JPH08340306A - Light receiving circuit and device using it - Google Patents

Light receiving circuit and device using it

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JPH08340306A
JPH08340306A JP30169095A JP30169095A JPH08340306A JP H08340306 A JPH08340306 A JP H08340306A JP 30169095 A JP30169095 A JP 30169095A JP 30169095 A JP30169095 A JP 30169095A JP H08340306 A JPH08340306 A JP H08340306A
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light receiving
receiving element
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JP30169095A
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Japanese (ja)
Inventor
Yuichiro Hiyoshi
雄一郎 日吉
Original Assignee
Hitachi Maxell Ltd
日立マクセル株式会社
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Abstract

PURPOSE: To compensate the effect due to dispersion in a current transfer rate of a photocoupler. CONSTITUTION: An input voltage A is converted into a primary current by a voltage/current converter 1 and a light emitting element 2a of a photocoupler 2 is driven by the primary current. A light receiving element 2b of the photocoupler 2 receives a light generated by the light receiving element 2a to provide an output of a secondary current, the secondary current is proportional to the primary current and depends on a current transfer rate of the photocoupler 2. The current transfer rate has dispersion in each photocoupler and then the secondary current depends on the current transfer rate of the photocoupler 2 in use. A voltage across a fixed resistor 3 by the secondary current is fed to a capacitor 4, by which an AC voltage X is extracted on one hand and fed to a DC detector 5, by which a DC voltage E is extracted. The AC voltage X is divided by the DC voltage E at a divider 6. An AC voltage being an output Z of the divider 6 is not effected by the current transfer rate of the photocoupler 2.

Description

【発明の詳細な説明】 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】 [0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、信号によって電流駆動される発光素子と、該発光素子からの光を受光し、 BACKGROUND OF THE INVENTION The present invention, receives a light emitting element which is current driven by the signal, the light from the light emitting element,
該受光量に応じた信号を出力電流として発生する受光素子からなるフォトカプラあるいは光結合通信系の受光素子に付随する受光回路と、これを電話回線との絶縁に用いるモデム、あるいは光信号のやり取りにより通信を行なう光通信装置などの上記受光回路を用いた装置に係り、特に受信素子からの受信信号の安定化に関する。 A light receiving circuit associated with the light receiving element of the photocoupler or light coupled communication system comprising a light receiving element that generates a signal corresponding to the receiving light amount as the output current, the modem using the same insulation of the telephone line or exchange of the optical signal, It relates to apparatus using the light receiving circuit such as an optical communication device that performs communication by, in particular, relates to the stabilization of the received signal from the receiving element.

【0002】 [0002]

【従来の技術】フォトカプラは、絶縁機能を有した信号伝送系を構成する安全部品である。 BACKGROUND ART photocoupler is a safe component constituting a signal transmission system having an insulating function. 信号によって電流駆動される発光素子と、この発光素子からの光を受光し、 A light emitting element which is current driven by the signal, receives light from the light emitting element,
その受光量に応じた信号を出力電流として発生する受光素子とからなり、一次(発光)側に入力された信号は二次(受光)側に伝達される。 Consists of a light receiving element for generating a signal corresponding to the amount of received light as an output current, signal input to the primary (light emitting) side is transmitted to the secondary (receiving) side. 発光素子と受光素子は別々に作られ、距離をおいて配置しているので、電気的絶縁が確保される。 Emitting element and a light receiving element is made separately, the distance at a are arranged, electrical isolation is ensured.

【0003】また、同様にして、発光素子と受光素子との間に光ファイバなどの光伝送路を設けて、短距離あるいは長距離の光通信を行なうことができる。 [0003] Similarly, by providing an optical transmission path such as an optical fiber between the light emitting element and the light receiving element, it is possible to perform short-range or long-distance optical communication.

【0004】フォトカプラあるいは光結合通信系においては、安定な振幅特性を得るのが難しいため、周波数変調信号(FMあるいはFSK)や位相変調信号(PMあるいはPSK)のみを伝送し、リミッタ回路を設けるなどして振幅を一定化する手法を用い、振幅特性の問題を逃れるようにしてきた。 [0004] In the photo-coupler or the optical coupling communication system, it is difficult to obtain a stable amplitude characteristic, transmits only the frequency-modulated signal (FM or FSK) or phase modulated signal (PM or PSK), is provided a limiter circuit of the technique of constant the amplitude and the like, I have been to escape the amplitude characteristic problems.

【0005】光結合素子を用いて安定な出力振幅を得るための技術としては、例えば特公昭60−57235号公報にその一例が記載されている。 [0005] As a technique for obtaining a stable output amplitude using the optical coupling device, for example, an example thereof Japanese Patent Publication 60-57235 Patent Publication are described. この技術では、受光素子としてフォトトランジスタとフォトダイオードを同時に2つ設け、その一方を補償素子として用い、系の出力を一定に保とうとするものである。 In this technique, two simultaneously phototransistor and photodiode as a light receiving element is provided, using the one as the compensating element, it is intended to keep the output of the system constant.

【0006】受光素子を1つで済ませ、かつ系の増幅度を一定に保つ技術は、例えば特開昭64−82815号公報、特開平2−11014号公報、特開平2−193 [0006] Technical kept finished the light receiving element in one, the amplification degree of and type constant, for example, JP 64-82815, JP-A No. 2-11014, JP-A No. 2-193
402号公報などに記載されている。 Are described in, 402 JP. これらの技術は、 These techniques,
受光側の信号を一度対数変換してから信号処理し、さらに、逆対数変換を行なうことを特徴としている。 The signal from the light receiving side to the log-transformed signal processing from the time, further characterized by performing an inverse logarithmic transformation.

【0007】また、受光素子としてAPD(アバランシェ・フォト・ダイオード)を用いたもので、そのバイアス電圧を調整し、増倍率を可変して利得制御を行う技術は、例えば特開昭56−147533号公報、特開昭5 Furthermore, one using an APD (avalanche photodiode) as a light receiving element, a technique to adjust the bias voltage, performs a variable to gain control of the multiplication factor, for example, JP-A-56-147533 JP, JP-A-5
9−160345号公報、特開昭62−283710号公報、特開昭63−70625号公報、特開平2−21 9-160345, JP-Sho 62-283710, JP-Sho 63-70625, JP-A No. 2-21
1707号公報、特開平3−27608号公報、特開平3−80230号公報、特開平3−188706号公報、特開平3−213024号公報、特開平3−232 1707, JP-A No. 3-27608, JP-A No. 3-80230, JP-A No. 3-188706, JP-A No. 3-213024, JP-A No. 3-232
342号公報などに記載されている。 Are described in, 342 JP.

【0008】ところで、フォトカプラの用途としてモデムが挙げられる。 [0008] By the way, the modem can be cited as the use of the photo-coupler. モデムを電話回線と接続するには、電話回線との絶縁を図ることが必要である。 To connect a modem to a telephone line, it is necessary to achieve insulation between the telephone line. このためにモデムは図17に示すように、変復調部121と、この変復調部121を電話回線(図示せず)と接続するためのラインインタフェイス部122と、変復調部121をコンピュータや端末などの処理部(図示せず)に接続するための端末インタフェイス部123とで構成し、絶縁機能は電話回線に接続されるラインインタフェイス部12 Modem as shown in Figure 17 for this, a modem part 121, a line interface unit 122 for connecting the modem unit 121 to a telephone line (not shown), a modem part 121 computer or terminal, such as the processing unit constituted by the terminal interface unit 123 for connection to (not shown), the line interface section 12 insulating function is connected to a telephone line
2に持たせている。 It is made to have the 2.

【0009】ラインインタフェイス部122には、通常、3種類の絶縁インタフェイス部品が使用される。 [0009] line interface unit 122 is generally three insulating interface components are used. それはデータ信号の双方向伝達を目的としたライントランス、電話回線から送られる呼出信号や監視信号を検出することを目的としたフォトカプラ、及びフッキング動作を電気信号でコントロールする目的でフッキングスイッチ兼用で設けられるリレー(電磁リレーまたは光制御されるフォトMOSリレー)である。 It line transformer for the purpose of bidirectional transmission of data signals, the photocoupler aimed at detecting the ringing signal and monitoring signals sent from the telephone line, and a hooking operation by hooking switch serves the purpose of controlling an electric signal is provided a relay (electromagnetic relay or a photo MOS relay is light control).

【0010】本出願人は先に、ラインインタフェイス部のライントランスの代わりに、フォトカプラを用いたカード型モデムを提案した(特願平6−103871 [0010] The present applicant has previously, instead of the line transformer of the line interface unit, has proposed a card-type modem using a photo-coupler (Japanese Patent Application No. 6-103871
号)。 issue). これは図18に示すように、変調器などの送信側をフォトカプラ100を介して抵抗ブリッジ102の対向する2つの端子A,C間に接続し、復調器などの受信側をフォトカプラ101を介して抵抗ブリッジ102の他の対向する2つの端子B,D間に接続する。 This is because, as shown in FIG. 18, two terminals A of opposing resistive bridge 102 via the photocoupler 100 to the transmitting side, such as a modulator, connected between the C, and the photocoupler 101 to the receiving side, such as demodulators two terminals B to another opposing resistor bridge 102 via, connected between D. そして、 And,
2線式回線としての電話回線103を抵抗ブリッジ10 The telephone line 103 as a 2-wire circuit resistance bridge 10
2の隣合う2つの端子C,D間に接続している。 Two terminals C adjacent the 2, is connected between the D.

【0011】抵抗ブリッジ102を平衡状態に設定することにより、送信信号はフォトカプラ100と抵抗ブリッジ102を介して電話線103に送られ、受信側に送られることがなく、また、電話線103を通して送られてきた信号は抵抗ブリッジ102とフォトカプラ101 [0011] By setting the resistance bridge 102 in equilibrium, the transmission signal is sent to the telephone line 103 via the photocoupler 100 and the resistor bridge 102, without being sent to the receiving side, also, through the telephone line 103 signal sent to LG resistor bridge 102 photocoupler 101
を介して受信側に送られる。 It is sent to the recipient via the.

【0012】この構成では、電話回線との絶縁機能と2 [0012] In this configuration, the insulating function of a telephone line 2
線−4線変換機能とをもたせることができて双方向のデータ伝送が可能で、フォトカプラ100,101は嵩張ることがないから、従来よりも薄型のカード形状の筐体に収納することができる。 To be able to have a linear four-wire conversion function can provide two-way data transmission, there is no necessity to photocoupler 100,101 bulky, can than conventional houses in a housing of a thin card-shaped . また安全性にも優れ、実装の容易性や部品コストの低減が図れると、対コモンモードノイズ(電話線をなす2線に同相に生じるノイズ)性に優れている。 Also excellent in safety and can be reduced ease and cost of parts mounting, has excellent (generated noise in phase to the two-wire forming the telephone line) versus the common-mode noise.

【0013】近年、携帯用コンピュータや電子手帳などに取り付けて電話回線を介した通信を可能とするためのカード型のモデム(MODEM)として、PCMCIA [0013] In recent years, as a portable computer or a card-type to be attached, such as an electronic notebook to enable communication via a telephone line modem (MODEM), PCMCIA
(米国規格)/JEIDA(国内規格)のTYPE2 (US standard) / JEIDA (national standards) TYPE2
(長さ85.6mm、幅54mm、厚さ5mm)のサイズの規格のものがいくつか発表されている。 It has been published several things (length 85.6mm, width 54mm, thickness 5mm) of the size of the standard. このモデムには、ライントランスの代わりにフォトカプラを使用すると、上記の利点が生かされる。 The modem, by using the photocoupler instead of the line transformer, the above advantages are alive.

【0014】 [0014]

【発明が解決しようとする課題】従来、フォトカプラあるいは光結合通信系において、一次(発光)側から二次(受光)側への伝達特性に関しては、発光素子の発光効率と受光素子の受光効率との積としての電流伝達率に素子毎のバラツキがある。 BRIEF Problems to be Solved In conventional photocoupler or light coupled communication system, with respect to transfer characteristic from the primary (light-emitting) side to the secondary (receiving) side, the light receiving efficiency of the light-emitting efficiency and the light receiving element of the light emitting element there are variations among elements to a current transfer rate as the product of the. 図19はこのバラツキの状態を示しており、このバラツキに由来して、その伝達関数が素子毎にバラツキを有していた。 Figure 19 shows the state of this variation, derived from this variation, the transfer function had a variation for each element. そのためフォトカプラあるいは光結合通信系を用いて信号伝送を行なう場合には、その二次(受光)側での振幅が素子毎に異なるという問題が生じていた。 Therefore in the case of performing signal transmission using a photocoupler or the optical coupling communication system, the amplitude at the secondary (receiving) side has occurred a problem that different for each element.

【0015】また、光結合通信系では、光伝送路の長さが、数10m〜数10kmというように著しく異なり、 [0015] In the light coupled communication system, the length of the optical transmission line, significantly different as a few 10m~ number 10 km,
これにより伝送損失が大きく異なる。 Thereby transmission losses are greatly different. 従って、受光素子にバラツキがなくとも、安定な振幅特性を得ることが難しかった。 Therefore, even if there is no variation in the light receiving element, it has been difficult to obtain a stable amplitude characteristics.

【0016】近年、フォトカプラあるいは光結合通信系を使って多くの情報を伝送する目的で、リニア信号をそのまま伝送したり、振幅変調信号(AMあるいはAS [0016] In recent years, in order to transmit more information with the photo coupler or optical coupling communication system, or transmit the linear signal as an amplitude modulated signal (AM or AS
K)や直交振幅変調信号(QAM)など、振幅情報を持つ信号を伝送することが求められるようになってきた。 Etc. K) and quadrature amplitude modulation signal (QAM), has come to be required to transmit a signal having an amplitude information.
このような場合には、信号に含まれる振幅情報を変動させたり、系の信号伝送レベルが装置ひとつひとつで異なってしまうなど、不安定な振幅特性を持つことが大きな欠点となる。 In such a case, or by changing the amplitude information contained in the signal, such as a signal transmission level of the system becomes different devices one by one, it becomes the major drawback with unstable amplitude characteristics.

【0017】受光素子としてフォトトランジスタとフォトダイオードを同時に2つ使用して、その一方を補償素子として用いるように構成するには、受光素子であるフォトトランジスタとフォトダイオードを同一のフォトカプラ内に組み込まなければならず、特殊なフォトカプラが必要である。 [0017] Using two simultaneously phototransistors and photodiodes as light receiving elements, to be configured to use as a compensating element while, incorporated phototransistor and a photodiode as a light receiving element within the same photocoupler there must, there is a need for special photo-coupler. 従って、通常市販されている受光素子を1つ用いたフォトカプラには適用できないという欠点を有していた。 Accordingly, the photocoupler usually using one of the light receiving elements on the market had a disadvantage that it can not be applied.

【0018】受光側の信号を一度対数変換してから信号処理し、さらに逆対数変換を行なう上記の技術を実施すると、対数−逆対数処理の部分で電力を大きく消費する。 The signal processing after once logarithmically converting the signal of the light receiving side, when carrying out the above techniques further performs inverse logarithmic transformation, logarithms - consuming large power portion of the antilog process. この技術を付加しない通常のフォトカプラの二次側消費電力と、この技術を実施してそのための回路を付加したフォトカプラの二次側消費電力とを比較すると、後者の方がおよそ100倍程度になり、この問題点はこのようなフォトカプラを装置に応用する際大きな欠点となる。 And the secondary side power of this technique conventional photocoupler not added, if you implement this technique to compare the secondary side power of the photocoupler adding circuit therefor, the latter is approximately 100 times becomes, the problem becomes a major drawback when applying such optocouplers device.

【0019】また、APDのバイアス電圧を調整することにより、その増倍率を可変して利得制御を行う技術は、バイアス電圧の大きさに対する増倍率変化が十分に大きい素子に適用することを前提としており、通常のフォトカプラに適用してもバイアス電圧変化に対する増倍率変化がないために、効果がない。 Further, by adjusting the bias voltage of the APD, a technique for performing a variable to gain control the multiplication factor, assuming that the multiplication factor changes to the magnitude of the bias voltage is applied to a sufficiently large device cage, since there is no multiplication factor changes to normal a bias voltage change applied to the photocoupler, ineffective.

【0020】特にこの技術に類する従来例は信号振幅を一定化することを目的としているため、信号振幅をピーク検出回路等で検出しており、回路が複雑で、経済性にも問題があり、消費電力も大きいという欠点があった。 [0020] Especially conventional example similar to the technique because it has the purpose of certain of the signal amplitude, and the signal amplitude is detected by the peak detection circuit, the circuit is complicated and also there is a problem with economical efficiency, power consumption also has a drawback that large.

【0021】加えてAPD自体は、100V内外のバイアス電圧をかけて使用するものであるから、大規模で高価な高速光通信装置以外には経済性の点から使用することが適当ではない。 [0021] Additionally APD itself, since it is intended to use over 100V and out of the bias voltage, is not appropriate to use in terms of economy in addition expensive high-speed optical communication system on a large scale.

【0022】また、モデムのライントランスの代わりにフォトカプラを使用する場合も、伝達関数のバラツキ・ [0022] In addition, even if you use a photo-coupler instead of the modem line transformer, variation, of the transfer function
変動が問題となる。 Fluctuation becomes a problem. 電気通信事業法で定める公共性確保の原則に基づき、その最大送出電力が定められている。 Based on the principles of public ensuring prescribed by Telecommunications Business Act, the maximum delivered power is defined.
受信時では、受信電力の変動があっても、モデム内のA The time of reception, even if variation of the received power, A in the modem
GCが作用することによってこれを除けばよいのであるが、送信時では、モデムのラインインタフェイス部に伝達関数の変動・バラツキ要因があると、送信電力に変動が生じ、上記の最大送出電力を越えてしまうことがある。 Although the may be excluded this by GC acts, at the time of transmission, if the line interface portion of the modem is change and variation factors of the transfer function, variation occurs in the transmission power, the maximum delivered power of the may sometimes beyond.

【0023】この変動・バラツキの要因としては、フォトカプラをラインインタフェイス部に用いた場合、フォトカプラの電流伝達率CTRの変動・バラツキが最も問題とされる。 [0023] The factors of the change and variation, when using a photo-coupler to the line interface unit, change and variation in the current transfer ratio CTR of the photocoupler is most problematic. この場合の伝達関数は、電流伝達率CTR The transfer function in this case, current transfer ratio CTR
に比例するので、フォトカプラに製造バラツキや温度変化に伴なう電流伝達率CTRの変動があると、その変動幅がそのまま送出電力の変動幅となる。 Is proportional to, if there is variation in the accompanying current transfer ratio CTR to manufacturing variations or temperature changes to the photocoupler, the fluctuation width is as fluctuation width of the delivered power.

【0024】このためフォトカプラをモデムのラインインタフェイス部に使用する場合には、調整手段によってモデム毎に出力電力を調整する必要がある。 [0024] When using this for optocoupler line interface portion of the modem, it is necessary to adjust the output power by adjusting means for each modem. 例えば可変抵抗器による調整手段を設け、これにより送信出力を調整するようにすることが考えられる。 For example an adjusting means by the variable resistor, thereby it is conceivable to adjust the transmit power. しかしこの方法によると、個々のフォトカプラ毎にバラツキがあることから、個々のモデム毎に調整することが必要であり、非常に手間がかかる。 However, according to this method, since there are variations in each individual photocoupler, it is necessary to adjust for each individual modem, very time-consuming.

【0025】そこでかかる出力電力の変動を補償するために、AGC回路を設けて振幅を安定化することが考えられる。 [0025] Therefore, in order to compensate for variations in such output power, it is conceivable to stabilize the amplitude is provided an AGC circuit. しかしこのようにすると、例えばデータ信号とDTMF信号のような互にレベルが異なる信号も、AG However, this way, for example, mutually different levels signals such as data signals and DTMF signals also, AG
C回路によってレベルが同じになってしまうという不都合が生ずる。 Level by the C circuit occurs inconveniently become the same.

【0026】本発明の目的は、かかる問題点を解消し、 [0026] It is an object of the present invention is to solve the above problems,
調整の手間を省いて電流伝達率のバラツキや変動による影響を補償する受光素子の補償回路及びこれを用いた装置を提供することにある。 And to provide a compensation circuit of the light receiving element Save time adjustment to compensate for the effects due to variations or fluctuations in the current transfer ratio and apparatus using the same.

【0027】 [0027]

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するために、第1の本発明は、受光素子の変換利得を制御する変換利得制御回路を有し、その回路が、フォトトランジスタであって不飽和領域で動作するものまたはエミッタ接地型トランジスタ増幅器を後位に接続したフォトダイオードからなる受光素子と、該受光素子を低電圧の不飽和領域内で動作するように動作点を制御する受光素子動作点制御回路を備えていることを特徴とするものである。 To achieve the above object, according to the Invention The first invention has a conversion gain control circuit for controlling the conversion gain of the light receiving element, the circuit is a phototransistor not receiving element operation of controlling the light-receiving element comprising a photodiode connected to the succeeding ones or emitter grounded type transistor amplifier operates in a saturation region, the operating point to operate the light receiving element of the low voltage unsaturated region and it is characterized in that it comprises a point control circuit.

【0028】上記目的を達成するために、第2の本発明は、電話回線を介して通信を行なうモデムあるいは光信号のやりとりにより通信を行なう光通信装置であって、 [0028] To achieve the above object, the second invention is a optical communication device that performs communication by exchange of modem or optical signal for communication via a telephone line,
上記受光回路を備えたことを特徴とするものである。 It is characterized in that it comprises the light receiving circuit.

【0029】 [0029]

【発明の実施の形態】一般に、光結合通信系にAPDを用いた場合の受光素子に流れる電流値は、受光素子のバイアス電圧が高いほど大きくなる。 DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION In general, a current value flowing to the light-receiving element in the case of using the APD to the light coupled communication system increases as the bias voltage of the light receiving element is high. しかし、フォトカプラ用の受光素子として常用されているフォトトランジスタ、PINダイオード、PN接合ダイオードを使用した場合、通常、素子を動作させる領域である飽和領域の電源電圧依存性は小さく、電源電圧を数倍変化させても電流変化は数%にすぎない。 However, photo-Transistor, PIN diodes are commonly used as the light receiving element of the photo-coupler, when using a PN junction diode, usually, the power supply voltage dependence of the saturation region is a region for operating the device is small, the number of power supply voltage a current also changed by the fold change is only a few percent. 図20はこの状態を示しており、飽和領域では電源電圧が約10倍変化するのに対して電流変化率は約9%にすぎない。 Figure 20 shows this state, the current change rate with respect to the power supply voltage varies about 10-fold in the saturation region is only about 9%.

【0030】従って、フォトカプラあるいは光結合通信系の電流伝達率が大きいほど受光素子の電源電圧を低くするように動作する受光素子電源電圧制御回路を設けただけでは、利得調整効果はほとんどない。 [0030] Thus, only providing the light-receiving element power supply voltage control circuit operable to reduce the power supply voltage of the light receiving element as the photo-coupler or the optical coupling communication system current transfer ratio is large, the gain adjustment effect is little.

【0031】受光素子が通常、飽和領域で使用されるのは、(1)飽和領域で最も高い電流伝達率が得られる、 The light receiving element is normal, being used in the saturation region, the highest current transfer rate is obtained by (1) the saturation region,
(2)不飽和領域では動作点が少し変動しただけでも出力電流が大きく変動するので、動作が不安定になりやすい、ためである。 (2) Since the output current just operating point slightly varied in unsaturated region varies greatly, the operation is likely to be unstable, because. このため受光素子を不飽和領域(図2 Thus the light receiving element unsaturated region (FIG. 2
1参照)で使用する例は従来技術としてはなかった。 The examples in 1 reference) was not as prior art.

【0032】しかし、この不飽和領域において、図22 [0032] However, in the unsaturated region, Figure 22
に示すようにコレクタ電圧を増減することで動作点をずらせば、発光素子の入力電流と独立に、受光素子の出力電流を可変でき、動作点の不安定さは制御回路で補うことができる。 If shifting the operating point by increasing or decreasing the collector voltage as shown in, independently of the input current of the light emitting element, can be used to adjust the output current of the photodetector, the instability of the operating point can be compensated by the control circuit.

【0033】そこで、図1に示す受光素子動作点制御回路を設け、受光素子の動作点を不飽和領域内に位置させ、かつ、所用の変換利得を得るために動作点を移動し、変換利得の調整と動作点の安定を実現することができる。 [0033] Thus, provided a light receiving element operating point control circuit shown in FIG. 1, the operating point of the light receiving element is positioned within the unsaturated region, and to move the operating point to obtain a conversion gain of Shoyo conversion gain it is possible to realize the adjustment and the operating point stable.

【0034】この受光素子動作点制御回路には、フォトカプラあるいは光結合通信系の受光素子、抵抗器、積分器、二次電源電圧を発生するトランジスタを設け、これらを内包するフィードバックループを備える。 [0034] The light receiving element operating point control circuit includes a photo-coupler or the optical coupling communication system of the light receiving element, a resistor, an integrator, provided the transistors for generating a secondary power source voltage, a feedback loop which encloses them. フォトカプラあるいは光結合通信系の受光素子の直流的な電流の値を、積分器の基準電圧及び抵抗器の値により不飽和領域内の一定の値に定まるように動作させる(第1の手段)。 The value of the DC current of the light receiving element of the photocoupler or light coupled communication system, the operation is allowed to determined constant value of unsaturated region by the reference voltage and the resistor value of the integrator (first means) .

【0035】消費電力を低減できる他の手段として、本発明による受光素子の補償回路は、その受光素子の出力信号の交流成分を抽出する交流抽出手段と、該受光素子の出力信号の直流成分を抽出する直流抽出手段と、該交流成分を該直流成分で除算する除算手段とを設け、これをフィードバックループ中に含める。 [0035] As another means reduces the power consumption, the compensation circuit of the light-receiving element according to the present invention, an AC extracting means for extracting the AC component of the output signal of the light receiving element, a direct current component of the output signal of the light receiving element a DC extracting means for extracting, provided with dividing means for dividing the alternating current component in the DC component and includes this in the feedback loop.

【0036】さらに他の手段として、受光素子の出力電流がソースに供給されて可変抵抗領域で動作するFET [0036] Still other means, FET output current of the light receiving element is operated in the variable resistance region is supplied to the source
(電界効果トランジスタ)と、一定の基準電圧が供給され該FETのソース・ドレイン間に得られる直流電圧と該基準電圧との差を積分する積分器とを設ける。 And (field effect transistor), provided an integrator constant reference voltage integrates the difference between the DC voltage and the reference voltage obtained between the source and drain of the supplied the FET. そして該積分器の出力をコントロール電圧としてFETのゲートに供給し、FETのソース・ドレイン間に得られる直流電圧が該基準電圧に等しくなるようにサーボをかけて、FETのソースから受光素子の交流電圧出力を得るようにする。 And supplied to the gate of the FET output of the integrator as a control voltage, over servo so that the source-drain DC voltage obtained between the FET is equal to the reference voltage, the AC of the light receiving element from the source of the FET so as to obtain a voltage output.

【0037】さらに本発明によるモデムは、上記受光素子の補償回路を備えたフォトカプラを介して該電話回線に接続し、該電話回線との絶縁を行なうようにする。 The modem according to invention further via the photocoupler provided with a compensation circuit of the light receiving element is connected to the telephone line, to perform the insulation between the telephone line.

【0038】上記第1の手段においては、受光素子の変換効率を制御する回路により、受光素子の出力電流と変換効率が独立に制御され、直流出力電流を一定として、 [0038] In the first means, the circuit for controlling the conversion efficiency of the light-receiving element, output current and the conversion efficiency of the light receiving element is controlled independently, a constant DC output current,
変換効率が調節される。 Conversion efficiency is adjusted.

【0039】その作用は、信号の絶対振幅を一定にするのではなく、一次(発光)側から二次(受光)側への伝達関数を一定に収束させるものである。 [0039] its action, rather than the absolute amplitude of the signal constant, but to converge the transfer function from the primary (light-emitting) side to the secondary (receiving) side constant.

【0040】また、制御回路は、既存のフォトカプラに付加されて制御作用を行なうものである。 Further, the control circuit performs a control action is added to the existing photocoupler.

【0041】また、フォトカプラあるいは光結合通信系の受光素子の動作点は受光素子動作点制御回路の働きで変化するが、その動作点は不飽和領域内にある。 Further, the operating point of the light receiving element of the photocoupler or light coupled communication system is changed by the action of the light receiving element operating point control circuit, the operating point is in the unsaturated region.

【0042】受光素子動作点制御回路は、二次側の受光素子の動作点(=「両端の電圧」/「流れる電流」の値)を変化させ、系の電流伝達率の変動を小さくする方向に動作点を移動するよう制御する動作を行う。 The light receiving element operating point control circuit changes the operating point of the light-receiving element of the secondary side (= the value of the "voltage across" / "current flowing"), a direction to reduce the fluctuation of the current transfer rate of the system It operates to control so as to move the operating point.

【0043】以上の作用に伴って、二次側交流電流が一次側交流電流に比例するとともにその比例定数が一定化されるという作用も生じ、即ち、交流電流についての一次側から二次側への伝達関数が一定となる。 [0043] With the above action, the action that the proportionality constant with the secondary side AC current is proportional to the primary side AC current is kept constant even occur, i.e., from the primary side of the AC current to the secondary side transfer function is constant. 受光素子、 Light receiving element,
抵抗器、積分器、二次電源電圧を発生するトランジスタを内包するフィードバックループは、フォトカプラあるいは光結合通信系の受光素子に流れる直流的な電流の値を検出して、その電流値が積分器の基準電圧及び抵抗器の値により一定に定まるように作用する。 Resistor, an integrator, a feedback loop containing the transistors for generating a secondary power supply voltage, by detecting the value of the DC current flowing through the light receiving element of the photocoupler or light coupled communication system, the current value integrator act by the reference voltage and resistor values ​​as determined constant. この作用は副次的に、交流電流についての一次側から二次側への伝達関数が一定となるという作用も有する。 This effect secondarily also has effect that the transfer function from the primary side of the AC current to the secondary side is constant.

【0044】また、受光素子の出力信号の交流電圧(電流)を直流電圧(電流)で除算する方式においては、フォトカプラの電流伝達率CTRにバラツキがあっても、 [0044] Further, in the method of dividing the AC voltage of the output signal of the light receiving element (current) with DC voltage (current), even if there are variations in the current transfer ratio of the photocoupler CTR,
受光素子の出力電流の交流電流も直流電流も、交流,直流についてCTRがほとんど等しいから、発光素子の駆動電流の交流電流,直流電流にほとんど等しいCTRを掛けたものである。 Alternating current is also the DC current of the output current of the light-receiving element may also exchange, because CTR is almost equal for DC, AC current of the driving current of the light emitting element is multiplied by the nearly equal CTR into a direct current. 従って、受光素子の出力電流の交流電流をその直流電流で割算すると、受光素子の出力電流を補償回路で演算した後の交流電圧は、フォトカプラのCTRと無関係に定まることになり、この結果、バラツキや変動に影響されないという作用がある。 Accordingly, when dividing the alternating current of the output current of the light receiving element in the direct current, alternating voltage after calculating the output current of the light receiving element in compensation circuit, it will be determined independent of the optocoupler CTR, this result , there is an effect that is not affected by the variations and fluctuations.

【0045】また、受光素子の出力電圧がソースに供給されて可変抵抗領域で動作するFET(電界効果トランジスタ)と、一定の基準電圧が供給されFETのソース・ドレイン間に得られる直流電圧と該基準電圧との差を積分する積分器とを設け、該積分器の出力をコントロール電圧としてFETのゲートに供給し、FETのソース・ドレイン間に得られる直流電圧が該基準電圧に等しくなるようにサーボをかける方式においては、上記FET Further, the DC voltage and the output voltage of the light receiving element and an FET (field effect transistor) operating in the variable resistance region is supplied to the source, a constant reference voltage is obtained between the source and drain of the supplied FET an integrator for integrating the difference between the reference voltage provided to supply to the gate of the FET output of the integrator as a control voltage, so that the DC voltage obtained between the source and drain of the FET becomes equal to the reference voltage in scheme servo control, the above FET
のソース・ドレイン間に得られる出力直流電圧は、発光素子の駆動電流の直流電流にフォトカプラのCTRを掛けたものに応じたものである。 Output DC voltage obtained between the source and drain are those corresponding to multiplied by the CTR of the photocoupler to the DC current of the driving current of the light emitting element.

【0046】上記サーボにより、これが積分器の基準電圧に等しくすると、上記FETのソース・ドレイン間に得られる出力交流電圧は、常に、FETのソース・ドレイン間に得られる出力直流電圧が積分器の基準電圧に等しいときの電圧であり、フォトカプラに流れる電流の交流・直流比が一定であれば、出力交流電圧もまた、フォトカプラのCTRにバラツキや変動に影響されない。 [0046] By the servo, when it is equal to the reference voltage of the integrator, the output AC voltage obtained between the source and drain of the FET is always output DC voltage obtained between the source and drain of the FET integrator a voltage when equal to the reference voltage, if the AC-DC ratio of the current flowing to the photocoupler is constant, the output AC voltage is also not affected by variations and fluctuations in the CTR of the photocoupler.

【0047】さらに、かかる補償回路を備えたフォトカプラを上記のようにしてモデムに用いることにより、フォトカプラあるいは光結合部の伝達関数のバラツキを無視できるので、素子のバラツキを補正するための調整が不要となり、安定した最大送信電力が設定されることになる。 [0047] Further, by using a photo-coupler having such compensation circuits to the modem as described above, since negligible variation of the transfer function of the photo-coupler or the optical coupling part, the adjustment for correcting the variation of the element It becomes unnecessary, so that the maximum transmit power stable is set. また、光伝送路の長さの違いによって生ずる損失の変動を補償し、振幅が安定した受信信号を得ることができる。 Also, to compensate for variations in the losses caused by the difference in length of the optical transmission path, it is possible to obtain a received signal amplitude is stabilized.

【0048】以下、本発明の具体例を図面により説明する。 [0048] Hereinafter, will be explained with a specific example of the present invention with reference to the accompanying drawings. 図1は本発明による受光素子変換利得回路の第1の具体例を示すブロック図である。 Figure 1 is a block diagram showing a first specific example of the light receiving element conversion gain circuit according to the present invention. 図中の201は電圧・ 201 in the figure is voltage,
電流変換器、202はフォトカプラ、202aは発光素子、202bは受光素子、203は固定抵抗器、204 Current converter, the photocoupler 202, 202a are light-emitting element, 202b are light receiving elements, 203 fixed resistor, 204
はトランジスタ、205は積分器、206は定電圧源、 The transistor, 205 integrator, 206 constant voltage source,
207は電源、208は入力端子、209は出力端子である。 207 power supply, 208 is an input terminal, 209 is an output terminal.

【0049】図1に示す受光素子動作点制御回路においては、受光素子の動作点を不飽和領域内に位置させ、かつ、所用の変換利得を得るため、動作点を移動し、変換利得の調整と動作点の安定を図る。 [0049] In the light receiving element operating point control circuit shown in FIG. 1, the operating point of the light receiving element is positioned within the unsaturated region, and, to obtain a conversion gain of Shoyo, move the operating point, adjusting the conversion gain and stabilize the operating point. 受光素子の動作点を図23に示す。 The operating point of the light receiving element shown in Figure 23.

【0050】図1において直流電圧VADCと交流電圧VA [0050] DC voltage VADC 1 and an AC voltage VA
ACとからなる入力電圧Aは、電圧・電流変換器201で電流に変換され、フォトカプラ202の発光素子202 Input voltage A consisting of an AC is converted into a current by the voltage-current converter 201, the light emitting element 202 of the photocoupler 202
aを駆動する。 To drive a. これによって発光素子202aから出力された光は受光素子202bで受光され、受光素子20 Light outputted from the light emitting element 202a by which is received by the light receiving element 202b, the light receiving element 20
2bからその受光量に応じた電流が得られる。 2b current corresponding to the amount of light received from can be obtained.

【0051】この電流が固定抵抗器203に流れて、それに比例した電圧Bが得られる。 [0051] The current flowing through the fixed resistor 203, the voltage B is obtained in proportion thereto. この電圧Bは、積分器205に供給されて直流電圧Eが抽出される。 The voltage B, the DC voltage E is extracted are supplied to the integrator 205. 積分器2 Integrator 2
05は、定電圧源206の電圧をVreflとすると、直流電圧Eと電圧Vreflとが等しくなるようにトランジスタ204のベース電流を供給する。 05, when the voltage of the constant voltage source 206 and Vrefl, supplies a base current of the transistor 204 so that the DC voltage E and the voltage Vrefl is equal. 受光素子202bに供給される電源電圧は、電源207の電圧をVcc2とすると、この電圧Vcc2とトランジスタ204のエミッタ電位Veとの間の電位差(Vcc2−Ve)に等しい。 Power supply voltage supplied to the light receiving element 202b, when the voltage of the power source 207 and Vcc2, equal to the potential difference between the emitter potential Ve of the voltage Vcc2 and the transistor 204 (Vcc2-Ve).

【0052】ここで、フォトカプラ202の発光素子2 [0052] In this case, the light-emitting element 2 of the photo-coupler 202
02aに流れる直流電流(一次直流電流)をI1、同じく交流電流(一次交流電流)をi1、フォトカプラ20 DC current flowing through 02a (primary DC current) I1, similarly alternating current (primary alternating current) i1, photocoupler 20
2の受光素子202bに流れる直流電流(二次直流電流)をI2、同じく交流電流(二次交流電流)をi2とし、フォトカプラ202の直流,交流の電流伝達率を夫々CTRDC,CTRACとし、固定抵抗器203の抵抗値をRとする。 DC current flowing through the second light receiving element 202b (secondary direct current) I2, likewise alternating current (secondary alternating current) and i2, and DC photocoupler 202, a current transfer ratio of the AC respective CTRDC, and CTRAC, fixed the resistance value of the resistor 203 and R. そこで、交流信号についての発光側から受光側への伝達関数f(x)は、一般に、直流信号についての伝達関数にほぼ等しいから、 f(x)=i2/i1 ≒I2/I1 =(E/R)/I1 =Vrefl/(R・I1) である。 Therefore, the transfer function f from the light emitting side of the AC signal to the receiving side (x) is generally from approximately equal to the transfer function for DC signals, f (x) = i2 / i1 ≒ I2 / I1 = (E / R) / I1 = a Vrefl / (R · I1). 一次直流電流I1を定電流源から供給すると、 Supplying primary DC current I1 from the constant current source,
直流に関する伝達関数はVrefl,R,I1によって一義的かつ安定に定まり、交流信号に関する伝達関数はこれとほぼ等しくなる。 The transfer function relating the direct current Vrefl, R, I1 by uniquely determined and stable, the transfer function for the alternating signal is substantially equal to this. 従って、伝達関数の変動の範囲は、 Accordingly, the scope of variation of the transfer function,
フォトカプラの電流伝達率CTRのバラツキの範囲よりも小さくなり、バラツキが補償される。 Smaller than the range of variations in the current transfer ratio CTR of the photocoupler, the variation is compensated.

【0053】次に、他の具体例について説明する。 [0053] Next, a description is given of another embodiment. 上記第1の具体例では、制御回路の作用により、受光素子の直流的な出力電流の値自体が一定化される。 In the first embodiment, by the action of the control circuit, the value itself of the DC output current of the light receiving element is made constant. これに対し、以下の具体例では、受光素子の出力電流の値は、フォトカプラのCTRのバラツキ・変動に応じて変化するが、変動分をもった電流(または電圧)を演算によって一定の電圧に変換するものである。 In contrast, in the following examples, the value of the output current of the light receiving element varies depending on the variation, variation of the optocoupler CTR, constant voltage by calculating the current (or voltage) with a fluctuation it is intended to be converted to.

【0054】図2はその第2の具体例を示すブロック図であって、図中の1は電圧・電流変換器、2はフォトカプラ、2aは発光素子、2bは受光素子、3は固定抵抗器、4はコンデンサ、5は直流検出器、6は除算器、7 [0054] Figure 2 is a block diagram showing the second embodiment, 1 the voltage-current converter in Fig, 2 photocoupler, 2a the light-emitting element, 2b light receiving element, 3 is fixed resistors vessel, 4 capacitors, 5 DC detector 6 dividers 7
は出力端子である。 It is an output terminal.

【0055】同図において、直流電圧VADCと交流電圧VAACからなる入力電圧Aは、電圧・電流変換器1で電流に変換され、フォトカプラ2の発光素子2aを駆動する。 [0055] In the figure, the input voltage A consisting of an AC voltage VAAC DC voltage VADC is converted into a current by the voltage-current converter 1, for driving the light emitting element 2a of a photocoupler 2.

【0056】これによって発光素子2aから発光された光は受光素子2bで受光され、受光素子2bから受光量に応じた電流が出力される。 [0056] The light emitted from this by the light emitting element 2a is received by the light receiving element 2b, a current corresponding to the received light amount from the light receiving element 2b is outputted. この電流が固定抵抗器3に流れ、それに比例した電圧Bが得られる。 The current flows through the fixed resistor 3, the voltage B is obtained in proportion thereto. この電圧B This voltage B
は、一方ではコンデンサ4に供給されて交流電圧Xが抽出され、他方では直流検出器5に供給されて直流電圧E On the one hand alternating voltage X is supplied to the capacitor 4 is extracted in the DC voltage E is supplied to the DC detector 5, on the other hand
が抽出される。 There are extracted. 交流電圧Xは除算器6に供給され、直流検出器5からの直流電圧Eで割算されて出力端子7に除算出力Zが得られる。 AC voltage X is supplied to a divider 6, the division output Z is obtained at the output terminal 7 is divided by the DC voltage E from the DC detector 5.

【0057】ここで、フォトカプラ2の発光素子2aに流れる直流電流(一次直流電流)をI1、同じく交流電流(一次交流電流)をi1、フォトカプラ2の受光素子2bに流れる直流電流(二次直流電流)をI2、同じく交流電流(二次交流電流)をi2とし、フォトカプラ2 [0057] Here, the light emitting element 2a to flow through direct current (primary DC current) I1 of the photocoupler 2, likewise alternating current (primary alternating current) i1, a direct current flowing in the light receiving element 2b of the photocoupler 2 (secondary direct current) to I2, likewise alternating current (secondary alternating current) and i2, photocoupler 2
の直流,交流の電流伝達率を夫々CTRDC,CTRACとすると、 I2=CTRDC・I1 i2=CTRAC・i1 であり、固定抵抗器3の抵抗値をRとすると、 X=R・i2=CTRAC・Ri1 E=R・I2=CTRDC・RI1 そこで、除算器6の出力Zは、 DC, s husband current transfer ratio of the AC CTRDC, When CTRAC of, I2 = CTRDC · I1 i2 = a CTRAC · i1, and the resistance value of the fixed resistors 3 and R, X = R · i2 = CTRAC · Ri1 E = R · I2 = CTRDC · RI1 Accordingly, the output Z of the divider 6,

【0058】 [0058]

【数1】 [Number 1]

【0059】であり、CTRDC=CTRACのときには、 [0059] a is, at the time of the CTRDC = CTRAC is,
フォトカプラ間に電流伝達率CTRにバラツキがあっても、 Even if there are variations in the current transfer ratio CTR between the photocoupler,

【0060】 [0060]

【数2】 [Number 2]

【0061】となる。 The [0061]. ここで、電圧・電流変換器1の変換係数をαとすると、i1=αVAAC、I1=αVADCであるから、上記数2は数3のようになる。 Here, when the conversion coefficient of the voltage-current converter 1 and α, i1 = αVAAC, because it is I1 = αVADC, the number 2 is as Equation 3.

【0062】 [0062]

【数3】 [Number 3]

【0063】この数3から明らかなように、本具体例では、除算器6の出力Zはフォトカプラ2の電流伝達率C [0063] As apparent from Equation 3, in this specific example, the output Z is the current transfer ratio of the photocoupler 2 C of the divider 6
TRに影響されないものであり、入力Aの直流電圧VAD Are those not affected by the TR, the DC voltage VAD of the input A
Cを安定化することにより、入力Aの交流電圧VAAC(即ち信号成分)に比例した信号Zが得られるし、入力Aの直流電圧VADCを例えば1Vに安定化することにより、 By stabilizing the C, to signal Z proportional to the AC voltage VAAC (i.e. signal component) of the input A is obtained by stabilizing the DC voltage VADC input A for example 1V,
出力端子7に得られる信号電圧Zは入力Aの交流電圧V Signal voltage Z obtained at the output terminal 7 is an AC voltage of the input A V
AACに等しく、この具体例はゲインが1の回路となる。 Equal to AAC, this embodiment has the gain becomes circuits 1.

【0064】除算器6としては従来のものを用いることができ、その一例としては対数変換方式のものがある。 [0064] Divider The 6 can be used conventional ones, there is a logarithmic conversion method as an example.
これは乗算入力Xと除算入力Yとを対数増幅器で対数変換し、それらの出力を減算器によって、 Log(X/Y)= LogX−LogY の演算を行ない、この演算結果 Log(X/Y)を逆対数増幅器で逆対数変換するものである。 This a division input Y and multiplying the input X logarithmically converted by the logarithmic amplifier, by their outputs subtractor, Log (X / Y) = LogX-LogY performs calculation, the calculation result Log (X / Y) it is to inverse logarithmic transformation at inverse logarithmic amplifier. また他の例としては、ギルバートセルがある。 As another example, there is a Gilbert cell.

【0065】しかし、上記対数変換方式による除算器では、対数変換や逆対数変換にトランジスタのVBE−IC [0065] However, the divider according to the logarithmic conversion method, VBE-IC of the transistor to the logarithmic transformation and inverse logarithmic conversion
特性を利用しているため温度の影響を受け易く、またギルバートセルは消費電力が大きいという問題がある。 Susceptible to temperature for utilizing the characteristics and the Gilbert cell there is a problem that power consumption is large. 上記除算器をモデムに使用して対数変換方式を利用した場合、温度依存性があるため、その依存性を改善したギルバートセルを使用せざるを得ない。 When using a logarithmic transformation method using the above divider to a modem, because of the temperature dependence, inevitably using a Gilbert cell having improved its dependence.

【0066】電話回線には直流電流が重畳されており日本国内では最小20mAと定められおり、また回線両端の電圧はオフフック時で6V以下となっている。 [0066] The telephone line is defined as the minimum 20mA in Japan are superimposed direct current, and the voltage of the line across has become less 6V at the time of off-hook. この範囲の中で回線に送る信号のドライブ電流のピーク・トゥ・ピーク値と回路を動かすための電流の両方をまかなう必要がある。 It is necessary to cover the both of the current to move the peak-to-peak value of the circuit of the drive current of the signal sent to the line in this range. 従って、かかる事情の下では、モデムインターフェースに用いるリニア乗除算器は、供給電源3 Thus, under such circumstances, a linear multiplication divider used in modem interface, power supply 3
V,1〜2mAの条件でも動作する必要がある。 V, it is necessary to operate in conditions of 1~2mA. しかしながら、ギルバートセルは10V,10mA程度の電源を必要とするので、モデムインターフェースには適していない。 However, the Gilbert cell 10V, it requires a power of about 10 mA, not suitable for modem interface.

【0067】図3は以上のような問題を解消できるリニア除算器の一具体例を示す回路図であり、8,9は入力端子、10はFET、11は積分器、11aは演算増幅器、11bはコンデンサ、11c,12は固定抵抗器、 [0067] Figure 3 is a circuit diagram showing a specific example of a linear divider that can solve the above problems, the input terminals 8 and 9, the 10 FET, 11 is an integrator, 11a is an operational amplifier, 11b a capacitor, 11c, 12 are fixed resistors,
13はコンデンサ、14は直流電圧源、15はインダクタ、16は出力端子である。 13 capacitors, 14 denotes a DC voltage source, 15 denotes an inductor, 16 is an output terminal.

【0068】同図において、入力端子8からの入力Xはコンデンサ13に供給されて入力Xの交流電流XACが抽出され、固定抵抗器12を介しFET10のソースSに供給される。 [0068] In the figure, an input X from the input terminal 8 is an alternating current XAC input X is supplied to the capacitor 13 is extracted and supplied to the source S of the FET10 via the fixed resistor 12. FET10のドレインDは接地されている。 Drain D of FET10 is grounded. また、直流電圧源14の直流電圧Eが、インダクタ15と固定抵抗器12を介してFET10のソースSに供給される。 Further, the DC voltage E of the DC voltage source 14 is supplied to the source S of the FET10 via the inductor 15 and the fixed resistor 12. FET10のソースSは、出力端子16に接続されるとともに積分器11にも接続され、積分器1 The source S of FET10 is also connected to the integrator 11 is connected to the output terminal 16, the integrator 1
1の出力端子がFET10のゲートGに接続されている。 First output terminal connected to the gate G of the FET 10.

【0069】積分器11では、出力端子16(従って、 [0069] In the integrator 11, the output terminal 16 (and thus,
FET10のソースS)に得られる出力Zの直流電圧Z DC voltage Z of the output Z obtained source S) of FET10
DCが固定抵抗器11cを介して演算増幅器11aに反転入力として供給され、また、演算増幅器11aの非反転入力としては、入力端子9から基準電圧としての直流電圧の入力Yが供給される。 DC is supplied as an inverting input to the operational amplifier 11a through the fixed resistor 11c, also, as the non-inverting input of the operational amplifier 11a, an input Y of the DC voltage as a reference voltage is supplied from the input terminal 9. これら直流電圧ZDCと入力Y These DC voltage ZDC and the input Y
との差の積分値である演算増幅器11aの出力が、FE The output of the operational amplifier 11a is the integral value of the difference between the, FE
T10のゲートGにゲインコントロール電圧として供給される。 The gate G of T10 is supplied as a gain control voltage. 演算増幅器11aの入出力端子間にコンデンサ11bが設けられている。 Capacitor 11b between the input and output terminals of the operational amplifier 11a.

【0070】FET10は能動領域ではなく可変抵抗領域で動作し、ドレイン・ソース間にはほとんど電圧をかけないようにする。 [0070] FET10 operates in variable resistance region rather than the active region, so that hardly applying a voltage between the drain and source. そして積分器11の出力がFET1 Then, the output of the integrator 11 is FET1
0のゲートGにゲインコントロール電圧として与えられることにより、FET10のソース・ドレイン間の電圧である出力Zの直流電圧ZDCと基準電圧である入力Yとの差分が0となるように、即ちこれら直流電圧ZDCと入力Yとが等しくなるようにサーボがかけられる。 By given as a gain control voltage to 0 of the gate G, so that the difference between the input Y is a DC voltage ZDC and the reference voltage of the output Z is the voltage between the source and the drain of FET10 is 0, i.e., these DC servo is applied such that the input Y and the voltage ZDC equal.

【0071】FET10のソース・ドレイン間の抵抗値をr1、固定抵抗器12の抵抗値をr0とすると、直流電圧に関しては、 [0071] The resistance value between the source and the drain of the FET 10 r1, and the resistance value of the fixed resistor 12 and r0, with respect to a DC voltage,

【0072】 [0072]

【数4】 [Number 4]

【0073】 [0073]

【数5】 [Number 5]

【0074】が成立する。 [0074] is satisfied. 従って、数4,数5から、 Thus, the number 4, the number 5,

【0075】 [0075]

【数6】 [6]

【0076】また交流電圧に関してはFET10のソース・ドレイン間のインピーダンスがr1に等しいとすると、 [0076] Also, when the impedance between the source and the drain of FET10 regard alternating voltage is equal to r1,

【0077】 [0077]

【数7】 [Equation 7]

【0078】であり、これに上記数6を代入すると、数8となる。 [0078] a is, and this is substituted for the number 6, the number 8.

【0079】 [0079]

【数8】 [Equation 8]

【0080】この数8により、出力端子16に得られる出力Zの交流電圧ZACは、入力Xの交流電圧XACを被除算入力とし、直流電圧Eを除算入力とすることにより、 [0080] The number 8, the AC voltage ZAC output Z obtained at the output terminal 16, an AC voltage XAC input X and the divided input, by a dividing input DC voltage E,
被除算入力XACを除算入力Eで割算したものとなり、リニア除算器として動作する。 Be those divided by dividing input E to be divided input XAC, it operates as a linear divider.

【0081】但し、入力Yは一定とする。 [0081] However, input Y is assumed to be constant.

【0082】ところで、FETのゲートに印加されるコントロール直流電圧に対するソース・ドレイン間の抵抗,インピーダンスの変化は、図4に示すように非直線的である。 [0082] Incidentally, the resistance between the source and the drain for the control DC voltage applied to the gate of the FET, the impedance change is non-linear as shown in FIG. しかしこの具体例では上記のようにFET1 However, as described above in this example FET1
0を可変抵抗器とし、積分器11によってFET10のソース・ドレイン間の抵抗やインピーダンスを制御して出力Zの直流電圧ZDCが入力Yと等しくなるようにサーボをかけることにより、図4に示したような非直線の特性を改善し、リニア除算器として機能するようにしてある。 0 and the variable resistor, by applying a servo to a DC voltage ZDC output Z by controlling the resistance or impedance between the source and the drain of FET10 through the integrator 11 is equal to the input Y, shown in FIG. 4 improved non-linear characteristics as, are to function as a linear divider.

【0083】本具体例で消費される電力としては、図3 [0083] As the power consumed in this specific example, FIG. 3
においてFET10のソース・ドレイン間の抵抗に流れる直流電流によるものと、積分器11で消費されるものとが考えられる。 And by a DC current flowing through the resistance between the source and the drain of FET10 in, to that consumed it is considered by the integrator 11. しかし前者はFET10のソース・ドレイン間の抵抗に流れる電流を0.2mA程度で、この抵抗は充分小さいものであるため、これに生ずる電圧を50mV程度と小さくすることができ、従ってこの抵抗の消費電力は0.01mW程度とすることができる。 But the former the current flowing through the resistance between the source and the drain of FET10 is about 0.2 mA, since the resistance is intended sufficiently small, it is possible to reduce the voltage generated in this about 50 mV, thus consumption of the resistor power may be about 0.01 mW. 後者は例えば演算増幅器11aの電源が3V単一であって、0.3mAとすると、消費電力は0.9mWである。 The latter example, a power supply of the operational amplifier 11a is a single 3V, when 0.3 mA, the power consumption is 0.9 mW. よってこれらを合計しても、非常に消費電力が少ない。 Therefore, even if the sum of these, very power consumption is small.

【0084】因みに、例えば特開昭64ー82815号公報,特開平2ー11014号公報,特開平2ー193 [0084] Incidentally, for example, JP 64 over 82815, JP-A No. 2-11014, JP-A No. 2-193
402号公報に記載されるような対数方式による市販の除算器では消費電力は128mWであり、本具体例はこの除算器の1/100以下である。 Power consumption in commercial divider by a logarithmic manner as described in 402 JP is 128 mW, this example is 1/100 or less of the divider.

【0085】またこの具体例では上記数8に示した出力ZACが得られるから、乗除算の精度は非常に高い。 [0085] Also since the output ZAC shown in Equation 8 is obtained in this embodiment, the accuracy of the multiplication and division is very high. この精度を劣化させるものと考えられる誤差要因は、図3において演算増幅器11aのオフセットと、FET10のソース・ドレイン間の直流抵抗値と交流インピーダンスとの不一致である。 Error factors believed to degrade the accuracy, the offset of the operational amplifier 11a in FIG. 3 is a mismatch between the AC impedance and DC resistance between the source and the drain of the FET 10. 図4は、FETでのゲートに印加されるコントロール直流電圧に対するソース・ドレイン間の抵抗及びインピーダンスの変化の一例を示す特性図である。 Figure 4 is a characteristic diagram showing an example of resistance and impedance changes between the source and drain for the control DC voltage applied to the gate in the FET. この特性によるとコントロール直流電圧がほぼ2 According to the characteristic control DC voltage approximately 2
V以上になると、これら抵抗とインピーダンスとの間に不一致が生ずることがわかる。 Becomes equal to or larger than V, it is apparent mismatch occurs that between the resistors and the impedances. しかし、これらが充分一致するようなFETは市販されており、これを用いることによりこの問題は解消する。 However, FET as they match sufficiently are commercially available, this problem is solved by using this. またこの具体例においては、直流と交流との利得の偏差が5%以内に納まることが実験で確認されており、従って高い精度が得られる。 In this embodiment, the DC and has been confirmed by the gain of the deviation that falls within 5% experiments with AC, therefore high accuracy can be obtained.

【0086】なお図3において、インダクタ15は、コンデンサ13からの交流電圧XACが直流電圧源5側に漏れないようにするためのものである。 [0086] In FIG. 3, the inductor 15 is for alternating voltage XAC from the capacitor 13 is prevented from leaking to the DC voltage source 5 side.

【0087】図5は図3に示したリニア除算器の評価を行なうために実験に使用した回路図であって、10a, [0087] Figure 5 is a circuit diagram used in the experiment in order to evaluate the linear divider shown in FIG. 3, 10a,
10b,10cはFETで、図3に対応する部分には同一符号をつけて重複する説明を省略する。 10b, 10c are omitted in FET, the parts corresponding to FIG. 3 overlapping with the same reference numerals.

【0088】ここではFET10として、2SJ105GRを3 [0088] as FET10 is here, the 2SJ105GR 3
個(FET10a,10b,10c)並列に設け、FE Number (FET10a, 10b, 10c) arranged in parallel, FE
Tの抵抗値の可変レンジが広くなるようにしている。 Variable range of the resistance value of T so that it becomes wider. 演算増幅器11aとしてはAD820を用いており、積分器1 The operational amplifier 11a is used to AD820, integrators 1
1のカットオフ周波数は16Hz、信号周波数は3kH 1 of the cut-off frequency is 16Hz, the signal frequency is 3kH
z、インダクタ15のインダクタンスは約1.2Hとしている。 z, the inductance of the inductor 15 is set to about 1.2H. また演算増幅器11aの2つの入力端子間に1 The 1 between the two input terminals of the operational amplifier 11a
0kΩの固定抵抗器を設け、積分器11の固定抵抗器1 Which fixed resistors 0Keiomega, fixed resistor 1 of the integrator 11
1cの抵抗値を100kHΩとし、この固定抵抗器11 The resistance value of 1c as 100KHomega, the fixed resistor 11
cと演算増幅器11aの間に100kΩの固定抵抗と4 100kΩ fixed resistor between the c and the operational amplifier 11a and 4
7pFのコンデンサとからなるノイズフィルタが設けられる。 Noise filter is provided comprising a capacitor 7 pF.

【0089】この構成において入力Yを5mV一定とし、除算入力Eを5〜100mVの範囲で変化させたところ、図6に示すような除算特性が得られた。 [0089] the input Y in this configuration and 5mV constant, where the division input E was varied in the range of 5~100MV, division characteristics shown in FIG. 6 were obtained. この図では横軸を正規化除数としているが、これはE/Yである。 In this figure although the horizontal axis and the normalized divisor, which is the E / Y. この図から除数係数を求めると、図7に示すようにほぼ1.057であることが分かった。 When determining the divisor coefficients from the figure, it was found to be approximately 1.057, as shown in FIG. これにより図5 As a result Figure 5
に示したリニア除算器は、次の数9の演算を行なうことが分かる。 Linear divider shown in, it is understood to perform the calculation of the following equation (9).

【0090】 [0090]

【数9】 [Equation 9]

【0091】また、利得を20倍にわたって変化させたときの除算利得偏差を求めると図8に示すようになり、 [0091] Further, when obtaining the division gain deviation when the gain is varied over the 20-fold is as shown in FIG. 8,
この偏差は±3%以内に収まった。 This deviation was kept within 3% ±.

【0092】図9は図3に示したリニア除算器を図2に示した具体例に適用したもので、17は低電圧源であり、図2,図3に対応する部分には同一符号を付している。 [0092] Figure 9 is obtained by applying to a specific example shown in FIG. 2 the linear divider shown in FIG. 3, 17 is a low voltage source, FIG. 2, the same reference numerals corresponding to FIG. 3 It is given.

【0093】同図において、フォトカプラ2の二次側の固定抵抗器3に生ずる電圧は図3での入力Xに相当するものであり、コンデンサ4でこの入力Xの交流電圧XAC [0093] In the figure, the voltage generated in the fixed resistor 3 on the secondary side of the photocoupler 2 are those corresponding to the input X in FIG. 3, the AC voltage XAC of the input X in the capacitor 4
が抽出され、乗算入力として固定抵抗器12を介してF F but is extracted, via a fixed resistor 12 as a multiplication input
ET10のソースSに供給される。 It is supplied to the source S of the ET10. 固定抵抗器3に生ずる電圧は直流検出器5に供給され、その直流電圧Eが抽出されて、インダクタ15,固定抵抗器12を介してF The voltage developed across the fixed resistor 3 is supplied to the DC detector 5, the DC voltage E is extracted, the inductor 15, via a fixed resistor 12 F
ET10のソースSに供給される。 It is supplied to the source S of the ET10. ここで直流検出器5 Here DC detector 5
としては、例えば積分器が用いられる。 As, for example an integrator is used. 積分器11の演算増幅器11aに供給される基準電圧としての入力Y Input Y as a reference voltage supplied to the operational amplifier 11a of the integrator 11
は、低電圧源17から供給される。 It is supplied from the low voltage source 17.

【0094】この構成によると図3などで説明したように低消費電力で精度の高い除算処理がなされ、出力端子7にはフォトカプラ2の電流伝達率CTRのバラツキに拘らず、入力Aの交流電圧VAACである入力信号に比例したレベルの出力信号ZAC(出力Zの交流電圧)が得られる。 [0094] The According to the configuration like a high division processing precision with low power consumption as described FIG. 3 is made, regardless of the variations in the current transfer ratio CTR of the photocoupler 2 to the output terminal 7, the AC input A the output signal ZAC level proportional to the input signal is a voltage VAAC (AC voltage output Z) is obtained.

【0095】図10は図9に示した受光素子の補償回路を最適化し、より実用的なもの、即ち図2に示した補償回路では、交流抽出と直流抽出とを別回路で行なっていたものを、機能的に重複する部分を省いて最適化した回路図で、14'は定電圧源であり、図9に対応する部分には同一符号を付している。 [0095] Figure 10 to optimize the compensation circuit of the light receiving element shown in FIG. 9, a more practical ones, that is, the compensation circuit shown in FIG. 2, which has been subjected to an alternating extraction with DC extracted with another circuit and optimized schematics omitted functionally overlapping portions, 14 'is a constant voltage source, are denoted by the same reference numerals corresponding to FIG.

【0096】同図において、フォトカプラ2の受光素子2bを直接FET10のソースに接続し、この受光素子2bに定電圧源14'から直流電圧E'を供給するようにしている。 [0096] In the figure, connected to the source of FET10 the light receiving element 2b of the photocoupler 2 directly, and to supply the 'DC voltage E from' the constant voltage source 14 to the light receiving element 2b. これ以外の構成は、図9に示した具体例と同様である。 Other configurations are the same as the specific example shown in FIG.

【0097】この具体例では、図9における固定抵抗器3として受光素子2bの内部抵抗を利用しており、この内部抵抗とFET10の可変抵抗とで分圧器(減衰器) [0097] In this embodiment, utilizes the internal resistance of the light receiving element 2b as the fixed resistor 3 in FIG. 9, the voltage divider (attenuator) in the variable resistance of the internal resistance and the FET10
を構成しており、図9に示した具体例と同様に積分器1 Constitute a specific example similarly to the integrator 1 shown in FIG. 9
1の作用により出力端子7に得られる出力Zの直流電圧ZDCが基準電圧Yと等しくなるように、FET10にサーボがかけられる。 As the DC voltage ZDC output Z obtained at the output terminal 7 by one of the action is equal to the reference voltage Y, servo is applied to the FET 10.

【0098】図11にこの具体例でのフォトカプラ2の電流伝達率CTRの変化に対する出力端子7での信号電圧ZACの変動の実験結果を示す。 [0098] Figure 11 shows the experimental results of the variation of the signal voltage ZAC at the output terminal 7 to the change in current transfer ratio CTR of the photocoupler 2 in this embodiment. 実線がその結果を示すものであり、破線はこの具体例のように補償を行なわないときのフォトカプラ2の出力信号電圧の変動を示している。 The solid line is intended to show the results and the dashed line shows the variation of the output signal voltage of the photocoupler 2 when not performed compensation as in this embodiment.

【0099】この実験方法としては、異なる電流伝達率のフォトカプラのサンプルを用いることは非常に困難であるため、フォトカプラ2の一次側(発光素子2a側) [0099] As the experimental method, since it is very difficult to use a sample of the different current transfer ratio optocoupler primary side of the photocoupler 2 (light emitting element 2a side)
に一次電流を可変とする手段を設け、入力Aの交流電圧VAACを一定の振幅として、一次電流を順次変化させることにより、等価的にフォトカプラ2の電流伝達率CT Means for varying the primary current to provided, as constant amplitude AC voltage VAAC input A, by sequentially changing the primary current, current transfer ratio of equivalently photocoupler 2 CT
Rが変化するものとし、出力端子7での信号電圧ZACの振幅を測定するようにしたものである。 And where R is changed, it is obtained so as to measure the amplitude of the signal voltage ZAC at the output terminal 7.

【0100】この実験の結果、図11の実線Aで示すようにフォトカプラ2の一次電流を10倍変化させても、 [0100] The results of this experiment, even when the primary current of the photocoupler 2 is varied 10 times as shown by the solid line A in FIG. 11,
出力信号電圧ZACの振幅はほとんど一定であった。 The amplitude of the output signal voltage ZAC was almost constant. これに対し、このような補償を行なわず、例えば図9での固定抵抗器3に生ずる電圧を出力信号電圧として同様の実験を行なった場合、この出力信号電圧は一次電流の変化に比例するであろうから、図11に破線Bで示すようになる。 In contrast, without such compensation, if The experiment was conducted in the same manner the voltage generated in fixed resistors 3 in FIG. 9 for example, as the output signal voltage, the output signal voltage than proportional to the change of the primary current since it allo, is as shown by the broken line B in FIG. 11.

【0101】図12は図11の具体例に対する結果からフォトカプラの電流伝達率CRTの相対値の変動に対する出力信号電圧の変化を求めたもので、これによるとフォトカプラの電流伝達率CRTの10倍の変動範囲に対し、出力信号電圧の変動が±5%程度であった。 [0102] Figure 12 is intended to determine the change in the output signal voltage with respect to variations in the current transfer ratio CRT relative values ​​of the photo-coupler from the results for the specific example of FIG. 11, according to this optocoupler current transfer ratio CRT 10 to fold variation range, variation in the output signal voltage was about ± 5%.

【0102】以上のようにこの具体例においてもフォトカプラの電流伝達率CRTのバラツキに影響されることなく、ほぼ一定の出力信号電圧を得ることができる。 [0102] The above manner without being affected by the current transfer ratio CRT variations of the photocoupler Also in this embodiment, it is possible to obtain a substantially constant output signal voltage.

【0103】図13は、以上の補償回路を備えたフォトカプラを使用したモデムのラインインタフェイス部を示す構成図である。 [0103] Figure 13 is a block diagram illustrating a line interface portion of the modem using a photocoupler having the above-described compensation circuit.

【0104】この具体例のモデムの構成は図17に示したものと同様であるが、ラインインタフェイス部が図1 [0104] While configurations of the modem of this embodiment is the same as that shown in FIG. 17, the line interface unit 1
3に示す構成をなっている。 Has the structure shown in 3. 即ち、送信側では、送信アンプや送信フォトカプラ,そのゲイン補償回路が設けられ、このゲイン補償回路が上述したフォトカプラ2の補償回路である。 That is, the transmitting side, the transmission amplifier and a transmission photo-coupler, the gain compensation circuit is provided, the gain compensation circuit is a compensation circuit of the photocoupler 2 described above. 送信フォトカプラは送信アンプを介して図17の変復調部に接続されている。 Transmission photocoupler is connected to the modem unit of FIG. 17 via the transmission amplifier. また、受信側には受信フォトカプラが設けられ、これが図示しない受信アンプを介して図17での変復調部に接続されている。 Further, the receiving side receiving the photocoupler is provided, which is connected to the modem unit in FIG. 17 via the receiving amplifier (not shown). さらに、送信フォトカプラと受信フォトカプラとは、抵抗ブリッジを介して図示しない2線式回線である電話回線に接続されている。 Further, a transmission photocoupler and the reception photo coupler is connected to a telephone line is a two-wire line (not shown) via a resistor bridge.

【0105】図14は図13に示したラインインタフェイス部の回路構成を示す図であり、104は先に説明した補償回路であり、図18に対応する部分には同一符号を付している。 [0105] Figure 14 is a diagram showing a circuit configuration of the line interface unit shown in FIG. 13, 104 is a compensation circuit described above are denoted by the same reference numerals corresponding to FIG. 18 .

【0106】同図において、先に説明したように補償回路104によりフォトカプラ100の電流伝達率に影響されずに、送信電力が送信フォトカプラ100を介して伝達され、交流カレントループ伝送アンプ106と4端子ブリッジ102を通って電話回線103に送られる。 [0106] In the figure, the compensation circuit 104 as described above without being influenced by the current transfer ratio of the photocoupler 100, the transmission power is transmitted via a transmission photo-coupler 100, an AC current loop transmission amplifier 106 through the four-terminal bridge 102 is transmitted to the telephone line 103.
このため送信側で送信電力を適宜設定することにより、 Therefore by setting the transmission power appropriately transmitting side,
電気通信事業法に定められた最大送出電力を満足するように安定した電力の送出が可能となる。 Power delivery to stable so as to satisfy the maximum delivered power stipulated in Telecommunications Business Law becomes possible.

【0107】またモデムを充分小型化できて、電話線との絶縁を充分図ることができ、PCMCIA/JEIDA TYPE1の規格に適合するような薄型のカード化が可能となる。 [0107] In addition to be sufficiently miniaturized modem, it is possible to achieve sufficient insulation between the telephone line, and thin card of to fit PCMCIA / JEIDA TYPE1 standards.

【0108】なお、受信フォトカプラ101の二次側に同様の補償回路105を設けてもよく、これによると受信信号は受信フォトカプラ101の電流伝達率に影響されない。 [0108] Incidentally, may be provided secondary side to a similar compensation circuit 105 of the reception photocoupler 101, and the received signal due to this is not affected by the current transfer rate of the received photo-coupler 101.

【0109】また図14では補償回路104,105として例えば図10に示したものを適用したが、図15に示すように図1に示した補償回路を適用することもでき、図14のラインインタフェイス部と同等の効果が得られる。 [0109] Although the application of the one shown in FIG. 10 for example, the compensation circuit 104 and 105 in FIG. 14, can also apply the compensation circuit shown in FIG. 1, as shown in FIG. 15, line 14 inter the same effect as the face portion can be obtained.

【0110】図15のラインインタフェイス部では、そのX端子に図16での入力端子Xを接続し、そのY端子を図16での出力端子Yに接続することにより、図16 [0110] In the line interface unit of FIG. 15, by connecting the input terminal X in FIG. 16 to the X terminal, connecting the Y terminal to the output terminal Y in FIG. 16, FIG. 16
での端子Z2,Z1間に2線式方式,3線式あるいは4 2-wire system between terminals Z2, Z1 in the 3-wire or 4
線式の携帯電話機やファクシミリなどの通信端末を接続することができ、図17におけるような変復調部とかかる通信端末との通信が可能となる。 Can be connected to communication terminals such as lines type mobile phone, facsimile, it is possible to communicate with the communication terminal according a modem part as in FIG. 17.

【0111】即ち、変復調部からの信号は、図16において入力端子Xから入力され、トランジスタ108のエミッタフォロアを介し、端子Z2から上記の通信端末1 [0111] That is, signals from the modem unit is inputted from the input terminal X in FIG. 16, through the emitter follower transistor 108, the above communication terminal from the terminal Z2 1
09に供給される。 It is supplied to the 09. 従って、通信端末109が携帯電話機の場合、図17での変復調部からの信号が携帯電話機を介して相手方に通信される。 Thus, the communication terminal 109 in the mobile phone, the signal from the modem part in FIG. 17 is communicated to the other party via the mobile phone. また通信端末からは端子Z1に信号が出力され、ベース接地型のトランジスタ1 Also the communication terminal is output signal to terminal Z1, the transistor 1 of the common base
07を介して出力端子Yから図15の端子Yに送られ、 07 through sent from the output terminal Y to the terminal Y in FIG. 15,
図17での変復調部に送られる。 It is sent to modem unit in FIG.

【0112】ここで、通信端末109が2線式の場合は、その入力端子が端子Z2に、その出力端子が端子Z [0112] Here, when the communication terminal 109 of two-wire has its input terminal to the terminal Z2, the output terminal pin Z
1に夫々接続される。 They are respectively connected to the 1. 入力端子Xから信号入力があるときには、ベース接地型のトランジスタ107は入力インピーダンスが非常に低いために、端子Z1からトランジスタ107,電源を介して接地路が形成される。 When the input terminal X is the signal input, the transistor 107 of the common base in order input impedance is very low, transistor 107 from terminal Z1, ground path through the power supply is formed.

【0113】通信端末109が4線式の場合には、その入力側が端子Z2と接地端子とに接続され、その出力側が端子Z1と接地端子とに接続される。 [0113] When communication terminal 109 is four-wire has its input side connected to the terminal Z2 and the ground terminal, its output side connected to the terminal Z1 and the ground terminal. また、通信端末109の入力側または出力側が2線からなる3線式の場合は、その入力側が端子Z2と接地端子とに接続され、 Also, when the input side or output side of the communication terminal 109 of the 3-wire consisting of two-wire has its input side connected to the terminal Z2 and the ground terminal,
その出力側が端子Z1に接続されるか、または、その入力側が端子Z2に接続され、その出力側が端子Z1と接地端子とに接続される。 As if the output side is connected to the terminal Z1, or its input side is connected to the terminal Z2, the output side thereof is connected to the terminal Z1 and the ground terminal.

【0114】なお、上記具体例においては、モデムに本発明を適用した場合を中心に説明したが、本発明はこれのみに限られるものではなく、アナログ信号をフォトカプラを介して伝達する、例えば電話機,VTR,テレビ受像機、ファクシミリなどの電子機器一般に適用可能である。 [0114] In the above embodiments have been described with reference to the case of applying the present invention to a modem, the present invention is not limited only thereto, and transmits via the photocoupler analog signal, e.g. telephone, VTR, can be applied to electronic devices in general, such as television set, a facsimile.

【0115】また、光結合通信路として、光ファイバを用いた通信回線などに適用可能で、その通信路の長さの違いによる損失の違いもなくすことができる。 [0115] Further, as an optical coupling channel, can be applied to a communication line using an optical fiber, it is possible to eliminate also the difference of the loss due to the difference in the length of the channel.

【0116】 [0116]

【発明の効果】以上説明したように、本発明による受光素子の補償回路によれば、フォトカプラの電流伝達率のバラツキに影響されることなく、一定のレベルで信号のフォトカプラを介した伝達が可能となる。 As described in the foregoing transmission, according to the compensation circuit of the light-receiving element according to the present invention, without being affected by variations in the current transfer ratio of the optocoupler via a photocoupler signal at a constant level it is possible.

【0117】また、本発明によるモデムによれば、ラインインタフェイス部にフォトカプラを用いて電話回線と接続しても、送信電力が安定な送信信号を電話回線に送り込むことができ、調整作業を省くことができるし、また全体として小型、薄型化、カード化が可能となる。 [0117] Also, according to the modem according to the invention, be connected to a telephone line using a photocoupler line interface unit, it is possible to feed to the telephone line stable transmission signal transmit power, the adjustment operation it can be omitted, also as a whole compact, and thin, carded.

【図面の簡単な説明】 BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

【図1】本発明による受光素子の補償回路の第1の具体例を示すブロック図である。 It is a block diagram showing a first specific example of a compensation circuit of the light-receiving element according to the invention; FIG.

【図2】本発明による受光素子の補償回路の第2の具体例を示すブロック図である。 It is a block diagram showing a second specific example of the compensation circuit of the light-receiving element according to the invention, FIG.

【図3】図2における除算器の一具体例を示す回路図である。 3 is a circuit diagram showing a specific example of a divider in FIG.

【図4】FETでのコントロール電圧に対するソース・ Source for the FIG. 4 is a control voltage at the FET
ドレイン間の抵抗,インピーダンスの変化を示す特性図である。 Drain resistance is a characteristic diagram showing a change in impedance.

【図5】図3に示した除算器のより具体的な構成を示す回路図である。 5 is a circuit diagram showing a more specific configuration of the divider shown in FIG.

【図6】図5に示した具体例の除算特性を示す図である。 6 is a diagram showing the division characteristics of a specific example shown in FIG.

【図7】図6に示した特性から得られる除算係数を示す図である。 7 is a diagram showing the division coefficients obtained from the characteristics shown in FIG.

【図8】図5に示した具体例の利得偏差を示す特性図である。 8 is a characteristic diagram showing a gain deviation of specific example shown in FIG.

【図9】図2に示した具体例に図3に示した除算器を適用したときの構成を示す回路図である。 9 is a circuit diagram showing a configuration of applying a divider shown in FIG. 3 the specific example shown in FIG.

【図10】本発明による受光素子の補償回路の第3の具体例を示す回路図である。 It is a circuit diagram showing a third specific example of the compensation circuit of a light-receiving element according to the present invention; FIG.

【図11】図10に示した具体例でのフォトカプラの一次電流に対する出力信号電圧の変化の実験結果を示す図である。 11 is a diagram showing experimental results of change in the output signal voltage with respect to the primary current of the photocoupler in specific example shown in FIG. 10.

【図12】図11に示した実験結果からフォトカプラの電流伝達率に対する出力信号電圧の変化を示す図である。 12 is a diagram of the experimental results shown in FIG. 11 shows the change of the output signal voltage with respect to current transfer ratio of the photocoupler.

【図13】本発明によるモデムの第1の具体例の要部を示す構成図である。 13 is a diagram showing an essential portion of a first embodiment of the modem according to the present invention.

【図14】図10を適用した図13の具体例の回路構成を示す回路図である。 14 is a circuit diagram showing a circuit configuration of the embodiment of FIG. 13 according to the FIG. 10.

【図15】図1を適用した図13の具体例の回路構成を示す回路図である。 15 is a circuit diagram showing a circuit configuration of the embodiment of FIG. 13 according to the FIG.

【図16】図15に示したモデムに通信端末を接続可能とするための手段の一具体例を示す回路図である。 16 is a circuit diagram showing a specific example of a means for the communication terminal connectable to the modem shown in FIG. 15.

【図17】モデムの構成を示す図である。 FIG. 17 is a diagram showing the modem configuration.

【図18】モデムでのラインインタフェイス部の一従来例を示す回路図である。 18 is a circuit diagram showing a conventional example of a line interface portion of a modem.

【図19】フォトカプラの電流伝達率の特性図である。 19 is a characteristic diagram of a current transfer ratio of the photocoupler.

【図20】受光素子の飽和領域における電源電圧依存性を示す特性図である。 FIG. 20 is a characteristic diagram showing the power supply voltage dependency in the saturation region of the light receiving element.

【図21】受光素子の不飽和領域における電源電圧依存性を示す特性図である。 FIG. 21 is a characteristic diagram showing the power supply voltage dependency in the unsaturated region of the light receiving element.

【図22】コレクタ・エミッタ間電圧とコレクタ電流との関係を示す特性図である。 FIG. 22 is a characteristic diagram showing the relationship between the collector-emitter voltage and collector current.

【図23】受光素子の不飽和領域での作動点を具体的に示す特性図である。 FIG. 23 is a characteristic diagram showing in detail the operating point in the unsaturated region of the light receiving element.

【符号の説明】 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 電圧・電流変換器 2 フォトカプラ 2a 発光素子 2b 受光素子 3 固定抵抗器 4 コンデンサ 5 直流検出器 6 除算器 7 出力端子 8,9 入力端子 10,10a,10b,10c FET 11 積分器 11a 演算増幅器 11b コンデンサ 11c 固定抵抗器 12 固定抵抗器 13 コンデンサ 14 電圧源 15 インダクタ 16 出力端子 100 送信フォトカプラ 101 受信フォトカプラ 102 抵抗ブリッジ 103 電話回線 104,105 受光素子の補償回路 106 交流カレントループ伝送アンプ 201 電圧・電流変換器 202 フォトカプラ 202a 発光素子 202b 受光素子 203 固定抵抗器 204 トランジスタ 205 積分器 206 定電圧源 207 電源 208 入力端子 209 出力端子 1 voltage-current converter 2 photocoupler 2a emitting element 2b receiving element 3 fixed resistor 4 capacitor 5 DC detector 6 divider 7 output terminals 8 and 9 input terminal 10,10a, 10b, 10c FET 11 integrator 11a operational amplifier 11b capacitor 11c fixed resistor 12 fixed resistor 13 the capacitor 14 voltage source 15 the inductor 16 the output terminal 100 sends the photo-coupler 101 receives the photocoupler 102 resistor bridge 103 telephone lines 104, 105 compensating circuit 106 AC current loop transmission amplifier 201 the voltage of the light-receiving element - current converter 202 photocoupler 202a emitting element 202b light-receiving element 203 fixed resistor 204 transistor 205 integrator 206 constant voltage source 207 power supply 208 input terminal 209 output terminal

【手続補正書】 [Procedure amendment]

【提出日】平成8年3月19日 [Filing date] 1996 March 19,

【手続補正1】 [Amendment 1]

【補正対象書類名】明細書 [Correction target document name] specification

【補正対象項目名】0048 [Correction target item name] 0048

【補正方法】変更 [Correction method] change

【補正内容】 [Correction contents]

【0048】以下、本発明の具体例を図面により説明する。 [0048] Hereinafter, will be explained with a specific example of the present invention with reference to the accompanying drawings. 図1(a),(b),(c)は本発明による受光素子変換利得回路の第1の具体例を示す回路図であって、 Figure 1 (a), (b), a circuit diagram showing a first specific example of (c) is a light receiving element conversion gain circuit according to the present invention,
図1(a)は積分器をブロックで示した図、図1(b) FIGS. 1 (a) Fig. Shows an integrator in blocks, and FIG. 1 (b)
は積分器を具体的な回路で示した図、図1(c)は積分器を具体的な他の回路で示した図である。 Figure shows a concrete circuit of the integrator, FIG. 1 (c) is a diagram showing a concrete other circuits the integrators. これらの図において、図中の201は電圧・電流変換器、202はフォトカプラ、202aは発光素子、202bは受光素子、203は固定抵抗器、204はトランジスタ、20 In these figures, 201 is a voltage-current converter in the drawing, the photo coupler 202, 202a are light-emitting element, 202b are light receiving elements, 203 fixed resistor, 204 a transistor, 20
5は積分器、206は定電圧源、207は電源、208 5 integrator 206 constant voltage source, 207 is a power supply, 208
は入力端子、209は出力端子を示している。 An input terminal, 209 indicates an output terminal.

【手続補正2】 [Amendment 2]

【補正対象書類名】明細書 [Correction target document name] specification

【補正対象項目名】図1 [Correction target item name] FIG. 1

【補正方法】変更 [Correction method] change

【補正内容】 [Correction contents]

【図1】本発明による受光素子の補償回路の第1の実施例を示す回路図である。 It is a circuit diagram showing a first embodiment of a compensation circuit of the light-receiving element according to the invention; FIG.

【手続補正3】 [Amendment 3]

【補正対象書類名】図面 [Correction target document name] drawings

【補正対象項目名】図1 [Correction target item name] FIG. 1

【補正方法】変更 [Correction method] change

【補正内容】 [Correction contents]

【図1】 [Figure 1]

【手続補正4】 [Amendment 4]

【補正対象書類名】図面 [Correction target document name] drawings

【補正対象項目名】図15 [Correction target item name] FIG. 15

【補正方法】変更 [Correction method] change

【補正内容】 [Correction contents]

【図15】 [Figure 15]

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 H01L 31/12 H04B 10/135 10/13 10/12 Front page continued (51) Int.Cl. 6 identification symbol Agency Docket No. FI art display portion H01L 31/12 H04B 10/135 10/13 10/12

Claims (9)

    【特許請求の範囲】 [The claims]
  1. 【請求項1】 受光素子の変換利得を制御する変換利得制御回路を有し、その回路が、 フォトトランジスタであって不飽和領域で動作するものまたはエミッタ接地型トランジスタ増幅器を後位に接続したフォトダイオードからなる受光素子と、 該受光素子を低電圧の不飽和領域内で動作するように動作点を制御する受光素子動作点制御回路を備えていることを特徴とする受光回路。 1. A has a conversion gain control circuit for controlling the conversion gain of the light receiving element, photo its circuit, connected to the succeeding ones or emitter grounded type transistor amplifier operates in the unsaturated region A phototransistor receiving circuit characterized by comprising a light receiving element composed of a diode, a light receiving element operating point control circuit for controlling the operating point to operate the light receiving element of the low voltage unsaturated region.
  2. 【請求項2】 請求項1において、上記受光回路がフォトカプラあるいは光結合通信系に用いる回路であることを特徴とする受光回路。 2. The method of claim 1, the light receiving circuit, wherein said light receiving circuit is a circuit used in the photo-coupler or light coupled communication system.
  3. 【請求項3】 請求項1または2において、上記受光素子動作点制御回路が、上記受光素子の両端の電圧と流れる電流の比を調節することにより受光素子の動作点を変化させるように構成されていることを特徴とする受光回路。 3. An apparatus according to claim 1 or 2, the light receiving element operating point control circuit is configured to vary the operating point of the light receiving element by adjusting the ratio of currents flowing to the voltage of both ends of the light receiving element light receiving circuit, characterized by that.
  4. 【請求項4】 請求項2において、上記受光素子動作点制御回路が抵抗器、積分器、トランジスタを備え、 上記フォトカプラあるいは光結合通信系の受光素子、抵抗器、積分器、トランジスタからなるフィードバックループを有し、 トランジスタは受光素子にカスコード接続され、該トランジスタのベース端子が積分器の出力側に接続され、 上記受光素子の動作点は、該受光素子に流れる直流電流の値が積分器の基準電圧を抵抗器の値により除算した値となる点であって、受光素子が不飽和領域で動作する点となるようフィードバック制御され、 一次側直流電流と二次側直流電流が一定化されて、直流的な伝達関数が一定化され、 交流的な伝達関数の絶対値が直流的な伝達関数とほぼ等しい条件のもとで、交流電流についての一次側から二 4. The method of claim 2, the light receiving element operating point control circuit is a resistor, an integrator, comprising a transistor, the photo-coupler or the optical coupling communication system of the light receiving element, a resistor, an integrator, a feedback consisting of transistors has a loop, the transistor connected in cascode to the light receiving element, a base terminal of the transistor is connected to the output side of the integrator, the operating point of the light receiving element, the value of the DC current flowing through the light receiving element integrator be a point where a value obtained by dividing the reference voltage by the value of the resistor, the light receiving element is fed back controlled to be that it operates in the unsaturated region, the primary-side DC current and the secondary side DC current is kept constant DC transfer function is made constant, under the absolute value of the AC transfer function is approximately equal conditions as the DC transfer function, two from the primary side of the alternating current 側への伝達関数がほぼ一定となるように構成されていることを特徴とする受光回路。 Light receiving circuit, wherein the transfer function of the side is configured to be substantially constant.
  5. 【請求項5】 信号によって電流駆動される発光素子からの光を受光して該受光量に応じた電流を出力する受光素子を備えた受光回路において、 該受光素子の出力信号の交流成分を抽出する交流抽出手段と、 該受光素子の出力信号の直流成分を抽出する直流抽出手段と、 該交流成分を該直流成分で除算する除算手段とを設けて、 上記交流抽出手段と直流抽出手段と除算手段とにより、 In the light receiving circuit having a light receiving element which receives light and outputs a current corresponding to the receiving light amount from the light emitting elements are current driven by 5. signal, extracting an AC component of the output signal of the light receiving element an AC extraction means for a DC extracting means for extracting a direct current component of the output signal of the light receiving element, provided with dividing means for dividing the alternating current component in the DC component, the DC extracting means and the AC extracting means divides by means,
    上記発光素子の駆動電流に対する受光素子の出力のバラツキや変動を補償するように構成されていることを特徴とする受光回路。 Light receiving circuit, characterized in that is configured to compensate the output of the variation or fluctuation of the light receiving element with respect to the driving current of the light emitting device.
  6. 【請求項6】 請求項5において、上記除算手段は、 上記受光素子の出力信号が供給され、可変抵抗領域で動作する電界効果トランジスタと、 一定の基準電圧が供給され、該電界効果トランジスタのソース・ドレイン間に得られる直流電圧と該基準電圧との差を積分する積分器とを備え、 該積分器の出力をコントロール電圧として該電界効果トランジスタのゲートに供給し、該電界効果トランジスタのソース・ドレイン間に得られる直流電圧と該基準電圧とが等しくなるようにサーボをかけて、該電界効果トランジスタのソースから該受光素子の交流信号を該受光素子の直流信号で除算した出力を得るように構成されていることを特徴とする受光回路。 6. The method of claim 5, said dividing means is supplied with the output signal of the light receiving element, a field effect transistor operating in the variable resistance region, constant reference voltage is supplied, the source of the field effect transistor to drain the obtained comprising a DC voltage and an integrator that integrates the difference between the reference voltage is supplied to the gate of the field effect transistor the output of the integrator as the control voltage, the source of the field effect transistor over servo so that the DC voltage and the reference voltage obtained between the drain equal, an AC signal of the light receiving element to obtain an output which is obtained by dividing the DC signal light receiving element from the source of the field effect transistor light receiving circuit, characterized by being configured.
  7. 【請求項7】 請求項5において、上記受光回路がフォトカプラあるいは光結合通信系に用いる回路であることを特徴とする受光回路。 7. The method of claim 5, the light receiving circuit, wherein said light receiving circuit is a circuit used in the photo-coupler or light coupled communication system.
  8. 【請求項8】 電話回線を介して通信を行なうモデムであって、上記請求項1ないし6のいずれか記載の受光回路を備えたフォトカプラを介して上記電話回線に接続たことを特徴とするモデム。 8. A modem communications through the telephone line, characterized in that was connected to the telephone line via the photocoupler provided with a light receiving circuit according to any one of the claims 1 to 6 modem.
  9. 【請求項9】 光信号のやりとりにより通信を行なう光通信装置であって、上記請求項1ないし6のいずれか記載の受光回路を備えたことを特徴とする光通信装置。 9. An optical communication device that performs communication by exchange of the optical signal, an optical communication apparatus comprising the light receiving circuit according to any one of the claims 1 to 6.
JP30169095A 1994-11-25 1995-11-20 Light receiving circuit and device using it Withdrawn JPH08340306A (en)

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2007502085A (en) * 2003-05-06 2007-02-01 富士通株式会社 Light performance monitoring methods and systems

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