JPH084756Y2 - 光信号送信回路 - Google Patents

Description

【考案の詳細な説明】 概要 デジタルオーデイオ信号などの光信号の伝送のために
用いられるフオトトランジスタなどの受光素子は、立上
がり時と立下がり時とで応答遅れの特性が異なり、した
がつて受信信号を一定レベルでレベル弁別して再現した
波形は、原波形とはパルス幅の異なる歪んだものとなつ
てしまう。

このため、パルス発生源と発光素子との間にパルス幅
変換回路を介在し、このパルス幅変換回路において、送
信すべきパルスを、該パルスと、受光素子の出力をレベ
ル弁別して得られる矩形波との時間差だけ圧縮する。

これによつて、受光素子の立下がり時の応答遅れによ
るパルス幅の伸長を予め補正した光信号を送信し、受信
側で原波形を忠実に再現する。

産業上の利用分野 本考案は、デジタルオーデイオ信号などの光信号を、
光フアイバなどを介して送信する送信回路に関する。

従来の技術 光信号の送受信に用いられる受発光素子には応答遅れ
があり、特にフオトダイオードなどの受光素子の応答遅
れは大きく、さらにその遅れ特性は受光信号レベルの立
上がり時と立下がり時とで異なる。

したがつて従来から、第３図で示されるように、受信
側で前記応答遅れの補正が行われている。送信回路１の
入力端子２に入力された送信信号は、発光ダイオード３
で光信号に変換され、光フアイバ４を介して受信回路11
のフオトトランジスタ12に伝送される。

フオトトランジスタ12で電気信号に変換された受信信
号は、増幅回路13を介して比較回路14の一方の入力に与
えられる。この比較回路14の他方の入力には、閾値制御
回路15からの閾値電圧Vsが入力される。比較回路14は、
前記受信信号をこの閾値電圧Vsでレベル弁別し、その弁
別結果を出力端子16に導出する。

前記閾値制御回路15は、積分回路17と、基準電圧源18
と、閾値発生回路19とを含んで構成される。前記比較回
路14の出力は、積分回路17を介して閾値発生回路19の一
方の入力に与えられており、閾値発生回路19の他方の入
力には前記基準電圧源18からの基準電圧が与えられてい
る。閾値発生回路19は、積分回路17の出力電圧レベル
と、基準電圧源18の基準電圧レベルとの差の時間平均値
に基づいて、前記比較回路14への基準電圧Vsを設定す
る。

このような送受信回路1,11を用いることによつて、入
力端子２に第４図（１）で示される信号が入力されると
き、第４図（２）で示されるように、フオトトランジス
タ12の受信信号を前記基準電圧Vsでレベル弁別すると、
出力端子16には第４図（３）で示されるように、前記入
力端子２に入力された原波形に近い出力波形を得ること
ができる。

考案が解決しようとする課題 上述の従来技術では、比較回路14からの出力信号のデ
ユーティに基づいて閾値制御回路15からの基準電圧Vsが
設定され、またこの基準電圧Vsは、比較回路14からの出
力信号の最大値VHと最小値VLとの中間の電圧Vref以上に
設定されている。

したがつてこの電圧Vrefでレベル弁別した場合、第４
図（３）において破線で示されるような出力が導出され
るのに対して、前記基準電圧Vsでレベル弁別した場合、
第４図（３）において実線で示される出力を得ることが
でき、より原波形に近い出力波形を得ることができる。
しかしながら、前記最大値VHと該基準電圧Vsとの差ΔＶ
で表されるノイズマージンが低下してしまうという問題
がある。

本考案の目的は、受信側でのノイズマージンを低下す
ることなく、原波形を忠実に再現することができる光信
号送信回路を提供することである。

課題を解決するための手段 本考案は、光信号を受光する受光素子と、受光素子の
出力を予め定める弁別レベルでレベル弁別するレベル弁
別回路とを備える受信回路に前記光信号を送信する光信
号送信回路において、 伝送すべき矩形波パルスを発生するパルス発生源と、 パルス発生源からのパルスを遅延し、送信すべきパル
スと、受光素子の出力を前記レベル弁別回路でレベル弁
別して得られる矩形波との時間差だけ、パルス幅を圧縮
するパルス幅変換回路と、 前記パルス幅変換回路の出力によつて駆動され、前記
受光素子に光信号を与える発光素子とを含むことを特徴
とする光信号送信回路である。

作用 本考案に従えば、送信回路のパルス発生源と発光素子
との間に、１または複数段のシフトレジスタやSRフリツ
プフロツプなどを用いて構成されるパルス幅変換回路を
介在する。

一方、発光素子から送信された光信号は、受信回路の
受光素子で受光された後、レベル弁別回路でその信号レ
ベルがレベル弁別されて矩形波パルスに再現される。

前記パルス幅変換回路は、パルス発生源からの矩形波
パルスを、前記受光素子の出力がレベル弁別されて前記
矩形波に再現されるまでの時間差だけ遅延して、該時間
差だけ予め圧縮して発光素子を駆動する。

したがつて、受光素子の応答遅れによるパルス幅の伸
長分は前記圧縮によつて予め補正されており、受信回路
では原波形を忠実に再現することができる。

実施例 第１図は、本考案の一実施例の電気的構成を示すブロ
ツク図である。送信回路21は、ｎ段のシフトレジスタF
1,F2,…,Fnから成る遅延回路22と、クロツク発生回路23
と、SRフリツプフロツプ24と、駆動回路25と、発光ダイ
オード26とを含んで構成される。

前記各シフトレジスタF1〜Fnは、クロツク発生回路23
からのクロツクパルスが、クロツク入力端子CK1〜CKnに
入力されるたび毎に、入力端子P1〜Pnへの入力データを
保持し、出力端子Q1〜Qnから導出する。

したがつて、入力端子27にパルス発生源から第２図
（１）で示される送信すべき信号が入力されると、この
送信信号は、第２図（２）で示されるクロツクパルスの
周期と、シフトレジスタF1〜Fnの段数ｎとの積算時間W1
だけ遅延され、SRフリツプフロツプ24のセツト入力端子
Ｓには第２図（３）で示される入力が与えられる。これ
らシフトレジスタF1〜Fnと、SRフリツプフロツプ24と
は、パルス幅変換回路を構成する。

また、SRフリツプフロツプ24のリセツト入力端子Ｒに
は、前記入力端子27からの送信信号が反転されて与えら
れている。したがつて、このSRフリツプフロツプ24の出
力端子Ｑからは、第２図（４）で示されるように、時刻
t1で立上がつた送信信号から、前記時間W1だけ経過した
時刻t2で立上がり、時刻t3で示される送信信号の立下が
りと同時に立下がる出力信号が導出される。

このフリツプフロツプ24からの出力信号は、送信信号
として駆動回路25を介して発光ダイオード26に与えら
れ、光信号に変換される。発光ダイオード26から送信さ
れた光信号は、光フアイバ30を介して受信回路31のフオ
トトランジスタ32に伝送される。

フオトトランジスタ32で受信され、該フオトトランジ
スタ32と抵抗33とで電気信号に変換された受信信号は、
レベル弁別回路である比較回路34の非反転入力端子に入
力される。この比較回路34の反転入力端子には、基準電
圧源35で発生された基準電圧Vrefが入力されている。し
たがつて第２図（５）で示されるフオトトランジスタ32
からの受信信号は、前記基準電圧Vrefでレベル弁別され
て、出力端子36には第２図（６）で示される矩形波パル
スが導出される。

上述のように構成された送受信回路21,31において、
前記第２図（５）で示されるように、フオトトランジス
タ32の受信出力には、特にパルスの立下がり時に応答遅
れが生じており、このため前記基準電圧Vrefでレベル弁
別して得られるパルスは、前記時刻t3で送信信号がロー
レベルに立下がつた後、受信信号レベルが低下して前記
基準電圧Vref未満となる時刻t4までの時間W2だけ、受信
信号のパルスが伸長されることになる。

この時間W2は、フオトトランジスタ32の応答特性など
から予め測定しておくことができ、したがつて本実施例
では、この時間W2に前記遅延回路22での遅延時間W1が近
付くように、該遅延回路22のシフトレジスタF1〜Fnの段
数ｎと、クロツク信号の周波数との少なくともいずれか
一方が変化される。これによつて、入力端子27からの入
力信号に対して、発光ダイオード26から送信される送信
信号のパルス幅は前記時間W1だけ圧縮されて送信され、
受信回路31内で時間W2だけ伸長されて出力端子36に導出
される。

このようにして、フオトトランジスタ32の応答遅れを
補正し、入力端子27に入力される原波形にほぼ等しい出
力波形を出力端子36に導出することができ、パルス幅の
伸長による歪の発生を抑えることができる。また受信回
路31側では、前記基準電圧Vrefは基準電圧源35によつて
比較的簡便な構成で作成することができるとともに、従
来技術の項で述べたような、基準電圧Vrefとフオトトラ
ンジスタ32の出力信号の最大値VHとの差であるノイズマ
ージンが低下することもない。

なお、上述の実施例では送信信号のパルスの立上がり
タイミングが遅延されたけれども、本考案の他の実施例
として、立下がりタイミングを早めるようにしてもよ
い。さらにまた、前記シフトレジスタF1〜Fnに代えて、
コンデンサと抵抗とから成る時定数回路が用いられても
よく、さらにまたSRフリツプフロツプ24に代えてANDゲ
ートなどが用いられてもよい。

考案の効果 以上のように本考案によれば、受光素子の応答遅れに
よるパルス幅の伸長分を、送信側のパルス幅変換回路で
予め圧縮した後、発光素子を駆動するようにしたので、
受信側では原波形を忠実に再現して歪の発生を抑えるこ
とができる。また受光素子の出力の弁別レベルをあまり
高く設定する必要はなく、したがつて受光素子の出力の
最大値と弁別レベルとの差であるノイズマージンが低下
してしまうこともない。

【図面の簡単な説明】

第１図は本考案の一実施例の電気的構成を示すブロツク
図、第２図は送受信動作を説明するためのタイムチヤー
ト、第３図は従来技術の電気的構成を示すブロツク図、
第４図は従来技術の送受信動作を説明するためのタイム
チヤートである。 21……送信回路、22……遅延回路、23……クロツク発生
回路、24……SRフリツプフロツプ、26……発光ダイオー
ド、30……光フアイバ、31……受信回路、32……フオト
トランジスタ、34……比較回路、35……基準電圧源、F1
〜Fn……シフトレジスタ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】光信号を受光する受光素子と、受光素子の
   出力を予め定める弁別レベルでレベル弁別するレベル弁
   別回路とを備える受信回路に前記光信号を送信する光信
   号送信回路において、 伝送すべき矩形波パルスを発生するパルス発生源と、 パルス発生源からのパルスを遅延し、送信すべきパルス
   と、受光素子の出力を前記レベル弁別回路でレベル弁別
   して得られる矩形波との時間差だけ、パルス幅を圧縮す
   るパルス幅変換回路と、 前記パルス幅変換回路の出力によつて駆動され、前記受
   光素子に光信号を与える発光素子とを含むことを特徴と
   する光信号送信回路。