JPS59196636A - 光受信器 - Google Patents
光受信器Info
- Publication number
- JPS59196636A JPS59196636A JP58070267A JP7026783A JPS59196636A JP S59196636 A JPS59196636 A JP S59196636A JP 58070267 A JP58070267 A JP 58070267A JP 7026783 A JP7026783 A JP 7026783A JP S59196636 A JPS59196636 A JP S59196636A
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- JP
- Japan
- Prior art keywords
- signal
- voltage
- positive
- level
- bias
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- Pending
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Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H04—ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
- H04B—TRANSMISSION
- H04B10/00—Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
- H04B10/60—Receivers
- H04B10/66—Non-coherent receivers, e.g. using direct detection
- H04B10/69—Electrical arrangements in the receiver
- H04B10/695—Arrangements for optimizing the decision element in the receiver, e.g. by using automatic threshold control
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Dc Digital Transmission (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
この発明は、光ファイバ等を用いてデータ伝送する装置
の光受信器罠関するものであシ、特に送信データを識別
するときの閾値全自動的に設定する回路に係るものであ
る。
の光受信器罠関するものであシ、特に送信データを識別
するときの閾値全自動的に設定する回路に係るものであ
る。
従来、光送信器の送信光電力や伝送系の伝送損失の変動
に伴ない受信光電力が変化する場合、及び受信光電力が
広いレベル範囲で急変するようなパルス列を受信する場
合に用いられていた光受信器は、第１図に示す構成をし
ていた。第１図に紐いて、（１）は受光素子、（２）は
前置増幅器、（３）は広帯域増幅器、（４）は遅延回路
、（５１／ｄ電圧比較器である。
に伴ない受信光電力が変化する場合、及び受信光電力が
広いレベル範囲で急変するようなパルス列を受信する場
合に用いられていた光受信器は、第１図に示す構成をし
ていた。第１図に紐いて、（１）は受光素子、（２）は
前置増幅器、（３）は広帯域増幅器、（４）は遅延回路
、（５１／ｄ電圧比較器である。
いま、受光素子＋１）Ｋパルス光が入射されると。
パルス光Ｉ−ｉ電気信号に変換され前置増幅器（２）及
び広帯域増幅器（３）によ）、所定の振幅まで増幅され
た後、電圧比較器（５）の比較信号入力端子Ａに入力さ
れる。一方、電圧比較器（５）の参照信号入力端子Ｂ
ＫＪｔ、上記広帯域増幅器（３）から出力される受信信
号を遅延回路（４）を通してｔｄだけ遅延させた信号を
入力していた。
び広帯域増幅器（３）によ）、所定の振幅まで増幅され
た後、電圧比較器（５）の比較信号入力端子Ａに入力さ
れる。一方、電圧比較器（５）の参照信号入力端子Ｂ
ＫＪｔ、上記広帯域増幅器（３）から出力される受信信
号を遅延回路（４）を通してｔｄだけ遅延させた信号を
入力していた。
このとき、電圧比較器（５）として正帰Ｒをかけてヒス
テリンス特性をもたせる。ｌ！：第２図に受信信号（６
）、遅延信号（７）及び電圧比較器からの出力パルス（
８）の鼓形を示すように２時刻ｔｒで受信信号（６）の
振幅Ｖｓがヒステリンス電圧ＶＨで設定された閾値を越
えると、電圧比較器（５）の出力パルス（８）の振幅Ｌ
ｒｉ’Ｌ ’レベルから一ルベルに変化し、参照信号入
力端子Ｂに入力されている遅延信号（７）のヒステリシ
ス電ＥＥは消失して逆に受信信号（６）に加えられる。
テリンス特性をもたせる。ｌ！：第２図に受信信号（６
）、遅延信号（７）及び電圧比較器からの出力パルス（
８）の鼓形を示すように２時刻ｔｒで受信信号（６）の
振幅Ｖｓがヒステリンス電圧ＶＨで設定された閾値を越
えると、電圧比較器（５）の出力パルス（８）の振幅Ｌ
ｒｉ’Ｌ ’レベルから一ルベルに変化し、参照信号入
力端子Ｂに入力されている遅延信号（７）のヒステリシ
ス電ＥＥは消失して逆に受信信号（６）に加えられる。
従って、参照信号入力端子Ｂに入力された遅延信号＋７
１の振幅が最大となる時刻稲においてもヒステリシス電
圧分だけの電位差ＶＨが保たれる。さらに受信信号（６
）の立下り時刻ｊｆにおいても、立上シ時刻ｔ１のとこ
ろで述べたと同様の動作がおこなわれ。
１の振幅が最大となる時刻稲においてもヒステリシス電
圧分だけの電位差ＶＨが保たれる。さらに受信信号（６
）の立下り時刻ｊｆにおいても、立上シ時刻ｔ１のとこ
ろで述べたと同様の動作がおこなわれ。
電圧比較器（５）からの出力パルス（８）の振幅が１ル
ベルからＬルベルに変化すると同時に、比較信号入力端
千人に入力されている受信信号（６）のヒステ９ンス電
圧ＶＨカＩ消失して逆に遅延信号（７に加えられる。
ベルからＬルベルに変化すると同時に、比較信号入力端
千人に入力されている受信信号（６）のヒステ９ンス電
圧ＶＨカＩ消失して逆に遅延信号（７に加えられる。
この光受信器では、閾値は受信信号（６）の振幅Ｖ自と
ヒステリシス電ＩＩＥＶＨでのみ決定されるため。
ヒステリシス電ＩＩＥＶＨでのみ決定されるため。
受信光電力が変化する場合にも追従可能である。
しかし、受信信号が閾値を横切るときの両者の電位差は
、ヒステリシス電圧ＶＨで決定されており。
、ヒステリシス電圧ＶＨで決定されており。
また通常の受信信号には雑音が重畳されているため、第
３図に受信信号遅延信号及び電圧比較器からの出力パル
ス鼓形を示すように、′Ｌルベルに対し雑音がヒステリ
シス電圧Ｖｓ よりも大きくなり′Ｈルベルと誤るｍ
率が高ぐな汎 さらに ｓ Ｈ；べに対し、特に受光素
子として増倍機能をもっＡＰＤ（アバランシェ、フォト
ダイオード）全角いる場合にはショット雑音が顕著とな
って雑音がヒステリシス電圧Ｖｈよシも大きくなメＬル
ベルと誤る確率が高くなる欠点があった。このため、ヒ
ステリシス電圧Ｖｕ を高く設定する必要があシ、光受
信器のダイナミックレンジが狭くなる欠点もあった。
３図に受信信号遅延信号及び電圧比較器からの出力パル
ス鼓形を示すように、′Ｌルベルに対し雑音がヒステリ
シス電圧Ｖｓ よりも大きくなり′Ｈルベルと誤るｍ
率が高ぐな汎 さらに ｓ Ｈ；べに対し、特に受光素
子として増倍機能をもっＡＰＤ（アバランシェ、フォト
ダイオード）全角いる場合にはショット雑音が顕著とな
って雑音がヒステリシス電圧Ｖｈよシも大きくなメＬル
ベルと誤る確率が高くなる欠点があった。このため、ヒ
ステリシス電圧Ｖｕ を高く設定する必要があシ、光受
信器のダイナミックレンジが狭くなる欠点もあった。
さらに、土肥光受信器を高速のデータ伝送に適用する場
合、遅延回路（４）として広帯域特性をもつものを使用
する必要があるため、遅延回路（４）の寸法が大きくか
つ高価となる欠点があった。
合、遅延回路（４）として広帯域特性をもつものを使用
する必要があるため、遅延回路（４）の寸法が大きくか
つ高価となる欠点があった。
また、伝送速度が変化するパルス光を受信する場合には
、遅延回＃ ＋４１の遅延時間ｔ、１ をかえる必要
があるため、従来の光受信器は一定の伝送速度をもつデ
ータ伝送の場合にしか適用できない欠点もらった。
、遅延回＃ ＋４１の遅延時間ｔ、１ をかえる必要
があるため、従来の光受信器は一定の伝送速度をもつデ
ータ伝送の場合にしか適用できない欠点もらった。
この発ＢＡは、これらの欠点′ｆｒ除去するため、差動
増幅器を用すて正極性及び負極性の受信信号を求めると
ともに負極性の受信信号のバイアス電圧を正極性の受信
信号のバイアス電圧よ）も所定の電圧だけ高めた後電圧
比較器の比較信号入力端子に正極性の受信信号を、また
参照信号入力端子に負極性の受信信号を各々入力し、送
信データの１Ｈ’レベルまたは１Ｌルベルを識別するよ
うにしたものである。
増幅器を用すて正極性及び負極性の受信信号を求めると
ともに負極性の受信信号のバイアス電圧を正極性の受信
信号のバイアス電圧よ）も所定の電圧だけ高めた後電圧
比較器の比較信号入力端子に正極性の受信信号を、また
参照信号入力端子に負極性の受信信号を各々入力し、送
信データの１Ｈ’レベルまたは１Ｌルベルを識別するよ
うにしたものである。
第４図は、この発明による光受信器の実施例の構成図で
ある。
ある。
第４図において、 （ＩＩ、 （２１，（５１は第１図
に示したものと同じものであ１）１９１は差動増幅器、
００１はボテンシシメータである。
に示したものと同じものであ１）１９１は差動増幅器、
００１はボテンシシメータである。
受光素子（１）及び前置増幅器（２）を用いて所定の振
幅まで増幅した受信信号全差動増幅器（９）の２つの入
力端子の一方に、また、ｖｔ源とポテンショメータａυ
を用いて発生したバイアス信号を差動増幅器（９）のも
う一方の端子に各々入力し、ｆ極性及び負極性の受信信
号を出方するとともに、負極性の受信信号のバイアス電
ＥＥＶ−を正極性の受信信号のバイアス″ｔ１ｉＥＥＶ
Ｂｊりも△ＶＢだけ高く設定し、正極性の受信信号を電
圧比較器（５）の比較信号入力端子人に、また負極性の
受信信号を参照信号入力端子Ｂに各々入力し双方の信号
電圧金比板して、正極性の受信信号の電圧が負極性の受
信信号の電圧を越える場合ゝＨ’レベル、越えない場合
′″Ｌ′ レベルとＲ別する。
幅まで増幅した受信信号全差動増幅器（９）の２つの入
力端子の一方に、また、ｖｔ源とポテンショメータａυ
を用いて発生したバイアス信号を差動増幅器（９）のも
う一方の端子に各々入力し、ｆ極性及び負極性の受信信
号を出方するとともに、負極性の受信信号のバイアス電
ＥＥＶ−を正極性の受信信号のバイアス″ｔ１ｉＥＥＶ
Ｂｊりも△ＶＢだけ高く設定し、正極性の受信信号を電
圧比較器（５）の比較信号入力端子人に、また負極性の
受信信号を参照信号入力端子Ｂに各々入力し双方の信号
電圧金比板して、正極性の受信信号の電圧が負極性の受
信信号の電圧を越える場合ゝＨ’レベル、越えない場合
′″Ｌ′ レベルとＲ別する。
第５図に、上記の実施例の動作を説明するための信号読
形を示す。
形を示す。
第５図において、（８）は第２図及び第３図に示したも
のと同じものであり、ａｌＪは正極性の受信信号。
のと同じものであり、ａｌＪは正極性の受信信号。
（１２）は負極性の受信信号である。
正極性の受信信号α１）の立上り時刻ｔｒｉ又はｔｒ２
で。
で。
正極性の受信信号ａωの電ＩＥか負極性の受信信号ａ２
１の電圧を越えると、電圧比較器（５１からの出力パル
ス（８）の振幅はＬルベルから１Ｈルベルに変化する。
１の電圧を越えると、電圧比較器（５１からの出力パル
ス（８）の振幅はＬルベルから１Ｈルベルに変化する。
また、正極性の受信信号ａ〃の立下ル時刻ｔｈ又は山で
ＪＥ正極性充信信号ａＩＪの電ＥＥが負極性の受信信号
ａ２１の電圧よシも低くなると電圧比較器（５）からの
出力パルスｆ８１のｍ幅ｉ−１’Ｈ’レベルから゛Ｌル
ベルに変化する。
ＪＥ正極性充信信号ａＩＪの電ＥＥが負極性の受信信号
ａ２１の電圧よシも低くなると電圧比較器（５）からの
出力パルスｆ８１のｍ幅ｉ−１’Ｈ’レベルから゛Ｌル
ベルに変化する。
不発明による光受信器では、閾値は、受信信号の振幅と
正負極性の受信信号のバイアス電圧差△ＶＢでのみ決定
きれるため受信光電力が急変する場合にも追従できる。
正負極性の受信信号のバイアス電圧差△ＶＢでのみ決定
きれるため受信光電力が急変する場合にも追従できる。
丑た。Ｌレベルに対し閾値は、正負両極性の受信信号の
バイアス電圧差△ＶＢだけ高いので、Ｌルベルｆｆ：Ｈ
レベルと誤る確率を低く抑えることができる。
バイアス電圧差△ＶＢだけ高いので、Ｌルベルｆｆ：Ｈ
レベルと誤る確率を低く抑えることができる。
さらに、差動増幅器を用いて、正極性及び負極性の受信
１δ号を求め、そのうち負極性の受信信号を１Ｈルベル
又は′″ＬＬルベル別するための閾値としているため２
回路構成が単純であシ、かつ伝送速度が変化するパルス
光を受信する場合にも適用できる。
１δ号を求め、そのうち負極性の受信信号を１Ｈルベル
又は′″ＬＬルベル別するための閾値としているため２
回路構成が単純であシ、かつ伝送速度が変化するパルス
光を受信する場合にも適用できる。
ところで２本発明による光受信器を受信光電力が急変し
ない場合に適用する場合には、２６図に示すように、正
負両極性の受信信号のバイアス電位差ΔＶＢを受信信号
のピーク値の平均値に設定する。
ない場合に適用する場合には、２６図に示すように、正
負両極性の受信信号のバイアス電位差ΔＶＢを受信信号
のピーク値の平均値に設定する。
すると正極性の受信信号と、この信号に１畳される雑音
の糸幅確率密度関数ψＳ、ψＮを示したぁ・７図におい
て横軸を受信信号のピーク値の平均値で規格化した信号
電圧ＶＱすると、′Ｌルべ／Ｌを識別するとき閾値をｌ
Ｈレベルｆ：識別するときの閾値をＯに自動的に設定し
たことに相当し、送信データを識別する際の符号誤シ率
を低く抑えることかできる。
の糸幅確率密度関数ψＳ、ψＮを示したぁ・７図におい
て横軸を受信信号のピーク値の平均値で規格化した信号
電圧ＶＱすると、′Ｌルべ／Ｌを識別するとき閾値をｌ
Ｈレベルｆ：識別するときの閾値をＯに自動的に設定し
たことに相当し、送信データを識別する際の符号誤シ率
を低く抑えることかできる。
以上は、光ファイバ等を用いてデータを識別する場合に
ついて説明したが、この発明は、これに限らず、Ｆｉｉ
像信号から特定の物体に札当する信号を識別する閾値回
路に適用してもよい。また２以上では、２値のデータを
Ｒ別する揚台につめて説明したが、この発明はこれに限
らず、負、ｌ！ｉＩＩ性の受信信号のバイアス電圧が異
なる複数４ｔｂＩのものを用いることによシ各値のデー
タ′ｆ：Ｒ別する場合にも適用できることは言うまでも
ない。
ついて説明したが、この発明は、これに限らず、Ｆｉｉ
像信号から特定の物体に札当する信号を識別する閾値回
路に適用してもよい。また２以上では、２値のデータを
Ｒ別する揚台につめて説明したが、この発明はこれに限
らず、負、ｌ！ｉＩＩ性の受信信号のバイアス電圧が異
なる複数４ｔｂＩのものを用いることによシ各値のデー
タ′ｆ：Ｒ別する場合にも適用できることは言うまでも
ない。
以上のように、この発明に係る光受信器では。
送信データをＲ男すする際の閾値を負極性の受信信号と
しているため２回路構成が単純で、伝送速度が変化する
場合及び、受信光電力が急変する場合にも適用できるオ
リ点がある。
しているため２回路構成が単純で、伝送速度が変化する
場合及び、受信光電力が急変する場合にも適用できるオ
リ点がある。
第１図は、従来の光受信器の構成図、第２図及び第３図
は、従来の光受信器の動作を説明するための波形図、第
４図はこの発明による光受信器の実施例の構成図、第５
図はこの発明による光受信器の動作を説明するための汲
形図、オ６図は、受信光電力が急変しない場合の正負両
極性の受信信号の鼓形図及びオフ図は受信信号及び雑音
の娠幅ｒ４準密度関数を表わす特性図である。 図中、（１）は受光素子、（２）は前置増幅器、（３）
は広帯域増＠器、（４）は遅延回路、（５）は電圧比較
器、（６）は受信信号、（７）は遅延信号、（８）は電
圧比較器からノ出力パルス、（９）は差動増幅器、栃は
ポテンショメータ、ａＤは正極性の受信信号、（２）は
負極性の受信信号である。 なお２図中同一あるいは相当部分には、同一符号を付し
て示しである。 代理人 大 宕 増 雄 第 １ 図 節２図 第 ３ 図
は、従来の光受信器の動作を説明するための波形図、第
４図はこの発明による光受信器の実施例の構成図、第５
図はこの発明による光受信器の動作を説明するための汲
形図、オ６図は、受信光電力が急変しない場合の正負両
極性の受信信号の鼓形図及びオフ図は受信信号及び雑音
の娠幅ｒ４準密度関数を表わす特性図である。 図中、（１）は受光素子、（２）は前置増幅器、（３）
は広帯域増＠器、（４）は遅延回路、（５）は電圧比較
器、（６）は受信信号、（７）は遅延信号、（８）は電
圧比較器からノ出力パルス、（９）は差動増幅器、栃は
ポテンショメータ、ａＤは正極性の受信信号、（２）は
負極性の受信信号である。 なお２図中同一あるいは相当部分には、同一符号を付し
て示しである。 代理人 大 宕 増 雄 第 １ 図 節２図 第 ３ 図
Claims (1)
- 光ファイバ等を用いてデータ伝送をおこなう情報伝送装
置の光受信器において、差動増幅器の正極性及び負極性
の出力端子を電圧比較器の比較及び参照信号入力端子に
各々接続し、差動増幅器の２つの入力端子に受信信号及
びバイアス信号を供給して負極性の受信信号のバイアス
電圧を正極性の受信信号のバイアス電圧よシ所定の電圧
だけ高め、電圧比較器に入力し、双方の受信信号の電圧
を比較することにより、送信データのＨレベル又はゝＬ
ルベルｔ−識別するようにしたことを特徴とする光受信
器。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58070267A JPS59196636A (ja) | 1983-04-21 | 1983-04-21 | 光受信器 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58070267A JPS59196636A (ja) | 1983-04-21 | 1983-04-21 | 光受信器 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59196636A true JPS59196636A (ja) | 1984-11-08 |
Family
ID=13426574
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58070267A Pending JPS59196636A (ja) | 1983-04-21 | 1983-04-21 | 光受信器 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59196636A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0381371A2 (en) * | 1989-02-02 | 1990-08-08 | AT&T Corp. | A burst mode digital data receiver |
| US6181454B1 (en) | 1997-04-23 | 2001-01-30 | Nec Corporation | Adaptive threshold controlled decision circuit immune to ringing components of digital signals |
-
1983
- 1983-04-21 JP JP58070267A patent/JPS59196636A/ja active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0381371A2 (en) * | 1989-02-02 | 1990-08-08 | AT&T Corp. | A burst mode digital data receiver |
| US6181454B1 (en) | 1997-04-23 | 2001-01-30 | Nec Corporation | Adaptive threshold controlled decision circuit immune to ringing components of digital signals |
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