JPS6172406A - 低電力伝送インピーダンスを用いた光受信器 - Google Patents
低電力伝送インピーダンスを用いた光受信器Info
- Publication number
- JPS6172406A JPS6172406A JP60201944A JP20194485A JPS6172406A JP S6172406 A JPS6172406 A JP S6172406A JP 60201944 A JP60201944 A JP 60201944A JP 20194485 A JP20194485 A JP 20194485A JP S6172406 A JPS6172406 A JP S6172406A
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- JP
- Japan
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- transistor
- amplifier
- optical receiver
- effect transistor
- voltage
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- Pending
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- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/04—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only
- H03F3/08—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only controlled by light
- H03F3/082—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements with semiconductor devices only controlled by light with FET's
-
- H—ELECTRICITY
- H03—ELECTRONIC CIRCUITRY
- H03F—AMPLIFIERS
- H03F3/00—Amplifiers with only discharge tubes or only semiconductor devices as amplifying elements
- H03F3/34—Dc amplifiers in which all stages are dc-coupled
- H03F3/343—Dc amplifiers in which all stages are dc-coupled with semiconductor devices only
- H03F3/345—Dc amplifiers in which all stages are dc-coupled with semiconductor devices only with field-effect devices
-
- 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
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】
発明の技術分野
本発明は伝送インピーダンス増幅器
（ｔｒａｎｓｉｍｐｅｄａｎｃｅ ａｍｐｌｉｆｉｅｒ
ｓ ）を用いる光受信器、詳しくは改良された低電力伝
送インピーダンス増幅器に関する。
ｓ ）を用いる光受信器、詳しくは改良された低電力伝
送インピーダンス増幅器に関する。
技術の背景
水中で使用される光受信器では、光信号がフォトダイオ
ードによって受信されて電気信号に変換される。このよ
うな受信器においては非常に低い電圧および電力、でき
れば０．１ワツトより低い電力における使用が望まれる
。
ードによって受信されて電気信号に変換される。このよ
うな受信器においては非常に低い電圧および電力、でき
れば０．１ワツトより低い電力における使用が望まれる
。
伝送インピーダンス増幅器はこの点において適切な増幅
器の１つである。
器の１つである。
従来技術における伝送インピーダンス増幅器は１９８３
年１２月１３日にブライアンオーウエン（Ｂｒ１ａｎ
Ｏｗｅｎ ） に付与された合衆国特許第４．４２０
．７２４号に提示されている。
年１２月１３日にブライアンオーウエン（Ｂｒ１ａｎ
Ｏｗｅｎ ） に付与された合衆国特許第４．４２０
．７２４号に提示されている。
この増幅器は０，４ワツトで使用できる。またこの増幅
器では電界効果トランジスタ（ＦＥＴ ）のドレイン抵
抗が各増幅器に関して調整され、 て“なけれ
ばならな“・と“うのは前記ＦＥＴはＰＮＰトランジス
タに対して直流接続されているからである。しかし、上
記各伝送インピーダンス増幅器すなわち光受信器のドレ
イン抵抗を別々に調整する段階を除くことが切望されて
いる。
器では電界効果トランジスタ（ＦＥＴ ）のドレイン抵
抗が各増幅器に関して調整され、 て“なけれ
ばならな“・と“うのは前記ＦＥＴはＰＮＰトランジス
タに対して直流接続されているからである。しかし、上
記各伝送インピーダンス増幅器すなわち光受信器のドレ
イン抵抗を別々に調整する段階を除くことが切望されて
いる。
発明の構成
本件発明の実施例によれば、伝送インピーダンス増幅器
を用いた水中における伝送システムで使用される改良さ
れた光受信器が提示される。この改良された増幅器にお
いては、ＦＥＴのトレインが交流接続手段すなわちコン
デンサによってＰＮＰのエミッタに接続されていて、そ
れによってドレイン電圧を回路の直流バイアスに影響を
与えることなく所定の値だけ変化させることができるも
のである。
を用いた水中における伝送システムで使用される改良さ
れた光受信器が提示される。この改良された増幅器にお
いては、ＦＥＴのトレインが交流接続手段すなわちコン
デンサによってＰＮＰのエミッタに接続されていて、そ
れによってドレイン電圧を回路の直流バイアスに影響を
与えることなく所定の値だけ変化させることができるも
のである。
ＦＥＴは回路の直流バイアスに影響を与えることな（Ｐ
ＮＰトランジスタに交流接続されているので、もはやＦ
ＦＪＴのドレイン抵抗を調整する必要がない。単に＋５
ボルトの供給電圧が必要とされるだけである。
ＮＰトランジスタに交流接続されているので、もはやＦ
ＦＪＴのドレイン抵抗を調整する必要がない。単に＋５
ボルトの供給電圧が必要とされるだけである。
発明の実施例
第１図は光通信システムにおいて光受信器として用いら
れる従来の伝送インピーダンス増幅器の構成を示す図で
ある。当該伝送インピーダンス増幅器は前記オーウエン
の特許に提示されている。第１図を参照すると、電界効
果トランジスタ（ＦＥＴ）１０２のドレイン１５０はＰ
ＮＰトランジスタ１０３のエミッタに直流接続されてい
る。可変抵抗１１０は増幅器を適切てバイアスするため
に調整されなければならない。というのはＰＮＰ１０３
のエミッタ電圧はＦＥＴ１０２のドレイン電圧によって
制御されるからである。もし調整をしないと、増幅器に
おける１つの増幅器から他の増幅器へと続く特性の変化
によって増幅器の飽和すなわちカットオフが起こる。
れる従来の伝送インピーダンス増幅器の構成を示す図で
ある。当該伝送インピーダンス増幅器は前記オーウエン
の特許に提示されている。第１図を参照すると、電界効
果トランジスタ（ＦＥＴ）１０２のドレイン１５０はＰ
ＮＰトランジスタ１０３のエミッタに直流接続されてい
る。可変抵抗１１０は増幅器を適切てバイアスするため
に調整されなければならない。というのはＰＮＰ１０３
のエミッタ電圧はＦＥＴ１０２のドレイン電圧によって
制御されるからである。もし調整をしないと、増幅器に
おける１つの増幅器から他の増幅器へと続く特性の変化
によって増幅器の飽和すなわちカットオフが起こる。
ＦＥＴ１０２に続く段、すなわちｐＮＰトランジスタ１
０３およびＮＰＮトランジスタ１０・５の適切な動作は
可変バイアス抵抗１１０によって与えられる正確なバイ
アス電圧に依存している。−５，２ボルトと示されて負
電圧電源１６０と＋５ボルトと＋１０ボルトの２つの異
なる正の電圧電源１５４と１５９はトランジスタ１０２
．１０３および１０５に電圧を供給するためのものであ
り、＋１０ボルトは適切な逆バイアスをＰＩＮダイオー
ド１０１に供給するために要求されている。
０３およびＮＰＮトランジスタ１０・５の適切な動作は
可変バイアス抵抗１１０によって与えられる正確なバイ
アス電圧に依存している。−５，２ボルトと示されて負
電圧電源１６０と＋５ボルトと＋１０ボルトの２つの異
なる正の電圧電源１５４と１５９はトランジスタ１０２
．１０３および１０５に電圧を供給するためのものであ
り、＋１０ボルトは適切な逆バイアスをＰＩＮダイオー
ド１０１に供給するために要求されている。
第２図は本件発明の改良された伝送インピーダンス増幅
器の実施例を示す図である。当該増幅器では、ＦＥＴ
２０２のドレイン２５０がコンデンサ２１１によってＰ
ＮＰトランジスタ２０３のエミッタ２５６に接続されて
いる。この接続によって、直流バイアス電圧によって所
定の値に前もって設定されているバイアス点２０４の電
圧を所定の値だけ変化させることができ、その結果第１
図のような可変抵抗１１０の必要がなくなる。
器の実施例を示す図である。当該増幅器では、ＦＥＴ
２０２のドレイン２５０がコンデンサ２１１によってＰ
ＮＰトランジスタ２０３のエミッタ２５６に接続されて
いる。この接続によって、直流バイアス電圧によって所
定の値に前もって設定されているバイアス点２０４の電
圧を所定の値だけ変化させることができ、その結果第１
図のような可変抵抗１１０の必要がなくなる。
ＦＥＴ２０２に続く段２０３と２０５は抵抗２１７と２
１８とによってＦＥＴ２０２とは独立してバイアスされ
ているため、この段はたとえバイアス点２０４の電圧が
変化しても適切に作動する。またトランジスタ２０３の
エミッタ２５６が交流接続されているため、トランジス
タ２０３のコレクタ２５５の直流バイアスは負電圧供給
源なしに適切にバイアスされる。第１図の従来における
回路では、ＦＥＴ１０２とトランジスタ１０３とが直流
接続されているのでトランジスタ１０３を動作させるた
めの負電圧供給源１６０が必要となっている。ＦＥＴ２
０２のドレイン２５０のバイアスは抵抗２０７と２１２
とによって達成され、ＦＥＴ２０２のソース２５７のバ
イアスは抵抗２１０とコンデンサ２３４とによって達成
される。ＦＥＴ２０２のゲート２５８のバイアスは帰還
抵抗２０６によって達成される。
１８とによってＦＥＴ２０２とは独立してバイアスされ
ているため、この段はたとえバイアス点２０４の電圧が
変化しても適切に作動する。またトランジスタ２０３の
エミッタ２５６が交流接続されているため、トランジス
タ２０３のコレクタ２５５の直流バイアスは負電圧供給
源なしに適切にバイアスされる。第１図の従来における
回路では、ＦＥＴ１０２とトランジスタ１０３とが直流
接続されているのでトランジスタ１０３を動作させるた
めの負電圧供給源１６０が必要となっている。ＦＥＴ２
０２のドレイン２５０のバイアスは抵抗２０７と２１２
とによって達成され、ＦＥＴ２０２のソース２５７のバ
イアスは抵抗２１０とコンデンサ２３４とによって達成
される。ＦＥＴ２０２のゲート２５８のバイアスは帰還
抵抗２０６によって達成される。
第１図の従来技術では、＋１０ボルトの供給源１５９が
ＰＩＮダイオードＩＱ１を動作させるために使用されて
いる。しかし第２図では、このような電圧供給源は必要
としない。
ＰＩＮダイオードＩＱ１を動作させるために使用されて
いる。しかし第２図では、このような電圧供給源は必要
としない。
δ その理由は電源２５９からの＋５ボルトの逆バ
イアスがＰＩＮダイオード２０１を動作させるのには十
分なものであるからである。この＋５ボルトの電源２５
９にはインダクタ２２８が接続され、回路からの雑音を
排除するために抵抗のかわシとして使用される。このこ
とは抵抗による電圧降下を排除し、低電圧供給による動
作を可能とする。第１図の電圧差計１１０に対応する電
位差計を除いたのは、カスコード増幅器を形成するＦ
Ｅ Ｔ ２０２とＰＮＰトランジスタ２０３の間の直流
電圧を結合コンデンサ２１１が阻止するという新しいバ
イアス方法をとっているからである。
イアスがＰＩＮダイオード２０１を動作させるのには十
分なものであるからである。この＋５ボルトの電源２５
９にはインダクタ２２８が接続され、回路からの雑音を
排除するために抵抗のかわシとして使用される。このこ
とは抵抗による電圧降下を排除し、低電圧供給による動
作を可能とする。第１図の電圧差計１１０に対応する電
位差計を除いたのは、カスコード増幅器を形成するＦ
Ｅ Ｔ ２０２とＰＮＰトランジスタ２０３の間の直流
電圧を結合コンデンサ２１１が阻止するという新しいバ
イアス方法をとっているからである。
コンデンサ２２９は回路の出力からの直流電圧を阻止す
る。コンデンサ２２３．２２４．２２５および２２７は
、交流が回路に対して接地されている場合には減結合コ
ンデンサとして働く。抵抗２０９．２１２および２２０
は減結合抵抗として働く。抵抗２１３と２１４はトラン
ジスタ２０３の電流バイアスを決定し、抵抗２１７と２
１８はＰＮＰトランジスタ２０３に関するバイアス点を
決め、また抵抗２２１はＮＰＮトランジスタ２０５に関
するバイアス点を決める。
る。コンデンサ２２３．２２４．２２５および２２７は
、交流が回路に対して接地されている場合には減結合コ
ンデンサとして働く。抵抗２０９．２１２および２２０
は減結合抵抗として働く。抵抗２１３と２１４はトラン
ジスタ２０３の電流バイアスを決定し、抵抗２１７と２
１８はＰＮＰトランジスタ２０３に関するバイアス点を
決め、また抵抗２２１はＮＰＮトランジスタ２０５に関
するバイアス点を決める。
ＦＥＴ２０２およびトランジスタ２０３とはカスコード
増幅器を形成するため、ＦＥＴ２０２のドレイン２５０
の交流負荷はＰＮＰトランジスタ２０３のエミッタの交
流抵抗に等しい。増幅器の開ループ利得はＦＥ’ｌ’と
抵抗２１４の伝送コンダクタンスによって決まる。トラ
ンジスタ２０５は第２図の回路においてエミッタフォロ
ワとして配設されていて、所望の低インピーダンス出力
およびカスコード増幅器の出力に対する高負荷レジスタ
ンスを与え信号が次段によって負荷降下されることがな
い。
増幅器を形成するため、ＦＥＴ２０２のドレイン２５０
の交流負荷はＰＮＰトランジスタ２０３のエミッタの交
流抵抗に等しい。増幅器の開ループ利得はＦＥ’ｌ’と
抵抗２１４の伝送コンダクタンスによって決まる。トラ
ンジスタ２０５は第２図の回路においてエミッタフォロ
ワとして配設されていて、所望の低インピーダンス出力
およびカスコード増幅器の出力に対する高負荷レジスタ
ンスを与え信号が次段によって負荷降下されることがな
い。
本件発明の効果は、１）回路の消費電力の減少（実施例
では１００ミリワツト）、２授信器の低電流動作（実施
例では２０ミリアンペ ア）、３）＋５ボルトの単極
性電圧供給源のみを必要とする、４）バンド幅の改善（
実施例では２５ＭＨｚ以上）、および５）光受信器のダ
イナミックレンジが大きい（実施例では３３ｄＢにおい
て−５１ｄＢｍの最小信号から一１８ｄＢｍの最大信号
まで）である。
では１００ミリワツト）、２授信器の低電流動作（実施
例では２０ミリアンペ ア）、３）＋５ボルトの単極
性電圧供給源のみを必要とする、４）バンド幅の改善（
実施例では２５ＭＨｚ以上）、および５）光受信器のダ
イナミックレンジが大きい（実施例では３３ｄＢにおい
て−５１ｄＢｍの最小信号から一１８ｄＢｍの最大信号
まで）である。
第１図は従来の光受信器における伝送インピーダンス増
幅器を示す図、第２図は本件発明の改良された伝送イン
ピーダンス増幅器を示す図である。 ２００・・・光検出回路 ２０１・・・フォトダイオード ２０２・・・電界効果トランジスタ ２０３・・・ＰＮＰトランジスタ ２０５・・・ＮＰＮ トランジスタ ２１１・・・コンデンサ
幅器を示す図、第２図は本件発明の改良された伝送イン
ピーダンス増幅器を示す図である。 ２００・・・光検出回路 ２０１・・・フォトダイオード ２０２・・・電界効果トランジスタ ２０３・・・ＰＮＰトランジスタ ２０５・・・ＮＰＮ トランジスタ ２１１・・・コンデンサ
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １、フォトダイオードと当該フォトダイオードからの信
号を増幅するための改善された 伝送インピーダンス増幅器からなる光受信 器において、 前記増幅器が前記フォトダイオードから の信号を増幅するための電界効果トランジ スタ、 トランジスタ、および 前記電界効果トランジスタのドレインと 前記トランジスタのエミッタとの間に交流 接続を形成するための接続手段 とを含むことを特徴とする光受信器。 ２、特許請求の範囲第１項に記載の光受信器において、 前記交流接続手段がコンデンサを含むこ とを特徴とする光受信器。 ３、特許請求の範囲第１項に記載の光受信器において、 前記電界効果トランジスタのドレイン電 圧を前記増幅器の他の素子の直流バイアス レベルから独立して変化させ得ることを特 徴とする光受信器。 ４、特許請求の範囲第１項に記載の光受信器において、 該電界効果トランジスタ、該後段トラン ジスタおよび前記電界効果トランジスタと 前記後段トランジスタとが回路にとつて実 質的に必要な電圧を小さくする働きをする ことを特徴とする光受信器。
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US65020284A | 1984-09-13 | 1984-09-13 | |
| US650202 | 1984-09-13 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS6172406A true JPS6172406A (ja) | 1986-04-14 |
Family
ID=24607914
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP60201944A Pending JPS6172406A (ja) | 1984-09-13 | 1985-09-13 | 低電力伝送インピーダンスを用いた光受信器 |
Country Status (3)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS6172406A (ja) |
| FR (1) | FR2570231A1 (ja) |
| GB (1) | GB2164515B (ja) |
Families Citing this family (11)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4817208A (en) * | 1987-09-08 | 1989-03-28 | Westinghouse Electric Corp. | Fiber optic receiver |
| JPH0654852B2 (ja) * | 1989-11-30 | 1994-07-20 | 株式会社東芝 | 光受信回路 |
| US5432470A (en) * | 1991-08-02 | 1995-07-11 | Sumitomo Electric Industries, Ltd. | Optoelectronic integrated circuit device |
| ES2184710T3 (es) | 1999-04-01 | 2003-04-16 | Gen Instrument Corp | Generador de distorsion no lineal. |
| US6577177B2 (en) | 1999-04-01 | 2003-06-10 | General Instrument Corporation | Non-linear distortion generator |
| AU1816801A (en) * | 1999-12-10 | 2001-06-18 | General Instrument Corporation | Low distortion transimpedance amplifier using distortion cancellation technique |
| US6587243B1 (en) | 1999-12-10 | 2003-07-01 | General Instrument Corporation | Second order predistortor for a return laser transmitter |
| US6509789B1 (en) | 2000-01-24 | 2003-01-21 | General Instrument Corporation | Circuit for reducing second and third order intermodulation distortion for a broadband RF amplifier |
| US6466084B1 (en) | 2000-01-24 | 2002-10-15 | General Instrument Corporation | Circuit for reducing third order intermodulation distortion for a broadband RF amplifier |
| US6985020B2 (en) | 2002-07-09 | 2006-01-10 | General Instrument Corporation | Inline predistortion for both CSO and CTB correction |
| US20040052536A1 (en) | 2002-09-17 | 2004-03-18 | General Instrument Corporation | Second order predistortion circuit |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE1562059A1 (de) * | 1968-02-17 | 1970-02-26 | Messerschmitt Boelkow Blohm | Schaltungsanordnung mit einem elektrisch steuerbaren, lichtempfindlichen verstaerkerelement |
-
1985
- 1985-09-05 FR FR8513194A patent/FR2570231A1/fr active Pending
- 1985-09-09 GB GB08522317A patent/GB2164515B/en not_active Expired
- 1985-09-13 JP JP60201944A patent/JPS6172406A/ja active Pending
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| FR2570231A1 (fr) | 1986-03-14 |
| GB2164515B (en) | 1988-02-03 |
| GB8522317D0 (en) | 1985-10-16 |
| GB2164515A (en) | 1986-03-19 |
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