JPS5929013B2 - 光agc回路 - Google Patents

光agc回路

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JPS5929013B2
JPS5929013B2 JP55122551A JP12255180A JPS5929013B2 JP S5929013 B2 JPS5929013 B2 JP S5929013B2 JP 55122551 A JP55122551 A JP 55122551A JP 12255180 A JP12255180 A JP 12255180A JP S5929013 B2 JPS5929013 B2 JP S5929013B2
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JP
Japan
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preamplifier
resistor
photodetector
circuit
optical
Prior art date
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Expired
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JP55122551A
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English (en)
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JPS5746544A (en
Inventor
能嗣 山梨
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Fujitsu Ltd
Original Assignee
Fujitsu Ltd
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Publication date
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Publication of JPS5746544A publication Critical patent/JPS5746544A/ja
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/60Receivers
    • H04B10/66Non-coherent receivers, e.g. using direct detection
    • H04B10/69Electrical arrangements in the receiver
    • H04B10/691Arrangements for optimizing the photodetector in the receiver
    • H04B10/6911Photodiode bias control, e.g. for compensating temperature variations

Landscapes

  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Signal Processing (AREA)
  • Light Receiving Elements (AREA)
  • Control Of Amplification And Gain Control (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】 本発明は、光受信回路に於ける光AGC回路に関するも
のである。
光受信回路に於いては、光信号の入力レベルの変化に拘
らず出力信号レベルが一定になるようにAGC(自動利
得制御)回路が用いられる。
例えば受光素子としてアバランシエフオトダイオード(
APD)を用いた場合は、そのバイアスを制御すること
により増倍率が変化し、又前置増幅器或は後段の増幅器
の利得制御を行なうことが一般的である。又S/Nを改
善する為に、高入力インピーダンスの前置増幅器を用い
、且つ受光素子の負荷抵抗を大きくしている。この場合
、光信号の入力レベルの増加に伴なつて前置増幅器の利
得を小さくすることにより、出力信号レベルを一定にす
ることができるが、受光素子の負荷抵抗が大きい場合光
入力レベルの増加に伴い、光電流が増加するとともに直
流電流分が増加する。従つて更に入力レベルが増加する
と、前置増幅器が飽和することになる。この為、光ダイ
ナミックレンジを大きくすることができなかつた。本発
明は、前述の如き従来の欠点を改善したもので、前置増
幅器の飽和を防止し、且つ周波数特性を改善して光ダイ
ナミックレンジを拡大することを目的とするものである
以下実施例について詳細に説明する。第1図は本発明の
実施例のブロック線図であり、Dは光信号Pinが入力
されるピンフォトダイオード(PIN)やアバランシエ
フオトダイオード(APD)等の受光素子、FETは接
合型電界効果トランジスタ、R1 、R3〜R5は抵抗
、R2は非線形抵抗、Cl、C2はコンデンサ、OUT
は出力端子である。
抵抗R1、R2が受光素子Dの負荷抵抗となると同時に
電界効果トランジスタFETのゲート抵抗となり、抵抗
R5と共に自己バイアス回路を形成している。又抵抗R
3とコンデンサClとにより負帰還回路を形成し、コン
デンサC2はバイパス用であつて省略し得る為点線で示
してある。非線形抵抗R2はピンフォトダイオード等の
電流により抵抗値が変化するもので、例えば第2図に示
す特性を有するものであり、光信号Pinの入力レベル
が小さい場合は、受光素子Dに流れる光電流の直流成分
iは小さく、従つて非線形抵抗R2のインピーダンスは
非常に大きく、負荷抵抗R1と並列合成抵抗R1/R2
、即ち合成負荷抵抗はほぼ負荷抵抗R1のみによるもの
となる。
又電界効果トランジスタFETのゲート・ソース間の電
圧VGSは、抵抗R5に流れる直流成分による電圧と負
荷抵抗に流れる光電流の直流成分によるA点の電圧VG
との差となる。従つて光信号Pinの入力レベルが大き
くなると、光電流の直流成分1も大きくなり、電圧VG
は増大し、ゲートソース間の電圧VG8は零に近づくこ
とになる。非線形抵抗R2を接続していない構成に於い
ては、負荷抵抗は抵抗R1のみであるから、光信号Pi
nの入力レベルが増大したとき、VO8〉Oとなり、電
界効果トランジスタFETのバイアス電圧の極性が反転
するので飽和することになる。しかし、非線形抵抗R2
を負荷抵抗R1に並列に接続しているので、光電流の増
大に伴つて合成負荷抵抗が減少することになり、A点の
電圧V。を、非線形抵抗R2がダイオードの場合は、V
G<0.7(v)とすることができ、且つ振幅の増大を
抑制できるので、電界効果トランジスタFETの飽和を
防止することができる。従つて光ダイナミツクレンジを
拡大することができることになる。又負荷抵抗R1の値
を大きくして光信号Pinの入力レベルの小さいときの
感度を大きくしているので、前置増幅器を構成する電界
効果トランジスタFETの入力部の容量Csが周波数特
性に影響を及ぼすことになり、負帰還回路を設けない場
合の周波数特性の帯域F。
はとなる。
この帯域F。は合成負荷抵抗R1/R2が変化すること
により変化する。即ち、光信号Pinの入力レベルが大
きくなると、合成負荷抵抗R1/R2が前述の如く小さ
くなつて、帯域F。は大きくなる。第3図は前置増幅器
の周波数特性の説明図であり、曲線A,Nは負帰還回路
を設けない場合の特性曲線を示し、光信号Pinの入力
レベルが大きくなることによつて実線の特性曲線Aが点
線の特性曲線Nのように変化し、光受信回路として必要
な帯域をfとした場合、実線の特性曲線Aで動作すると
きは、後段の高域補償回路により周波数特性を補償する
必要があるが、点線の特性曲線Nで動作するときは高域
の補償は必要でないものとなる。
即ち光信号Pinの入力レベルの変化により周波数特性
が変化し、高域補償回路を設けた場合には、入力レベル
が大きいときに波形劣化を生じることになる。そこで本
発明では、電界効果トランジスタFETのドレインとゲ
ートとの間にコンデンサC1と抵抗R3との負帰還回路
を設けたもので、それにより周波数特性は第3図の曲線
Bに示すものとなるから、帯域を拡大することができ、
高域補償回路の完全な省略又は僅かの補償特性の構成で
済むことができるので、波形劣化を防止することができ
る。
従つて光ダイナミツクレンジを拡大することができる。
前述の実施例に於いて、非線形抵抗R2は通常のダイオ
ードを用いることもでき、又前置増幅器を構成するトラ
ンジスタは、接合型電界効果がノイズが小さい点で好適
であるが、絶縁ゲート型(MOS)を用いることもでき
る。
以上説明したように、本発明は、受光素子Dの負荷抵抗
R1に非線形抵抗R2を並列に接続し、光信号Pinの
入力レベルの増大による非線形抵抗R2のインピーダン
スが小さくなることを利用して、前置増幅器の入力部に
於ける飽和を防止し、且つ前置増幅器に負帰還回路を設
けることにより、受光素子Dの合成負荷抵抗R1/R2
が変化することによる周波数特性の変化による波形劣化
を防止することができ、それによつて光ダイナミツクレ
ンジを著しく拡大することができるものである。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明の実施例の回路図、第2図は非線形抵抗
の一例の特性曲線図、第3図は周波数特性の説明用曲線
図である。 Dは受光素子、Rl,R3〜R5は抵抗、R2は非線形
抵抗、Cl,C2はコンデンサ、FETは接合型電界効
果トランジスタである。

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1 受光素子に負荷抵抗を接続し、該受光素子の出力信
    号を増幅する高入力インピーダンスの前置増幅器を有す
    る光受信回路に於いて、前記受光素子の負荷抵抗に該受
    光素子の光電流の増大によりインピーダンスが低下する
    非線形抵抗を並列に接続し、前記前置増幅器に前記非線
    形抵抗のインピーダンス変化に伴なう周波数特性の変化
    による波形劣化を防止する負帰還回路を設けたことを特
    徴とする光AGC回路。
JP55122551A 1980-09-04 1980-09-04 光agc回路 Expired JPS5929013B2 (ja)

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JP55122551A JPS5929013B2 (ja) 1980-09-04 1980-09-04 光agc回路

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JP55122551A JPS5929013B2 (ja) 1980-09-04 1980-09-04 光agc回路

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Publication Number Publication Date
JPS5746544A JPS5746544A (en) 1982-03-17
JPS5929013B2 true JPS5929013B2 (ja) 1984-07-17

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Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9954622B2 (en) 2015-12-02 2018-04-24 Sumitomo Electric Industries, Ltd. Trans-impedance amplifier and optical receiver including the same

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JPS5746544A (en) 1982-03-17

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