JPS5925532B2 - 光受信装置における自動利得制御方式 - Google Patents
光受信装置における自動利得制御方式Info
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- JPS5925532B2 JPS5925532B2 JP55046150A JP4615080A JPS5925532B2 JP S5925532 B2 JPS5925532 B2 JP S5925532B2 JP 55046150 A JP55046150 A JP 55046150A JP 4615080 A JP4615080 A JP 4615080A JP S5925532 B2 JPS5925532 B2 JP S5925532B2
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- JP
- Japan
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- output
- controller
- gain control
- agc
- control method
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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
- H04B10/693—Arrangements for optimizing the preamplifier in the receiver
- H04B10/6931—Automatic gain control of the preamplifier
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は光受信装置における自動利得制御（ＡＧＣ）方
式に関する。
式に関する。
従来、アバランシエホトダイオード（ＡＰＤ）を受光素
子に用いる光受信装置においては、第１１５図のように
、光入力の変動があつてＡＰＤＩＯの出力が変動し、そ
れに対応して増幅器１１の出力が変動した場合、ピーク
検出器１４、制御器１３を介して直流高圧発生器１２の
電圧を変えてＡＰＤＩＯのバイアス電圧を変化させＡＰ
Ｄの増２０倍利梱ｍを制御して増幅器出力を一定とする
ＡＧＣ方式（Ｆ−ＡＧＣ）をもつ場合が多い。
子に用いる光受信装置においては、第１１５図のように
、光入力の変動があつてＡＰＤＩＯの出力が変動し、そ
れに対応して増幅器１１の出力が変動した場合、ピーク
検出器１４、制御器１３を介して直流高圧発生器１２の
電圧を変えてＡＰＤＩＯのバイアス電圧を変化させＡＰ
Ｄの増２０倍利梱ｍを制御して増幅器出力を一定とする
ＡＧＣ方式（Ｆ−ＡＧＣ）をもつ場合が多い。
さらに光入力のより広い変動に対処するためには第２図
のように上述のＡＧＣ回路のほかに他の一つのＡＧＣ回
路を併用している。すなわち第１２５図のＡＧＣ回路の
増幅器１１の代りに可変利得増゛幅器２１を用い、制御
器２３の出力をもつて可変利得増幅器２１の利得を制御
している。その他については第１図に示されたＡＧＣ回
路と実質的に同一である。可変利得制御増幅器の利得を
制御す３０るＡＧＣ方式をＥ−ＡＧＣと称す。Ｅ−ＡＧ
ＣはＡＰＤの負荷を変えたり、増幅の途中の挿入損失を
変える様な方法によつて行なわれる。前述の二つのＡＧ
Ｃ回路を併用する方式においては、光入力パワーが減少
すると、ＡＰＤのバイ３５アス電圧が高くなり従つてＭ
が大きくなり、ループの利得が上り発振現象をひき起す
場合がある。
のように上述のＡＧＣ回路のほかに他の一つのＡＧＣ回
路を併用している。すなわち第１２５図のＡＧＣ回路の
増幅器１１の代りに可変利得増゛幅器２１を用い、制御
器２３の出力をもつて可変利得増幅器２１の利得を制御
している。その他については第１図に示されたＡＧＣ回
路と実質的に同一である。可変利得制御増幅器の利得を
制御す３０るＡＧＣ方式をＥ−ＡＧＣと称す。Ｅ−ＡＧ
ＣはＡＰＤの負荷を変えたり、増幅の途中の挿入損失を
変える様な方法によつて行なわれる。前述の二つのＡＧ
Ｃ回路を併用する方式においては、光入力パワーが減少
すると、ＡＰＤのバイ３５アス電圧が高くなり従つてＭ
が大きくなり、ループの利得が上り発振現象をひき起す
場合がある。
発振のために振幅が大きくなるとＥ−ＡＧＣが動作し二
重ループでＡＧＣが動作をはじめることが考えられる。
両ＡＧＣ回路は時定数が異１よるので互に干渉し、利得
を制御する電圧が不規則となる。第４図を用いて説明す
れば、光入力の小さい状態のときＥ−ＡＧＣによる増幅
器利得は線４３のような状態にあつて欲しいものが破線
４５の状態に迄下降することがありしかも不安定な状態
をとる。このような場合には光受信装置は動作せずその
役割を果すことができないという問題点がある。本発明
の目的は前述の従来方式の問題点にかんがみ、Ｆ−ＡＧ
ＣおよびＥ−ＡＧＣの実質的な動作が同時には行なわれ
ないような保護機能をもつＡＧＣ方式により、広範囲な
光入力の変動に対して発振をひき起すことなく、動作の
安定した適正な受信出力を供給することにある。本発明
においては、バイアス電圧を変化させて増倍利得を制御
するアバランシエホトダイオード、および該アバランシ
エホトダイオードの出力を増幅する可変利得制御増幅器
を備えた光受信装置における自動利得制御方式において
、該可変利得制御増幅器の出力を受けるピーク検出器、
該ピーク検出器の出力を受ける制御器、該制御器の出力
を受けて該出力に対応して該アバランシエホトダイオー
ドのバイアスを供給する直流高圧発生器、該直流高圧発
生器の出力と基準電圧を比較する比較器、該比較器の出
力により遮断され該制御器の出力に対応して導通する切
換手段、を具備し、該切換手段を介して該制御器の出力
が該可変利得制御増幅器の利得を制御するようにし、該
比較器に印加される基準電圧は該アバランシエホトダイ
オードの増倍利得の下限飽和値に対応するバイアス電圧
近傍に選択された、ことを特徴とする光受信装置におけ
る自動利得制御方式が提供される。
重ループでＡＧＣが動作をはじめることが考えられる。
両ＡＧＣ回路は時定数が異１よるので互に干渉し、利得
を制御する電圧が不規則となる。第４図を用いて説明す
れば、光入力の小さい状態のときＥ−ＡＧＣによる増幅
器利得は線４３のような状態にあつて欲しいものが破線
４５の状態に迄下降することがありしかも不安定な状態
をとる。このような場合には光受信装置は動作せずその
役割を果すことができないという問題点がある。本発明
の目的は前述の従来方式の問題点にかんがみ、Ｆ−ＡＧ
ＣおよびＥ−ＡＧＣの実質的な動作が同時には行なわれ
ないような保護機能をもつＡＧＣ方式により、広範囲な
光入力の変動に対して発振をひき起すことなく、動作の
安定した適正な受信出力を供給することにある。本発明
においては、バイアス電圧を変化させて増倍利得を制御
するアバランシエホトダイオード、および該アバランシ
エホトダイオードの出力を増幅する可変利得制御増幅器
を備えた光受信装置における自動利得制御方式において
、該可変利得制御増幅器の出力を受けるピーク検出器、
該ピーク検出器の出力を受ける制御器、該制御器の出力
を受けて該出力に対応して該アバランシエホトダイオー
ドのバイアスを供給する直流高圧発生器、該直流高圧発
生器の出力と基準電圧を比較する比較器、該比較器の出
力により遮断され該制御器の出力に対応して導通する切
換手段、を具備し、該切換手段を介して該制御器の出力
が該可変利得制御増幅器の利得を制御するようにし、該
比較器に印加される基準電圧は該アバランシエホトダイ
オードの増倍利得の下限飽和値に対応するバイアス電圧
近傍に選択された、ことを特徴とする光受信装置におけ
る自動利得制御方式が提供される。
以下第３図に従つて本発明の一実施例として用いられる
装置について説明する。ＡＰＤ３Ｏにより受光された信
号は可変利得増幅器３１で増幅され識別器３５へ印加さ
れる。可変利得増幅器３１の出力はまたピーク検出器３
４によりピーク値を検出されて制御器３３へ送られる。
可変利得増幅器はＡＰＤ３Ｏの負荷を変えたり増幅の途
中の挿入損失を変えるような方法で利得を可変する。制
御器３３の出力の第１の出力はスイツチ３６の接点を切
換えるための制御用に用いられ、第２の出力は二つに分
岐し一方は直流高圧発生器３２へ、他方はスイツチ３６
の接点を通して可変利得増幅器の利得制御端子へ接続さ
れる。制御器３３からの出力により制御される直流高圧
発生器３２の出力はＡＰＤ３Ｏおよび比較器３７の一つ
の入カへ接続される。比較器３７の他の入力は基準電圧
（Ｖｒｅｆ）が接続される。比較器３７の出力はスイツ
チ３６の接点の開閉を制御するようスイツチ３６へ接続
される。ここでスイツチ３６の回路は説明の便宜上スイ
ツチの接点およびその制御信号として表現してあるが実
際には同様な機能を果す他の知られた回路および要素が
用いられ得る。次に前述の実施例の装置について、その
動作を説明する。光入力がＡＰＤ３Ｏに印加されると直
流高圧発生器３２より与えられるバイアスにより決めら
れる増倍利得Ｍにより増倍された信号が可変利得増幅器
３１へ送られる。可変利得増幅器３１の出力信号はピー
ク検出器でピーク値を検出され制御器３３へ印加される
。この検出されたピーク値が小さいときには制御器３３
の出力は直流高圧発生器３２へ印加されＡＰＤのバイア
ス値を変化させてＭを上昇するよう動作する。これがＦ
−ＡＧＣに相当する。第４図は光入力に対するＡＰＤ３
Ｏの増倍利得および町変利得増幅器の利得の状態を説明
する図で横軸は光入力レベル、縦軸は利得を表わしてい
る。ＡＰＤ３ＯのＭは線４１および４２により示され可
変利得増幅器３１の利得は線４３および４４で示される
。本実施例の線４２の条件においてはＭはほぼ１０であ
る。光入力レベルが逐次増大し第４図における２本の線
の曲り角付近に達すると制御器３３からの出力により直
流高圧発生器３２およびＡＰＤ３Ｏを含むＦ−ＡＧＣの
回路が飽和状態となりＡＰＤ３ＯのＭは線４２のように
ほぼ一定値となる。一方スイツチ３６は制御器３３の出
力により制御されて接点が閉じられＥ−ＡＧＣの回路が
形成される。従つて光入力の増大に伴ない可変利得増幅
器は線４４に沿つて減少する。光入力が第４図における
２本の線の曲り角付近より小さいときにはＦ−ＡＧＣが
動作することは前述したが、この回路においては比較器
３７を有しＡＰＤ３Ｏのバイアス電圧を基準電圧Ｖｒｅ
ｆと比較しバイアス電圧が高ければスイツチ３６をオフ
すなわちＥ−ＡＧＣ回路を切断するようになつている。
この基準電圧は前述の第４図における２本の線の曲り角
付近に選んである。すなわち、比較器３７はＡＰＤ３Ｏ
のバイアス電圧を監視し、そのバイアス電圧がＡＰＤ３
Ｏの増倍利得の下限飽和値に対応する値になる迄は、比
較器３７の出力がスイツチ３６を遮断し、下限飽和値に
達すると比較器３７の出力が反転してスイツチ３６を導
通状態とする。従つて比較器３７の他方の入力に印加さ
れている基準電圧ＲｅｆはＡＰＤ３Ｏ増倍利得の下限飽
和値に対応するバイアス電圧近傍に設定される。この結
果、光入力の小さいときはＦ−ＡＧＣのみ動作し、可変
利得増幅器は最大値で一定値を保つ。
装置について説明する。ＡＰＤ３Ｏにより受光された信
号は可変利得増幅器３１で増幅され識別器３５へ印加さ
れる。可変利得増幅器３１の出力はまたピーク検出器３
４によりピーク値を検出されて制御器３３へ送られる。
可変利得増幅器はＡＰＤ３Ｏの負荷を変えたり増幅の途
中の挿入損失を変えるような方法で利得を可変する。制
御器３３の出力の第１の出力はスイツチ３６の接点を切
換えるための制御用に用いられ、第２の出力は二つに分
岐し一方は直流高圧発生器３２へ、他方はスイツチ３６
の接点を通して可変利得増幅器の利得制御端子へ接続さ
れる。制御器３３からの出力により制御される直流高圧
発生器３２の出力はＡＰＤ３Ｏおよび比較器３７の一つ
の入カへ接続される。比較器３７の他の入力は基準電圧
（Ｖｒｅｆ）が接続される。比較器３７の出力はスイツ
チ３６の接点の開閉を制御するようスイツチ３６へ接続
される。ここでスイツチ３６の回路は説明の便宜上スイ
ツチの接点およびその制御信号として表現してあるが実
際には同様な機能を果す他の知られた回路および要素が
用いられ得る。次に前述の実施例の装置について、その
動作を説明する。光入力がＡＰＤ３Ｏに印加されると直
流高圧発生器３２より与えられるバイアスにより決めら
れる増倍利得Ｍにより増倍された信号が可変利得増幅器
３１へ送られる。可変利得増幅器３１の出力信号はピー
ク検出器でピーク値を検出され制御器３３へ印加される
。この検出されたピーク値が小さいときには制御器３３
の出力は直流高圧発生器３２へ印加されＡＰＤのバイア
ス値を変化させてＭを上昇するよう動作する。これがＦ
−ＡＧＣに相当する。第４図は光入力に対するＡＰＤ３
Ｏの増倍利得および町変利得増幅器の利得の状態を説明
する図で横軸は光入力レベル、縦軸は利得を表わしてい
る。ＡＰＤ３ＯのＭは線４１および４２により示され可
変利得増幅器３１の利得は線４３および４４で示される
。本実施例の線４２の条件においてはＭはほぼ１０であ
る。光入力レベルが逐次増大し第４図における２本の線
の曲り角付近に達すると制御器３３からの出力により直
流高圧発生器３２およびＡＰＤ３Ｏを含むＦ−ＡＧＣの
回路が飽和状態となりＡＰＤ３ＯのＭは線４２のように
ほぼ一定値となる。一方スイツチ３６は制御器３３の出
力により制御されて接点が閉じられＥ−ＡＧＣの回路が
形成される。従つて光入力の増大に伴ない可変利得増幅
器は線４４に沿つて減少する。光入力が第４図における
２本の線の曲り角付近より小さいときにはＦ−ＡＧＣが
動作することは前述したが、この回路においては比較器
３７を有しＡＰＤ３Ｏのバイアス電圧を基準電圧Ｖｒｅ
ｆと比較しバイアス電圧が高ければスイツチ３６をオフ
すなわちＥ−ＡＧＣ回路を切断するようになつている。
この基準電圧は前述の第４図における２本の線の曲り角
付近に選んである。すなわち、比較器３７はＡＰＤ３Ｏ
のバイアス電圧を監視し、そのバイアス電圧がＡＰＤ３
Ｏの増倍利得の下限飽和値に対応する値になる迄は、比
較器３７の出力がスイツチ３６を遮断し、下限飽和値に
達すると比較器３７の出力が反転してスイツチ３６を導
通状態とする。従つて比較器３７の他方の入力に印加さ
れている基準電圧ＲｅｆはＡＰＤ３Ｏ増倍利得の下限飽
和値に対応するバイアス電圧近傍に設定される。この結
果、光入力の小さいときはＦ−ＡＧＣのみ動作し、可変
利得増幅器は最大値で一定値を保つ。
光入力がある値を超えると、すなわち本例ではＡＰＤＯ
：）Ｍが約１０となると、Ｆ−ＡＧＣは飽和によりＭは
ほぼ一定値をとり、Ｅ−ＡＧＣはスイツチ３６のオンに
より線４４に沿つて動作する。上述のような各回路の動
作により可変利得増幅器の出力に一定の範囲の値の出力
を得ることができ、次段の識別器３５へ適切な信号を送
出することができる。本発明によれば、光入力の小さい
ときにはＦ一ＡＧＣを、光入力の大きいときにはＥ−Ａ
ＧＣをもつて利得を制御し、Ｆ−ＡＧＣおよびＥ一ＡＧ
Ｃの実質的な動作が同時には行なわれないような保護機
能をもつＡＧＣ方式により、光入力の小さい場合に生ず
る発振等の不具合をなくし、光入力の大きな変動に対し
ては、その変動に十分対応可能な、動作の安定した、適
正な受信出力を得ることができる。
：）Ｍが約１０となると、Ｆ−ＡＧＣは飽和によりＭは
ほぼ一定値をとり、Ｅ−ＡＧＣはスイツチ３６のオンに
より線４４に沿つて動作する。上述のような各回路の動
作により可変利得増幅器の出力に一定の範囲の値の出力
を得ることができ、次段の識別器３５へ適切な信号を送
出することができる。本発明によれば、光入力の小さい
ときにはＦ一ＡＧＣを、光入力の大きいときにはＥ−Ａ
ＧＣをもつて利得を制御し、Ｆ−ＡＧＣおよびＥ一ＡＧ
Ｃの実質的な動作が同時には行なわれないような保護機
能をもつＡＧＣ方式により、光入力の小さい場合に生ず
る発振等の不具合をなくし、光入力の大きな変動に対し
ては、その変動に十分対応可能な、動作の安定した、適
正な受信出力を得ることができる。
第１図は従来形の光受信装置の自動利得制御方式におけ
るＦ−ＡＧＣ方式を用いた装置の一例を示すプロツク回
路図、第２図は従来形の光受信装置の自動利得制御方式
におけるＦ−ＡＧＣおよびＥ−ＡＧＣ方式を用いた装置
の一例を示すプロツク回路図、第３図は一実施例として
の光受信装置における自動利得制御方式に用いる装置の
プロツク回路図、第４図は自動利得制御方式の動作状態
を説明する特性図である。 １０・・・・・・ＡＰＤｌｌｌ・・・・・・増幅器、１
２・・・・・・直流高圧発生器、１３・・・・・・制御
器、１４・・・・・・ピーク検出器、１５−・・・・・
識別器、２０・・・・・・ＡＰＤｌ２ｌ・・・・・・可
変利得増幅器、２２・・・・・・直流高圧発生器、２３
・・・・・・制御器、２４・・・・・・ピーク検出器、
２５・・・・・・識別器、３０・・・・・・ＡＰＤｌ３
ｌ・・・・・・可変利得増幅器、３２・・・・・・直流
高圧発生器、３３・・・・・・制御器、３４・・・・・
・ピーク検出器、３５・・・・・・識別器、３６・・・
・・・スイツチ、３７・・・・・・比較器。
るＦ−ＡＧＣ方式を用いた装置の一例を示すプロツク回
路図、第２図は従来形の光受信装置の自動利得制御方式
におけるＦ−ＡＧＣおよびＥ−ＡＧＣ方式を用いた装置
の一例を示すプロツク回路図、第３図は一実施例として
の光受信装置における自動利得制御方式に用いる装置の
プロツク回路図、第４図は自動利得制御方式の動作状態
を説明する特性図である。 １０・・・・・・ＡＰＤｌｌｌ・・・・・・増幅器、１
２・・・・・・直流高圧発生器、１３・・・・・・制御
器、１４・・・・・・ピーク検出器、１５−・・・・・
識別器、２０・・・・・・ＡＰＤｌ２ｌ・・・・・・可
変利得増幅器、２２・・・・・・直流高圧発生器、２３
・・・・・・制御器、２４・・・・・・ピーク検出器、
２５・・・・・・識別器、３０・・・・・・ＡＰＤｌ３
ｌ・・・・・・可変利得増幅器、３２・・・・・・直流
高圧発生器、３３・・・・・・制御器、３４・・・・・
・ピーク検出器、３５・・・・・・識別器、３６・・・
・・・スイツチ、３７・・・・・・比較器。
Claims (1)
- １ バイアス電圧を変化させて増倍利得を制御するアバ
ランシエホトダイオード、および該アバランシエホトダ
イオードの出力を増幅する可変利得制御増幅器を備えた
光受信装置における自動利得制御方式において、該可変
利得制御増幅器の出力を受けるピーク検出器、該ピーク
検出器の出力を受ける制御器、該制御器の出力を受けて
該出力に対応して該アバランシエホトダイオードのバイ
アスを供給する直流高圧発生器、該直流高圧発生器の出
力と基準電圧を比較する比較器、該比較器の出力により
遮断され該制御器の出力に対応して導通する切換手段、
を具備し、該切換手段を介して該制御器の出力が該可変
利得制御増幅器の利得を制御するようにし、該比較器に
印加される基準電圧は該アバランシエホトダイオードの
増倍利得の下限飽和値に対応するバイアス電圧近傍に選
択された、ことを特徴とする光受信装置における自動利
得制御方式。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55046150A JPS5925532B2 (ja) | 1980-04-10 | 1980-04-10 | 光受信装置における自動利得制御方式 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP55046150A JPS5925532B2 (ja) | 1980-04-10 | 1980-04-10 | 光受信装置における自動利得制御方式 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS56143738A JPS56143738A (en) | 1981-11-09 |
| JPS5925532B2 true JPS5925532B2 (ja) | 1984-06-19 |
Family
ID=12738944
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP55046150A Expired JPS5925532B2 (ja) | 1980-04-10 | 1980-04-10 | 光受信装置における自動利得制御方式 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5925532B2 (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH055550Y2 (ja) * | 1984-03-16 | 1993-02-15 |
-
1980
- 1980-04-10 JP JP55046150A patent/JPS5925532B2/ja not_active Expired
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH055550Y2 (ja) * | 1984-03-16 | 1993-02-15 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS56143738A (en) | 1981-11-09 |
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