JPS60263546A - Reference potential generating circuit of light reception circuit - Google Patents

Reference potential generating circuit of light reception circuit

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JPS60263546A
JPS60263546A JP59118929A JP11892984A JPS60263546A JP S60263546 A JPS60263546 A JP S60263546A JP 59118929 A JP59118929 A JP 59118929A JP 11892984 A JP11892984 A JP 11892984A JP S60263546 A JPS60263546 A JP S60263546A
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signal
voltage
circuit
reference potential
differential
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JP59118929A
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Takanori Sawai
沢井 孝典
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Sumitomo Electric Industries Ltd
Original Assignee
Sumitomo Electric Industries Ltd
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    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L25/00Baseband systems
    • H04L25/02Details ; arrangements for supplying electrical power along data transmission lines
    • H04L25/06Dc level restoring means; Bias distortion correction ; Decision circuits providing symbol by symbol detection
    • H04L25/061Dc level restoring means; Bias distortion correction ; Decision circuits providing symbol by symbol detection providing hard decisions only; arrangements for tracking or suppressing unwanted low frequency components, e.g. removal of dc offset
    • H04L25/062Setting decision thresholds using feedforward techniques only

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  • Arrangements For Transmission Of Measured Signals (AREA)
  • Dc Digital Transmission (AREA)
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Abstract

PURPOSE:To set a reference potential equal to the mean level of a differential signal by providing a reference potential generating part excluding a signal transmission part within a circuit that converts the current flowing to a photodetecting element into the voltage and differentiating and amplifying said voltage. CONSTITUTION:The current flowing to a photodetecting element 1 receiving the digital optical signal is converted into the voltage by a resistance R1 and transistors Tr1 and 2. This voltage is amplified by a differential amplifier consisting of Tr3 and 4 via a delay circuit consisting of a resistance R3 and a capacitor C1. Then a signal VIN is delivered. The capacitor C1 repeats charging and discharging with blinking of the light applied to the element 1. A signal VIN is equal to a signal obtained by differentiating the voltage that converted the current of the element 1. A reference potential generating part 3 has the same constitution as an amplifying part 2 excepting the signal transmission parts of the R1 and the C1 of the part 2. The new voltage is always applied to the bases S and T of the differential amplifying Tr3' and 4' of the part 3. Then an equal current flows to both Tr3' and 4'. The reference potential Vref outputted from the collector of the Tr4' is equal to the mean value of the signal VIN.

Description

【発明の詳細な説明】 例技術分野 この発明は、光受信回路の基準電位発生回路に関する。[Detailed description of the invention] Example technology field The present invention relates to a reference potential generation circuit for an optical receiving circuit.

光受信回路は、光通信システムの受信側に設けられる。The optical receiving circuit is provided on the receiving side of the optical communication system.

光受信回路は、光を電気信号に変換するホトダイオード
、アバランシェホトダイオードナトの光電変換素子と、
これに流れる電流を増幅する増幅回路と、増幅された信
号をH,Lの2値に変換し、元のデジタル信号に復元す
る二値化回路と、適当なレベルの出力を与える出力段と
よりなっている。
The optical receiving circuit includes a photoelectric conversion element such as a photodiode, an avalanche photodiode, and a photodiode that converts light into an electrical signal.
An amplifier circuit that amplifies the current flowing through this, a binarization circuit that converts the amplified signal into two values of H and L and restores it to the original digital signal, and an output stage that provides an output at an appropriate level. It has become.

イ)従来技術とその問題点 デジタル信号を扱うのであるから、微少信号を増幅し、
コンパレータで基準値と比較し、HとLレベルに二値化
すれば、もとのデジタル信号と同じものを復元できる。
B) Conventional technology and its problems Since we are dealing with digital signals, we need to amplify minute signals,
By comparing it with a reference value using a comparator and binarizing it into H and L levels, the same original digital signal can be restored.

従来の光受信回路は、このように入力信号をそのまま、
二値化していた。しかし、この回路にはいくつかの欠点
がある。
In this way, conventional optical receiving circuits receive input signals as they are.
It was binarized. However, this circuit has several drawbacks.

ひとつは、増幅率を大きくするために、大きい値の帰還
抵抗が必・要である、と贋うことである。
One is to pretend that a feedback resistor with a large value is necessary in order to increase the amplification factor.

個別部品で作るなら差支えないが、全体をモノリシック
に作製する場合には、このような大きい値の抵抗を作る
ことができない。
There is no problem if it is made from individual parts, but if the whole is made monolithically, it is not possible to make a resistor with such a large value.

もうひとつは、光強度の大きさが間穎なのであるから、
直流増幅しなければならない、という事である。直流増
幅回路を何段にも重ねて、光信号に比例した電圧信号を
得るようにする。そうすると、直流のノイス成分が信号
中に含まれてしまう。
The other reason is that the magnitude of the light intensity is the interstitial
This means that the DC must be amplified. DC amplifier circuits are stacked in multiple stages to obtain a voltage signal proportional to the optical signal. In this case, DC noise components will be included in the signal.

ホトダイオードには、六方光が0の時でも電流が流れる
。暗電流という。また差動増幅回路には直流オフセット
がある。暗電流は微少な電流にすぎないが、温度によっ
て著しく変化する。これらの直流のノイズ分も同様に増
幅するから、畠カ中に、直流ノイズ分が含まれる。
Current flows through the photodiode even when the hexagonal light is zero. This is called dark current. Additionally, a differential amplifier circuit has a DC offset. Dark current is only a small current, but it changes significantly depending on temperature. These DC noise components are also amplified in the same way, so the DC noise components are included in the field.

また、光ファイバの長さや、発光素子の特性によって、
光信号が存在する時の受光素子のレベルも一定ではない
。つまシ、受光側に於てHレベルも一定でない。
Also, depending on the length of the optical fiber and the characteristics of the light emitting element,
The level of the light receiving element when an optical signal is present is also not constant. However, the H level on the light receiving side is also not constant.

受光側に於て、Lレベル、Hレベルともに変動すること
が多い。受光側では、信号Vsを一定の基準電圧Vcと
比較し、その大小によシ、H,Lレベルに弁別する。従
って、基準電圧vcは、最小の入力信号のHレベルの半
分程度にすることが多い。
On the light receiving side, both the L level and H level often fluctuate. On the light receiving side, the signal Vs is compared with a constant reference voltage Vc, and the signal is distinguished into H and L levels depending on its magnitude. Therefore, the reference voltage vc is often set to about half the H level of the minimum input signal.

たとえこのようにしても、六方光の強度により、Hレベ
ルである時間の長さが変動してしまい、正確に送信され
たものを復元することができない。
Even if this is done, the length of time at H level will vary depending on the intensity of the hexagonal light, making it impossible to accurately restore what was transmitted.

(つ)微分信号を用いる光受信回路 そこで、本発明者は受信信号をそのまま処理するのでは
なく、いちど微分することにした。もとの信号は、Hレ
ベルとLレベルとよシなる矩形波信号であるから、Hよ
fiLへ立下る時に、負の微分パ)vス、LよりHへ立
上る時に、正の微分パルスを生ずる。基準値は0レベル
とすればよい。
(1) Optical receiving circuit using differential signals Therefore, the inventors of the present invention decided to differentiate the received signals once, instead of processing the received signals as they are. The original signal is a square wave signal with H level and L level, so when it falls from H to fiL, it has a negative differential pulse), and when it rises from L to H, it has a positive differential pulse. will occur. The reference value may be set to 0 level.

微分信号であるから、暗電流のような直流ノイズ分は全
てカットされる。また、大信号であっても、小信号であ
っても立上りに正のパルス、立下りに負のパルスを生じ
、基準値を0としておけば、信号の大小によらず、正し
くHレベルである時間と、Lレベルである時間とを復元
することができる。
Since it is a differential signal, all DC noise such as dark current is removed. Also, whether it is a large signal or a small signal, a positive pulse is generated at the rising edge and a negative pulse is generated at the falling edge.If the reference value is set to 0, the H level will be correct regardless of the signal size. The time and the time at L level can be restored.

こうして、微少信号でも正しく処理できるので、ダイナ
ミックレンジが広くなシ、歪みも少なくなる。
In this way, even minute signals can be processed correctly, resulting in a wider dynamic range and less distortion.

しかし、微分信号にしてから二値化するのであるから、
単なる固定の基準値Vcによって、信号を二値化するこ
とができない。
However, since it is converted into a differential signal and then binarized,
A signal cannot be binarized simply by using a fixed reference value Vc.

微分信号は、立上り時に正パルス、立下り時に負パルス
を生ずるが、無変化の時は0になる。基準値VCを0に
しても、無変化の時は、これを正しく弁別できない。
The differential signal generates a positive pulse when rising and a negative pulse when falling, but becomes 0 when there is no change. Even if the reference value VC is set to 0, if there is no change, this cannot be correctly discriminated.

正パルスから負パルスまでは、出力がHになり、負パル
スから正パルスまでは出力がLになるようにすべきであ
る。そこで微分信号Wの方にヒステリシス±Δを加える
が、基準値Vcの方に逆方向のヒステリシス±Δを加え
るかする。
The output should be H from the positive pulse to the negative pulse, and the output should be L from the negative pulse to the positive pulse. Therefore, hysteresis ±Δ is added to the differential signal W, but hysteresis ±Δ in the opposite direction is added to the reference value Vc.

このような二値化は、ヒヌテリシス伺コンパV−夕によ
ってなすことができる。
Such binarization can be performed using a hysteresis comparator.

ヒステリシスは、コンパレータの出力がHかしかによっ
て、次のように与えることができる。
Hysteresis can be provided as follows, depending on whether the output of the comparator is high.

(a+ コンパレータの出力がHの場合基準値を Vc
 −Δ (b) コンパレータの出力がLの場合基準値を VC
+Δ にする。これは基準値に正負のヒステリシスを与えるも
のであるが、微分信号Wに反対向きのヒステリシスを与
えてもよい。
(a+ If the output of the comparator is H, set the reference value to Vc
-Δ (b) If the comparator output is L, set the reference value to VC
+Δ. This gives positive and negative hysteresis to the reference value, but hysteresis in the opposite direction may be given to the differential signal W.

国)電流帰還によるヒステリシス 前節に説明したように、コンパレータの基準値に、正負
同量のヒステリシスを与える必要がある。
Hysteresis due to current feedback As explained in the previous section, it is necessary to provide the same amount of positive and negative hysteresis to the reference value of the comparator.

VCは微分信号の平゛均値であるから、一定随とはいえ
ず、変動する値である。
Since VC is the average value of the differential signal, it cannot be said to be constant, but is a variable value.

すると、変動値を中心として、正負同量のヒステリシス
を与えなければならない。ヒステリシフ幅は、受信可能
な信号の強さを制限するわけであるから、できるだけ狭
い方が良い。数十mV程度であることが望ましい。つま
り、小さいヒステリシスで、Vcを中心として、上下対
称に与えなければならないのである。
Then, the same amount of positive and negative hysteresis must be provided around the fluctuation value. Since the hysteresis width limits the strength of the receivable signal, it is better to make it as narrow as possible. It is desirable that the voltage is about several tens of mV. In other words, it has to be applied vertically symmetrically around Vc with small hysteresis.

そこで、本発明者は、電流帰還によって、ヒステリシス
を正確に加えることができるような回路を考えた。この
回路情例えば、特願昭58−194709号(昭和58
年10月17日出願)の中で明らかにしている。
Therefore, the inventor of the present invention devised a circuit that can accurately add hysteresis using current feedback. For example, this circuit information can be found in Japanese Patent Application No. 58-194709 (Showa 58
(filed on October 17, 2017).

電流帰還によるヒステリシスの与え方は、2つの定電流
回路IaとIbを使い、電源とIa、Ibとアースを直
列に接続し、Iaとrbの接続点をコンパレータの基準
値側の入力に接続し、この入力と基準電圧VCとを抵抗
Hによってつなぐことによって実現される。ここで、I
bがIaの2倍であるようにしておく。
To provide hysteresis by current feedback, use two constant current circuits Ia and Ib, connect the power supply, Ia and Ib, and ground in series, and connect the connection point of Ia and rb to the reference value side input of the comparator. , is realized by connecting this input and the reference voltage VC through a resistor H. Here, I
Set b to be twice Ia.

コンパレータの出力の値によって、よりの定電流回路を
切換えるようにする。
The constant current circuit is switched depending on the output value of the comparator.

Ibと、Ia及びコンパレータの入力とを接続すると、
定電流回路からIaの電流、抵抗Rを通じてIaの電流
が、工2へと流れる(2Ia=Ib)。
When Ib is connected to Ia and the input of the comparator,
The current Ia flows from the constant current circuit to the circuit 2 through the resistor R (2Ia=Ib).

このため、基準値側の入力は、Vcよシも、RIaだけ
電圧が低くなる。
Therefore, the voltage of the input on the reference value side becomes lower by RIa than Vc.

Ibと、Ia及びコンパレータの入力との接続を遮断す
ると、定電流回路Iaの全電流は、抵抗R1を、先はど
とは反対の方向へ流れることになる。このため、基準値
側の入力は、VCよりも、RIaだけ電圧が高くなる。
When Ib is disconnected from Ia and the input of the comparator, the entire current of constant current circuit Ia will flow through resistor R1 in the opposite direction. Therefore, the voltage of the input on the reference value side is higher than VC by RIa.

 □ これが電流帰還型ヒステリシス回路である。定電流回路
を組合わせて使うから、それ自身によって、その電圧が
決定されず、常に定電流を流しうるから、VCを中心と
して、±Iaの電流をRに流すことにより、正負のヒス
テリシス±RIa を与えることができる。
□ This is a current feedback type hysteresis circuit. Since a constant current circuit is used in combination, its voltage is not determined by itself, and a constant current can always flow. Therefore, by passing a current of ±Ia through R with VC as the center, positive and negative hysteresis ±RIa can be achieved. can be given.

本発明は、ヒステリシス付コンパレータの回路に関する
ものではないので、詳細には説明し−ない。
Since the present invention does not relate to a circuit of a comparator with hysteresis, it will not be described in detail.

(3) 基準電位の設定の困難 受信信号をいったん微分してから二値化するのであるか
ら、コンパレータに信号と、基準値とを入力し、これに
よって大小を比較するようにしなければならない。
(3) Difficulty in setting reference potential Since the received signal is once differentiated and then binarized, it is necessary to input the signal and the reference value to a comparator and use this to compare the magnitude.

基準値は既に述べたように、固定の基準電位に正負のヒ
ステリシス±Δを加えたものである。つまシ、固定基準
電位Vcをどのように与えるか、という問題がある。こ
れは、微分信号の平均値でなければならない。つまり、
受信さ5れた信号をSこれの微分をDとし、平均値を〈
〉で示すことにすると、 D = S + F (11 である。Fは微分信号のもつ直流分である。これは回路
の構成によるが信号Sの大きさや周期には全く依存しな
い。
As already mentioned, the reference value is the fixed reference potential plus the positive and negative hysteresis ±Δ. Finally, there is the problem of how to apply the fixed reference potential Vc. This must be the average value of the differential signal. In other words,
Let the received signal be S, its derivative be D, and the average value be 〈
>, then D = S + F (11. F is the DC component of the differential signal. This depends on the circuit configuration, but does not depend on the magnitude or period of the signal S at all.

基準電位Vcは Vc = <D> (21 である。The reference potential Vc is Vc = <D> (21 It is.

(1)の微分演算については、遅延回路と、差動増幅回
路とを組合わせて微分信号を得るようにしている。
Regarding the differential operation (1), a differential signal is obtained by combining a delay circuit and a differential amplifier circuit.

(2)の平均値をとる操作は、もつとも簡単には、抵抗
とコンデンサとを組合わせた平滑回路を用いることによ
ってなされる。
The operation of taking the average value in (2) is most simply carried out by using a smoothing circuit that combines a resistor and a capacitor.

平滑回路によって、微分パルスは平均化されて、平均電
圧を得ることができる。しかし、こうするためには、抵
抗とコンデンサの積によって決まる時定数が、受信パル
スの変化の繰返し周期よりも、ずっと大きくなくてはな
らない。すると、コンデンサの容量が0.1μF〜1μ
Fにしなければならないことが多い。
A smoothing circuit averages the differential pulses to obtain an average voltage. However, in order to do this, the time constant determined by the product of the resistor and the capacitor must be much larger than the repetition period of the received pulse change. Then, the capacitance of the capacitor becomes 0.1 μF to 1 μF.
I often have to set it to F.

光受信回路は、小型化、軽量化を推進し、さらに高信頼
性を得るため、全体をモノリシック化したい、という要
求がある。
There is a demand for optical receiver circuits to be made monolithic as a whole in order to promote miniaturization and weight reduction and to obtain higher reliability.

モノリシック化する場合、コンデンサは、せいぜい数十
pF程度のものしか作れないので、0.1μFのコンデ
ンサとなると、どうしても外付はコンデンサとなってし
まう。こうなると全体を完全にモノリシック化(MIG
:化)することができない。
When monolithic, the capacitor can only be made with a value of several tens of pF at most, so if it is a 0.1 μF capacitor, an external capacitor will inevitably be required. In this case, the whole thing becomes completely monolithic (MIG
: cannot be done.

コンパレータの基準電位を得るだめに、外付はコンデン
サを使用しなくても済むような回路構成が強く望捷れる
In order to obtain the reference potential of the comparator, a circuit configuration that does not require the use of an external capacitor is highly desirable.

纜) 目 的 本発明は、光受信回路に於て、コンパレータの一方に入
力されるべき基準値の基礎になる、微分信号の平均値に
等しい基準電位を、コンデンサなどを使うことなく設定
できるようにした回路を与えることを目的とする。
Purpose The present invention provides a method for setting a reference potential equal to the average value of a differential signal, which is the basis of a reference value to be input to one side of a comparator, without using a capacitor in an optical receiving circuit. The purpose is to provide a circuit with

(割 構 成 この発明は、受光素子に流れる電流を変換して電圧とし
、これを微分し、増幅する増幅回路と、増幅回路の内、
信号成分が伝達される部分を除いて他の点では全く同等
の基準電位発生部とを設け、ここから基準電位を得るよ
う属したものである。
(Composition) The present invention includes an amplifier circuit that converts a current flowing through a light-receiving element into a voltage, differentiates it, and amplifies it;
The reference potential generating section is provided with a reference potential generating section that is completely equivalent in other respects except for the portion where the signal component is transmitted, and is adapted to obtain the reference potential from this section.

増幅された微分信号と、基準電位とは、ヒヌテリシス付
コンパレータの2つの入力にそれぞれ加えられ、二値化
された出力を得るようになっている。
The amplified differential signal and the reference potential are respectively applied to two inputs of a comparator with hysteresis to obtain a binarized output.

り)実施例 第1図は本発明の実施例を示す回路図である。ri) Example FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the present invention.

これは、受光素子1と、増幅部2、基準電位発生部3を
示している。後段には、これらの出力vin、Vref
 K fmいて、ヒヌテリシス付コンパレータや出力段
が設けられ、る。これら全てがひとつのICチップの上
に作製される。
This shows a light receiving element 1, an amplifying section 2, and a reference potential generating section 3. In the latter stage, these outputs vin, Vref
K fm is provided with a comparator with hysteresis and an output stage. All of these are manufactured on one IC chip.

受光素子1はホトダイオードであって、pn接合が逆バ
イアスとして使われている。アノードが接地、カソード
が抵抗R1、ダイオードDIのカソード、トランジスタ
Trlのベースに接続されている。
The light receiving element 1 is a photodiode, and a pn junction is used as a reverse bias. The anode is grounded, and the cathode is connected to the resistor R1, the cathode of the diode DI, and the base of the transistor Trl.

まず増幅部2から説明する。First, the amplifier section 2 will be explained.

11、工2、I3は定電流回路である。゛トフンジヌタ
Tr、1のエミッタは、ダイオード列D2を順方向に接
続することによシ、アースに接続されている。pn接合
の電圧降下分(約0.6 V )に、ダイオードの数を
乗じたものが、エミッタの電圧になシ、これに、さらに
ベース・エミッタ降下分を加えたものが、受光素子1の
逆バイアスになる。
11, I3 and I3 are constant current circuits. The emitter of the detector Tr1 is connected to ground by connecting the diode array D2 in the forward direction. The voltage drop across the pn junction (approximately 0.6 V) multiplied by the number of diodes is the voltage at the emitter, and the base-emitter drop added to this is the voltage at the photodetector 1. Becomes reverse biased.

TriのコレクタCは定電流回路11を経て電源VCC
ニつながっている。コレクタCはFランジスタTr2の
ベースに接続しである。
The collector C of Tri is connected to the power supply VCC through the constant current circuit 11.
Two are connected. Collector C is connected to the base of F transistor Tr2.

Tr2のコレクタは電源Vccに接続してあシ、エミッ
タbは、ダイオード列Daを経て、(d点)定電流回路
工2につながっている。
The collector of Tr2 is connected to the power supply Vcc, and the emitter b is connected to the constant current circuit 2 (point d) via a diode array Da.

光が存在しない時、受光素子電流け0である。When there is no light, the light receiving element current is zero.

この場合、抵抗R1には、Tr2のベース電流xbが流
れる。Triのコレクタ電流は一定で委るから、Ibも
建電流である。
In this case, the base current xb of Tr2 flows through the resistor R1. Since the collector current of Tri is constant, Ib is also a building current.

b点の電位は、1点よシも、RIIbだけ高くなる。The potential at point b becomes higher by RIIb than the other point.

これはb点の電位の最小値である。This is the minimum value of the potential at point b.

受光素子に電流Ipが流れると、b点の電位は、IpR
lだけ、最小値よシ高くなる。
When current Ip flows through the light receiving element, the potential at point b becomes IpR
It becomes higher than the minimum value by l.

ダイオード列D3では、一定直流分だけ降下するだけで
あるから、d点の電圧は、一定の直流分と、IpRlの
信号分とを含むことになる。
In the diode array D3, only a constant DC component is dropped, so the voltage at point d includes a constant DC component and a signal component of IpRl.

Tr3、Tr4は差動増幅回路を構成する。Tr3のコ
レクタはVCCにつ々いであるが、出力(ここではMi
n )をとるため、Tr4のコレクタgとVccO間に
はR4を接続しである。
Tr3 and Tr4 constitute a differential amplifier circuit. The collector of Tr3 is connected to VCC, but the output (here Mi
n ), R4 is connected between the collector g of Tr4 and VccO.

Tr3、Tr4のエミッタは共通になっておシ、定電流
回路工3を経て接地されている。
The emitters of Tr3 and Tr4 are common and grounded through a constant current circuit 3.

この差動増幅回路の入力は、Tr3、Tr4のベスe、
fである。電位をe、fで略記する。
The inputs of this differential amplifier circuit are the base e of Tr3 and Tr4,
It is f. The potentials are abbreviated as e and f.

もしも、6=fであれば、工3の半分ずつの電流が、ふ
たつのトランジスタに等電流れる。つまり、g点の電圧
はVccよJR4Ia/2だけ低い。
If 6=f, half of the current in step 3 will flow equally to the two transistors. In other words, the voltage at point g is lower than Vcc by JR4Ia/2.

もしも、e (fであれば、Tr4に、■3の全電流が
流れる。g点の電圧はVccよりR4l3だけ低くなる
If e (f), the entire current of ■3 flows through Tr4. The voltage at point g becomes lower than Vcc by R4l3.

反対に、f (eであれば、Tr3に、I3の全電流が
流れる。g点の電圧はVccに等しい。
On the other hand, if f (e), the entire current of I3 flows through Tr3. The voltage at point g is equal to Vcc.

さて、d点の電圧は、R2を経て直接Tr3のベースe
に入力するが、Tr4のベースfの方は、d点の信号を
遅延させて入力させる。
Now, the voltage at point d passes directly through R2 to the base e of Tr3.
However, the base f of Tr4 delays the signal at point d and inputs it.

遅延のため、抵抗R3、コンデンサC1を使う。For the delay, resistor R3 and capacitor C1 are used.

コンデンサC1は一端が接地、他端がTr4のベースf
につながっている。ベースfへはd点から抵抗R3によ
って信号が伝わるが、C1を充放電するに必要な時間だ
け、f点の電圧の変化は遅れる。
One end of capacitor C1 is grounded, and the other end is the base f of Tr4.
connected to. A signal is transmitted from point d to base f by resistor R3, but the change in voltage at point f is delayed by the time required to charge and discharge C1.

d点の電圧に変化がなければ、e=f’であシ、d点の
電圧が増加する時ばe ) fである。d点の電圧が下
降する時はf ) eである。
If there is no change in the voltage at point d, e=f', and if the voltage at point d increases, then e)f. When the voltage at point d falls, f ) e.

つまり、d点の電位に関し、 (1)増加する時(パルス立上り時)にはg = Vc
c f3) (2)無変化の時(パルスの値がH又はしてあって変動
しない時) g = Vcc −(R4l8)/2. (4)(3)
 減少する時(パルス立下り時)にはg = Vcc−
R4I8 (5) となって最も、gの値が低くなる。
In other words, regarding the potential at point d, (1) When increasing (at the rising edge of the pulse), g = Vc
c f3) (2) When there is no change (when the pulse value is H or high and does not change) g = Vcc - (R4l8)/2. (4) (3)
When decreasing (at the falling edge of the pulse), g = Vcc-
R4I8 (5) The value of g becomes the lowest.

つまシ、これはd点の電圧の微分を与えたということに
なるわけである。
This means that we have given the differential of the voltage at point d.

g点の電圧が微分信号であるが、これを適当に直流分を
増減して、ヒステリシス付コンパレータに入力する。そ
こで、g点の電圧をここでは、Vinと書いている。
The voltage at point g is a differential signal, which is input to a comparator with hysteresis after appropriately increasing or decreasing the DC component. Therefore, the voltage at point g is written as Vin here.

Minの平均値をめて、基準値(’/in:)を得なけ
ればならない。
The standard value ('/in:) must be obtained by calculating the average value of Min.

本発明は、Minを平滑化して、平均値をめる、という
考えを捨てている。
The present invention abandons the idea of smoothing Min and calculating the average value.

基準電位を得るため、信号の伝達する部分を除外して、
増幅部2と同じ回路の基準電圧発生部3を設ける。
To obtain a reference potential, exclude the part that transmits the signal,
A reference voltage generating section 3 having the same circuit as the amplifying section 2 is provided.

基準電圧発生部3も、同じトランジスタ、同じダイオー
ド、抵抗の構成を持っている。定電流回路も同様である
。そこで、対応する素子には同じ番号を付け、ダッシュ
を付することにする。
The reference voltage generating section 3 also has the same transistor, diode, and resistor configuration. The same applies to constant current circuits. Therefore, corresponding elements are given the same number and a dash is added.

定数は全て等しく、 It = It’ (61 12=I2’ R2= R2’ (71 Ra := R37 とする。All constants are equal, It = It' (61 12=I2' R2= R2' (71 Ra := R37 shall be.

定電流回路II’、Trl’、ダイオード列D 2’が
Vccとアース間に直列につながれている点も同様であ
る。
Similarly, constant current circuits II', Trl', and diode array D2' are connected in series between Vcc and ground.

Tr2′、D 3’、I 2’ カVccとアース間に
直列につながれている点も同様である。
Similarly, Tr2', D3', and I2' are connected in series between Vcc and ground.

Trl’の:IL”夕りとTr2’の’<−7、Trl
’のベースと受光素子1のカソードが接続されている点
も同じである。
Trl': IL"Evening and Tr2''<-7, Trl
It is also the same that the base of ' is connected to the cathode of the light receiving element 1.

異なる点は、Tr2’のエミッタjとa点をつなぐ抵抗
がない事と、遅延回路のコンデンサC1がない事とであ
る。
The difference is that there is no resistor connecting the emitter j of Tr2' and point a, and there is no capacitor C1 in the delay circuit.

抵抗R1に対応するものがないので、h点、5点に点の
電圧は不定となる。
Since there is no resistor R1, the voltages at point h and point 5 are undefined.

重要なことは、コンデンサC1がなく、差動増幅回路T
r3’、Tr4’の/<−ヌs、tには常に、同一の電
圧が加わるということである。
The important thing is that there is no capacitor C1, and the differential amplifier circuit T
This means that the same voltage is always applied to /<-nus and t of r3' and Tr4'.

常に、s =tテあるから、Tr3’ 、jr4’に等
しい電流が流れる。工8の半分の電流が、両方のトラン
ジスタに流れる。
Since s=t always exists, currents equal to Tr3' and jr4' flow. Half the current of step 8 flows through both transistors.

U点の電圧は一定で、 U = Vc −(R4Ia)/2 (8iである。こ
こで、ダッシュを取っているのは、(6)、(7)の関
係があるからである。
The voltage at point U is constant and is expressed as follows: U = Vc - (R4Ia)/2 (8i).Here, the reason for the dash is because of the relationships (6) and (7).

ここでVrefと書いたU点の電位は、(4)式に示す
ように、微分が0の時の増幅部の出力gに等しい。
Here, the potential at point U, written as Vref, is equal to the output g of the amplification section when the differential is 0, as shown in equation (4).

また同時に、微分が正の時の出力g、微分が負の時の出
力gの丁度平均になっている。
At the same time, the output g when the differential is positive is exactly the average of the output g when the differential is negative.

つまり、V refは一定電圧であって、しかも微分増
幅信号Vinの平均値であることが分る。つまり、Vr
ef’ = <:Vin、> (9)である。
In other words, it can be seen that V ref is a constant voltage and is also the average value of the differential amplification signal Vin. In other words, Vr
ef'=<:Vin,> (9).

(2)他の回路部分の説明 第2図に光受信回路の全体略図を示す。(2) Explanation of other circuit parts FIG. 2 shows an overall schematic diagram of the optical receiving circuit.

増幅部2、基準電位発生部3は既に説明したとおりであ
る。
The amplification section 2 and reference potential generation section 3 are as already described.

増幅部2は、受光素子1の電流を電圧に変換し、これを
微分し、これを増幅する。微分のために、コンデンサと
、抵抗よシなる遅延回路と差動増幅回路を用いている。
The amplifying section 2 converts the current of the light receiving element 1 into a voltage, differentiates this, and amplifies this. For differentiation, a capacitor, a delay circuit such as a resistor, and a differential amplifier circuit are used.

基準電位発生部3は、増幅部2とほぼ同じ回路構成であ
るが、差動増幅回路の前段に遅延回路がなく、2人力は
常に同一になるようにしている。
The reference potential generating section 3 has almost the same circuit configuration as the amplifying section 2, but there is no delay circuit in the preceding stage of the differential amplifying circuit, so that the two outputs are always the same.

こうして、微分増幅信号vinと、基準電位Vrefを
得るが、このままコンパレータに入力すると、直流レベ
Iしが適合しない場合は、直流レベルシフト回路8.9
によシ、適当に直流レベμを変化させる。これは、ダイ
オード列によることもアシ、トランジスタをエミッタフ
ォロワで接続シてもよい。
In this way, the differential amplification signal vin and the reference potential Vref are obtained. However, if the DC level I is not matched when inputted as is to the comparator, the DC level shift circuit 8.9
Depending on the situation, change the DC level μ appropriately. This may be done by a diode string, or by connecting a transistor with an emitter follower.

こうして、レベルを調節した後の微分信号Vsと、基準
値V、cとを得る。これをヒステリシス付コンパレータ
4に入力する。入力抵抗RSRを経て、差動増幅回路5
に入力するわけであるが、一方の抵抗Rがヒステリシス
±Δを与えるために用いられる。
In this way, the differential signal Vs whose level has been adjusted and the reference values V and c are obtained. This is input to the comparator 4 with hysteresis. Differential amplifier circuit 5 via input resistor RSR
One of the resistors R is used to provide hysteresis ±Δ.

差動増幅回路5の出力により、ヒステリシス付与回路6
の定電流回路Ia、Ibの接続が切換えられる。これは
既に述べたように、Ibの電流がI a (7) 2 
倍であるから、正負等量のヒステリシスを与えることが
できる。
The output of the differential amplifier circuit 5 causes a hysteresis adding circuit 6.
The connection of constant current circuits Ia and Ib is switched. As already mentioned, this means that the current of Ib is I a (7) 2
Since it is twice as large, it is possible to provide equal amounts of positive and negative hysteresis.

出力段7は差動増幅回路5の二値化された信号を、適当
な電圧のHレベル、Lレベルに変換する。
The output stage 7 converts the binary signal from the differential amplifier circuit 5 into H level and L level of appropriate voltage.

(:I)効 果 (1)全回路を完全にMIC化できる。(:I) Effect (1) All circuits can be completely integrated into MIC.

平滑コンデンサ(通常0.1〜1μF)を外付けする必
要がないからである。
This is because there is no need to externally attach a smoothing capacitor (usually 0.1 to 1 μF).

(2) コンパレータの入力段のDCレベルヲIl[、
l:く一致させることができる。
(2) The DC level of the input stage of the comparator is
l: Can be matched closely.

増幅部出力(微分波形)のDCレベルを決定する部分を
全て共通にする形で(回路構成、定数を共通化)基準電
位を発生する方式のためである。
This is because the reference potential is generated in such a way that all parts that determine the DC level of the amplifier output (differential waveform) are made common (circuit configuration and constants are made common).

また、同−MIC内で全く対称なパターンを配置するこ
とにより、精度良く製作できるからである。
In addition, by arranging completely symmetrical patterns within the same MIC, it is possible to manufacture with high precision.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of drawings]

第1図は本発明の基準電位発生回路の実施例を示す回路
図。 第2図は本発明の基準電位発生回路を含む光受信回路の
全体回路構成ブロック図。 1・・・・・・・・受光素子 2・・・・・・・・増幅部 3 ・・・・・ 基準電位発生部 4 ° ・・°゛ ヒヌテリシヌ付コンパレータ■1〜
工3・・定電流回路 II′−I3’・・定電流回路 R1−R4・・抵 抗 R1’−R4’・・抵 抗 D1〜D3・・ダイオード D2’〜D3’・・・・ ダイオード Trl、・・・・Tri’・・・・ トランジスタ発明
者 沢 井 孝 典 特許出願人 住友電気工業株式会社
FIG. 1 is a circuit diagram showing an embodiment of the reference potential generation circuit of the present invention. FIG. 2 is a block diagram of the overall circuit configuration of an optical receiving circuit including a reference potential generation circuit according to the present invention. 1... Light receiving element 2... Amplifying section 3... Reference potential generating section 4 °...°゛ Comparator with hysteresis ■1~
Work 3... Constant current circuit II'-I3'... Constant current circuit R1-R4... Resistor R1'-R4'... Resistor D1-D3... Diode D2'-D3'... Diode Trl ,...Tri'... Transistor inventor: Takanori Sawai Patent applicant: Sumitomo Electric Industries, Ltd.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] −f”シタル光信号を受信し二値のデジタル電圧信号に
変換する光受信回路において、受光素子1と、受光素子
の電流を抵抗R1とトランジスタTrl、Tr2によっ
て電圧に変換し、この電圧信号と、この電圧信号をコン
デンサC1と抵抗とよりなる遅延回路を通した遅延信号
との差を差動増幅する増幅部2と、電流電圧変換用の抵
抗R1と遅延回路のコンデンサC1を欠く他は増幅部2
と同じ回路構成よシなる基準電位発生部3とよシなる事
を特徴とする光受信回路の基準電位発生回路。
-f'' In the optical receiving circuit that receives the digital optical signal and converts it into a binary digital voltage signal, the light receiving element 1 converts the current of the light receiving element into a voltage using the resistor R1 and the transistors Trl and Tr2, and converts this voltage signal into a voltage signal. , this voltage signal is passed through a delay circuit consisting of a capacitor C1 and a resistor, and the difference between the delayed signal and the delay signal is amplified differentially. Part 2
A reference potential generating circuit for an optical receiving circuit, which is different from a reference potential generating section 3 having the same circuit configuration as the reference potential generating section 3.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS62209931A (en) * 1986-03-11 1987-09-16 Sumitomo Electric Ind Ltd Light receiving circuit

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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JPS62209931A (en) * 1986-03-11 1987-09-16 Sumitomo Electric Ind Ltd Light receiving circuit

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