JPS63100848A - Optical reception circuit - Google Patents

Optical reception circuit

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JPS63100848A
JPS63100848A JP61246867A JP24686786A JPS63100848A JP S63100848 A JPS63100848 A JP S63100848A JP 61246867 A JP61246867 A JP 61246867A JP 24686786 A JP24686786 A JP 24686786A JP S63100848 A JPS63100848 A JP S63100848A
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signal
input
output
resistor
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Jiro Tanaka
二郎 田中
Takanori Sawai
沢井 孝典
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Abstract

PURPOSE:To contrive to simplify the circuit constitution by constituting the titled circuit by a photoelectric conversion element, a current/voltage converting circuit, an AC amplifier circuit, a waveform shaping circuit and an output buffer. CONSTITUTION:An optical current flows to a photodiode PD in response to an optical signal and converted into a voltage by a resistor R1, but the voltage signal is weak. The signal is amplified into an AC signal with a proper amplitude by 3-stage of AC amplifier circuits W1-W3 and passes through Schmitt circuits W4, K5 to be a rectangular wave. Further, the result is inverted and becomes an output Vout in response to the existence of light. Since the constitution of the block applying photoelectric conversion to the input signal and converting it into a voltage signal is very simple and AC amplification is adopted, the effect of a dark current of a photodetector and of a DC external light are eliminated and the effect of the dark current change due to the temperature change is excluded.

Description

【発明の詳細な説明】 口技術分野 この発明は、光データリンクに於て用いられる光受信回
路に関する。
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION Field of the Invention This invention relates to optical receiving circuits used in optical data links.

光ファイバを用いた通信システムに於ては、送信側と受
信側にそれぞれ送信機、受信機が設けられる。
In a communication system using optical fibers, a transmitter and a receiver are provided on the transmitting side and the receiving side, respectively.

双方向通信の場合は、両方の局に送受信機が設けられる
For two-way communication, both stations are provided with a transceiver.

光受信回路は、光信号を電気信号に変換する光電変換素
子と、これによって得られた光電流を増幅する回路と、
これをある閾値と比較して二値化する回路と、を備えて
いる。
The optical receiving circuit includes a photoelectric conversion element that converts an optical signal into an electrical signal, a circuit that amplifies the photocurrent obtained thereby,
It is equipped with a circuit that compares this with a certain threshold value and binarizes it.

げ)従来技術 光受信回路に於て、二値化回路は受信した信号を、I−
ルベルかLレベルかに弁別するものである。
g) In the conventional optical receiving circuit, the binarization circuit converts the received signal into I-
It distinguishes between level and L level.

以前は、固定閾値と、受信信号を直流増幅したものとを
比較して二値化していた。
Previously, the received signal was binarized by comparing it with a DC amplified signal using a fixed threshold value.

しかし、このような直流分を含む回路は、多くの問題が
あった。
However, such a circuit including a direct current component has many problems.

まず、光ファイバの長さや、発光素子、受光素子の性能
によって、Hレベルの信号強度が異なる。
First, the H level signal strength varies depending on the length of the optical fiber and the performance of the light emitting element and light receiving element.

このため固定閾値の設定が難しい。Therefore, it is difficult to set a fixed threshold value.

可能なHレベルの最小値として固定閾値を設定すれば、
受信ミスを防ぐことができるが、そうすると、信号の振
幅の大小により、Hレベル信号の幅が変化してしまう、
という欠点がある。
If a fixed threshold is set as the minimum possible H level,
Although reception errors can be prevented, the width of the H level signal will change depending on the amplitude of the signal.
There is a drawback.

この他、温度による暗電流の変化、オフセットの変化な
どという問題がある。
Other problems include changes in dark current and offset due to temperature.

このため、直流増幅した信号と固定閾値を比較する、と
いう回路は適用範囲が狭いという難点がある。
For this reason, a circuit that compares a DC amplified signal with a fixed threshold has the disadvantage that its scope of application is narrow.

そこで、微分信号を得て、これと閾値を比較する、とい
う回路を、本発明者等が発明した。閾値は上下に変化す
る可動閾値である。微分信号がプラスであれば、−Δの
閾値を、微分信号がマイナスであれば+Δの閾値を採用
する。
Therefore, the inventors invented a circuit that obtains a differential signal and compares it with a threshold value. The threshold is a movable threshold that changes up and down. If the differential signal is positive, a threshold of -Δ is adopted, and if the differential signal is negative, a threshold of +Δ is adopted.

こレバ、コンパレータが±Δのヒステリシスを持つとい
う事である。このような光受信回路は特開昭6O−23
9138(560,11,28公開)特開昭6O−24
0231(S60.11.29公開)特開昭6O−24
0232(S60.11.29公開)特開昭6O−24
2742(560,12,2公開)特開昭6O−246
138(560,12,5公開)特開昭6O−2479
67(560,12,7公開)特開昭61− 5655
0(561,3,22公開)特開昭6l−111578
(561,5,29公開)などに於て詳しく説明されて
いる。この回路は高速応答性に優れており、波形歪みが
小さい、という特長がある。
This means that the lever and comparator have a hysteresis of ±Δ. Such an optical receiving circuit is disclosed in Japanese Patent Application Laid-open No. 6O-23.
9138 (released on 560, 11, 28) JP-A-6O-24
0231 (released on S60.11.29) JP-A-6O-24
0232 (released on S60.11.29) JP-A-6O-24
2742 (560, 12, 2 release) JP-A-6O-246
138 (released on 560, 12, 5) JP-A-6O-2479
67 (released on December 7th, 1987) JP-A-61-5655
0 (Published on 561, 3, 22) JP-A-6L-111578
(561, 5, 29 published) etc. in detail. This circuit has excellent high-speed response and low waveform distortion.

極めて洗練された回路であるが、複雑な回路構成である
から、ディスクリートな部品で製作すると部品点数が多
くて、高価になる。専用のICを製作するとすれば、多
額の費用が必要となる。
Although it is an extremely sophisticated circuit, it has a complex circuit configuration, so if it were manufactured using discrete components, it would require a large number of parts and be expensive. If a dedicated IC were to be manufactured, a large amount of money would be required.

高速性があまり要求されないかわりに、コストを低減す
る事が要求される事もある。この場合、市販のS S 
I (small 5cale integrated
 circuit )を使って構成できるものである事
が望ましい。
In some cases, high speed is not required, but cost reduction is required. In this case, commercially available SS
I (small 5cale integrated
It is desirable that the configuration be possible using a circuit.

そこで、本発明者は、SS工を2個使用することにより
、市販の部品により構成することのできる光受信回路を
発明した。
Therefore, the present inventor invented an optical receiving circuit that can be constructed from commercially available parts by using two SS components.

特願昭6l−129717(S61.6.3出願)に説
明されている。
This is explained in Japanese Patent Application No. 129717 (S61.6.3).

この光受信回路は、光信号を光電流に変換する部分のみ
にディスクリートな部品が使われている。
This optical receiver circuit uses discrete components only in the part that converts optical signals into photocurrent.

高速性が要求されるからである。インピーダンスが高く
、微小な信号であるから、トランジスタをダーリントン
接続し、ホトダイオードと直列に接続した抵抗に流れる
電流を、前述のトランジスタ2個で増幅している。
This is because high speed is required. Since the impedance is high and the signal is small, the transistors are connected in Darlington, and the current flowing through the resistor connected in series with the photodiode is amplified by the two transistors mentioned above.

電圧信号を、ひきつづき増幅するのであるが、直流増幅
ではなく、交流増幅している。3段の交流増幅の後、シ
ュミットトリガ回路によって波形整形している。
The voltage signal is still amplified, but instead of DC amplification, it is AC amplification. After three stages of AC amplification, the waveform is shaped by a Schmitt trigger circuit.

交流増幅回路は新規なものである。動作については後に
説明する。インバータの出力と入力とを抵抗で接続した
ものである。
The AC amplifier circuit is new. The operation will be explained later. The output and input of an inverter are connected through a resistor.

シュミットトリガ回路は、インバータ2つを直列に接続
し、2段目の出力と初段の入力を抵抗によって接続した
ものである。これはよく用いられるシュミットトリガ回
路である。
A Schmitt trigger circuit has two inverters connected in series, and the output of the second stage and the input of the first stage are connected through a resistor. This is a commonly used Schmitt trigger circuit.

この回路は、電流電圧変換部にダーリントン接続した2
個のトランジスタなどを用いるので、十分に単純化され
ているとは言えない。
This circuit consists of two
Since this method uses several transistors, it cannot be said to be sufficiently simplified.

用途により、より単純な回路構成の方が望ましい、とい
う事もある。
Depending on the application, a simpler circuit configuration may be preferable.

つ)構 成 第4図によって光送受信回路の概略を説明する。1) Configuration The outline of the optical transmitter/receiver circuit will be explained with reference to FIG.

光コネクタGには、発光ダイオードLEDと、ホトダイ
オードPDが並設されている。光コネクタGには、2本
の光ファイバが着脱自在に取付けられる。
In the optical connector G, a light emitting diode LED and a photodiode PD are arranged in parallel. Two optical fibers are detachably attached to the optical connector G.

LEDは、送信信号SDによって駆動されるLEDドラ
イバJによってドライブされる。これは、■ルベルとL
レベルの2値の光信号を生ずる。
The LEDs are driven by an LED driver J driven by a transmission signal SD. This is ■Rubell and L
Generates a binary level optical signal.

PDは光信号を受信する。これを微弱な電流とする。PD receives optical signals. This is considered to be a weak current.

電流電圧変換Aは、微弱な電流に比例した電圧信号を生
ずる。
Current-voltage conversion A produces a voltage signal proportional to the weak current.

交流増幅Bは、この電圧信号を交流増幅するものである
。直流増幅しないのが、ひとつの特徴である。
AC amplification B performs AC amplification of this voltage signal. One feature is that there is no DC amplification.

これを波形整形Eによって、整った矩形パルスに変換す
る。
This is converted into a regular rectangular pulse by waveform shaping E.

出力バッファFは、電圧値、および出力インピーダンス
を適合した値にし、受信信号RDとするものである。
The output buffer F sets the voltage value and output impedance to suitable values, and outputs the received signal RD.

一+−SVの電源が外部から供給される。これは送信部
電源ともなるし、電源フィルタHを通して受信部電源と
もなる。
A power supply of 1+-SV is supplied from the outside. This serves as a power source for the transmitting section and, through a power filter H, also serves as a power source for the receiving section.

このような−膜構成は、前述の特願昭61−12971
7にも共通するものである。
Such a membrane structure is disclosed in the above-mentioned Japanese Patent Application No. 12971/1986.
This is also common to 7.

第1図によって具体的な回路例を説明する。A specific circuit example will be explained with reference to FIG.

この回路の主要部は、インバータを6個、直列に接続し
てなる。
The main part of this circuit consists of six inverters connected in series.

インバータWx〜W3は交流増幅回路を構成する。Inverters Wx to W3 constitute an AC amplifier circuit.

インバータW4 、 Wsは波形整形回路を構成する。Inverters W4 and Ws constitute a waveform shaping circuit.

W6は出力バッファである。W6 is an output buffer.

電流電圧変換回路Aは、ホトダイオードPD。The current-voltage conversion circuit A is a photodiode PD.

抵抗R1、ダイオードDlとよりなる。It consists of a resistor R1 and a diode Dl.

ホトダイオードPDのカソードは電源(5■)に接続し
である。アノードは抵抗R1に接続しである。この点を
3点とする。R1の他端は接地しである。3点とアース
の間に、バイパス用のダイオードD1が順方向に接続さ
れている。
The cathode of the photodiode PD is connected to the power supply (5). The anode is connected to resistor R1. This point is worth 3 points. The other end of R1 is grounded. A bypass diode D1 is connected in the forward direction between the three points and the ground.

ホトダイオードPDに光が入射すると、逆バイアスされ
ているので、PDに光電流が流れる。これは抵抗に1に
も流れるから、a点の電圧Vaは、Va = I R1
(1) となる。これが電流電圧変換である。R1を大きくすれ
ば電圧信号が大きくなるが、そうすると、動作が遅れる
ので、速度の要求、入力インピーダンスの要求を満すよ
うに、適当な値とする。
When light enters the photodiode PD, since it is reverse biased, a photocurrent flows through the photodiode PD. Since this also flows through resistor 1, the voltage Va at point a is Va = I R1
(1) becomes. This is current-voltage conversion. If R1 is increased, the voltage signal becomes larger, but then the operation is delayed, so it is set to an appropriate value so as to satisfy the speed requirements and input impedance requirements.

ダイオードDiは、入力信号が大き過ぎる場合に、3点
の電圧を、ダイオードの頭方向電圧降下分以下に保つた
めのものである。
The diode Di is used to keep the voltages at the three points below the voltage drop in the head direction of the diode when the input signal is too large.

入力信号が大きい場合、(1)式に従わず、光信号が存
在する時でも、0.6V以上にならないようにしである
When the input signal is large, equation (1) is not followed and the voltage should not exceed 0.6V even when an optical signal is present.

後段の増幅回路の増幅率は十分大きくて、微弱な光信号
であっても十分な大きさに増幅できるようにしである。
The amplification factor of the subsequent amplifier circuit is sufficiently large so that even a weak optical signal can be amplified to a sufficient magnitude.

反対に、入力信号の振幅が大きすぎると、増幅回路が飽
和してしまう。このため、Hレベルの時間が、実際より
長くなってしまう。
Conversely, if the amplitude of the input signal is too large, the amplifier circuit will become saturated. Therefore, the time at H level becomes longer than it actually is.

つまり波形が歪む。このようなことを防ぎ、入力信号が
大き過ぎる時は、これを適当なレベルへ引きもどすため
に、ダイオードD1が入っているのである。
In other words, the waveform is distorted. Diode D1 is included to prevent this and to pull the input signal back to an appropriate level when it is too large.

インバータW1は、点aとカップリングコンデンサC1
を介してつながっている。
Inverter W1 connects point a and coupling capacitor C1
are connected through.

インバータW1の出力Cと入力すとは抵抗R2によって
接続される。
The output C of the inverter W1 and the input are connected through a resistor R2.

インバータW2の出力eと入力dとは抵抗R3によって
接続される。
Output e and input d of inverter W2 are connected through resistor R3.

インパークW3の出力gと入力Cとは抵抗R4によって
接続される。
Output g and input C of impark W3 are connected through resistor R4.

インバータW1の出力Cと、インバータW2の入力dと
はカップリングコンデンサC2によって接続される。
The output C of the inverter W1 and the input d of the inverter W2 are connected by a coupling capacitor C2.

インバータW2の出力Cと、Wsの入力fとは、カップ
リングコンデンサC3によって接続される。
The output C of the inverter W2 and the input f of Ws are connected by a coupling capacitor C3.

W1〜W3と、これに伴う抵抗R2〜R4は、交流増幅
回路を構成する。
W1 to W3 and associated resistors R2 to R4 constitute an AC amplifier circuit.

インバータは論理回路に用いられるディジタル回路素子
である。これは入力がL又は[Iの2レベル、出力が[
I又はLの2レベルを取るように利用される。これがふ
つうの使いかたである。
An inverter is a digital circuit element used in logic circuits. This has two levels of input: L or [I, and output is [
It is used to take two levels, I or L. This is the normal usage.

インバータはアナログ回路素子として設計されたもので
はないし、アナログ素子として使われる事もない。
Inverters were not designed as analog circuit elements, nor are they used as analog elements.

インバータはしかしながら、最も簡単な論理回路である
。これを増幅回路として利用できれば、極めて安価で単
純な増幅回路となる。
Inverters, however, are the simplest logic circuits. If this can be used as an amplifier circuit, it will be an extremely inexpensive and simple amplifier circuit.

本発明者達は、インバータの入出力を抵抗でつなぐ、と
いう極めて簡単な工夫によって交流増幅回路を構成でき
ることに、最初に想い到った。
The inventors of the present invention first realized that an AC amplifier circuit could be constructed by an extremely simple device of connecting the input and output of an inverter with a resistor.

これは、特願昭6O−218840(560゜10.1
出願)に説明しである。
This is patent application No. 6O-218840 (560°10.1
Application).

本発明の特徴は、インバータによる交流増幅回路にある
のではない。しかし、この交流増幅回路は、未だ公知で
ないから、ここで説明する。
The feature of the present invention is not in the AC amplifier circuit using an inverter. However, since this AC amplifier circuit is not yet known, it will be explained here.

インバータの入力と出力とを抵抗で接続する、という事
が、そもそも反常識的である。2段のインバータの入力
、出力を抵抗で接続するということ、すなわち、ここで
〜Va、’wVsをR6で接続するという事は、しばし
ば行われる。
Connecting the input and output of an inverter with a resistor is contrary to common sense. It is often done to connect the input and output of the two-stage inverter with a resistor, that is, to connect ~Va and 'wVs with R6.

しかし、インバータ1個の入出力を抵抗で接続するとい
う事はかつてなされた事がない。論理素子として使われ
るインバータであるから、入出力を接続するという事は
考えられない。
However, connecting the input and output of one inverter with a resistor has never been done before. Since the inverter is used as a logic element, it is unthinkable to connect input and output.

抵抗にでつながれたインバータの入力、出力は、電源電
圧Vccの半分程度の電圧Voにとどまる。
The input and output of the inverter connected to the resistor remain at a voltage Vo that is about half of the power supply voltage Vcc.

発振するのではない。It doesn't oscillate.

■0は、入力のLレベルでもなければ、Hレベルでもな
い。中間的な電圧であって、入力が禁止されている領域
の電圧である。通常の使い方では、遷移の瞬間に通過す
るだけの電圧である。
(2) 0 is neither the L level nor the H level of the input. This is an intermediate voltage, and is a voltage in a region where input is prohibited. In normal usage, this is the only voltage that passes through at the moment of the transition.

しかしながら、入力=出力=Voという状態は安定な状
態である。入力電圧がなければ、入力、出力はVoてあ
り続ける。
However, the state where input=output=Vo is a stable state. If there is no input voltage, the input and output continue to be Vo.

交流の入力信号が・インバータの入力に入るとする。Assume that an AC input signal enters the input of the inverter.

入力がVOから上るか、下るかする。出力は入力と反対
に動く。入力変化より、出力変化が大きいから、増幅作
用が生ずる。
Input goes up or down from VO. The output moves in the opposite direction to the input. Since the output change is larger than the input change, an amplification effect occurs.

ところが、負帰還を与える抵抗があるので、入力電圧は
出力に引寄せられる。このため抵抗が小さい時は、増幅
率も小さい。入力電圧は、出力に引寄せられて■0に戻
ろうとする。入力がvOに近づくと、出力も■0に近づ
くので、出力が入力を引寄せる力は弱くなる。緩和函数
に従って、入力、出力ともにVoへ戻ってゆく。
However, because there is a resistor that provides negative feedback, the input voltage is pulled toward the output. Therefore, when the resistance is small, the amplification factor is also small. The input voltage is attracted to the output and tries to return to zero. When the input approaches vO, the output also approaches ■0, so the force with which the output attracts the input becomes weaker. Both input and output return to Vo according to the relaxation function.

この緩和はkの値にもよるが、かなり遅い。そこで、交
流入力信号が十分に速ければ、インバータはこの信号を
忠実に交流増幅する事ができる。
This relaxation is quite slow, depending on the value of k. Therefore, if the AC input signal is fast enough, the inverter can faithfully AC amplify this signal.

三段増幅W1% W3であるから、全体のゲインは、そ
れらの積になる。増幅は四段であっても三段であっても
かまわない。三段以上であればよい。
Since the three-stage amplification is W1% and W3, the overall gain is the product of these. The amplification may be performed in four stages or in three stages. It should be three or more steps.

−例を示す。- Give an example.

R2:50ビl、Ra=1MΩ、R4= 100 kΩ
、C2=0.01 μF 、 C3=2.2 pF ト
t6o 増幅dにICノ例で、1段目が10dB、2段
目20dB、3段目が3 dBである。合計33 dB
になる。
R2: 50 bil, Ra=1MΩ, R4= 100 kΩ
, C2=0.01 μF, C3=2.2 pF t6o In the example of an IC for amplification d, the first stage is 10 dB, the second stage is 20 dB, and the third stage is 3 dB. Total 33 dB
become.

3段目の増幅率が小さいのは、カップリングコンデンサ
C3が小さいからである。
The reason why the third stage amplification factor is small is because the coupling capacitor C3 is small.

この他に、入力信号の大きさやインピーダンス、速度に
応じて、適当な定数を決定する。
In addition, appropriate constants are determined depending on the magnitude, impedance, and speed of the input signal.

こうして、g点に交流増幅した信号が得られる。In this way, an AC amplified signal is obtained at point g.

01〜C3を用いて直流分を落しているから、ホトダイ
オードPDの暗電流や、直流外乱光の影響、温度による
暗電流変化など、直流分が全て落ちている。
01 to C3 are used to reduce the DC component, all DC components such as the dark current of the photodiode PD, the influence of DC disturbance light, and dark current changes due to temperature are eliminated.

W4の出力iとW5の入力が接続され、W5の出力jが
、W4の入力りに抵抗R6で接続される。R6は正帰還
を与える抵抗である。これはシュミットトリガ回路とし
て、しばしば使われる。周知である。
The output i of W4 is connected to the input of W5, and the output j of W5 is connected to the input of W4 through a resistor R6. R6 is a resistor that provides positive feedback. This is often used as a Schmitt trigger circuit. It is well known.

入力りが、例えばI−Iレベルに変わったとする。Suppose that the input voltage changes to, for example, I-I level.

中間点iがLレベルに変わる。するとj点がHレベルに
変わる。■■レベルであるj点は、最初の入力りを強(
IIレベルに引上げるから、hは急速にIIレベルにな
り、出力jも1ルベルとなる。このように、ヒステリシ
スをともなったシュミット回路となるのである。
Intermediate point i changes to L level. Then, point J changes to H level. Point j, which is at the ■■ level, has a strong initial input (
Since it is raised to the II level, h quickly becomes the II level and the output j also becomes 1 level. In this way, it becomes a Schmitt circuit with hysteresis.

R5とC4によって、交流増幅回路Bの出力gが、シュ
ミット回路の入力りに接続される。
R5 and C4 connect the output g of the AC amplifier circuit B to the input of the Schmitt circuit.

R5は例えば62 kΩ、C4は例えば、0.01μF
である。
R5 is, for example, 62 kΩ, and C4 is, for example, 0.01 μF.
It is.

交流信号は、主にC4を通じて、シュミット回路に伝わ
り、ここで波形整形される。規則正しい矩形波になるわ
けである。
The AC signal is transmitted to the Schmitt circuit mainly through C4, and is waveform-shaped there. This results in a regular square wave.

R5は、比較的遅い信号をも通すために設けである。ま
た信号に変化が少ない場合、シュミット回路のレベルが
狂う慣れがあるので、これを防ぐ作用がある。
R5 is provided to allow even relatively slow signals to pass through. Also, when there is little change in the signal, the Schmitt circuit's level tends to go out of order, so this has the effect of preventing this.

インバータW6は出力バッファである。これは出力イン
ピーダンスを下げ、電圧をS S I L/へ/l/(
こする、ということもあるが、インバータの数を偶数に
して、3点とに点のレベル変化を同方向にするためにも
設けであるのである。
Inverter W6 is an output buffer. This lowers the output impedance and increases the voltage to S S I L//l/(
Although it is sometimes referred to as rubbing, it is also provided to make the number of inverters an even number so that the level changes at the three points and the three points are in the same direction.

つまり、光が存在する時に点はHレベルとなり、光が無
い時、k点はLレベルとなる。
That is, when light is present, the point is at H level, and when there is no light, point k is at L level.

しかし、このような事が要求されない事もある。However, there are cases where this is not required.

その場合は、W6を省いてもよいし、反対にひとつ加え
て、W6. W7としてもよい。
In that case, W6 may be omitted, or on the contrary, one may be added and W6. It may also be W7.

に))作 用 光信号に応じて、ホトダイオードに光電流が流れる。こ
れが、klによって電圧となる。この電圧信号は微弱で
ある。3段の交流増幅回路W1〜W3によって、適当な
振幅の交流信号になる。これが、W4 、 Wsのシュ
ミット回路を通る事により、矩形波になる。さらに反転
して、光の存在、非存在に対応した出力Voutとなる
)) A photocurrent flows through the photodiode in response to the optical signal. This becomes a voltage depending on kl. This voltage signal is weak. The three-stage AC amplifier circuits W1 to W3 generate an AC signal with an appropriate amplitude. This becomes a rectangular wave by passing through the Schmitt circuit of W4 and Ws. Further, it is inverted, resulting in an output Vout corresponding to the presence or absence of light.

オ)回路例I 第2図に第2の回路例を示す。e) Circuit example I FIG. 2 shows a second circuit example.

これは、電流電圧変換部の接続が異なっている。This differs in the connection of the current-voltage converter.

ホトダイオードのアノードを接地している。カソードは
、抵抗R1と接続しである。抵抗R1の他端は電源に接
続しである。R1と並列に、ダイオードDlが順方向に
接続しである。
The anode of the photodiode is grounded. The cathode is connected to resistor R1. The other end of the resistor R1 is connected to the power supply. A diode Dl is connected in parallel with R1 in the forward direction.

3点の電圧Vaは、前例とは反対になって、Va = 
Vcc −I R1(2) となる。
The voltage Va at the three points is opposite to the previous example, and Va =
Vcc -I R1 (2).

これに応じて、インバータの数を5個にし、W6を除い
ている。光の存在を、VoutのHレベルに対応させる
ためである。
Accordingly, the number of inverters is increased to five, and W6 is excluded. This is to make the presence of light correspond to the H level of Vout.

fhl 回路例■ 第3図に第3の回路例を示す。fhl circuit example ■ FIG. 3 shows a third circuit example.

これは、光電変換素子としてホトダイオードPDのかわ
りに、ホトトランジスタP Trを用いている。
This uses a phototransistor PTr instead of a photodiode PD as a photoelectric conversion element.

ホトトランジスタのコレクタが電源に接続されている。The collector of the phototransistor is connected to a power supply.

エミッタが抵抗Rzに接続される。Rtの他端は接地さ
れている。
The emitter is connected to a resistor Rz. The other end of Rt is grounded.

R1と並列に、ダイオードD1が順方向に接続されてい
る。
A diode D1 is connected in parallel with R1 in the forward direction.

ホトトランジスタであるから、自らの中に増幅作用を持
っている。従って、微弱な入力信号に対しても好適に機
能する。
Since it is a phototransistor, it has an amplification effect within itself. Therefore, it functions well even for weak input signals.

しかし、ホトトランジスタは動作が遅いので、入力信号
の変化の遅いものに対してのみ、使用する事ができる。
However, since phototransistors operate slowly, they can only be used for input signals that change slowly.

(+)効 果 (1)入力信号を光電変換し、電圧信号に変換する部分
の構成が極めて単純である。
(+) Effects (1) The configuration of the part that photoelectrically converts input signals and converts them into voltage signals is extremely simple.

(2)交流増幅するから、受光素子の暗電流や、直流外
乱光の影響を除くことができる。温度変化による暗電流
変化の影響も除くことができる。
(2) Since AC amplification is performed, the dark current of the light receiving element and the influence of DC disturbance light can be removed. The influence of dark current changes due to temperature changes can also be removed.

(3)  ダイオードD1によって、過大な信号をカッ
トするから、ダイナミックレンジが広くなる。光ファイ
バの長短により、信号光の強さはさまざまであるが、ど
のような光信号であっても増幅、二値化する事ができる
(3) Since the diode D1 cuts excessive signals, the dynamic range becomes wider. The strength of the signal light varies depending on the length of the optical fiber, but any optical signal can be amplified and binarized.

(4)  インバータを用いる事により増幅、二値化を
行なっている。直流増幅器やコンパレータ、定電流回路
などを不要とする。
(4) Amplification and binarization are performed by using an inverter. Eliminates the need for DC amplifiers, comparators, constant current circuits, etc.

極めて、簡単な回路構成であるから、SSIを用いて容
易にしかも安価に製作する事ができる。
Since it has an extremely simple circuit configuration, it can be manufactured easily and inexpensively using SSI.

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

第1図は本発明の光受信回路の第1の例を示す回路図。 第2図は本発明の光受信回路の第2の例を示す回路図。 第3図は本発明の光受信回路の第3の例を示す回路図。 第4図は光受信回路の構成図。 FIG. 1 is a circuit diagram showing a first example of the optical receiving circuit of the present invention. FIG. 2 is a circuit diagram showing a second example of the optical receiving circuit of the present invention. FIG. 3 is a circuit diagram showing a third example of the optical receiving circuit of the present invention. FIG. 4 is a configuration diagram of the optical receiving circuit.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 2値のデジタル信号を伝送する光データリンクの受信回
路において、光電変換素子、電流電圧変換回路、交流増
幅回路、波形整形回路及び出力バッファよりなる光受信
回路であつて、電流電圧変換回路は、光電変換素子とこ
れに直列に接続された抵抗R_1と、抵抗R_1に対し
て並列で順方向に接続されたダイオードD_1となり、
交流増幅回路は、インバータの入出力を抵抗によつて接
続し、相互にコンデンサによつて接続された3段あるい
はそれ以上の段数のインバータによつて構成されており
、波形整形回路は直列につながれた2つのインバータW
_4、W_5と、インバータW_5の出力をW_4の入
力に帰還する抵抗R_6と、交流増幅回路の増幅出力を
インバータW_4に入力するための抵抗R_5とこれに
並列に接続されるコンデンサC_4とよりなり、出力バ
ッファは出力入力信号を合致させるためのインバータよ
りなる事を特徴とする光受信回路。
In an optical data link receiving circuit that transmits binary digital signals, the optical receiving circuit is composed of a photoelectric conversion element, a current-voltage conversion circuit, an AC amplifier circuit, a waveform shaping circuit, and an output buffer, and the current-voltage conversion circuit is: A photoelectric conversion element, a resistor R_1 connected in series to the photoelectric conversion element, and a diode D_1 connected in parallel to the resistor R_1 in the forward direction,
The AC amplifier circuit is composed of three or more stages of inverters, each with the input and output of the inverter connected through a resistor and mutually connected through a capacitor, and the waveform shaping circuit is connected in series. two inverters W
_4, W_5, a resistor R_6 for feeding back the output of the inverter W_5 to the input of W_4, a resistor R_5 for inputting the amplified output of the AC amplifier circuit to the inverter W_4, and a capacitor C_4 connected in parallel to this, An optical receiving circuit characterized in that the output buffer consists of an inverter for matching output and input signals.
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