JPS60185411A - 利得可変増巾回路 - Google Patents

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。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）　発明の技術分野 本発明は集積化に適した差動増巾回路を用いる光中継器
等の等化増巾回路の利得可変機能］回路に係り、極めて
出力動作点変動の少ない利得可変増巾回路に関する。

（ｂ）　技術の背景 第１図は光中継器のブロック図、第２図は等化増巾回路
の構成を示すブロック図である。

図中１は光−電気変換回路、２は等化増巾回路、３は識
別回路、４は電気φ光変換回路、５はＡＧＣ制御回路、
６はタイミング回路、７は利得可変増巾回路、８は後置
増巾回路を示す。

光中継伝送方式に用いる光中継器は一般に第一図に示す
構成になっており、等化増巾回路２では、入力信号の大
きさに応じて利得が自動的に変化する利得可変機能が必
要である０ＡＧＣ制御回路５は等化増巾回路２の出力信
七レベルのピーク値を検出し、これに従ってＡＧＣ制御
電圧■八〇へを発生し、等化増巾回路２に供給する。等
化増巾回路２はこのＡＧＣ制御電圧ＶＡＧＣに従って利
得を変化させる＠又等化増１」回路２の出力は識別回路
３に入力し、タイミング回路６からのタイミング信号に
同調し、信号の識別を行ない、電気・光変換回路４に入
力する。そして、ここで光信号に変換され送イゴされる
Ｑこのようにして等化増巾回路２の出力は入力信号レベ
ルによらず一定の振巾となる。この等化増巾回路２の構
成は第２図に示す如くなっている。即ちＡＧＣ制御電圧
ＶＡＧＣにより利得が変化する利得可変増巾回路７と利
得可変増巾回路７の後段に配置され増巾する後置増巾回
路８より構成される０この利得可変増巾回路７．後置増
巾回路Ｂとしては集積化に適した差動増巾回路が用いら
れる０ （ｏ）　従来技術と問題点 第３図、第４図は従来例の利得可変増巾回路の回路図、
第５図は第３図、第４図の回路のＡＧＣ制御電圧の変化
による出力動作点の変動を示す図である０ ３− 図中Ｔ１〜’Ｌｘはトランジスタで、　’ｌ’７．　Ｔ
、、はは基準電圧、ＶＡＧＣはＡＧＣ制御電圧、■−は
負の直流電圧を示す。

第３図、第４図に示す差動増［１１回路が、利得可変増
巾回路として用いられる代表的なものであり。

第３図の力が広帯域特性に優れている。この第３図、第
４図に示す利得可変増巾回路を直流結合で用いる場合差
動出力（ＯＵ　Ｔ）における動作点の変動（直流レベル
の変＃）が問題になる。何故ならＡＧＣ制御電圧■五〇
〇の電圧レベルにより抵抗ＲＬＩ。

ＲＬ、に流れる電流が変化し、この抵抗による電圧降下
が変化し差動出力の動作点が第５図に示す如く著しく変
動するからである。第５図ではＡＧＣ制御軍圧ＶＡｃｃ
ｔ４ｆ圧が大きい場合の動作点をＡで示し、電圧の小さ
い場合の動作点をＢで示している。勿端父流信号に対す
る利得としては変化し自動利得制御を行う。上記の如く
出力動作点が変動するので、この変動が大きいと次段に
接続する差４− 動増ｒｌＪ回路（後置増巾回路）は過負荷になったりし
正常な動作が困難になる。従来の差動増巾回路回路を用
いた利得可変増巾回路には上記のような欠点がある。

（ｄ）　発明の目的 本発明の目的は上記の欠点に鑑み、極めて出力動作点の
変動の少ない差動増巾回路を用いる利得可変増巾回路の
提供にある。

（θ）発明の構成 本発明は上記の目的を達成するために、ＡＧＣ制御電圧
と基準電圧との差の変化により、差動出力を取出す、値
の等しい２個の夫々の抵抗ＲＬに流れる直流！：／電流
１工。ＸのＸが変化し、この電流ｉＩ。Ｘと抵抗ＲＬに
よる電圧降下により出力動作点の直流レベルが、従来の
回路では変化する点に着目し、電源と該２（１，１の夫
々の抵抗ＲＬとの接続点間に、動作点補償用トランジス
タを設け、又該電源に動作点補供用ダイオード、次にＬ
　／　２　ＲＬの抵抗とを直列に設けかつ１／２ＲＬの
抵抗を該動作点補償用トランジスタのベースに接続して
おき、かつＡＧＣ制御電圧と基準電圧との差に対応して
変化する差動対トランジスタ回路の電流■。（１−ｘ）
を該１　／　２　ＲＬの抵抗に流すようにし、父上記２
個の夫々の抵抗ＲＬに流れる電流ΣＩＱＸは該動作点補
償用トランジスタを介して該電源に流れるようにするこ
とで、該２個の夫々の抵抗ＲＬと電流百ＩＯＸによる電
圧降下を、該１　／　２　ＲＬの抵抗に流れる電流Ｉ。

（１−ｘ）の電圧降下で逆補償し出力動作点の変動を非
常に少さくしたことを特徴とする。

（ｆ）　発明の実施例 以下本発明の実施例につき図に従って説明する。

第６図、第７図は本発明の実施例の利得可変増巾回路の
回路図、第８図はＭ６図の利得可変増巾回路の出力動作
点変動を示す特性図、第９図は第６図の利得可変増巾器
の利得可変特性図である。

第６図、第７図中第３図、第４図と同一機能のものは同
一記号で示す。ＴＩｓ　＋　Ｔ　１４は動作点補償用の
抵抗を示す。

第６図、第７図に示す回路は第３図、第４図に示す回路
に抵抗ＲｐＡ＋＋　）ランジスタＴ　ＩＡ＋ダイオード
Ｄ１抵抗ＲＭ２１　ＦランジメタＴ１２．ダイオードＤ
２を付加したもので出力Ｖｌｌｌ　＊　Ｖｏ、ｌの動作
点はＡＧＣ制御電圧Ｖ人ＧＣによらず一定となる。

これに伺いで第６図を用いて詳しく説明する。

出力ｖｏ、の動作点’Ｖｏ＋　〕ＤＣを考える。

ｖａｓ　）　ＤＣは入力電圧Ｖ。Ｉ　＝　ｖｏｗ・・・
・・・（１）の場合に対応する出力レベルであるので、 ■ヮ＋Ｉ、＝Ｉ。・・・・・・・・・・・・・・・・・
・（２）　であり、（２）式よりＩＩ　””　ｒ、−１
０／２・・・・・・・・・・・・・・・・・（３）であ
る。又ＶＱＩ　＝ｖｂ−Ｉ、　ＸＲ，ＬＩ・・・・・・
・（４）ここでＶｌ）＝Ｖａ　Ｖｂｅ・・・・・・・・
（５）但しＶｂｅはトランジスタＴ、３のベース−エミ
ッタ間電圧 Ｖａ−＝Ｖ＋　−（Ｌ　（１−ｘ）ｌ−Ｌ　（＋　−ｘ
））中ＲＭ＋　−Ｖｎ−（６）（２）〜（７）式より ｖｏ＋　：］ＤＣ＝Ｖ４−　Ｖｂｅ　ＶＤ−Ｔ　ＩＱＲ
Ｌ＋・・・・・・・・・・・・・・・・・（８）７− となる、ＡＧＣ制御重圧ＶＡＧＣを変化させるとＸが変
化するが各電圧Ｖ十、Ｖｂｅ＋　ｖＩｌ　１ｍ流■。、
抵抗ＲＬＩはＸに無関係なのでＶ。Ｉ）ＤＣは変化しな
い。

尚電圧Ｖ　ｂ　ｅ　＋　Ｖ　Ｄは若干変動するがこの変
化は非常に少さく無視出来る。

今ＡＧＣ制御電圧ＶＡＧＣを変化させ（Ｖｈａｃ−Ｖ　
ＲＥ　Ｆを変化さす）出力動作点変動Δｖ）Ｄｃを第３
図の場合と第６図の場合でめると第８図のイ。

口に示す如くなる。このように第６図の回路では出力Ｖ
ＯＩ　＋　ＶＯＲの動作点はＡＧＣ制御電圧ＶＡＧＣに
よらずほぼ一定となり、動作補償用回路を持たない第３
図に比し特性は著しく教書される。

次に第６図の回路の利得可変特性について述べる０ 但しｖ＋ｄ＝ＶＡａｃ　ＶｎＥＦ−−−・−＝＝−（２
ｔ）Ｍ　ｔＪＥ　圧Ｖ　Ｔ　−’Ｌ！−・・・・・・・
・・・・・・・・・・す曲・・・・・・・・旧・　（２
２）８− ここでに：ボルツマン定数（１，，３８Ｘ　Ｉ　Ｏ”　
第７０に’）ｑ：電子の電イ）テ（１，６Ｘ１０　”Ｃ
）Ｔ：ジャンクション温度（’　ＩＯ Ａ　Ｇ　ＣｔｌｔｌＪ御電圧ＶＡＧＣを、例えばＶ　Ａ
　ａ　ｃ　Ｖｎ　Ｅ　Ｆ＝−１００〜＋Ｌ００ｍＶ変化
さした場合の利得Ｇの変化をめると第９図に示す如くな
り３３．４ｄｂの第１」得可変中が得られる。尚第６図
の回路はトランジスタＴ、−Ｔ１１（又はＴ、・−Ｔ６
）でエミソ〃接地−ベース接地のカスケード段を構成し
ておりトランジスタＴ、　（又はＴ、）のコレクタ負荷
はトランジスタＴ、（又はＴ４）の入力インピーダンス
で形成される。トランジスタＴ、　（又はＴ、）はベー
ス接地構成なのでその人力インピーダンスは極めて低く
、従ってトランジスタＴ、（又はＴ。）の電圧利得を低
く保ち、トランジスタＴ、　（又はＴ６）のベース−コ
レクタ容量による容゛■゛負荷を大巾に少なくする。

従って本質的に広帯域特性を持つ。

次に第７図について出力ＶＱＩの動作点■。１）ＤＣを
めるとＶ。、ＩＤＣは入力電圧Ｖｏｌ　＝　Ｖａ２の」
ｂ合に対応する出力レベルであるので ｖｂ＝Ｖａ−Ｖｂｅ　・・・・・・・・・・・・・・・
・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・・
・・　（２４）Ｖａ＝Ｖ＋　Ｉｏ　（１−ｘ）　ＲＭｇ
　ＶＤ　−＝−−・　（２５）（２３）〜（２６）より となるＯ　ＡＧＣ電圧ＶＡＱＣを変化させると又は変化
するが各電圧Ｖ　十＊　Ｖ　ｂｅ　＋　Ｖ　Ｄ＊電流１
１１＋抵抗ＲＬ。

はＸに無関係なので第６図の場合と同様にＶ。１）ＤＣ
は変化しない０即ちＡＧＣｍ圧が変化しても第６図の場
合と同様に出力動作点の変動は非常に少な（１）Ｏ （ｇ）　発明の効果 以上詳細に説明せる如く、本発明によれば、ＡＧＣ制御
電圧が変化し、出力動作点が変動する分動作点補償用ダ
イオードー動作点補償用トランジスタ、の電圧降下にて
逆補償するので出力動作点の変動の殆んどない差動増巾
回路を用いる利得可変増巾回路が得られる効果がある。

【図面の簡単な説明】

第１図は光中継器のブロック図、第２図は等化増巾回路
の構成を示すブロック図、第３図、第４図は従来例の利
得可変増「１コ回路の回路図、第５図は第３図、第４図
の回路のＡＧＣ制御電圧の変化による出力動作点の変動
を示す図、第６図、第７図は本発明の実施例の利得増巾
回路の回路図、第８図は第６図の利得可変増巾回路の出
力動作点変動を示す特性図５第９図は第６図の利得可変
増巾器の利得可変特性図である。 図中Ｔ１〜ＴＩ４はトランジスタ、Ｄ、、Ｄ、はダイオ
ード％Ｒ１、（、ＲＭｌ　＋　ＲＭｌ　、Ｒ１，Ｒ１は
抵抗、■＋は正の電源電圧、■−は負の直流電圧ｂ　Ｖ
ＡＧＣはＡＧＣ制御電圧、Ｖ　ＲＫ　Ｆは基準電圧、Ｖ
Ｅは一定電圧を示す。 ト　３　叫 Ｖす 年　４−　閾 ＡＧＣ １７″／？ＥＦ Ｑ− 一十 つイＴ、セ、β 第１頁の続き ０発　明　者　加　本　務　厚木布４ 所内 ・野１８３幡地　日本電信電話公社厚木電気通信研究Ｃ
Ｃ。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １、入力信号が夫々れベースに加えられ、エミ・ンタが
   定電流源に接続された差動対の入力トランジスタ回路、
   該差動対の人力トランジスタ回路のコレクタに夫々れ接
   続され利得可変制御電圧と基準電圧とが夫々れベースに
   加えられ該基準電圧がベースに加えられる夫々れのトラ
   ンジスタのコレクタから差動出力を取出す２個の差動対
   のトランジスタ回路、該差動出力を取出すコレクタに夫
   々れ抵抗を介してエミッタが接続され上記制御電圧がベ
   ースに加えられる夫々れのトランジスタのコレ補償用ト
   ランジスタのベースと動作点変動補償用ダイオードのカ
   ソード側との間に接続された前記抵抗の１／２の抵抗値
   の抵抗、カソード側を該１／２の抵抗値の抵抗、アノー
   ド側を該動作点補償用トランジスタのコレクタに接続し
   た該動作点補償用ダイオードとを備えたことを特徴とす
   る利得可変増巾回路。 ２、利得可変制御電圧と基準電圧とが夫々れベースに加
   えられ、エミッタが定電流源に接続された第１の差動対
   のトランジスタ回路、入力信号が夫々れベースに加えら
   れエミッタが該第１の差動対の一方のトランジスタのエ
   レクタに接続され夫々れのコレクタから差動出力を取出
   す第２の差動対のトランジスタ回路、該第２のトランジ
   スタ回路の夫々のエレクタに接続された同じ抵抗値の抵
   抗を介しエミッタに接続され、該第１の差動対の他方の
   トランジスタのコレクタがベースに接続されコレクタが
   電源に接続された動作点補償用トランジスタ、該動作点
   補償用トランジスタのベースと動作点補償用ダイオード
   のカソード間に接続された上記抵抗の１／２の抵抗値の
   抵抗、カソード側を該１／２の抵抗値の抵抗、アノード
   側を該動作点補償用トランジスタのコレクタに接続した
   該動作点補償用ダイオードとを備えたことを特徴とする
   利得可変増巾回路。