JPH098563A - 光受信前置増幅器 - Google Patents

光受信前置増幅器

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JPH098563A
JPH098563A JP15315095A JP15315095A JPH098563A JP H098563 A JPH098563 A JP H098563A JP 15315095 A JP15315095 A JP 15315095A JP 15315095 A JP15315095 A JP 15315095A JP H098563 A JPH098563 A JP H098563A
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output
circuit
signal
flop
flip
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JP15315095A
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Inventor
Daijiro Inami
大二郎 井波
Yasuhiro Otsuka
康弘 大塚
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NEC Corp
NEC Miyagi Ltd
Original Assignee
NEC Corp
NEC Miyagi Ltd
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Publication date
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    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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    • H03F3/082—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only controlled by light with FET's
    • H—ELECTRICITY
    • H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
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Abstract

(57)【要約】 【構成】フォトダイオード１５は光を受光電流信号１３
に変換する。浮遊容量１６は接地点との間の線間容量を
示す。増幅器１は受光電流信号１３を増幅する。バッフ
ァ回路２は増幅器１の出力をバッファリングし増幅出力
１４を出力する。ＦＥＴスイッチ５は増幅器１の利得を
決定する帰還用の抵抗３に対し抵抗４を切替える。ＦＥ
Ｔスイッチ６は増幅器１の位相補償を行なう位相補償コ
ンデンサ７の接続を切替える。制御回路８は基準電圧１
２と増幅出力１４とを比較しセット信号４２を出力す
る。フリップフロップ１１はセット信号４２とリセット
信号４１とによりセットリセットされスイッチ制御信号
４３を出力する。 【効果】大信号入力時に増幅器のオフセットの変化を最
小に押さえることができ、トランスインピーダンス利得
の変動がなく安定動作が期待でき、またバースト状デー
タの入力時にデータの振幅差を押さえることができる。

Description

【発明の詳細な説明】
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は光受信前置増幅器に関
し、特にトランスインピーダンス型前置増幅器を使用し
て大入力制御を行なう光受信前置増幅器に関する。
【０００２】
【従来の技術】一般に、受光した光信号を電気信号に変
換し増幅する前置増幅器では、微弱な電流を電圧に増幅
変換するトランスインピーダンス型の増幅器が使用され
る。
【０００３】このような増幅器の一例として特開昭６３
−１５１２０５号公報記載の「光受信回路」が知られて
いる。この回路では、アバランシュフォトダイオードの
光入力信号を増幅器で増幅し、その出力と基準電圧とを
比較器で比較し、比較器の出力でトランジスタスイッチ
をオンし、アバランシュフォトダイオードの光入力信号
を分流しかつＡＧＣ回路でアバランシュフォトダイオー
ド出力電圧を制御する技術が記載されている。
【０００４】図８は従来の光受信前置増幅器を示すブロ
ック図である。
【０００５】図８を参照すると、従来の光受信前置増幅
器は光を電気信号に変換する受光素子であるフォトダイ
オード１５と、フォトダイオード１５に接続される電源
端子１７と、フォダイオード１５と接地点との間の浮遊
容量１６と、フォトダイオード１５の受光電流信号１３
を増幅する増幅器９と、増幅器９の帰還用の抵抗３２
と、増幅器９の出力電圧２０と外部からの基準電圧１２
との電圧とを比較する比較器１８と、比較器１８の出力
によりオンオフ制御されるＦＥＴ（電界効果トランジス
タ）スイッチ１０と、ＦＥＴスイッチ１０のソース
（Ｓ）と接地点との間に接続される抵抗１９とから構成
されている。
【０００６】次に動作を説明する。
【０００７】この回路の基本動作は受光素子にて入力さ
れた受光電流信号１３を増幅器９に入力し、増幅器９の
反転出力３５を抵抗３２を介して増幅器９の入力に帰還
することにより、トランスインピーダンス増幅を行なう
ことである。ここで、トランスインピーダンス増幅とは
入力電流を出力電圧に変換する増幅器の増幅動作を示
す。
【０００８】増幅器９の利得をＡとし、抵抗３２の抵抗
値をＲ３２とすると、トランスインピーダンス利得は式
（１）で示される。
【０００９】
【００１０】フォトダイオード１５の受光量が大きく大
きな受光電流信号１３が入力されると増幅器９の非反転
出力２０が変化し、非反転出力２０が基準電圧１２を超
えると比較器１８の出力によりＦＥＴスイッチ１０がオ
ンとなるため、受光電流信号１３は抵抗１９を介して接
地点にバイパスされる。
【００１１】つまり、大きな受光電流信号１３で回路が
飽和しないように制御が行なわれる。以下、本動作を
「大入力制御」と呼称する。
【００１２】抵抗１９の抵抗値をＲ１９とすると、トラ
ンスインピーダンス利得は式（２）で示される。
【００１３】
【００１４】さて、増幅器９の入力に△Ｖのオフセット
がある場合、反転出力３５は大入力制御がないときは式
（３）で示されるオフセット電圧を出力し、大入力制御
があるときは式（４）で示されるオフセット電圧を出力
する。
【００１５】
【００１６】
【００１７】例えば、Ａ＝３０，Ｒ３２＝４０ｋΩ，Ｒ
１９＝１００Ω，ΔＶ＝１０ｍＶの場合、大入力制御が
動作しないときのオフセット電圧は９．７ｍＶであるの
に対して、大入力制御が動作するときは２７９ｍＶのオ
フセット電圧が出力される。
【００１８】つまり、大入力制御動作状態の有無により
出力される増幅器９のオフセット電圧が変化することに
なる。
【００１９】つねに、増幅器９の非反転出力２０が基準
電圧１２と電圧を比較され大入力制御が行なわれるの
で、例えば、増幅器９の非反転出力２０が比較器１８の
切替え判定レベルに近い信号で基準電圧１２の電圧を超
えると、大入力制御が動作してトランスインピーダンス
利得が下がり、トランスインピーダンス利得が下がると
大入力制御が解除され、大入力制御が解除されるとトラ
ンスインピーダンス利得が上がるという一連の動作を繰
り返し振動することになり、動作が不安定になる。
【００２０】また、バースト状データの受光電流信号１
３が入力され反転出力３５の電圧のピーク値が基準電圧
１２に接近した場合、オーバシュートにより基準電圧１
２を越えるデータと越えないデータが発生するため、１
つのバースト内でデータの振幅差が大きく変化すること
になる。
【００２１】
【発明が解決しようとする課題】上述した従来の光受信
前置増幅器は、大入力制御の動作状態により出力側オフ
セット電圧が変化するという欠点を有している。
【００２２】また、増幅器の出力電圧が比較器の切替え
判定レベルに近い場合、トランスインピーダンスの利得
変動が生じ不安定な動作になるという欠点を有してい
る。
【００２３】さらに、バースト状データの受光電流信号
の場合、出力側でのデータの振幅差が大きく変化すると
いう欠点を有している。
【００２４】本発明の目的は、大入力制御の動作状態に
関係なく出力側オフセット電圧が変化せず、利得変動が
なく安定に動作し、バースト状データ入力に対して出力
側データに振幅差が生じない光受信前置増幅器を提供す
ることにある。
【００２５】
【課題を解決するための手段】本発明の光受信前置増幅
器は、受光素子からの電流信号を増幅する光受信前置増
幅器において、前記電流信号の大きさに応じて第１の制
御信号により利得位相特性を可変する帰還増幅回路と、
前記帰還増幅回路の出力を基準電圧と比較し前記第１の
制御信号を前記帰還増幅回路に出力する大入力制御回路
とを備えたことを特徴としている。
【００２６】また、前記帰還増幅器が、前記電流信号を
増幅する増幅器と、前記増幅器の出力をバッファリング
するバッファ回路と、前記増幅器の利得を切替える帰還
用の第１の抵抗および第２の抵抗と、前記増幅器の位相
補償を行なう位相補償コンデンサと、利得および位相補
償の切替え動作を行なう第１のスイッチ素子および第２
のスイッチ素子とから構成されたことを特徴とする光受
信前置増幅器が得られる。
【００２７】また、前記大入力制御回路が、前記基準電
圧と前記帰還増幅回路の出力とを比較し第２の制御信号
を出力する制御回路と、前記第２の制御信号およびリセ
ット信号によりセットリセットされ前記第１の制御信号
を出力するフリップフロップとから構成されたことを特
徴とする光受信前置増幅器が得られる。
【００２８】さらに、前記制御回路が、前記基準電圧よ
り電圧値が低い第２の基準電圧を出力する基準電圧発生
回路と、前記帰還増幅回路の出力と前記基準電圧および
前記第２の基準電圧とをそれぞれ比較する第１の比較器
および第２の比較器と、前記第２の比較器の出力である
比較出力信号とリセット信号とによりセットリセットさ
れるフリップフロップと、前記フリップフロップの出力
を保持するＤフリップフロップと、前記第２の比較器の
出力を反転する反転器と、前記フリップフロップの出力
信号と前記Ｄフリップフロップの出力信号との排他的論
理和をとる排他的論理和回路と、前記排他的論理話回路
の出力信号と前記第１の比較器の出力である比較出力信
号との論理積をとる論理積回路とから構成されたことを
特徴とする光受信前置増幅器が得られる。
【００２９】また、前記制御回路が、前記帰還増幅回路
の出力のピーク電圧を保持するピークホールド回路と、
前記基準電圧発生回路と、前記ピークホールド回路の出
力と前記基準電圧とを比較する前記第１の比較器と、前
記帰還増幅回路の出力と前記第２の基準電圧とを比較す
る前記第２の比較器と、前記第２の比較器の出力である
比較出力信号と前記リセット信号とによりセットリセッ
トされるフリップフロップと、前記フリップフロップの
出力を保持する第１のＤフリップフロップと、前記第２
の比較器の出力を反転する前記反転器と、前記第１のＤ
フリップフロップの出力信号と前記第１の比較器の出力
である比較出力信号とを入力する第２のＤフリップフロ
ップとから構成されたことを特徴とする光受信前置増幅
器が得られる。
【００３０】また、前記制御回路が、前記基準電圧発生
回路と、前記帰還増幅回路の出力と前記基準電圧および
前記第２の基準電圧とをそれぞれ比較する第１の比較器
および第２の比較器と、前記第２の比較器の出力である
比較出力信号と前記リセット信号とによりセットリセッ
トされるフリップフロップと、前記フリップフロップの
出力信号を遅延させる遅延回路と、前記遅延回路の出力
と前記フリップフロップの出力信号との排他的論理和を
とる排他的論理和回路と、前記排他的論理話回路の出力
信号と前記第１の比較器の出力である比較出力信号との
論理積をとる論理積回路とから構成されたことを特徴と
する光受信前置増幅器が得られる。
【００３１】
【実施例】次に、本発明の実施例について図面を参照し
て説明する。
【００３２】図１は本発明の光受信前置増幅器の一実施
例を示すブロック図である。
【００３３】図１に示す本実施例の光受信前置増幅器
は、帰還増幅回路５０と、大入力制御回路５１と、光を
電気信号に変換する受光素子であるフォトダイオード１
５と、フォトダイオード１５に接続される電源端子１７
と、フォトダイオード１５と接地点との間の浮遊容量１
６とから構成されている。
【００３４】帰還増幅回路５０はフォトダイオード１５
の受光電流信号１３を増幅する増幅器１と、増幅器１の
出力をバッファリングするバッファ回路２と、増幅器１
の利得を切替える帰還用の抵抗３および４と、増幅器１
の位相補償を行なう位相補償コンデンサ７と、スイッチ
動作を行なうＦＥＴスイッチ５および６とから構成され
ている。
【００３５】大入力制御回路５１は基準電圧１２とバッ
ファ回路２の増幅出力１４とを比較し制御信号４２を出
力する制御回路８と、制御信号４２およびリセット信号
４１によりセットリセットされＦＥＴスイッチ５および
６にスイッチ制御信号４３を出力するフリップフロップ
１１とから構成されている。
【００３６】なお、図１において図８に示す構成要素に
対応するものは同一の参照数字または符号を付し、その
説明を省略する。
【００３７】次に、図１を参照して動作を詳細に説明す
る。
【００３８】フォトダイオード１５からの受光電流信号
１３は増幅器１に入力され増幅器１とバッファ回路２に
より増幅出力１４として出力される。
【００３９】増幅器１の出力は位相補償コンデンサ７を
介してＦＥＴスイッチ６のドレイン（Ｄ）に接続され、
ＦＥＴスイッチ６のソース（Ｓ）は増幅器１の入力に接
続される。バッファ回路２の出力はＦＥＴスイッチ５の
ドレイン（Ｄ）と抵抗３を介して増幅器１の入力とに接
続される。ＦＥＴスイッチ５のソース（Ｓ）は抵抗４を
介して増幅器１の入力に接続される。
【００４０】増幅出力１４と基準電圧１２とは制御回路
８に入力される。制御回路８の出力である制御信号４２
はフリップフロップ１１をセットし、フリップフロップ
１１の出力であるスイッチ制御信号４３はＦＥＴスイッ
チ５のゲート（Ｇ）とＦＥＴスイッチ６のゲート（Ｇ）
に出力される。
【００４１】ＦＥＴスイッチ５は増幅器１とバッファ回
路２との間の帰還抵抗である抵抗３に並列接続される抵
抗４を切替える。また、ＦＥＴスイッチ６は位相補償コ
ンデンサ７の接続の有無を切替える。すなわち、ＦＥＴ
スイッチ５がオフのとき帰還抵抗は抵抗３であるが、Ｆ
ＥＴスイッチ５がオンのときには抵抗３に抵抗４が並列
に接続される。
【００４２】リセット信号４１によりフリップフロップ
回路１１をリセットする。このリセットによりスイッチ
制御信号４３はＬｏｗレベルとなり、ＦＥＴスイッチ５
および６はオフされるので、位相補償コンデンサ７と抵
抗４は開放の状態となる。
【００４３】増幅器１とバッファ回路２は受光電流信号
１３の電流に対応した電圧を増幅出力１４として出力す
る。
【００４４】制御回路８は増幅出力１４の最初のデータ
１ビットの時間だけ増幅出力１４の電圧と基準電圧１２
とを比較しセット信号４２を出力する。セット信号４２
によりフリップフロップ１１がセットされると、フリッ
プフロップ１１はスイッチ制御信号４３をＨｉｇｈレベ
ルにし、この状態は増幅出力１４の最初のデータ１ビッ
トの時間内で保持される。
【００４５】フリップフロップ１１でセットされたスイ
ッチ制御信号４３はＦＥＴスイッチ５のゲートとＦＥＴ
スイッチ６のゲートとをオンして、大入力制御の動作切
替えを行なう。すなわち、位相補償コンデンサ７が増幅
器１に接続され、抵抗４が抵抗３に接続される。大入力
制御回路５１は大入力制御の判定を行なう時間すなわち
最初のデータ１ビットの時間以外では制御状態は変わら
ないので安定な動作を維持する。
【００４６】受光電流信号１３がバースト状データの場
合には、大入力制御回路５１は受光電流信号１３が大入
力であるか否かの判定を最初のデータ１ビットの時間内
で行ないその結果を保持するために、１バーストデータ
内ではデータの振幅差は生じない。
【００４７】受光電流信号１３が大入力の場合には、帰
還増幅器５０の帰還抵抗が抵抗３と抵抗４との合成抵抗
値となり大入力制御として増幅利得を下げる動作を行な
う。大入力制御しないときのトランスインピーダンス利
得を式（５）に、大入力制御時のトランスインピーダン
ス利得を式（６）に示す。
【００４８】
【００４９】
【００５０】ただし、Ａ：増幅器１の利得、Ｒ３：抵抗
３の抵抗値、Ｒ４：抵抗４の抵抗値である。
【００５１】式（５）と式（６）で示すように、大入力
制御の動作時にはトランスインピーダンス利得が小さく
なるので増幅出力１４の電圧を圧縮する。
【００５２】また、増幅器１の入力にオフセット電圧Δ
Ｖがある場合に、増幅器１の出力でのオフセット電圧は
大入力制御の動作状態によらず、式（７）で示される。
【００５３】
【００５４】また、大入力制御が動作しないときのμβ
特性の遮断周波数は式（８）で示される。ここで、μβ
特性とはフィードバック制御における利得位相特性のこ
とを示す。
【００５５】
【００５６】ただし、Ｃ１６：フォトダイオード１５の
浮遊容量値、π：円周率 である。
【００５７】大入力制御が動作して帰還抵抗が小さくな
ると、μβ特性の遮断周波数が高くなり、μβ位相余裕
が小さくなる。それを避けるために、フリップフロップ
１１のスイッチ制御信号４３をＦＥＴスイッチ６のゲー
トに出力している。大入力制御が動作するとＦＥＴスイ
ッチ６がオン状態となり、位相補償コンデンサ７が付加
されてμβ位相余裕を確保する。
【００５８】図２は図１の実施例に用いた制御回路の第
１の例を示す詳細ブロック図であり、図３は図２の制御
回路の動作を示すタイムチャートである。
【００５９】図２を参照すると、制御回路８は基準電圧
１２より電圧値が低い基準電圧２７を出力する基準電圧
発生回路３０と、増幅出力１４と基準電圧１２および基
準電圧２７とをそれぞれ比較する比較器２８および２１
と、比較器２１の出力である比較出力信号３１とリセッ
ト信号４１とによりセットリセットされるフリップフロ
ップ２２と、フリップフロップ２２が出力するＦ／Ｆ信
号４４を保持するＤフリップフロップ２４と、比較器２
１が出力する比較出力信号３１を反転する反転器２３
と、Ｆ／Ｆ信号４４とＤフリップフロップ２４が出力す
るＱ出力信号４７との排他的論理和をとる排他的論理和
回路２５と、排他的論理話回路２５のＥＸ出力信号４９
と比較器２８が出力する比較出力信号４８との論理積を
とる論理積回路２９とから構成されている。
【００６０】帰還増幅回路５０からの増幅出力１４は比
較器２８と比較器２１の一方の入力端に入力され、基準
電圧１２は比較器２８の他の入力端に、また基準電圧２
７は比較器２１の他の入力端に入力される。フリップフ
ロップ２２はＦ／Ｆ信号４４を排他的論理和回路２５の
一方の入力端とＤフリップフロップ２４のデータ入力端
４５に出力する。反転器２３は比較出力信号３１を反転
しＤフリップフロップ２４のクロック入力端４６へ出力
する。Ｄフリップフロップ２４はＱ出力信号４７を排他
的論理和回路２５の他の入力端へ出力する。排他的論理
和回路２５のＥＸ出力信号４９と比較器２８の比較出力
信号４８とは論理積回路２９で論理積がとられセット信
号４２として図１のフリップフロップ１１に出力する。
【００６１】図３の最初の部分は増幅出力１４が基準電
圧より高い場合を示し、図３の後半の部分は増幅出力１
４が基準電圧に接近した場合を示す。
【００６２】フリップフロップ２２はリセット信号４１
によりリセットされＦ／Ｆ信号４４はＬｏｗレベルに保
持される。比較器２１は増幅出力１４と基準電圧２７の
電圧とを比較し、増幅出力１４が基準電圧２７に較べて
高いためパルス状の比較出力信号３１を出力する。
【００６３】比較出力信号３１はフリップフロップ２２
をセットし続けるので、Ｆ／Ｆ信号４４はＨｉｇｈレベ
ルに保持される。一方、反転器２３は比較出力信号３１
を反転したパルス状の信号をＤフリップフロップ２４の
クロック端４６に出力する。
【００６４】このため、Ｄフリップフロップ２４のデー
タ入力端４５に入力されるＦ／Ｆ信号４４は、１／２パ
ルス遅延したＱ出力信号４７として出力される。排他的
論理和回路２５はＱ出力信号４７とＦ／Ｆ信号４４との
排他的論理和をとりＥＸ出力信号４９を出力する。
【００６５】比較器２８は増幅出力１４と基準電圧１２
との電圧とを比較し比較出力信号４８を出力する。論理
積回路２９は比較出力信号４８とＥＸ出力信号４９との
論理積をとりセット信号４２を出力する。
【００６６】上述のように、図３の最初の部分ではセッ
ト信号４２が出力されるが、図３の後半の部分の場合の
ように、増幅出力１４がゆらぎを生じ、基準電圧２７よ
りは高いが基準電圧１２より一部低くなるような信号で
あると、セット信号４２は出力されない。
【００６７】なお、基準電圧発生回路３０が出力する基
準電圧２７は、基準電圧１２を抵抗分割して出力され
る。さらに、抵抗とツェナーダイオードとを使用して出
力される場合もある。
【００６８】図４は図１の実施例に用いた制御回路の第
２の例を示す詳細ブロック図であり、図５は図４の制御
回路の動作を示すタイムチャートである。
【００６９】図４を参照すると、制御回路８は増幅出力
１４のピーク電圧を保持するピークホールド回路３３
と、基準電圧１２より電圧値が低い基準電圧２７を出力
する基準電圧発生回路３０と、ピークホールド回路３３
の出力と基準電圧１２とを比較する比較器２８と、増幅
出力１４と基準電圧２７とを比較する比較器２１と、比
較器２１の出力である比較出力信号３１とリセット信号
４１とによりセットリセットされるフリップフロップ２
２と、フリップフロップ２２が出力するＦ／Ｆ信号４４
を保持するＤフリップフロップ２４と、比較器２１が出
力する比較出力信号３１を反転する反転器２３と、Ｄフ
リップフロップ２４のＱ出力信号４７と比較器２８の比
較出力信号４８とを入力するＤフリップフロップ３４と
から構成されている。
【００７０】図４において図２に示す構成要素に対応す
るものは同一の参照数字または符号を付し、その説明を
省略する。
【００７１】動作上の差異は、増幅出力１４をピークホ
ールド回路３３で保持した出力と基準電圧１２とを比較
器２８で比較し、比較出力信号４８をＱ出力信号４７で
Ｄフリップフロップ３４で保持しセット信号４２として
出力することである。
【００７２】図５の最初の部分ではセット信号４２は出
力されるが、後半の部分では増幅出力１４の変動に応じ
てピークホールド回路３３の出力が変動するため、電圧
レベルのゆらぎ状態により比較出力信号４８がＱ出力信
号４７と位相がずれるので、セット信号４２が出力され
ない。
【００７３】図６は図１の実施例に用いた制御回路の第
３の例を示す詳細ブロック図であり、図７は図６の制御
回路の動作を示すタイムチャートである。
【００７４】図６を参照すると、制御回路８は基準電圧
１２より電圧値が低い基準電圧２７を出力する基準電圧
発生回路３０と、増幅出力１４と基準電圧１２および基
準電圧２７とをそれぞれ比較する比較器２８および２１
と、比較器２１の比較出力信号３１とリセット信号４１
とによりセットリセットされるフリップフロップ２２
と、フリップフロップ２２が出力するＦ／Ｆ信号４４を
遅延させる遅延回路４０と、遅延回路４０の出力とＦ／
Ｆ信号４４との排他的論理和をとる排他的論理和回路２
５と、排他的論理話回路２５が出力するＥＸ出力信号４
９と比較器２８の比較出力信号４８との論理積をとる論
理積回路２９とから構成されている。
【００７５】図６において図２に示す構成要素に対応す
るものは同一の参照数字または符号を付し、その説明を
省略する。
【００７６】動作上の差異は、図２のＤフリップフロッ
プ２４と反転器２３による１／２パルス分相当の遅延機
能を遅延回路４０で実現していることである。その他の
動作は図２の回路と同様なので説明を省略する。
【００７７】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光受信前
置増幅器は、ＦＥＴスイッチで増幅器とバッファ回路の
間の帰還抵抗を切替え、また位相補償コンデンサを切替
える制御回路を有するので、大信号入力時に増幅器のオ
フセットの変化を最小に押さえることができ、トランス
インピーダンス利得の変動がなく安定動作が期待でき、
またバースト状データの入力時にデータの振幅差を押さ
えることができるという効果を有している。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の光受信前置増幅器の一実施例を示すブ
ロック図である。
【図２】図１の実施例に用いた制御回路の第１の例を示
す詳細ブロック図である。
【図３】図２の制御回路の動作を示すタイムチャートで
ある。
【図４】図１の実施例に用いた制御回路の第２の例を示
す詳細ブロック図である。
【図５】図４の制御回路の動作を示すタイムチャートで
ある。
【図６】図１の実施例に用いた制御回路の第３の例を示
す詳細ブロック図である。
【図７】図６の制御回路の動作を示すタイムチャートで
ある。
【図８】従来の光受信前置増幅器を示すブロック図であ
る。
【符号の説明】
１，９ 増幅器 ２ バッファ回路 ３，４，１９，３２ 抵抗 ５，６，１０ ＦＥＴスイッチ ７ 位相補償コンデンサ ８ 制御回路 １１，２２ フリップフロップ １２ 基準電圧 １３ 受光電流信号 １４ 増幅出力 １５ フォトダイオード １６ フォトダイオードの浮遊容量 １７ 電源端子 ２０ 非反転出力 ２１，２８ 比較器 ２３ 反転器 ２４，３４ Ｄフリップフロップ ２５ 排他的論理和回路 ２６ 比較出力信号 ２７ 基準電圧 ２９ 論理積回路 ３０ 基準電圧発生回路 ３１ 比較出力信号 ３３ ピークホールド回路 ３５ 反転出力 ４０ 遅延回路 ４１ リセット信号 ４２ セット信号 ４３ スイッチ制御信号 ４４ Ｆ／Ｆ信号 ４５ データ入力端 ４６ クロック入力端 ４７ Ｑ出力信号 ４８ 比較出力信号 ４９ ＥＸ出力信号 ５０ 帰還増幅回路 ５１ 大入力制御回路
フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 ＦＩ 技術表示箇所 Ｈ０４Ｂ 10/28 Ｈ０４Ｂ 9/00 Ｙ 10/26 10/14 10/04 10/06

Claims (6)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項１】 受光素子からの電流信号を増幅する光受
    信前置増幅器において、前記電流信号の大きさに応じて
    第１の制御信号により利得位相特性を可変する帰還増幅
    回路と、前記帰還増幅回路の出力を基準電圧と比較し前
    記第１の制御信号を前記帰還増幅回路に出力する大入力
    制御回路とを備えたことを特徴とする光受信前置増幅
    器。
  2. 【請求項２】 前記帰還増幅器が、前記電流信号を増幅
    する増幅器と、前記増幅器の出力をバッファリングする
    バッファ回路と、前記増幅器の利得を切替える帰還用の
    第１の抵抗および第２の抵抗と、前記増幅器の位相補償
    を行なう位相補償コンデンサと、利得および位相補償の
    切替え動作を行なう第１のスイッチ素子および第２のス
    イッチ素子とから構成されたことを特徴とする請求項１
    記載の光受信前置増幅器。
  3. 【請求項３】 前記大入力制御回路が、前記基準電圧と
    前記帰還増幅回路の出力とを比較し第２の制御信号を出
    力する制御回路と、前記第２の制御信号およびリセット
    信号によりセットリセットされ前記第１の制御信号を出
    力するフリップフロップとから構成されたことを特徴と
    する請求項１記載の光受信前置増幅器。
  4. 【請求項４】 前記制御回路が、前記基準電圧より電圧
    値が低い第２の基準電圧を出力する基準電圧発生回路
    と、前記帰還増幅回路の出力と前記基準電圧および前記
    第２の基準電圧とをそれぞれ比較する第１の比較器およ
    び第２の比較器と、前記第２の比較器の出力である比較
    出力信号とリセット信号とによりセットリセットされる
    フリップフロップと、前記フリップフロップの出力を保
    持するＤフリップフロップと、前記第２の比較器の出力
    を反転する反転器と、前記フリップフロップの出力信号
    と前記Ｄフリップフロップの出力信号との排他的論理和
    をとる排他的論理和回路と、前記排他的論理話回路の出
    力信号と前記第１の比較器の出力である比較出力信号と
    の論理積をとる論理積回路とから構成されたことを特徴
    とする請求項３記載の光受信前置増幅器。
  5. 【請求項５】 前記制御回路が、前記帰還増幅回路の出
    力のピーク電圧を保持するピークホールド回路と、前記
    基準電圧発生回路と、前記ピークホールド回路の出力と
    前記基準電圧とを比較する前記第１の比較器と、前記帰
    還増幅回路の出力と前記第２の基準電圧とを比較する前
    記第２の比較器と、前記第２の比較器の出力である比較
    出力信号と前記リセット信号とによりセットリセットさ
    れるフリップフロップと、前記フリップフロップの出力
    を保持する第１のＤフリップフロップと、前記第２の比
    較器の出力を反転する前記反転器と、前記第１のＤフリ
    ップフロップの出力信号と前記第１の比較器の出力であ
    る比較出力信号とを入力する第２のＤフリップフロップ
    とから構成されたことを特徴とする請求項３記載の光受
    信前置増幅器。
  6. 【請求項６】 前記制御回路が、前記基準電圧発生回路
    と、前記帰還増幅回路の出力と前記基準電圧および前記
    第２の基準電圧とをそれぞれ比較する第１の比較器およ
    び第２の比較器と、前記第２の比較器の出力である比較
    出力信号と前記リセット信号とによりセットリセットさ
    れるフリップフロップと、前記フリップフロップの出力
    信号を遅延させる遅延回路と、前記遅延回路の出力と前
    記フリップフロップの出力信号との排他的論理和をとる
    排他的論理和回路と、前記排他的論理話回路の出力信号
    と前記第１の比較器の出力である比較出力信号との論理
    積をとる論理積回路とから構成されたことを特徴とする
    請求項３記載の光受信前置増幅器。
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