の影響によるドリフトを考慮す
ると、ΔＶTHＬおよびΔＶTHＨはそれぞれ一定以上の大
きさが必要である。たとえば、これらの大きさとして５
０ミリボルト必要であるものとする。図４に示した従来
から使用されている光受信回路では、抵抗器１８、５２
の分圧比を適当に設定すると、光信号の受信レベルがあ
る程度以上であれば、これらを５０ミリボルト以上にす
ることができる。入力信号の最小電圧６６は定まってい
るので、これに５０ミリボルトを加えた閾値電圧６５も
一定になる。また、比較器１１のハイレベル信号の電圧
６３も一定であるので比較器１１の非反転入力端子１５
にこの閾値電圧６５を印加するための抵抗器１８と抵抗
器５２の抵抗値の比も定まる。比較器１１のローレベル
信号の電圧６４は一定であり、かつ抵抗器１８と抵抗器
５２の抵抗値の比は固定されているので、入力信号のピ
ーク電圧において非反転入力端子１５に加わる閾値電圧
のピーク電圧に対する比は一定になる。比較器１１の出
力がローレベルからハイレベルに変化するときの閾値電
圧８２が、ハイレベルからローレベルに変化するときの
閾値電圧６５に等しくなったときが、受信可能なピーク
電圧８１の最小値になる。以後閾値電圧６５を最小閾値
電圧と呼ぶことにする。最小閾値電圧６５が、比較器１
１の出力するハイレベル信号の電圧６３とローレベル信
号６４の電圧の中心の電圧であれば、最小受信レベルに
おけるΔＶTHＬとΔＶTHＨの大きさが均等になるので、
受信可能なピーク電圧８１を最も小さくすることができ
る。
【００１３】増幅器２２と比較器１１を交流結合し、適
当なオフセット電圧を与えれば入力信号の中心電位を比
較器１１のハイレベル信号の電圧６３とローレベル信号
の電圧６４の中心に設定することができる。したがっ
て、最小受信レベルにおいてΔＶTHＬとΔＶTHＨの大き
さを等しくすることができ受信可能な最小受信レベルを
小さくすることができる。光通信の幹線系のようにデー
タが常に伝送され、しかもスクランブルが掛けられてい
るような場合には、入力される光信号の値が常に変化す
るので交流結合することができる。しかしながら加入者
系通信のように、データが常に送られるとは限らず、バ
ースト状に通信が行われる場合には交流結合することが
できない。一方、最小閾値電圧６５が比較器１１のハイ
レベル信号とローレベル信号の電圧６３、６４の中心電
圧になるようにオフセット電圧を与えて直流結合する
と、大振幅の光信号を受信したときのピーク電圧が比較
器１１の入力電圧範囲を越えてしまうことがある。この
ため、直流結合する場合に与えるオフセット電圧はある
程度以下の低い電圧に設定しなければならない。さら
に、比較器１１の出力するハイレベル信号の電圧６３お
よびローレベル信号の電圧６４は、後続する回路とのイ
ンターフェイスを適切に行うためには、定められた電圧
範囲にとらなければならない。たとえば、ＴＴＬレベル
でインターフェイスするときは、ハイレベル信号の電圧
をほぼ５ボルトに、ローレベル信号の電圧をほぼ０ボル
トにしなければならない。
当なオフセット電圧を与えれば入力信号の中心電位を比
較器１１のハイレベル信号の電圧６３とローレベル信号
の電圧６４の中心に設定することができる。したがっ
て、最小受信レベルにおいてΔＶTHＬとΔＶTHＨの大き
さを等しくすることができ受信可能な最小受信レベルを
小さくすることができる。光通信の幹線系のようにデー
タが常に伝送され、しかもスクランブルが掛けられてい
るような場合には、入力される光信号の値が常に変化す
るので交流結合することができる。しかしながら加入者
系通信のように、データが常に送られるとは限らず、バ
ースト状に通信が行われる場合には交流結合することが
できない。一方、最小閾値電圧６５が比較器１１のハイ
レベル信号とローレベル信号の電圧６３、６４の中心電
圧になるようにオフセット電圧を与えて直流結合する
と、大振幅の光信号を受信したときのピーク電圧が比較
器１１の入力電圧範囲を越えてしまうことがある。この
ため、直流結合する場合に与えるオフセット電圧はある
程度以下の低い電圧に設定しなければならない。さら
に、比較器１１の出力するハイレベル信号の電圧６３お
よびローレベル信号の電圧６４は、後続する回路とのイ
ンターフェイスを適切に行うためには、定められた電圧
範囲にとらなければならない。たとえば、ＴＴＬレベル
でインターフェイスするときは、ハイレベル信号の電圧
をほぼ５ボルトに、ローレベル信号の電圧をほぼ０ボル
トにしなければならない。
【００１４】このように、バースト状のデータを受信す
る可能性があるときは交流結合を用いることができず、
また、オフセット電圧を低く設定しなければならない。
したがって、最小閾値電圧６５は、比較器の出力するハ
イレベル信号とローレベル信号の電圧６３、６４の中心
からずれてしまう。たとえば最小閾値電圧がローレベル
信号の電圧６４に近い１．５ボルト程度であるとする。
このとき、ΔＶTHＬが５０ミリボルトになるように抵抗
器１８と抵抗器５２の抵抗値の比を設定すると、入力信
号のピーク電圧が小さくなり比較器１１に入力される閾
値電圧が最小閾値電圧６５になったときには、ΔＶTHＨ
は５０ミリボルト以下になってしまう。このため、ΔＶ
THＨを５０ミリボルト以上確保するためには、最小受信
レベルが大きくなってしまうという問題があった。
る可能性があるときは交流結合を用いることができず、
また、オフセット電圧を低く設定しなければならない。
したがって、最小閾値電圧６５は、比較器の出力するハ
イレベル信号とローレベル信号の電圧６３、６４の中心
からずれてしまう。たとえば最小閾値電圧がローレベル
信号の電圧６４に近い１．５ボルト程度であるとする。
このとき、ΔＶTHＬが５０ミリボルトになるように抵抗
器１８と抵抗器５２の抵抗値の比を設定すると、入力信
号のピーク電圧が小さくなり比較器１１に入力される閾
値電圧が最小閾値電圧６５になったときには、ΔＶTHＨ
は５０ミリボルト以下になってしまう。このため、ΔＶ
THＨを５０ミリボルト以上確保するためには、最小受信
レベルが大きくなってしまうという問題があった。
【００１５】そこで本発明の目的は、簡単な回路構成に
よって最小受信レベルを小さくすることのできる光受信
回路を提供することにある。
よって最小受信レベルを小さくすることのできる光受信
回路を提供することにある。
【００１６】
【課題を解決するための手段】請求項１記載の発明で
は、受光した光信号の強度に応じた電圧信号を出力する
光電変換手段と、この光電変換手段の出力をその反転入
力端子から入力するとともにその非反転入力端子に印加
される電圧よりも反転入力端子に入力される電圧が低い
とき所定の電圧のハイレベル信号を出力し反転入力端子
に入力される電圧が非反転入力端子に印加される電圧よ
りも高いときハイレベル信号よりも低い一定電圧のロー
レベル信号を出力する比較手段と、ハイレベル信号の電
圧とローレベル信号の電圧のうち光信号の強度が増加す
るとき比較手段の非反転入力端子に印加すべき所定の閾
値電圧との差の少ない方の信号電圧にほぼ等しい一定電
圧を供給する電圧供給手段と、この電圧供給手段の出力
電圧と比較手段の出力電圧との電位差を所定の分圧比で
分圧し比較手段からハイレベル信号が出力されたときに
生じる分圧電圧と所定の閾値電圧との間の電位差とロー
レベル信号が出力されたときに生じる分圧電圧と所定の
閾値電圧との間の電位差との差を減少させる第１の分圧
手段と、この第１の分圧手段の出力する分圧電圧と反転
入力端子に印加される電圧との間の電位差を予め定めら
れた分圧比で分圧し比較手段の非反転入力端子に閾値電
圧を与える第２の分圧手段とを光受信回路に具備させて
いる。
は、受光した光信号の強度に応じた電圧信号を出力する
光電変換手段と、この光電変換手段の出力をその反転入
力端子から入力するとともにその非反転入力端子に印加
される電圧よりも反転入力端子に入力される電圧が低い
とき所定の電圧のハイレベル信号を出力し反転入力端子
に入力される電圧が非反転入力端子に印加される電圧よ
りも高いときハイレベル信号よりも低い一定電圧のロー
レベル信号を出力する比較手段と、ハイレベル信号の電
圧とローレベル信号の電圧のうち光信号の強度が増加す
るとき比較手段の非反転入力端子に印加すべき所定の閾
値電圧との差の少ない方の信号電圧にほぼ等しい一定電
圧を供給する電圧供給手段と、この電圧供給手段の出力
電圧と比較手段の出力電圧との電位差を所定の分圧比で
分圧し比較手段からハイレベル信号が出力されたときに
生じる分圧電圧と所定の閾値電圧との間の電位差とロー
レベル信号が出力されたときに生じる分圧電圧と所定の
閾値電圧との間の電位差との差を減少させる第１の分圧
手段と、この第１の分圧手段の出力する分圧電圧と反転
入力端子に印加される電圧との間の電位差を予め定めら
れた分圧比で分圧し比較手段の非反転入力端子に閾値電
圧を与える第２の分圧手段とを光受信回路に具備させて
いる。
【００１７】すなわち請求項１記載の発明では、比較手
段の出力するハイレベル信号またはローレベル信号の電
圧のうち光信号の強度がピークに向かって変化するとき
に設定すべき閾値電圧との差の少ない方の信号電圧にほ
ぼ等しい電圧を定電圧源によって生成している。そし
て、比較手段の出力電圧とこの定電圧源の出力する電圧
の差の電圧を第１の分圧手段によって分圧している。さ
らにこの分圧電圧と比較手段の反転入力端子に入力され
る電圧との差の電圧を第２の分圧手段によって分圧し、
これを比較手段の非反転入力端子に閾値電圧として入力
している。第１の分圧手段の両端の電圧の電位差が大き
いときは、比較手段の出力電圧と分圧電圧の差が大きく
なる。両端の電位差が小さいときは比較手段の出力電圧
と分圧電圧の差は小さくなる。したがって、所定の閾値
電圧とその差の小さい方の電圧を電圧供給手段から出力
し比較手段の出力電圧との電位差を分圧すると、その差
の大きい方の電圧を所定の閾値電圧に近づけることがで
きる。したがって、ハイレベル信号が出力されたときに
第１の分圧手段に生じる分圧電圧と所定の閾値電圧との
間の電位差とローレベル信号が出力されたときに生じる
分圧電圧と所定の閾値電圧との間の電位差との差を小さ
くすることができる。これにより、最小受信レベルを小
さくすることができる。
段の出力するハイレベル信号またはローレベル信号の電
圧のうち光信号の強度がピークに向かって変化するとき
に設定すべき閾値電圧との差の少ない方の信号電圧にほ
ぼ等しい電圧を定電圧源によって生成している。そし
て、比較手段の出力電圧とこの定電圧源の出力する電圧
の差の電圧を第１の分圧手段によって分圧している。さ
らにこの分圧電圧と比較手段の反転入力端子に入力され
る電圧との差の電圧を第２の分圧手段によって分圧し、
これを比較手段の非反転入力端子に閾値電圧として入力
している。第１の分圧手段の両端の電圧の電位差が大き
いときは、比較手段の出力電圧と分圧電圧の差が大きく
なる。両端の電位差が小さいときは比較手段の出力電圧
と分圧電圧の差は小さくなる。したがって、所定の閾値
電圧とその差の小さい方の電圧を電圧供給手段から出力
し比較手段の出力電圧との電位差を分圧すると、その差
の大きい方の電圧を所定の閾値電圧に近づけることがで
きる。したがって、ハイレベル信号が出力されたときに
第１の分圧手段に生じる分圧電圧と所定の閾値電圧との
間の電位差とローレベル信号が出力されたときに生じる
分圧電圧と所定の閾値電圧との間の電位差との差を小さ
くすることができる。これにより、最小受信レベルを小
さくすることができる。
【００１８】請求項２記載の発明では、所定の正のオフ
セット電圧に受光した光信号の強度に応じた電圧を加え
た電圧信号を出力する光電変換手段と、この光電変換手
段の出力をその反転入力端子から入力するとともにその
非反転入力端子に印加される電圧よりも反転入力端子に
入力される電圧が高いときほぼ接地電位に等しい一定電
圧のローレベル信号を出力し反転入力端子に入力される
電圧が非反転入力端子に印加される電圧よりも低いとき
オフセット電圧よりも高い所定の閾値電圧の２倍以上の
一定電圧のハイレベル信号を出力する比較手段と、この
比較手段の出力電圧と接地電位との電位差を所定の分圧
比で分圧し比較手段からハイレベル信号が出力されたと
きに生じる分圧電圧と所定の閾値電圧との間の電位差と
ローレベル信号が出力されたときに生じる分圧電圧と所
定の閾値電圧との間の電位差との差を減少させる第１の
分圧手段と、この第１の分圧手段の出力する分圧電圧と
反転入力端子に印加される電圧との電位差を予め定めら
れた分圧比で分圧し比較手段の非反転入力端子に閾値電
圧を与える第２の分圧手段とを光受信回路に具備させて
いる。
セット電圧に受光した光信号の強度に応じた電圧を加え
た電圧信号を出力する光電変換手段と、この光電変換手
段の出力をその反転入力端子から入力するとともにその
非反転入力端子に印加される電圧よりも反転入力端子に
入力される電圧が高いときほぼ接地電位に等しい一定電
圧のローレベル信号を出力し反転入力端子に入力される
電圧が非反転入力端子に印加される電圧よりも低いとき
オフセット電圧よりも高い所定の閾値電圧の２倍以上の
一定電圧のハイレベル信号を出力する比較手段と、この
比較手段の出力電圧と接地電位との電位差を所定の分圧
比で分圧し比較手段からハイレベル信号が出力されたと
きに生じる分圧電圧と所定の閾値電圧との間の電位差と
ローレベル信号が出力されたときに生じる分圧電圧と所
定の閾値電圧との間の電位差との差を減少させる第１の
分圧手段と、この第１の分圧手段の出力する分圧電圧と
反転入力端子に印加される電圧との電位差を予め定めら
れた分圧比で分圧し比較手段の非反転入力端子に閾値電
圧を与える第２の分圧手段とを光受信回路に具備させて
いる。
【００１９】すなわち請求項２記載の発明では、比較手
段の出力するローレベル信号がほぼ接地電位であり、所
定の閾値電圧とハイレベル信号の電圧との電位差よりも
ローレベル信号の電圧との電位差の方が小さくなってい
る。比較手段の出力電圧と接地電位との間の電位差を第
１の分圧手段によって分圧することによってハイレベル
信号が出力されたときの分圧電圧を所定の閾値電圧に近
づけることができる。したがって、ハイレベル信号が出
力されたときに第１の分圧手段に生じる分圧電圧と所定
の閾値電圧との間の電位差とローレベル信号が出力され
たときに生じる分圧電圧と所定の閾値電圧との間の電位
差との差が小さくなり、最小受信レベルを小さくするこ
とができる。また、接地すれば良いので電圧供給手段を
用意する必要がなく回路構成を簡略化することができ
る。
段の出力するローレベル信号がほぼ接地電位であり、所
定の閾値電圧とハイレベル信号の電圧との電位差よりも
ローレベル信号の電圧との電位差の方が小さくなってい
る。比較手段の出力電圧と接地電位との間の電位差を第
１の分圧手段によって分圧することによってハイレベル
信号が出力されたときの分圧電圧を所定の閾値電圧に近
づけることができる。したがって、ハイレベル信号が出
力されたときに第１の分圧手段に生じる分圧電圧と所定
の閾値電圧との間の電位差とローレベル信号が出力され
たときに生じる分圧電圧と所定の閾値電圧との間の電位
差との差が小さくなり、最小受信レベルを小さくするこ
とができる。また、接地すれば良いので電圧供給手段を
用意する必要がなく回路構成を簡略化することができ
る。
【００２０】請求項３記載の発明では、比較手段からハ
イレベル信号が出力されたときに第１の分圧手段から出
力される分圧電圧と所定の閾値電圧との間の電位差とロ
ーレベル信号が出力されたとき第１の分圧手段から出力
される分圧電圧と所定の閾値電圧との間の電位差とが等
しくなるように第１の分圧手段の分圧比を設定してい
る。
イレベル信号が出力されたときに第１の分圧手段から出
力される分圧電圧と所定の閾値電圧との間の電位差とロ
ーレベル信号が出力されたとき第１の分圧手段から出力
される分圧電圧と所定の閾値電圧との間の電位差とが等
しくなるように第１の分圧手段の分圧比を設定してい
る。
【００２１】すなわち請求項３記載の発明では、ハイレ
ベル信号が出力されたときに第１の分圧手段の出力する
分圧電圧と所定の閾値電圧との間の電位差とローレベル
信号が出力されたときに生じる分圧電圧と所定の閾値電
圧との間の電位差とが等しい。このため、最小受信レベ
ルをより小さくすることができる。
ベル信号が出力されたときに第１の分圧手段の出力する
分圧電圧と所定の閾値電圧との間の電位差とローレベル
信号が出力されたときに生じる分圧電圧と所定の閾値電
圧との間の電位差とが等しい。このため、最小受信レベ
ルをより小さくすることができる。
【００２２】請求項４記載の発明では、受光する光信号
の強度が最小のとき第２の分圧手段の出力する分圧電圧
が所定の閾値電圧と一致するように第２の分圧手段の分
圧比を設定している。
の強度が最小のとき第２の分圧手段の出力する分圧電圧
が所定の閾値電圧と一致するように第２の分圧手段の分
圧比を設定している。
【００２３】すなわち請求項４記載の発明では、受光す
る光信号の強度が最小のとき第２の分圧手段の出力する
分圧電圧が所定の閾値電圧と一致するように第２の分圧
手段の分圧比が設定されている。光信号のピーク強度は
受信レベルに応じて変化するが、光信号の最小レベルは
受信レベルによってほとんど変化しない。また、光信号
のピーク強度が大きくなればなるほどピークでの光電変
換手段の出力電圧と、第２の分圧手段のら出力する閾値
電圧との差は大きくなる。したがって、受光した光信号
の強度が最小のときの光電変換手段の出力電圧に対して
必要なだけのマージンを持つように所定の閾値電圧を定
めておけば、この電圧が分圧電圧になるように第２の分
圧手段の分圧比を設定することで、誤りなく２値化する
ことができる。さらに、第１の分圧手段の出力する分圧
電圧と所定の閾値電圧との電位差がハイレベル信号とロ
ーレベル信号のいずれが出力されたときも等しくなって
いれば、第２の分圧手段の分圧比をこのように設定する
ことによって最小受信レベルを最も小さくすることがで
きる。
る光信号の強度が最小のとき第２の分圧手段の出力する
分圧電圧が所定の閾値電圧と一致するように第２の分圧
手段の分圧比が設定されている。光信号のピーク強度は
受信レベルに応じて変化するが、光信号の最小レベルは
受信レベルによってほとんど変化しない。また、光信号
のピーク強度が大きくなればなるほどピークでの光電変
換手段の出力電圧と、第２の分圧手段のら出力する閾値
電圧との差は大きくなる。したがって、受光した光信号
の強度が最小のときの光電変換手段の出力電圧に対して
必要なだけのマージンを持つように所定の閾値電圧を定
めておけば、この電圧が分圧電圧になるように第２の分
圧手段の分圧比を設定することで、誤りなく２値化する
ことができる。さらに、第１の分圧手段の出力する分圧
電圧と所定の閾値電圧との電位差がハイレベル信号とロ
ーレベル信号のいずれが出力されたときも等しくなって
いれば、第２の分圧手段の分圧比をこのように設定する
ことによって最小受信レベルを最も小さくすることがで
きる。
【００２４】
【実施例】以下実施例につき本発明を詳細に説明する。
【００２５】図１は、本発明の一実施例における光受信
回路の回路構成を表わしたものである。図４と同一の部
分には同一の符号を付してその説明を適宜説明する。比
較器１１の出力は、直列接続された抵抗器１２と抵抗器
１３を介して接地されている。抵抗器１２と抵抗器１３
の接続点１４と比較器１１の非反転入力端子１５の間に
は抵抗器１６が接続されている。また、比較器１１の非
反転入力端子１５と反転入力端子１７の間には抵抗器１
８が接続されている。また、比較器１１の非反転入力端
子１５はコンデンサ１９を介して接地されている。抵抗
器１２および１３は分圧回路２１を構成している。比較
器１１の出力電圧を分圧回路２１によって分圧した電位
と、反転入力端子１７の電位との電位差が抵抗器１８、
１７によって分圧されて非反転入力端子１５に与えられ
比較器１１の閾値電圧になっている。
回路の回路構成を表わしたものである。図４と同一の部
分には同一の符号を付してその説明を適宜説明する。比
較器１１の出力は、直列接続された抵抗器１２と抵抗器
１３を介して接地されている。抵抗器１２と抵抗器１３
の接続点１４と比較器１１の非反転入力端子１５の間に
は抵抗器１６が接続されている。また、比較器１１の非
反転入力端子１５と反転入力端子１７の間には抵抗器１
８が接続されている。また、比較器１１の非反転入力端
子１５はコンデンサ１９を介して接地されている。抵抗
器１２および１３は分圧回路２１を構成している。比較
器１１の出力電圧を分圧回路２１によって分圧した電位
と、反転入力端子１７の電位との電位差が抵抗器１８、
１７によって分圧されて非反転入力端子１５に与えられ
比較器１１の閾値電圧になっている。
【００２６】比較器１１の出力電圧は、ハイレベルとロ
ーレベルの２値のいずれかの値をとることができ、ハイ
レベルの電圧は４．８ボルトに、ローレベルに電圧は
０．３ボルトにそれぞれ設定されいる。コンデンサ１９
の容量および各抵抗器の値は、入力される光信号の１パ
ルスの期間よりも、閾値電圧の立上がりおよび立下がり
の時定数の方が小さくなるように設定されている。ま
た、比較器１１の反転入力端子１７から入力される入力
信号の立上がりおよび立下がりよりも、閾値電圧の立上
がりおよび立下が緩やかになるように設定されている。
ここでは、光信号によって伝送される情報の伝送速度が
２０Ｍｂ／ｓと高速であるため、比較器１１の入力容量
や入力抵抗の影響が大きく現われる。このため、２０ピ
コ・ファラッド（ｐＦ）と小さい容量のコンデンサを用
いている。
ーレベルの２値のいずれかの値をとることができ、ハイ
レベルの電圧は４．８ボルトに、ローレベルに電圧は
０．３ボルトにそれぞれ設定されいる。コンデンサ１９
の容量および各抵抗器の値は、入力される光信号の１パ
ルスの期間よりも、閾値電圧の立上がりおよび立下がり
の時定数の方が小さくなるように設定されている。ま
た、比較器１１の反転入力端子１７から入力される入力
信号の立上がりおよび立下がりよりも、閾値電圧の立上
がりおよび立下が緩やかになるように設定されている。
ここでは、光信号によって伝送される情報の伝送速度が
２０Ｍｂ／ｓと高速であるため、比較器１１の入力容量
や入力抵抗の影響が大きく現われる。このため、２０ピ
コ・ファラッド（ｐＦ）と小さい容量のコンデンサを用
いている。
【００２７】比較器１１の入力信号の最小電圧は増幅器
２２によって加えられるオフセット電圧によって、ほぼ
１．２ボルトになっている。ΔＶTHＬおよびΔＶTHＨを
それぞれ５０ミリボルト以上確保する場合において、受
信可能な最小受信レベルを最も小さくするための各抵抗
器の抵抗値は以下のようにして定められている。簡単化
のために、比較器１１の出力がローレベル（０．３ボル
ト）のときにおける接続点１４での分圧電圧はほぼ
“０”ボルトであるものとする。このとき、ΔＶTHＬと
ΔＶTHＨがそれぞれ５０ミリボルトであるので最小受信
レベルにおけるピーク電圧は、１．２ボルトに１００ミ
リボルトを加えた１．３ボルトになり、最小閾値電圧は
１．２５ボルトになる。抵抗器１６と抵抗器１８の比は
固定値をとるのでΔＶTHＬとΔＶTHＨの値を等しくする
ためには、比較器１１の出力がハイレベルのときにおけ
る接続点１４の電圧が、最小閾値電圧のほぼ２倍になれ
ばよい。したがって、比較器１１の出力がハイレベルの
ときの接続点１４の電圧は１．２５ボルトの２倍である
２．５ボルトになればよい。比較器１１のハイレベルは
ほぼ５ボルトであるので、抵抗器１２と抵抗器１３によ
る分圧比は１対１に設定することになる。ここでは、こ
れらの抵抗器の値を２キロオームに設定してある。
２２によって加えられるオフセット電圧によって、ほぼ
１．２ボルトになっている。ΔＶTHＬおよびΔＶTHＨを
それぞれ５０ミリボルト以上確保する場合において、受
信可能な最小受信レベルを最も小さくするための各抵抗
器の抵抗値は以下のようにして定められている。簡単化
のために、比較器１１の出力がローレベル（０．３ボル
ト）のときにおける接続点１４での分圧電圧はほぼ
“０”ボルトであるものとする。このとき、ΔＶTHＬと
ΔＶTHＨがそれぞれ５０ミリボルトであるので最小受信
レベルにおけるピーク電圧は、１．２ボルトに１００ミ
リボルトを加えた１．３ボルトになり、最小閾値電圧は
１．２５ボルトになる。抵抗器１６と抵抗器１８の比は
固定値をとるのでΔＶTHＬとΔＶTHＨの値を等しくする
ためには、比較器１１の出力がハイレベルのときにおけ
る接続点１４の電圧が、最小閾値電圧のほぼ２倍になれ
ばよい。したがって、比較器１１の出力がハイレベルの
ときの接続点１４の電圧は１．２５ボルトの２倍である
２．５ボルトになればよい。比較器１１のハイレベルは
ほぼ５ボルトであるので、抵抗器１２と抵抗器１３によ
る分圧比は１対１に設定することになる。ここでは、こ
れらの抵抗器の値を２キロオームに設定してある。
【００２８】また、最小受信レベルの場合においてΔＶ
THＬとΔＶTHＨの大きさを５０ミリボルトにするために
は、抵抗器１８と抵抗器１６の分圧比をほぼ１対２５に
すればよい。これは接続点１４の電位がほぼ０ボルトの
ときに、最小閾値電圧とΔＶ THＨがそれぞれ１．２５ボ
ルトと５０ミリボルトなるように分圧比を定めたもので
ある。接続点１４の電位が２．５ボルトのときに、最小
閾値電圧とΔＶTHＬがそれぞれ１．２５ボルトと５０ミ
リボルトにするように分圧比を定めても同様の結果にな
る。ここでは抵抗器１８の抵抗値を１．８キロオーム
に、抵抗器１６の抵抗値を４５キロオームにしている。
このように、最小閾値電圧が、比較器１１の出力がハイ
レベルとローレベルのときに接続点１４にそれぞれ生じ
る電圧の中心の電圧になるように抵抗器１２、１３によ
る分圧比を設定すれば、ΔＶTHＬと最小受信レベルにお
けるΔＶTHＨの大きさを等しくすることができる。ま
た、最小受信レベルのときにΔＶTHＬとΔＶTHＨがマー
ジンとして必要な大きさになるように抵抗器１６と抵抗
器１８の分圧比を設定すれば、最小受信レベルにおいて
も２値化処理を誤り無く行うことができる。
THＬとΔＶTHＨの大きさを５０ミリボルトにするために
は、抵抗器１８と抵抗器１６の分圧比をほぼ１対２５に
すればよい。これは接続点１４の電位がほぼ０ボルトの
ときに、最小閾値電圧とΔＶ THＨがそれぞれ１．２５ボ
ルトと５０ミリボルトなるように分圧比を定めたもので
ある。接続点１４の電位が２．５ボルトのときに、最小
閾値電圧とΔＶTHＬがそれぞれ１．２５ボルトと５０ミ
リボルトにするように分圧比を定めても同様の結果にな
る。ここでは抵抗器１８の抵抗値を１．８キロオーム
に、抵抗器１６の抵抗値を４５キロオームにしている。
このように、最小閾値電圧が、比較器１１の出力がハイ
レベルとローレベルのときに接続点１４にそれぞれ生じ
る電圧の中心の電圧になるように抵抗器１２、１３によ
る分圧比を設定すれば、ΔＶTHＬと最小受信レベルにお
けるΔＶTHＨの大きさを等しくすることができる。ま
た、最小受信レベルのときにΔＶTHＬとΔＶTHＨがマー
ジンとして必要な大きさになるように抵抗器１６と抵抗
器１８の分圧比を設定すれば、最小受信レベルにおいて
も２値化処理を誤り無く行うことができる。
【００２９】図２は、最大受信レベルの光信号を受信し
たときにおける光受信回路の各部の波形を表わしたもの
である。図中、左側のパルス状の波形３１は、比較器１
１の反転入力端子に入力される入力信号を表わしてい
る。右側の矩形波３２は比較器１１の出力電圧波形を表
わしている。右から２番目の矩形波３３は、抵抗器１２
と抵抗器１３の接続点における波形を表わしている。入
力信号がピーク電圧３４のときの閾値電圧３５は、ピー
ク電圧３４と矩形波３３のローレベルの電圧３６の電位
差に対する抵抗器１８と抵抗器１６の分圧点３７の電位
になっている。一方、入力信号が最小電圧３８のときの
閾値電圧３９は、最小電圧３８と矩形波３３のハイレベ
ルの電圧４１に対応する分圧点３７の電位になってい
る。最大受信レベルのときには、ΔＶTHＨは５０ミリボ
ルト以上になっている。また、ΔＶTHＬは５０ミリボル
トちょうどになっており、それぞれノイズなどに対して
十分なマージンが確保されている。
たときにおける光受信回路の各部の波形を表わしたもの
である。図中、左側のパルス状の波形３１は、比較器１
１の反転入力端子に入力される入力信号を表わしてい
る。右側の矩形波３２は比較器１１の出力電圧波形を表
わしている。右から２番目の矩形波３３は、抵抗器１２
と抵抗器１３の接続点における波形を表わしている。入
力信号がピーク電圧３４のときの閾値電圧３５は、ピー
ク電圧３４と矩形波３３のローレベルの電圧３６の電位
差に対する抵抗器１８と抵抗器１６の分圧点３７の電位
になっている。一方、入力信号が最小電圧３８のときの
閾値電圧３９は、最小電圧３８と矩形波３３のハイレベ
ルの電圧４１に対応する分圧点３７の電位になってい
る。最大受信レベルのときには、ΔＶTHＨは５０ミリボ
ルト以上になっている。また、ΔＶTHＬは５０ミリボル
トちょうどになっており、それぞれノイズなどに対して
十分なマージンが確保されている。
【００３０】図３は、最小受信レベルの光信号を受信し
たときにおける光受信回路の各部の波形を表わしたもの
である。図２と同一の部分には同一の符号を付してその
説明を適宜省略する。入力信号が最小電圧３８のときの
閾値電圧３９は、最大受信レベルの場合と同一である。
入力信号が最小受信レベルのときのピーク電圧４２にな
ったときには、閾値電圧は最小閾値電圧３９と一致す
る。そしてこのときのΔＶTHＨは５０ミリボルトであ
り、ΔＶTHＬと同じになっている。このように、分圧電
圧のハイレベル４１とローレベル３６の中心の電圧が最
小閾値電圧３９に一致するように分圧回路２１によって
比較器１１の出力電圧が分圧されている。その結果ΔＶ
THＨとΔＶTHＬの大きさを等しくすることができ、必要
なマージンを確保しながら、最小受信レベルを１．３ボ
ルトまで下げることが可能になっている。
たときにおける光受信回路の各部の波形を表わしたもの
である。図２と同一の部分には同一の符号を付してその
説明を適宜省略する。入力信号が最小電圧３８のときの
閾値電圧３９は、最大受信レベルの場合と同一である。
入力信号が最小受信レベルのときのピーク電圧４２にな
ったときには、閾値電圧は最小閾値電圧３９と一致す
る。そしてこのときのΔＶTHＨは５０ミリボルトであ
り、ΔＶTHＬと同じになっている。このように、分圧電
圧のハイレベル４１とローレベル３６の中心の電圧が最
小閾値電圧３９に一致するように分圧回路２１によって
比較器１１の出力電圧が分圧されている。その結果ΔＶ
THＨとΔＶTHＬの大きさを等しくすることができ、必要
なマージンを確保しながら、最小受信レベルを１．３ボ
ルトまで下げることが可能になっている。
【００３１】以上説明した実施例では、最小閾値電圧に
おけるΔＶTHＬおよびΔＶTHＨとして必要な大きさを５
０ミリボルトに設定しているが、これに限るものではな
い。また、各抵抗器の抵抗値もこれらに限定されるもの
ではない。また、実施例では入力される光の強度が強い
ほど比較器の入力信号の電圧が大きくなるようになって
いる。これとは逆に、光が入力されないときに最大電圧
となり、光の強度が強くなるほど入力電圧が小さくなる
ような場合もある。このときは、抵抗器１３の一端を接
地する代わりに、５ボルトの定電圧源に接続するように
すればよい。比較器１１の出力電圧がそのハイレベル、
すなわちほぼ５ボルトのときは、分圧回路２１の分圧電
圧としてほぼ５ボルトが取り出される。一方、比較器１
１の出力電圧が０ボルトに近いローレベルのときは、５
ボルトの電位差が分圧されるので、０ボルトに比べて高
い分圧電圧になる。分圧比を適当に設定することによて
分圧回路２１の出力電圧のローレベルとハイレベルの中
心電圧を最小閾値電圧にすることができる。
おけるΔＶTHＬおよびΔＶTHＨとして必要な大きさを５
０ミリボルトに設定しているが、これに限るものではな
い。また、各抵抗器の抵抗値もこれらに限定されるもの
ではない。また、実施例では入力される光の強度が強い
ほど比較器の入力信号の電圧が大きくなるようになって
いる。これとは逆に、光が入力されないときに最大電圧
となり、光の強度が強くなるほど入力電圧が小さくなる
ような場合もある。このときは、抵抗器１３の一端を接
地する代わりに、５ボルトの定電圧源に接続するように
すればよい。比較器１１の出力電圧がそのハイレベル、
すなわちほぼ５ボルトのときは、分圧回路２１の分圧電
圧としてほぼ５ボルトが取り出される。一方、比較器１
１の出力電圧が０ボルトに近いローレベルのときは、５
ボルトの電位差が分圧されるので、０ボルトに比べて高
い分圧電圧になる。分圧比を適当に設定することによて
分圧回路２１の出力電圧のローレベルとハイレベルの中
心電圧を最小閾値電圧にすることができる。
【００３２】さらに、比較器１１が２電源で駆動され、
たとえばそのハイレベルが＋５ボルトでそのローレベル
が−５ボルトであるものとする。このとき設定すべき最
小閾値電圧が０ボルト以上であれば、抵抗器１３に＋５
ボルトの定電圧源を接続し、最小閾値電圧が０ボルト以
下であれば、抵抗器１３を−５ボルトの定電圧源に接続
する。このようにすると、分圧回路２１の分圧比を適宜
設定することによって、分圧回路２１の出力電圧のハイ
レベルとローレベルの中心電圧を最小閾値電圧に設定す
ることができる。すなわち、比較器１１の出力する２つ
の電圧のうち、最小閾値電圧に近い方の電圧で抵抗器１
３を駆動することで、分圧回路２１の出力電圧のハイレ
ベルとローレベルの中心電圧が最小閾値電圧になるよう
に設定することができる。したがって、比較器１１の出
力電圧や、比較器１１の入力電圧がどのような電圧であ
っても、ΔＶTHＬとΔＶTHＨとして必要な大きさを確保
しながら最小受信レベルを最も小さくするにすることが
できる。
たとえばそのハイレベルが＋５ボルトでそのローレベル
が−５ボルトであるものとする。このとき設定すべき最
小閾値電圧が０ボルト以上であれば、抵抗器１３に＋５
ボルトの定電圧源を接続し、最小閾値電圧が０ボルト以
下であれば、抵抗器１３を−５ボルトの定電圧源に接続
する。このようにすると、分圧回路２１の分圧比を適宜
設定することによって、分圧回路２１の出力電圧のハイ
レベルとローレベルの中心電圧を最小閾値電圧に設定す
ることができる。すなわち、比較器１１の出力する２つ
の電圧のうち、最小閾値電圧に近い方の電圧で抵抗器１
３を駆動することで、分圧回路２１の出力電圧のハイレ
ベルとローレベルの中心電圧が最小閾値電圧になるよう
に設定することができる。したがって、比較器１１の出
力電圧や、比較器１１の入力電圧がどのような電圧であ
っても、ΔＶTHＬとΔＶTHＨとして必要な大きさを確保
しながら最小受信レベルを最も小さくするにすることが
できる。
【００３３】
【発明の効果】以上説明したように請求項１記載の発明
によれば、比較手段の出力するハイレベル信号の電圧と
ローレベル信号の電圧のうち所定の閾値電圧との差の大
きい方の電圧を、分圧によりこの閾値電圧に近づけてい
る。これにより、最小受信レベルを小さくすることがで
きる。
によれば、比較手段の出力するハイレベル信号の電圧と
ローレベル信号の電圧のうち所定の閾値電圧との差の大
きい方の電圧を、分圧によりこの閾値電圧に近づけてい
る。これにより、最小受信レベルを小さくすることがで
きる。
【００３４】また請求項２記載の発明によれば、比較手
段の出力電圧と接地電位との電位差を分圧しているの
で、ハイレベル信号が出力されたときの分圧電圧を、所
定の閾値電圧に近づけることができる。これにより最小
受信レベルを小さくすることができる。さらに、接地す
れば良いので電圧供給手段が不要になり回路構成を簡略
化できるとともに、光受信回路が単一電源で駆動される
ような場合に好適である。
段の出力電圧と接地電位との電位差を分圧しているの
で、ハイレベル信号が出力されたときの分圧電圧を、所
定の閾値電圧に近づけることができる。これにより最小
受信レベルを小さくすることができる。さらに、接地す
れば良いので電圧供給手段が不要になり回路構成を簡略
化できるとともに、光受信回路が単一電源で駆動される
ような場合に好適である。
【００３５】さらに請求項３記載の発明によれば、ハイ
レベル信号が出力されたときに第１の分圧手段の出力す
る分圧電圧と所定の閾値電圧との間の電位差とローレベ
ル信号が出力されたときに生じる分圧電圧と所定の閾値
電圧との間の電位差とを等しくしている。その結果、最
小受信レベルをより小さくすることができる。
レベル信号が出力されたときに第１の分圧手段の出力す
る分圧電圧と所定の閾値電圧との間の電位差とローレベ
ル信号が出力されたときに生じる分圧電圧と所定の閾値
電圧との間の電位差とを等しくしている。その結果、最
小受信レベルをより小さくすることができる。
【００３６】また請求項４記載の発明によれば、光信号
の強度が最小レベルのとき非反転入力端子に所定の閾値
電圧が加わるように第２の分圧手段の分圧比を設定して
いる。受光した光信号の強度が最小のときの光電変換手
段の出力電圧に対して必要最小限のマージンを持つよう
に所定の閾値電圧を定めておけば、２値化処理を誤り無
く行うことができる。さらに、第１の分圧手段の出力す
る分圧電圧と所定の閾値電圧との電位差がハイレベル信
号とローレベル信号のいずれが出力されたときも等しく
なるように第１の分圧手段の分圧比を設定すると、最小
受信レベルを最も小さくすることができる。
の強度が最小レベルのとき非反転入力端子に所定の閾値
電圧が加わるように第２の分圧手段の分圧比を設定して
いる。受光した光信号の強度が最小のときの光電変換手
段の出力電圧に対して必要最小限のマージンを持つよう
に所定の閾値電圧を定めておけば、２値化処理を誤り無
く行うことができる。さらに、第１の分圧手段の出力す
る分圧電圧と所定の閾値電圧との電位差がハイレベル信
号とローレベル信号のいずれが出力されたときも等しく
なるように第１の分圧手段の分圧比を設定すると、最小
受信レベルを最も小さくすることができる。
【図１】本発明の一実施例における光受信回路の構成を
表わした回路図である。
表わした回路図である。
【図２】図１に示した光受信回路が最大受信レベルの光
信号を受信したときにおける各部の波形を表わした波形
図である。
信号を受信したときにおける各部の波形を表わした波形
図である。
【図３】図１に示した光受信回路が最小受信レベルの光
信号を受信したときにおける各部の波形を表わした波形
図である。
信号を受信したときにおける各部の波形を表わした波形
図である。
【図４】従来から使用されている光受信回路の構成を表
わした回路図である。
わした回路図である。
【図５】図４に示した従来の光受信回路が最大受信レベ
ルの光信号を受信したときにおける各部の波形を表わし
た波形図である。
ルの光信号を受信したときにおける各部の波形を表わし
た波形図である。
【図６】図４に示した従来の光受信回路が最小受信レベ
ルの光信号を受信したときにおける各部の波形を表わし
た波形図である。
ルの光信号を受信したときにおける各部の波形を表わし
た波形図である。
１１ 比較器 １２、１３、１６、１８ 抵抗器 ２２ 増幅器 ５１ 半導体受光素子
───────────────────────────────────────────────────── 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 10/14 10/04 10/06
Claims (4)
- 【請求項１】 受光した光信号の強度に応じた電圧信号
を出力する光電変換手段と、 この光電変換手段の出力をその反転入力端子から入力す
るとともにその非反転入力端子に印加される電圧よりも
反転入力端子に入力される電圧が低いとき所定の電圧の
ハイレベル信号を出力し反転入力端子に入力される電圧
が非反転入力端子に印加される電圧よりも高いときハイ
レベル信号よりも低い一定電圧のローレベル信号を出力
する比較手段と、 前記ハイレベル信号の電圧と前記ローレベル信号の電圧
のうち前記光信号の強度が増加するとき前記比較手段の
非反転入力端子に印加すべき所定の閾値電圧との差の少
ない方の信号電圧にほぼ等しい一定電圧を供給する電圧
供給手段と、 この電圧供給手段の出力電圧と前記比較手段の出力電圧
との電位差を所定の分圧比で分圧し前記比較手段からハ
イレベル信号が出力されたときに生じる分圧電圧と前記
所定の閾値電圧との間の電位差とローレベル信号が出力
されたときに生じる分圧電圧と前記所定の閾値電圧との
間の電位差との差を減少させる第１の分圧手段と、 この第１の分圧手段の出力する分圧電圧と前記反転入力
端子に印加される電圧との間の電位差を予め定められた
分圧比で分圧し前記比較手段の非反転入力端子に閾値電
圧を与える第２の分圧手段とを具備することを特徴とす
る光受信回路。 - 【請求項２】 所定の正のオフセット電圧に受光した光
信号の強度に応じた電圧を加えた電圧信号を出力する光
電変換手段と、 この光電変換手段の出力をその反転入力端子から入力す
るとともにその非反転入力端子に印加される電圧よりも
反転入力端子に入力される電圧が高いときほぼ接地電位
に等しい一定電圧のローレベル信号を出力し反転入力端
子に入力される電圧が非反転入力端子に印加される電圧
よりも低いとき前記オフセット電圧よりも高い所定の閾
値電圧の２倍以上の一定電圧のハイレベル信号を出力す
る比較手段と、 この比較手段の出力電圧と接地電位との電位差を所定の
分圧比で分圧し前記比較手段からハイレベル信号が出力
されたときに生じる分圧電圧と前記所定の閾値電圧との
間の電位差とローレベル信号が出力されたときに生じる
分圧電圧と前記所定の閾値電圧との間の電位差との差を
減少させる第１の分圧手段と、 この第１の分圧手段の出力する分圧電圧と前記反転入力
端子に印加される電圧との電位差を予め定められた分圧
比で分圧し前記比較手段の非反転入力端子に閾値電圧を
与える第２の分圧手段とを具備することを特徴とする光
受信回路。 - 【請求項３】 前記比較手段からハイレベル信号が出力
されたときに前記第１の分圧手段から出力される分圧電
圧と前記所定の閾値電圧との間の電位差とローレベル信
号が出力されたとき第１の分圧手段から出力される分圧
電圧と前記所定の閾値電圧との間の電位差とが等しくな
るように第１の分圧手段の分圧比が設定されていること
を特徴とする請求項１または請求項２記載の光受信回
路。 - 【請求項４】 受光する光信号の強度が最小のとき前記
第２の分圧手段の出力する分圧電圧が前記所定の閾値電
圧と一致するように第２の分圧手段の分圧比が設定され
ていることを特徴とする請求項１または請求項２記載の
光受信回路。
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6270987A JP2671830B2 (ja) | 1994-11-04 | 1994-11-04 | 光受信回路 |
| US08/554,273 US5712475A (en) | 1994-11-04 | 1995-11-06 | Light receiving circuit with variable threshold circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP6270987A JP2671830B2 (ja) | 1994-11-04 | 1994-11-04 | 光受信回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08139760A true JPH08139760A (ja) | 1996-05-31 |
| JP2671830B2 JP2671830B2 (ja) | 1997-11-05 |
Family
ID=17493823
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP6270987A Expired - Lifetime JP2671830B2 (ja) | 1994-11-04 | 1994-11-04 | 光受信回路 |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US5712475A (ja) |
| JP (1) | JP2671830B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010185770A (ja) * | 2009-02-12 | 2010-08-26 | Seiko Instruments Inc | 移動方向検出装置 |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP3638075B2 (ja) * | 1997-07-29 | 2005-04-13 | 富士通株式会社 | 回路 |
| US6166566A (en) * | 1997-11-14 | 2000-12-26 | Linear Technology Corporation | Adaptive threshold circuit for comparators |
| US6828828B2 (en) * | 2001-08-03 | 2004-12-07 | Hewlett-Packard Development Company, L.P. | Dynamic control of switching reference voltage |
| CN103368534B (zh) * | 2012-04-09 | 2016-08-24 | 北京大基康明医疗设备有限公司 | 门限电路 |
| US9507049B2 (en) | 2013-10-04 | 2016-11-29 | Banner Engineering | Object sensing using dynamic demodulation |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| SE380150B (ja) * | 1974-02-18 | 1975-10-27 | Bofors Ab | |
| JPS58169751A (ja) * | 1982-03-30 | 1983-10-06 | 東芝ライテック株式会社 | 回路しや断器 |
| JPS58188923A (ja) * | 1982-04-28 | 1983-11-04 | Nippon Denso Co Ltd | 周期信号検出回路 |
| JPS59148458A (ja) * | 1983-02-14 | 1984-08-25 | Mitsubishi Electric Corp | 光受信機 |
| GB2165116B (en) * | 1984-09-29 | 1987-11-25 | Standard Telephones Cables Plc | Optical receiver |
| JPH0335639A (ja) * | 1989-07-03 | 1991-02-15 | Sumitomo Electric Ind Ltd | 光受信回路 |
| JP2597342B2 (ja) * | 1992-11-27 | 1997-04-02 | 東光株式会社 | コンパレータ回路 |
-
1994
- 1994-11-04 JP JP6270987A patent/JP2671830B2/ja not_active Expired - Lifetime
-
1995
- 1995-11-06 US US08/554,273 patent/US5712475A/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2010185770A (ja) * | 2009-02-12 | 2010-08-26 | Seiko Instruments Inc | 移動方向検出装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2671830B2 (ja) | 1997-11-05 |
| US5712475A (en) | 1998-01-27 |
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