JPS62284519A

JPS62284519A - 信号検出回路

Info

Publication number: JPS62284519A
Application number: JP61127612A
Authority: JP
Inventors: Sadao Tanikoshi; 谷越　貞夫; Hiroyuki Ibe; 博之井辺; Taro Shibagaki; 太郎柴垣
Original assignee: Toshiba Corp
Current assignee: Toshiba Corp
Priority date: 1986-06-02
Filing date: 1986-06-02
Publication date: 1987-12-10
Also published as: US4795919A

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】３、発明の詳細な説明［発明の目的］（産業上の利用分野）本発明は、光デイジタル伝送方式の中継器等において、
伝送信号の断を確実に検出してノイズなどによる誤動作
を防止するための信号検出回路に関する。

（従来の技術）光デイジタル伝送方式においては、中継器および端局に
はアバランシェ・フォトダイオード等からなる光電変換
回路が設けられ、また変換された電気信号のピーク検出
により光電変換回路の増倍率および増幅利得をｉ＋ＩＩ
　ｍする自動利得１ＩＩＩＩ１１回路が設けられている
。従って光信号が断になると、光電変換回路の増倍率お
よび増幅利得が大きくなって、ノイズ成分の撮幅が大き
くなり、あたかも光信号の入力があるかの如く動作し、
誤った信号の中継や受信を行う虞れがある。この問題を
除去するため、信号断を検出して中継動作や受信識別動
作を停止することが必要となる。

信号断を検出する一つの方法として、前述のように信号
断のとき増倍率を大きくするためのアバランシェ・フォ
トダイオードのバイアス電圧が大きくなるから、これを
検出する方法がある。しかし、アバランシェ・フォトダ
イオードは温度依存性が大きく、そのバイアス電圧の検
出回路は温度補償を必要とするために、この方法では回
路構成が複雑になる、という欠点がある。

一方、光受信器や場合によっては中継器においても、伝
送信号からタイミング信号を抽出して伝送信号の識別再
生が行われており、信号断時はタイミング信号振幅が小
さくなる。従って、このタイミング信号振幅の判定によ
り信号断を検出することが考えられる。この方法では、
伝送信号のマーク率が小さい場合、信号入力時と信号断
時のタイミング信号の振幅差が小さくなるため、その差
の検出方法に工夫を要する。

第４図はその様な工夫を施した従来の信号断検出回路の
構成例である。タイミング回路１は、帯域通過フィルタ
１１、同調増幅器１２、リミッタ増幅器１４１．ｉ４２
等から構成され、その中間部からの差動出力信号を用い
て信号断を検出する。

即ち１ラミツタ増幅器１４１の差動出力の一つがバイポ
ーラトランジスタＱｌｌのベースに入り、このトランジ
スタＱｌｔのエミッタはレベルシフト用抵抗Ｒ１ｔを介
して、トランジスタＱ１３と抵抗Ｒ１３からなる定電流
源に接続されている。リミッタ増幅器１４１の他方の出
力は同様にトランジスタＱ１２のベースに入り、このト
ランジスタＱ１２のエミッタは抵抗Ｒ１２を介し、トラ
ンジスタＱ１４と抵抗Ｒ１４からなる定電流源に接続さ
れている。そして一方の出力は抵抗Ｒ１ｔによるレベル
シフトを受け、他方の出力は抵抗Ｒ１２のレベルシフト
を受けずに、それぞれ第１の比較回路４の二つの入力端
子に入り、これにより信号入力時と信号断時の振幅差が
僅かであっても大きいレベル差として検出することがで
きる。この比較回路４の出力をピーク検出回路５と第２
の比較回路６を通すことにより、信号断時と信号入力時
とを識別する。可変抵抗Ｒ１７、トランジスタＱｚ　ｓ
　、　Ｑｔ　ａおよび抵抗Ｒｔ　ｓ　、　Ｒｔ　ｓは、
トランジスタＱ１３と抵抗Ｒｔｉによる定電流源の電流
量を制御してレベルシフト量を可変するためのものであ
る。

ところでこの第４図の信号断検出回路は、差動入力形式
であり、タイミング回路１のリミッタ増幅器１４１とし
て差動増幅器を用いることが必要となる。この様な差動
増幅器を用いたタイミング回路は、シングルエンド形式
のタイミング回路に比べて位相偏差即ち、タイミング回
路の入力信号振幅を変化させた時に生じる入出力間の信
号の位相差が大きいことが知られている。例えばリミッ
タ増幅器として差動増幅器を用いた場合、差動対トラン
ジスタのペア性が不十分であると位相偏差を生じる。ま
た第４因の回路は可変抵抗Ｒ１７によりレベルシフト量
を可変としているが、このレベルシフト量の制御の結果
差動エミッタフォロアを構成するトランジスタＱＩｔ　
、Ｏｒ　２のコレクタ′Ｒ流が不平衡となり、レベルシ
フト量の温度特性が悪化する。

（発明が解決しようとする問題点）以上のように従来の光デイジタル伝送における中継器等
で信号断を検出する回路は、位相偏差特性の優れたシン
グルエンド型のタイミング回路を用いることができず、
また感度調整を行うと温度特性が悪くなる、といった問
題があった。

本発明はこの様な問題を解決した信号検出回路を提供す
ることを目的とする。

［発明の構成］（問題点を解決するための手段）本発明は、伝送信号からタイミング信号を抽出する。帯
域通過フィルタとシングルエンド型リミッタ増幅器をも
つタイミング回路を用い、そのリミッタ増幅器の出力の
レベルをシフトするレベルシフト回路と、このレベルシ
フト回路の出力を平均化する平滑回路とを設け、この平
滑回路の出力と前記リミッタ増幅器の出力を比較する第
１の比較回路、この比較回路出力のピーク値を検出する
ピーク検出回路およびこのピーク検出回路出力を識別す
る所定のしきい値をもつ第２の比較回路を備え、ピーク
検出出力がしきい値より小さい時に信号断出力を得るよ
うにしたものである。

（作用）本発明の構成によれば、最小信号入力時と信号断時のタ
イミング回路出力信号の振幅差が僅かであっても、レベ
ルシフト回路と第１の比較回路によりその振幅差を拡大
することにより、確実に信号断を検出することができる
。しかも本発明では、タイミング回路からの差動出力信
号を必要とせず、タイミング回路に位相偏差の小さいシ
ングルエンド型リミッタ増幅器を用いることができる。

またレベルシフト回路は一つであり、その出力を平滑回
路を通して第１の比較回路の一方の入力端子に供給する
ため、従来のようにレベルシフト回路を着初形式で構成
した場合のように温度変動によりレベルシフト量が変動
することはない。同様に電源電圧変動によるレベルシフ
ト量の変動もない。従って本発明の検出回路は、広い温
度範囲および電源電圧範囲で使用することができる。

（実施例）以下、本発明の詳細な説明する。

第１図は一実施例の信号断検出回路である。

１はタイミング回路であり、帯域通過フィルタ１１、同
調増幅器１２．第１および第２のリミッタ増幅器１３１
および１３２により構成されている。第１のリミッタ増
幅器１３１はシングルエンド型であり、その出力はレベ
ルシフト回路２に入力されている。レベルシフト回路２
は、コレクタが電源Ｖｃｃに接続され、ベースがリミッ
タ増幅器１３１の出力端子に接続されたｎｐｎトランジ
スタＱ１と、そのエミッタにレベルシフト用抵抗Ｒ１を
介して接続されたトランジスタＱ２と可変抵抗Ｒ２とか
らなる電流源とから構成されている。

レベルシフト用抵抗Ｒ１のトランジスタＱｉ側のノード
電位は第１の比較回路４の一方の入力端子に直接入り、
電流源側のノード電位は平滑回路３を介して直流電位と
して第１の比較回路４の他方の入力端子に入る。平滑回
路３は抵抗Ｒ３とコンデンサＣｒとからなる低域通過フ
ィルタである。

第１の比較回路４は、エミッタ共通のドライバトランジ
スタＱ３　、Ｑ４を用い、トランジスタＱ！ｉと抵抗Ｒ
４からなる定電流源を有する差動増幅器により構成され
ている。この第１の比較回路４の出力はピーク検出回路
５に入力されてピーク値が検出され、この出力信号は第
２の比較回路６により基準電圧Ｖ　ｒｅｆと比較される
ようになっている。

第２図は、タイミング回路１における第１のリミッタ増
幅器１３！の構成例である。この様なシングルエンド型
リミッタ増幅器の構成自体は周知である。

次のこの実施例の回路での信号断の検出動作を第３図を
用いて説明する。第３因のＶｂ　、Ｖｃはそれぞれ第１
因のｂ点、０点の電位であり、Ｖｄはｄ点の１位である
。Ｖｄは平滑回路３の出力であるから、一定の直流電位
である。ｖｂとＶｃは、抵抗Ｒ１によるレベルシフト量
に対応する一定の電位差Ｖｓを保っている。第１の比較
回路４は、トランジスタＱ３　、Ｑ４に同一電位が入力
された時に中間レベル出力を出し、トランジスタＱ３の
ベース電位が０４のベース電位より低い時に１１　Ｈ１
ルーベル信号を出力し、逆の場合に゛Ｌ″レベル信号を
出力するものである。

第３図（ａ）は、ｖｂの振幅（ゼロビーク値）がレベル
シフト量に対応する電位差ＶＳと等しい場合である。こ
の場合用１の比較回路４の出力点ｅの電位は、第３図（
ｄ）の８１のように中間レベルとなる。第３図（ｂ）は
リミッタ増幅器１３１の出力が振幅が大きい場合であり
、この場合用１の比較回路４の出力は第３図（ｄ）のｅ
２のように一定期間１１　Ｈｎレベルになる。また第３
図（Ｃ）はリミツタ増幅器１３１出力振幅が小ざい場合
であり、この場合用１の比較回路４の出力は第３１ｉＪ
（ｄ）の０３のように“Ｌ　”駅ベルとなる。この第１
の比較回路４の出力信号のピーク値がピーク検出回路５
により検出保持され、その値が第２の比較回路６によっ
てａｌ１位Ｖｒｅｒと比較される。そしてピーク検出回
路５の出力が基準電圧Ｖｒｅｆより低い時に信号断と判
定される。

レベルシフト量に対応する電位差Ｖｓは、レベルシフト
回路２の可変抵抗Ｒ２を制御することにより任意に設定
することができる。これにより、どのような入力信号レ
ベルにも対しても確実に動作させることができる。

以上のようにこの実施例によれば、位相偏差の小さいシ
ングルエンド型リミッタ増幅器を用いたタイミング回路
を利用して、信号断を確実に検出する回路を構成するこ
とができる。しかもレベルシフト回路が差動型でないか
ら、温度変動や電源電圧変動の影響が小さい。

本発明は上記した実施例に限られるものではない。例え
ば実施例ではレベルシフト回路にバイポーラトランジス
タを用いたエミッタフォロア回路を利用したが、電界効
果トランジスタを用いたソースフォロア回路を利用する
こともできる。またレベルシフト量を可変とする必要が
ない場合には、レベルシフト用抵抗の部分にダイオード
を一個或いは二個以上用いることができる。

その他、本発明はその趣旨を逸脱しない範囲で種々変形
して実施することが可能である。

［発明の効果〕以上述べたように本発明によれば、位相偏差の小さいシ
ングルエンド型リミッタ増幅器を用いたタイミング回路
を利用して、温度変動や電源電圧変動に対して安定な、
信号検出回路を実現することができる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例の信号検出回路を示す因、第
２因はそのリミッタ増幅器の構成例を示す図、第３因（
ａ）〜（ｄ）は第１図の回路動作を説明するための信号
波形図、第４図は従来の信号検出回路を示す図である。１・・・タイミング回路、１１・・・帯域通過フィルタ
、１２・・・同調増幅器、１３１．１３２・・・リミッ
タ増幅器（シングルエンド型）、２・・・レベルシフト
回路、３・・・平滑回路、４・・・第１の比較回路、５
・・・ピーク検出回路、６・・・第２の比較回路。

Claims

【特許請求の範囲】

（１）伝送信号からタイミング信号を抽出する、帯域通
過フィルタとシングルエンド型リミッタ増幅器を有する
タイミング回路と、前記リミッタ増幅器の出力のレベル
をシフトするレベルシフト回路と、このレベルシフト回
路の出力を平均化する平滑回路と、この平滑回路の出力
と前記リミッタ増幅器の出力のレベルを比較する第１の
比較回路と、この比較回路の出力のピーク値を検出する
ピーク検出回路と、このピーク値検出回路の出力を識別
する、所定のしきい値をもつ第２の比較回路とを備えた
ことを特徴とする信号検出回路。
（２）前記レベルシフト回路は、コレクタが電源に接続
され、ベースが前記リミッタ増幅器の出力端子に接続さ
れたバイポーラトランジスタと、このバイポーラトラン
ジスタのエミッタに接続されたレベルシフト用抵抗およ
び定電流源とから構成した特許請求の範囲第１項記載の
信号検出回路。