JPH09294141A - デジタル光信号受信回路 - Google Patents

デジタル光信号受信回路

Info

Publication number
JPH09294141A
JPH09294141A JP8107156A JP10715696A JPH09294141A JP H09294141 A JPH09294141 A JP H09294141A JP 8107156 A JP8107156 A JP 8107156A JP 10715696 A JP10715696 A JP 10715696A JP H09294141 A JPH09294141 A JP H09294141A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
output
amplifier
comparator
circuit
threshold
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
JP8107156A
Other languages
English (en)
Other versions
JP3131643B2 (ja
Inventor
Mitsuru Koike
充 小池
Shuichi Aihara
周一 藍原
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Original Assignee
Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Japan Aviation Electronics Industry Ltd filed Critical Japan Aviation Electronics Industry Ltd
Priority to JP08107156A priority Critical patent/JP3131643B2/ja
Publication of JPH09294141A publication Critical patent/JPH09294141A/ja
Application granted granted Critical
Publication of JP3131643B2 publication Critical patent/JP3131643B2/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Fee Related legal-status Critical Current

Links

Landscapes

  • Manipulation Of Pulses (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

(57)【要約】 【課題】 入力光信号に緩やかな光量抜けが発生した場
合にも、H/Lのレベル変化を確実に再生できるように
する。 【解決手段】 ATC(自動しきい値制御)方式の受信
回路に、温度補償した準固定しきい値方式の回路を併用
し、両出力のアンドをとって受信器出力とする。ATC
回路5は増幅器出力V1の振幅のほぼ中間の値のしきい
値Vr1を自動的に生成する。しかし増幅器出力V1が
光量抜けのため緩やかにL→Hと変化した場合には常に
Vr1>V1となるので、第1比較器4aはこの変化を
検出できず、出力V2aはHに保持され、アンド回路9
のゲートを開いたままとなる。しかしこの状態変化はし
きい値固定方式の第2比較器4bにより検出されて受信
器出力V3となる。増幅器3は周囲温度変化によりオフ
セット電圧ΔV1を発生するので、これをキャンセルす
るため温度補償用増幅器7のオフセット電圧ΔV1′を
固定しきい値Vr2′に加算して第2比較器4bに与え
る。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】この発明はデジタル光信号受
信回路に関し、所定の信号速度でオン/オフする光信号
は勿論のこと、特に光コネクタの脱落等によって入力光
信号がH→Lへ緩やかに変化する場合のH→Lへの切換
を確実に再生できるようにしたものである。
【0002】
【従来の技術】従来、デジタル光信号受信回路としてA
TC(自動しきい値制御)機能をもった図3の回路が用
いられる。入力デジタル光信号Lはフォトダイオード等
の受光素子2に入射され、電気信号V0に変換されて逆
相形、つまりインバータ形の増幅器3に入力され、その
反転増幅された電圧V1が比較器4の反転入力端子に与
えられ、非反転入力端子に印加されているしきい値電圧
Vr1と比較される。V1>Vr1またはV1<Vr1
に応じて比較器4から低(L)レベルまたは高(H)レ
ベルの出力電圧V2が外部に出力される。
【0003】しきい値電圧Vr1はATC(自動しきい
値制御)回路5で生成される。この例では該回路5は、
増幅器3の出力端と共通電位点との間に接続された抵抗
器R1及びコンデンサCの直列回路と、抵抗器R1及び
コンデンサCの接続点Pと比較器4の出力端との間に接
続された抵抗器R2とを有し、接続点Pの電圧をしきい
値電圧Vr1として比較器4に供給する。なお、この例
では、図4に示すように増幅器3及び比較器4は共通電
位をL(低)レベルとして、L/Hに変化する電圧をそ
れぞれ出力する。しかし比較器の出力は飽和した出力で
あり、通常V1,V2の振幅V1p,V2pはV1p≦
V2pである。
【0004】 いま、定常状態において、V1,V2
が直流電圧で、V1=V1p,V2=0とする。R1,
R2を各抵抗器の抵抗値を表すのに流用すると、Vr1
は Vr1=V1p×η ………… (1) η=R2/(R1+R2) ………… (2) この例では、R1<R2とされ、ηは1より少し小さな
値である。
【0005】 次にV1が直流電圧V1pから矩形波
信号に変化した後の定常状態を考える。矩形波の角周波
数をωとしたとき、コンデンサCのインピーダンスZc
が |Zc|=1/ωC≪R1,R2 ………… (3) とする。V1に含まれる交流分による電流はR1,Cを
通って共通電位点に流れる。一方、V2に含まれる交流
分による電流は、出力端子に接続される負荷がハイイン
ピーダンスであるとすれば、R2,Cを通って共通電位
点に流れる。交流分によるCの端子電圧はCのインピー
ダンスが小さいので小さくなり、省略できる。V1の直
流分V1dcとV2の直流分V2dcによってR1,R
2に直流電流が流れる。このときの接続点Pの電圧、つ
まりしきい値電圧Vr1は Vr1=V2dc+(V1dc−V2dc)×η =V2dc(1−η)+V1dc×η ………… (4) となる。簡単化のため矩形波信号のデューティ比を50
%とすれば、 V1dc=V1p/2,V2dc=V2p/2 ………… (5) となるので、 Vr1=V2p(1−η)/2+V1p×η/2 ………… (6) (3)式または(5)式のVr1が振幅V1pのほぼ1
/2に等しくなるように、η及びV1p,V2pの値が
設定される。
【0006】 V1が直流電圧V1pであるの状態
から、矩形波信号が定常的に入力するの状態に移行す
る間の過渡的期間では、しきい値電圧Vr1は図4Bに
示すように(1)式の値から次第に(4)式または
(6)式の値に変化して行く。 図5に示すようV1がV1pの直流電圧から比較的
短い立下り時間τ1をもってLレベルに変化した後の定
常状態を考える。
【0007】V1が減少し始めると、t=taにおいて
V1≦Vr1となり、比較器4の出力は0からV2pに
変化する。比較器4の出力がV2pに変化した後定常状
態に達した状態では、しきい値電圧Vr1は Vr1=V2p+(0−V2p)×η =V2p(1−η)≡Vr1 min ………… (7) となり、このときのVr1の値が最小値Vr1 minとな
る。
【0008】 との間の過渡的期間では、しきい
値Vr1は(1)式の値から次第に(7)式の値に変化
する。 の状態にあるとき、入力光信号が例えば光コネク
タの脱落等によって光量抜けが発生し、V0が緩やかに
H→Lに変化し、しばらくして光量抜けが回復した場合
を考える。V1は直流的な緩やかな変化をするので、し
きい値電圧Vr1はその変化に追従して変化し、 Vr1=V2p+(V1−V2p)η =V1×η+V2p(1−η) =V1×η+Vr1 min ………… (8) となる。ηは1に比較的近い値であり、この期間では図
5Bに示すように常にVr1>V1となるように設定さ
れている。V1がHレベルになっても比較器4は反転し
ない。光量抜けがtdで回復した後、V0=0に立下る
t=teまでV2はHレベルを保持する。このためこの
光受信器は入力光信号の緩やかな光量抜けによるH→L
→Hの変化を再生できない欠点がある。
【0009】一方、図3のATC方式の光信号受信回路
では、図6に示すように周囲温度の変化によって増幅器
3の出力V1にオフセット電圧(入力がゼロのとき出力
に現れる誤差電圧)ΔV1が発生して、V1からV1+
ΔV1に変化しても、しきい値電圧もその変化に追従し
てVr1からVr1+ΔVr1に変化するので、オフセ
ット電圧による誤動作を防止できるメリットがある。
【0010】また、ATC回路では入力信号のDuty
比が50%である場合、しきい値電圧Vr1は信号V1
の振幅のほぼ中央の値となるため図9A,Bのように増
幅器出力V1がその周波数帯域制限により波形が歪んだ
場合でも比較器出力V2はDuty比50%の信号を再
生できる。一方、準固定しきい値方式の受信回路では増
幅器出力V1が上記のように歪んだ場合、比較器出力V
2は図9C,Dのように歪んだものとなってしまう。
【0011】
【発明が解決しようとする課題】従来のATC方式の光
信号受信回路は、光信号の伝送系において、光コネクタ
の脱落などによって入力光信号がHレベルから緩やかに
Lレベルに変化し、しばらくしてHレベルに回復した場
合には、H→L→Hの変化を再生できない欠点があっ
た。この発明はこの欠点を解決することを目的としてい
る。
【0012】
【課題を解決するための手段】
(1)請求項1のデジタル光信号受信回路は、入力デジ
タル光信号を電気信号に変換する受光素子と、その受光
素子の出力を増幅する増幅器と、その増幅器の出力を第
1しきい値と比較する第1比較器と、増幅器の出力と第
1比較器の出力とを入力して、増幅器出力のオン/オフ
波形のH(高)レベルとL(低)レベルのほぼ中間の値
をもつような第1しきい値を生成して、第1比較器に供
給する自動しきい値制御回路と、増幅器の出力を第2し
きい値と比較する第2比較器と、一定のしきい値電圧を
発生するしきい値電圧発生回路と、周囲温度の変化に応
じて、増幅器とほぼ等しいオフセット電圧を出力する温
度補償用増幅器と、その温度補償用増幅器の出力オフセ
ット電圧としきい値電圧発生回路の出力とを加算し、そ
の加算値を第2しきい値として第2比較器に供給する加
算手段と、第1,第2比較器の各出力の論理積をとった
信号を光信号受信回路出力として外部に出力するアンド
回路とにより構成される。
【0013】(2)請求項2の発明では、前記(1)に
おいて、自動しきい値制御回路が、増幅器の出力端と共
通電位点との間に接続された、第1抵抗器及びコンデン
サ(コンデンサが共通電位点側)の直列回路と、第1比
較器の出力端と、第1抵抗器及びコンデンサの接続点
(P)との間に接続された第2抵抗器とを有し、第1抵
抗器及びコンデンサの接続点(P)の電圧を第1しきい
値として第1比較器に供給する。
【0014】
【発明の実施の形態】図7に示すように、固定しきい値
方式の受信回路を用いれば、光コネクタの脱落等による
光量抜けによって入力光信号Lが緩やかにH→Lに変化
し、しばらくして回復した場合でも、このH→L→Hの
変化を再生できる。しかしながら、固定しきい値方式の
受信回路では、周囲温度変化によって増幅器3の出力に
図6に示したようなオフセット電圧ΔV1が重畳すると
誤動作する恐れがあるので、このままでは使用できな
い。
【0015】そこで、この発明では増幅器3のオフセッ
ト電圧ΔV1をキャンセルさせるために、図8に示すよ
うに周囲温度変化に対して増幅器3とほぼ同じようなオ
フセット電圧ΔV1′≒ΔV1を発生する温度補償用増
幅器7を用いる。そのオフセット電圧ΔV1′としきい
値電圧発生回路6の出力Vr2′とを加算器8で加算
し、その加算した電圧 Vr2≒ΔVr2′+ΔV1 ………… (9) をしきい値電圧として比較器4に供給してオフセット電
圧を補償する。このようにして増幅器3のオフセット電
圧を補償した方式を準固定しきい値方式と呼ぶことにす
る。
【0016】この発明では、図1に示すように従来の図
3のATC方式の回路に上述の準固定しきい値方式の回
路を併用し、両回路の出力のアンドをとって受信出力と
する。これにより従来の問題を解決すると同時に出力デ
ータの信頼性の向上を図っている。図1には図3,図
7,図8と対応する部分に同じ符号を付け、重複説明を
省略する。
【0017】図2に、t=taで緩やかな光量抜けが始
まり、t=tbで回復した場合の要部の動作波形を示
す。Vr1,Vr2はそれぞれ第1,第2比較器4a,
4bに与えるしきい値電圧である。第1比較器4aの出
力V2aには緩やかな光量抜けによる信号のオン/オフ
の切換変化が現れない(図2C)。しかし第2比較器4
bの出力V2bにはその変化が現れている(図2D)。
光量抜けの期間Taにおける第1比較器4aの出力V2
aはHレベルに保持されているので、これによりアンド
回路9のゲートが開かれ、第2比較器4bの出力V2b
がアンド回路9の出力、つまり受信出力V3となる。従
って、このTaの間のV2bによって光量抜けによる入
力光信号のL/Hの変化の情報が受信出力V3に確実に
再生される。
【0018】
【発明の効果】この発明では、従来のATC方式の受信
回路に、温度補償を行った準固定しきい値方式の受信回
路を併用し、両者の出力のアンドをとって受信器出力と
している。これにより、入力光信号が光量抜けにより緩
やかにH→Lへ変化し、しばらくして回復した場合で
も、そのH→L→Hの変化を確実に再生することができ
る。
【0019】また、Duty比50%の信号伝送を考え
た場合、信号歪みは図10のようにATC比較器出力V
2aによって決定されるため安定した受信状態を維持す
ることができる。この発明で用いるATC方式の回路
は、周囲温度変化による増幅器のオフセット電圧の変動
に強い特徴があり、また準固定しきい値方式の回路もオ
フセット電圧を補償しているので、この発明の回路によ
れば周囲温度変動によるオフセット電圧に対して安定し
た受信が可能である。
【0020】この発明では上述したように両回路出力の
アンドをとって受信回路出力としているので、単一の回
路を用いる場合より出力データの信頼性を向上できる。
【図面の簡単な説明】
【図1】Aはこの発明の実施例を示すブロック図、Bは
AのATC回路5の一例を示す回路図。
【図2】図1の要部の動作波形図。
【図3】従来のATC方式の光信号受信回路の回路図。
【図4】図3の要部の動作波形図。
【図5】入力光信号に光量抜けが生じた場合の図3の要
部の動作波形図。
【図6】図3の回路において、周囲温度変化によって増
幅器3の出力に発生したオフセット電圧の波形図。
【図7】Aはこの発明を得る前の段階で検討された固定
しきい値方式の光信号受信回路のブロック図、Bは入力
光信号に光量抜けが発生した場合のAの要部の動作波形
図。
【図8】この発明を得る前の段階で検討された準固定し
きい値方式の光信号受信回路のブロック図。
【図9】A,Bは図3の要部の動作波形の他の例を示す
図、C,Dは図8の要部の動作波形図の一例を示す図。
【図10】図1の要部の動作波形の他の例を示す図。

Claims (2)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】 入力デジタル光信号を電気信号に変換す
    る受光素子と、 その受光素子の出力を増幅する増幅器と、 その増幅器の出力を第1しきい値と比較する第1比較器
    と、 前記増幅器の出力と前記第1比較器の出力とを入力し
    て、増幅器出力のオン/オフ波形のH(高)レベルとL
    (低)レベルのほぼ中間の値をもつような前記第1しき
    い値を生成して、前記第1比較器に供給する自動しきい
    値制御回路と、 前記増幅器の出力を第2しきい値と比較する第2比較器
    と、 一定のしきい値電圧を発生するしきい値電圧発生回路
    と、 周囲温度の変化に応じて、前記増幅器とほぼ等しいオフ
    セット電圧を出力する温度補償用増幅器と、 その温度補償用増幅器の出力オフセット電圧と前記しき
    い値電圧発生回路の出力とを加算し、その加算値を前記
    第2しきい値として前記第2比較器に供給する加算手段
    と、 前記第1,第2比較器の各出力の論理積をとった信号を
    光信号受信回路出力として外部に出力するアンド回路
    と、 より成るデジタル光信号受信回路。
  2. 【請求項2】 請求項1において、前記自動しきい値制
    御回路が、前記増幅器の出力端と共通電位点との間に接
    続された、第1抵抗器及びコンデンサ(コンデンサが共
    通電位点側)の直列回路と、 前記第1比較器の出力端と、前記第1抵抗器及びコンデ
    ンサの接続点(P)との間に接続された第2抵抗器とを
    有し、 前記第1抵抗器及びコンデンサの接続点(P)の電圧を
    前記第1しきい値として前記第1比較器に供給すること
    を特徴とするデジタル光信号受信回路。
JP08107156A 1996-04-26 1996-04-26 デジタル光信号受信回路 Expired - Fee Related JP3131643B2 (ja)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP08107156A JP3131643B2 (ja) 1996-04-26 1996-04-26 デジタル光信号受信回路

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
JP08107156A JP3131643B2 (ja) 1996-04-26 1996-04-26 デジタル光信号受信回路

Publications (2)

Publication Number Publication Date
JPH09294141A true JPH09294141A (ja) 1997-11-11
JP3131643B2 JP3131643B2 (ja) 2001-02-05

Family

ID=14451930

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
JP08107156A Expired - Fee Related JP3131643B2 (ja) 1996-04-26 1996-04-26 デジタル光信号受信回路

Country Status (1)

Country Link
JP (1) JP3131643B2 (ja)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005101702A1 (ja) * 2004-04-15 2005-10-27 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha 光受信装置
JP2005328384A (ja) * 2004-05-14 2005-11-24 Sumitomo Electric Ind Ltd 光送受信器
CN104180823A (zh) * 2014-01-10 2014-12-03 中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心 一种温度补偿方法及装置

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2005101702A1 (ja) * 2004-04-15 2005-10-27 Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha 光受信装置
US7903982B2 (en) 2004-04-15 2011-03-08 Mitsubishi Electric Corporation Optical receiver
JP2005328384A (ja) * 2004-05-14 2005-11-24 Sumitomo Electric Ind Ltd 光送受信器
JP4556481B2 (ja) * 2004-05-14 2010-10-06 住友電気工業株式会社 光送受信器
CN104180823A (zh) * 2014-01-10 2014-12-03 中国商用飞机有限责任公司北京民用飞机技术研究中心 一种温度补偿方法及装置

Also Published As

Publication number Publication date
JP3131643B2 (ja) 2001-02-05

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP2656734B2 (ja) 光受信回路
EP0611059B1 (en) A system for DC restoration of serially transmitted binary signals
US5822104A (en) Digital optical receiving apparatus
US7792435B2 (en) Control device with a switchable bandwidth
JP3042608B2 (ja) バースト光受信回路
EP0782278B1 (en) Signal processing method
JP3514993B2 (ja) 光受信回路及び当該回路を用いた光モジュール
US5978124A (en) Light emitting control apparatus and optical transmitter
JP3131643B2 (ja) デジタル光信号受信回路
HU197134B (en) Circuit arrangement for resynchronizing digital signals
JP3181458B2 (ja) 利得切り替え型光受信増幅回路
US6031404A (en) Analog-signal to square-wave-signal reshaping system with offset compensation
JPH0254695B2 (ja)
KR19980024523A (ko) 평균 신호 값 측정 및 저장 회로
JPH0441531B2 (ja)
JPH11136196A (ja) 光受信器
US5185569A (en) Peak value detecting circuit
JPH0419880Y2 (ja)
JPH0479525A (ja) 信号受信回路及びこれを使用した光パルス受信回路
JPH0884164A (ja) ディジタル振幅変調搬送波信号を復調する方法および回路配置
JP2985582B2 (ja) クロック回路
JPH1075217A (ja) 電流入力形受信機
JPH03181067A (ja) 波形整形回路
JPS63228924A (ja) 瞬時電圧低下補償装置
JPH08162920A (ja) データスライサ回路

Legal Events

Date Code Title Description
A01 Written decision to grant a patent or to grant a registration (utility model)

Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A01

Effective date: 20001003

LAPS Cancellation because of no payment of annual fees