KR100554163B1 - 수신된 광신호의 소광비 특성을 고려한 버스트 모드 광수신장치 - Google Patents

수신된 광신호의 소광비 특성을 고려한 버스트 모드 광수신장치 Download PDF

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Abstract

수신된 광신호의 소광비 특성을 고려한 버스트 모드 광 수신장치가 개시된다. 본 발명에 따른 버스트 모드 광 수신장치는 외부로부터 소정의 소광비 및 버스트 특성을 갖는 광 신호를 수신하여 전류 신호로 변환하는 포토 다이오드, 포토 다이오드에 의해 전류 변환된 신호를 전압 신호로 변환하며, 전압 변환된 신호를 증폭하여 출력하는 전치 증폭기, 제어신호의 따라 제어되는 소정의 DC 전압을 기준으로, 전치 증폭기에서 증폭된 신호의 탑 피크 전압과 바텀 피크 전압을 검출하고, 검출된 탑 피크 전압과 바텀 피크 전압의 중간 값을 제1기준 전압으로서 출력하는 제1피크 검출기, 전치 증폭기에서 증폭된 신호와 제1기준전압을 입력하여 그 차를 증폭하는 제1리미팅 증폭기, 제1리미팅 증폭기에서 제한 증폭된 신호를 버퍼링하는 버퍼 및 버퍼에서 출력된 신호의 바텀 피크를 검출하여, 제어신호로서 출력하는 제1바텀 피크 검출기를 구비하는 것을 특징으로 하며, 소광비 특성을 고려한 피크 검출기를 이용함으로써, 소광비에 상응하는 DC 오프셋을 가지고 수신되는 버스트 패킷이 수신되어도 소광비에 상응하는 DC 오프셋의 영향을 받지 않고 실제 버스트 패킷의 탑 및 바텀 피크 전압을 정확히 검출할 수 있으며, 따라서, 수신장치에서 출력되는 신호의 파형 왜곡을 최소화할 수 있다.

Description

수신된 광신호의 소광비 특성을 고려한 버스트 모드 광 수신장치{Bust mode optical receiver which allows for a characteristic of extinction ratio of received optical signal}
도 1은 버스트 모드 수신기가 이용되는 수동 광가입자 망 시스템(PON:Passive Optical Network)을 도시한다.
도 2는 송신기에서 광원으로 쓰이는 LD(Laser Diode)는 구동전류, 온도 및 광출력 간의 특성이 나타내는 도면이다.
도 3은 일반적인 피드 포워드(Feed Forward) 형태의 버스트 모드 광수신기에서 이용되는 피크 검출기를 나타내는 도면이다.
도 4는 피드백(Feed Back) 형태의 버스트 모드 광수신기를 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 버스트 모드 광 수신장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 버스트 모드 수신장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 버스트 모드 수신장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다.
도 8은 도 5 내지 도 7에서 제1피크 검출기(310,410,510)를 제어하는 제어신호(CNT)의 특성을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 도 5, 도 6, 도 7에 도시된 제1피크 검출기(312,412,512)의 일실시예를 나타내는 회로도이다.
도 10은 도 5, 도 6, 도 7에 도시된 제2피크 검출기(332,432,532)의 일실시예를 나타내는 회로도이다.
도 11은 도 5, 도 6, 도 7에 도시된 버스트 모드 광 수신장치의 주요 신호 파형을 나타내는 도면이다.
도 12는 도 7에 도시된 제1피크 검출기가 제어신호(CNT)의 제어를 받지 않을 경우, 각 부의 주요 신호 파형을 나타내는 도면으로,
본 발명은 버스트 모드 수신기에 관한 것으로, 특히, 수신된 광신호의 소광비 특성을 고려한 버스트 모드 광 수신장치에 관한 것이다.
도 1은 버스트 모드 수신기가 이용되는 수동 광가입자 망 시스템(PON:Passive Optical Network)을 도시한다. PON 시스템에서 OLT(Optical Line Termination, 30)는 수동 광 분리기(Passive Optical Splitter, 20)를 통해 다수의 ONU(Optical Network Unit, 10a~10d)들로부터 광패킷 신호를 수신한다. 이 때, OLT(30)의 광 수신기는 각각의 ONU(10a~10d)와의 거리 차이 때문에 발생하는 광신호의 분산현상으로 인해 신호 크기가 다른 즉, 버스트 특성을 갖는 광패킷들을 수신하게 되며, 패킷내의 디지털 신호는 연속적인 "1"이나 "0"신호를 갖는다. 버스트 모드 수신기는 이와 같이 버스트 특성을 갖는 광패킷 신호를 수신하는 OLT에 이용된다.
한편, 송신기에서 광원으로 쓰이는 LD(Laser Diode)는 구동전류, 온도 및 광출력 간에 도 2에 도시된 바와 같은 특성이 있다. 이 때, LD의 소광비는 P1/P0로 표현되며, 이 때, P0는 데이터 "0"일 때의 빛의 세기를 나타내고, P1은 데이터 "1"일 때의 빛의 세기를 나타낸다. 이상적인 경우, 소광비는 무한대(∞)이어야 한다. 즉, 데이터 "0"일 때는 광신호가 검출되지 않아야 하나, 실제로는 도 2에 도시된 바와 같이 미약한 신호가 검출된다. 이러한 LD의 소광비 특성으로 인해 수신 장치에서 펄스 폭 왜곡(PWD:Pulse Width Distortion)이 발생할 가능성이 높다.
따라서, 수신장치에서는 수신되는 광신호의 버스트 특성 및 소광비 특성을 모두 고려해야 정확한 데이터 검출이 가능하다.
도 3은 일반적인 피드 포워드(Feed Forward) 형태의 버스트 모드 광수신기에서 이용되는 피크 검출기(United States Patent No. 5,475,342 참조)를 나타내는 도면이다. 도 3을 참조하면, 피크 검출기는 탑 피크 검출을 위한 탑-홀드 회로(top-hold circuit,100)와 바텀 피크 검출을 위한 바텀-홀드 회로(bottom-hold circuit,110)로 구성되어 있다. 이러한 형태의 피크 검출기는 이상적인 광신호 즉, 소광비가 무한대인 경우에는 적합하지만, 소광비가 무한대가 아닌 즉, 도 2와 같은 원리로 생성되어진 광신호에는 적합하지 않다. 그 이유는 수신된 신호가 전치 증폭기를 통과한 후, 탑-홀드 회로의 피크 검출 커패시터 301이 리셋 신호에 의해 방전될 때, 이후에 입력될 광패킷 신호의 탑 피크 전압보다 높은 회로 DC 전압으로 방전된다. 따라서, 리셋신호가 끝난 후 다음 광패킷 신호가 입력되더라도 커패시터 301은 충전되지 않고 회로 DC 전압을 유지하게 되며, 결국 탑-홀드 회로(100)의 출력단자 Out으로 잘못된 탑 피크 전압이 검출된다. 여기서, 리셋신호는 광패킷 신호가 존재하지 않는 구간에서 탑 및 바텀 홀드 회로를 방전시키기 위한 신호이다.
도 4는 피드백(Feed Back) 형태의 버스트 모드 광수신기로서, 소광비 특성에 의해, 수신된 광신호에 존재하는 다크 레벨(dark level) 신호를 제거하기 위한 것이다(United States Patent No. 5,430,766 참조). 도 4에 도시된 수신장치는 전치 증폭기 전단에 DC 보상기(compensator)를 사용하여 다크 레벨 신호를 제거한다. 그러나, 도 4에 도시된 바와 같이 피크 검출기들(206,208), 증폭기(204), 저역통과필터(202)등과의 조합으로는 정확하게 다크 레벨 신호를 제거하기 힘들며, 그 구조 또한 복잡하다는 단점이 있다.
따라서, 보다 간단한 회로구조를 가지면서 수신된 광신호의 소광비 특성에 영향을 받지 않고 정확게 피크 전압을 검출함으로서, 왜곡을 최소화하는 버스트 모드 광 수신장치가 요구된다.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 수신된 광신호의 소광비 특성을 고려한 버스트 모드 광 수신장치에 관한 것이다.
상기 과제를 이루기 위해, 본 발명에 따른 버스트 모드 광 수신장치는 외부로부터 소정의 소광비 및 버스트 특성을 갖는 광 신호를 수신하여 전류 신호로 변환하는 포토 다이오드, 포토 다이오드에 의해 전류 변환된 신호를 전압 신호로 변환하며, 전압 변환된 신호를 증폭하여 출력하는 전치 증폭기, 제어신호의 따라 제어되는 소정의 DC 전압을 기준으로, 전치 증폭기에서 증폭된 신호의 탑 피크 전압과 바텀 피크 전압을 검출하고, 검출된 탑 피크 전압과 바텀 피크 전압의 중간 값을 제1기준 전압으로서 출력하는 제1피크 검출기, 전치 증폭기에서 증폭된 신호와 제1기준전압을 입력하여 그 차를 증폭하는 제1리미팅 증폭기, 제1리미팅 증폭기에서 제한 증폭된 신호를 버퍼링하는 버퍼 및 버퍼에서 출력된 신호의 바텀 피크를 검출하여, 제어신호로서 출력하는 제1바텀 피크 검출기를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 과제를 이루기 위해, 본 발명에 따른 버스트 모드 광 수신장치는 외부로부터 소광비 및 버스트 특성을 갖는 광 신호를 수신하여 전류 신호로 변환하는 포토 다이오드, 포토 다이오드에 의해 전류 변환된 신호를 전압 신호로 변환하며, 전압 변환된 신호를 증폭하여 출력하는 전치 증폭기, 제어신호의 따라 제어되는 소정의 DC 전압을 기준으로, 전치 증폭기에서 증폭된 신호의 탑 피크 전압과 바텀 피크 전압을 검출하고, 검출된 탑 피크 전압과 바텀 피크 전압의 중간 값을 제1기준 전압으로서 출력하는 제1피크 검출기, 전치 증폭기에서 증폭된 신호와 제1기준전압을 입력하여 그 차를 증폭하는 제1리미팅 증폭기, 제1리미팅 증폭기에서 제한 증폭 된 신호를 버퍼링하는 버퍼 및 소정의 비교전압과 제1피크 검출기에서 검출된 바텀 피크 전압을 입력하여 그 차를 증폭하고, 증폭된 결과를 제어신호로서 출력하는 제2리미팅 증폭기를 구비하는 것이 바람직하다.
상기 과제를 이루기 위해, 본 발명에 따른 버스트 모드 광 수신장치는 외부로부터 소광비 및 버스트 특성을 갖는 광 신호를 수신하여 전류 신호로 변환하는 포토 다이오드, 포토 다이오드에 의해 전류 변환된 신호를 전압 신호로 변환하며, 전압 변환된 신호를 증폭하여 출력하는 전치 증폭기, 제어신호의 따라 제어되는 소정의 DC 전압을 기준으로, 전치 증폭기에서 증폭된 신호의 탑 피크 전압과 바텀 피크 전압을 검출하고, 검출된 탑 피크 전압과 바텀 피크 전압의 중간 값을 제1기준 전압으로서 출력하는 제1피크 검출기, 전치 증폭기에서 증폭된 신호와 제1기준전압을 입력하여 그 차를 증폭하는 제1리미팅 증폭기, 제1리미팅 증폭기에서 제한 증폭된 신호를 버퍼링하는 버퍼 및 광신호의 포락선을 검출하고, 검출된 포락선 신호를 제어신호로서 출력하는 포락선 검출부를 포함하는 것이 바람직하다.
이하, 본 발명에 따른 버스트 모드 광 수신장치를 첨부한 도면들을 참조하여 다음과 같이 설명한다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 버스트 모드 광 수신장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다. 도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 버스트 모드 광 수신장치는 포토 다이오드(PD1), 전치 증폭기(300), 제1 및 제2피크 검출부(310,330), 제1 및 제2리미팅 증폭기(320,340), 버퍼(350) 및 바텀 피크 검출기(360)를 포함하여 구성된다.
도 5를 참조하여, 포토 다이오드(PD1)는 외부로부터 소정의 소광비를 갖는 광 신호를 수신하여 전류 신호로 변환한다.
전치 증폭기(300)는 포토 다이오드(PD1)에 의해 변환된 전류 신호를 전압 신호로 변환하며, 전압 변환된 신호를 증폭하여 출력한다.
제1피크 검출기(320)는 제어신호(CNT)의 제어에 따라 제어되는 DC 전압을 기준으로, 전치 증폭기(300)에서 증폭된 신호의 탑 피크 전압과 바텀 피크 전압을 검출하고, 검출된 탑 피크 전압과 바텀 피크 전압의 중간 값을 제1기준 전압(Vref1)으로서 출력한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제1피크 검출기(310)는 제어신호(CNT)의 제어에 따른 직류전압을 기준으로 증폭된 신호의 탑 피크 전압을 검출하는 탑 피크 검출기(312), 증폭된 신호의 바텀 피크 전압을 검출하는 바텀 피크 검출기(314)와, 탑 피크 전압과 바텀 피크 전압의 중간값 생성을 위한 저항들(R1, R2)을 포함하는 중간값 생성부를 구비한다. 탑 피크 검출기(312) 및 바텀 피크 검출기(314)는 버스트 패킷이 존재하는 구간에서 피크 검출을 위해 충전되며, 버스트 패킷이 존재하지 않는 구간에서 다음 버스트 패킷의 피크 전압 검출을 위해 방전된다. 방전시 탑 및 바텀 피크 검출기(312,314)들은 이들 회로의 회로 DC 레벨로 방전되며, 탑 피크 검출기(312)의 경우 회로 DC 레벨이 이후 입력되는 버스트 패킷의 탑 피크 레벨보다 높다. 따라서, 탑 피크 검출기(312)는 입력되는 버스트 패킷의 탑 피크 전압을 검출하지 못하고 회로 DC 레벨을 탑 피크 전압으로 잘못 검출하게 된다. 제어신호(CNT)는 이러한 탑 피크 전압의 잘못된 검출을 방지하기 위해, 버스트 패킷이 존재하지 않는 구간에서, 탑 피크 검출기(312)가 회로 DC 레벨보다 낮은 전위 예컨대, 0V로 방전되도록 탑 피크 검출기(312)의 방전 레벨을 제어한다.
제1리미팅 증폭기(320)는 전치 증폭기(300)에서 증폭된 신호와 제1기준전압(Vref1)을 입력하여 그 차를 증폭한다.
제2피크 검출기(330)는 제1리미팅 증폭기(320)에서 제한 증폭된 신호의 탑 피크 전압과 바텀 피크 전압을 검출하여 두 전압의 중간 값을 제2기준 전압(Vref2)으로서 출력한다. 도 5에 도시된 바와 같이, 제2피크 검출기(330)는 제1리미팅 증폭기(320)에서 증폭된 신호의 탑 피크 전압을 검출하는 탑 피크 검출기(332), 바텀 피크 전압을 검출하는 바텀 피크 검출기(334) 및 검출된 탑 피크 전압과 바텀 피크 전압의 중간값 생성을 위한 저항들(R3, R4)을 포함하여 구성된다.
제2리미팅 증폭기(340)는 제1리미팅 증폭기(320)의 출력신호와 제2기준전압(Vref2)을 입력하여 그 차를 증폭하며, 제2리미팅 증폭기(340)에서 증폭된 신호는 버퍼(350)에 의해 버퍼링된 후 출력된다. 버퍼(350)에서 출력된 신호는 입력된 광 신호의 크기에 관계없이 제1 및 제2리미팅 증폭기(320,340)에 의해 소정의 레벨(예컨대, LVPECL 레벨)로 제한 증폭된 신호이다.
바텀 피크 검출기(360)는 버퍼(350)에서 출력된 신호의 바텀 피크를 검출하고, 검출된 결과를 제어신호(CNT)로서 출력한다. 여기서, 제어신호(CNT)는 제1피크 검출기(310)가 올바른 탑 및 바텀 피크 전압을 검출하도록, 버스트 패킷이 존재하지 않는 구간에서 제1피크 검출기(310)의 방전 레벨을 제어한다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 버스트 모드 수신장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다. 도 6을 참조하여, 본 발명에 따른 버스트 모드 수신장치는 포토 다이오드(PD2), 전치 증폭기(400), 제1 및 제2피크 검출부(410,430), 제1 내지 제3리미팅 증폭기(420,440,460) 및 버퍼(450)를 포함하여 구성된다. 도 6에서, 포토 다이오드(PD2), 전치 증폭기(400), 제1 및 제2피크 검출부(410,430), 제1 및 제2리미팅 증폭기(420,440) 및 버퍼(450)는 도 5에 도시된 버스트 모드 수신장치의 그 것들과 동일한 구성 및 동작을 수행하므로, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 6을 참조하여, 제3리미팅 증폭기(460)는 제1피크 검출기(410)에서 검출된 바텀 피크 전압과 소정의 비교전압(ref)을 입력하여 그 차를 증폭하며, 증폭된 신호를 제어신호(CNT)로서 출력한다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 버스트 모드 수신장치를 개략적으로 나타내는 블록도이다. 도 7을 참조하여, 본 발명에 따른 버스트 모드 수신장치는 포토 다이오드(PD3), 전치 증폭기(500), 제1 및 제2피크 검출부(510,530), 제1 및 제2리미팅 증폭기(520,540), 버퍼(550) 및 포락선 검출부(560)를 포함하여 구성된다. 도 7에서, 포토 다이오드(PD3), 전치 증폭기(500), 제1 및 제2피크 검출부(510,530), 제1 및 제2리미팅 증폭기(520,540) 및 버퍼(550)는 도 5에 도시된 버스트 모드 수신장치의 그 것들과 동일한 구성 및 동작을 수행하므로, 그 상세한 설명을 생략한다.
도 7을 참조하여, 포락선 검출부(560)는 수신된 광패킷 신호의 포락선을 검출하고, 검출된 포락선 신호를 제어신호(CNT)로서 출력한다.
이상에서, 제1리미팅 증폭기(320,420,520)의 이득이 충분히 커서, 제1리미팅 증폭기의 출력이 요구되는 레벨(예컨대, LVPECL 레벨)로 제한 증폭된다면, 제2리미 팅 증폭기(340,440,540) 및 제2피크 검출기(330,430,530)는 사용하지 않아도 된다.
도 8은 도 5 내지 도 7에서 제1피크 검출기(310,410,510)를 제어하는 제어신호(CNT)의 특성을 설명하기 위한 도면으로서, 도 8(a)는 전치 증폭기(300,400,500)에서 출력되는 버스트 패킷 신호를 나타내고, 도 8(b)는 버스트 패킷 신호가 존재하지 않는 구간에서 제1 및 제2피크 검출기를 방전시키기 위한 리셋신호(Reset) 및 반전된 리셋신호(Reset_)를 나타내고, 도 8(c)는 제1바텀 피크 검출기(360), 제3리미팅 증폭기(460) 및 포락선 검출부(560) 각각에서 발생되는 제어신호(CNT)를 나타낸다. 도 8(c)에 도시된 바와 같이, 제어신호(CNT)는 광신호가 존재하지 않는 구간에서 인에이블되어, 탑 피크 검출부(312)의 방전 전위를 제어함으로서 올바른 탑 피크 전압이 검출되도록 한다.
도 9는 도 5, 도 6, 도 7에 도시된 제1피크 검출기(312,412,512)의 일실시예를 나타내고, 도 10은 도 5, 도 6, 도 7에 도시된 제2피크 검출기(332,432,532)의 일실시예를 나타낸다. 설명의 편의를 위해 도 9 및 도 10에 도시된 제1 및 제2피크 검출기는 도 7에 도시된 제1 및 제2피크 검출기인 것으로 가정한다.
도 8 및 9를 참조하여, 도 8(a)에 도시된 바와 같이 버스트 패킷이 존재하는 구간에서는 커패시터 801 및 802는 탑 및 바텀 피크로 충전된다. 버스트 패킷이 존재하지 않는 구간에서는 도 8(b)에 도시된 바와 같은 리셋 신호(Reset)에 의해 트랜지스터 801 및 802는 방전된다. 방전시, 바텀 피크 검출기(514)의 트랜지스터 MR'는 반전된 리셋신호(Reset_)에 의해 온되어, 노드 803의 전압은 노드 806의 전압으 로 방전된다. 또한, 방전시, 탑 피크 검출기(512)의 트랜지스터 MR은 리셋신호(Reset)에 의해 온되고, 도 8(c)에 도시된 제어신호(CNT)에 의해 트랜지스터 Mc가 오프된다. 제어신호(Mc)에 의해 트랜지스터 Mc가 오프됨에 의해 커패시터 801의 방전 전위를 나타내는 노드 803의 전압은 0V로 방전된다. 이처럼, 트랜지스터 Mc에 의해 노드 803이 회로 DC 전압보다 충분히 낮은 0V의 저전압으로 방전되므로, 다음 버스트 패킷이 입력되면 정상적으로 탑 피크 전압을 검출할 수 있다.
그러나, 탑 피크 검출기(512)에서 탑 피크 검출기(512)의 방전전위를 제어하는 트랜지스터 Mc가 없다면, 도 8(b)에 도시된 리셋신호(Reset)에 의해 커패시터 803은 이후에 입력될 광패킷 신호의 탑 피크 전압보다 높은 회로 DC 전압으로 방전된다. 이 경우, 도 8(a)에서 두 번째 버스트 패킷인 702-2가 수신될 때, 두 번째 버스트 패킷의 탑 피크 전압인 703-2보다 회로 DC 전압 레벨을 갖는 노드 803의 전압이 높기 때문에, 탑 피크 검출기(512)는 회로 DC 전압 레벨인 노드 805의 전압을 출력하게 된다. 따라서, 커패시터 801에는 충전이 발생하지 않으며, 따라서 탑 피크 검출기(512)의 출력은 노드 805의 전압을 계속 출력하게 되어 두 번째 버스트 패킷의 올바른 탑 피크 전압 703-2를 검출하지 못하게 된다.
한편, 제2피크 검출기의 경우, 베1리미팅 증폭기(520)의 출력신호 706과 707이 정상적으로 검출된 제1기준전압(Vref1)을 기준으로 차동 증폭을 하기 때문에 도 9에 도시된 바와 같은 제1피크 검출기를 사용하지 않고, 도 10에 도시된 바와 같이 종래의 피크 검출기 회로를 사용해도 된다.
도 11은 도 5, 도 6, 도 7에 도시된 버스트 모드 광 수신장치의 주요 신호 파형을 나타내는 도면이다. 설명의 편의를 위해, 도 11에 도시된 파형도들은 도 7에 도시된 버스트 모드 광수신장치의 주요 파형도인 것으로 하면, 도 11(a)는 전치 증폭기(500)의 입력신호를 나타내고, 도 11(b)는 전치 증폭기(500)의 출력신호를 나타낸다. 또한, 도 11(c)는 버퍼(550)의 출력신호를 나타낸다.
도 12는 도 7에 도시된 제1피크 검출기가 제어신호(CNT)의 제어를 받지 않을 경우, 각 부의 주요 신호 파형을 나타내는 도면으로, 도 12(a)는 전치 증폭기(500)의 입력신호를 나타내고, 도 12(b)는 전치 증폭기(500)의 출력신호를 나타낸다. 또한, 도 12(c)는 버퍼(550)의 출력신호를 나타낸다.
도 7, 도 11 및 도 12를 참조하면, 포토 다이오드(PD3)를 통해 수신된 버스트 특성을 갖는 광신호에는 도 11(a)의 701-1, 701-2, 701-3에 도시된 바와 같이 소정의 소광비가 각각 포함되어 있다. 제1피크 검출기(510)가 노드 N5로 정상적인 중간값 705-1,705-2,705-3을 검출하기 위해서는, 도 11(b)에 도시된 바와 같이, 각 버스트 패킷의 탑 피크 전압이 제1피크 검출기의 회로 DC 레벨 1001이 아닌 실제 광신호의 탑 피크 전압인 703-1,703-2,703-3로 정확히 검출해야 한다. 이처럼, 제1피크 검출기(510)에서 탑 피크 전압과 바텀 피크 전압의 중간값이 정확히 검출되면, 도 11(c)에 도시된 바와 같이 정상적인 버퍼(550)의 출력을 얻을 수 있다.
그러나, 제1피크 검출기(510)의 방전전압이 제어신호(CNT)에 의해 제어되지 않으면, 도 12(b)에 도시된 바와 같이, 탑 피크 전압이 제1피크 검출기의 회로 DC 레벨 1101로 잘못 검출되며, 따라서, 노드 N5로 705'-1,705'-2,705'-3과 같이 잘못 된 중간값이 출력된다. 잘못된 중간값의 검출로 인해 도 12(c)에 도시된 바와 같이, 버퍼(550)의 출력에 PWD(pulse width distortion)이 발생하게 된다.
한편, 이상에서는 전치 증폭기에서 출력되는 신호가 입력 신호를 반전 증폭할 경우, 증폭된 신호의 탑 피크 전압을 정확히 검출하기 위한 것이다. 만약, 전치 증폭기가 입력 신호를 반전시키지 않을 경우, 반대로 바텀 피크 전압이 소광비로 인해 잘못 검출될 수 있다. 이 경우, 제어신호(CNT)는 제1피크 검출기의 바텀 전압 검출기의 방전 전압을 제어함으로써 올바른 바텀 피크 전압을 검출할 수 있다.
이상에서와 같이, 본 발명에 따른 버스트 모드 광 수신장치의 제1피크 검출기는 제어신호(CNT)에 의해, 소광비에 상응하는 DC 오프셋을 가진 광신호가 수신되어도 소광비에 상응하는 DC 오프셋의 영향을 받지 않고 실제 광신호의 탑 및 바텀 피크 전압을 정확히 검출할 수 있다. 버스트 모드 광 수신장치에서 출력되는 신호의 파형 왜곡을 최소화할 수 있다.
이상 도면과 명세서에서 최적 실시예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술 분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
상술된 바와 같이, 본 발명에 따른 버스트 모드 광 수신장치는 소광비 특성을 고려한 피크 검출기를 이용함으로써, 소광비에 상응하는 DC 오프셋을 가지고 수신되는 버스트 패킷이 수신되어도 소광비에 상응하는 DC 오프셋의 영향을 받지 않고 실제 버스트 패킷의 탑 및 바텀 피크 전압을 정확히 검출할 수 있으며, 따라서, 수신장치에서 출력되는 신호의 파형 왜곡을 최소화할 수 있다.

Claims (12)

  1. 외부로부터 소정의 소광비 및 버스트 특성을 갖는 광 신호를 수신하여 전류 신호로 변환하는 포토 다이오드;
    상기 포토 다이오드에 의해 전류 변환된 신호를 전압 신호로 변환하며, 전압 변환된 신호를 증폭하여 출력하는 전치 증폭기;
    제어신호의 따라 제어되는 소정의 DC 전압을 기준으로, 상기 전치 증폭기에서 증폭된 신호의 탑 피크 전압과 바텀 피크 전압을 검출하고, 검출된 탑 피크 전압과 바텀 피크 전압의 중간 값을 제1기준 전압으로서 출력하는 제1피크 검출기;
    상기 전치 증폭기에서 증폭된 신호와 상기 제1기준전압을 입력하여 그 차를 증폭하는 제1리미팅 증폭기;
    상기 제1리미팅 증폭기에서 제한 증폭된 신호의 탑 피크 전압과 바텀 피크 전압을 검출하여 두 전압의 중간 값을 제2기준 전압으로서 출력하는 제2피크 검출기;
    상기 제1리미팅 증폭기에서 제한 증폭된 신호와 상기 제2기준전압을 입력하여 그 차를 증폭하는 제2리미팅 증폭기;
    상기 제2리미팅 증폭기에서 제한 증폭된 신호를 버퍼링하는 버퍼; 및
    상기 버퍼에서 출력된 신호의 바텀 피크를 검출하여, 상기 제어신호로서 출력하는 제1바텀 피크 검출기;를 구비하는 것을 특징으로 하는 버스트 모드 광 수신장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1피크 검출기는
    상기 광신호가 존재하지 않는 구간에서 제어신호의 제어에 상응하여 회로 DC 전압보다 낮은 전위로 방전 전위가 제어되며, 상기 광신호가 존재하는 구간에서 충전되면서 상기 전치 증폭기에서 증폭된 신호의 탑 피크 전압을 검출하는 제1탑 피크 검출기;
    상기 광신호가 존재하지 않는 구간에서 소정의 전압레벨로 방전되며, 상기 광신호가 존재하는 구간에서 충전되면서 상기 전치 증폭기의 바텀 피크 전압을 검출하는 제2바텀 피크 검출기; 및
    상기 탑 피크 검출기 및 상기 바텀 피크 검출기에서 각각 검출된 탑 및 바텀 피크 전압의 중간 값을 상기 제1기준 전압으로서 출력하는 제1중간값 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 버스트 모드 광 수신장치.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제1피크 검출기는
    상기 광신호가 존재하지 않는 구간에서 소정의 전압레벨로 방전되며, 상기 광신호가 존재하는 구간에서 충전되면서 상기 전치 증폭기에서 증폭된 신호의 탑 피크 전압을 검출하는 제2탑 피크 검출기;
    상기 광신호가 존재하지 않는 구간에서 제어신호의 제어에 상응하여 회로 DC 전압보다 높은 전위로 방전 전위가 제어되며, 상기 광신호가 존재하는 구간에서 충전되면서 상기 전치 증폭기의 바텀 피크 전압을 검출하는 제3바텀 피크 검출기; 및
    상기 탑 피크 검출기 및 상기 바텀 피크 검출기에서 각각 검출된 탑 및 바텀 피크 전압의 중간 값을 상기 제1기준 전압으로서 출력하는 제2중간값 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 버스트 모드 광 수신장치.
  5. 외부로부터 소광비 및 버스트 특성을 갖는 광 신호를 수신하여 전류 신호로 변환하는 포토 다이오드;
    상기 포토 다이오드에 의해 전류 변환된 신호를 전압 신호로 변환하며, 전압 변환된 신호를 증폭하여 출력하는 전치 증폭기;
    제어신호의 따라 제어되는 소정의 DC 전압을 기준으로, 상기 전치 증폭기에서 증폭된 신호의 탑 피크 전압과 바텀 피크 전압을 검출하고, 검출된 탑 피크 전압과 바텀 피크 전압의 중간 값을 제1기준 전압으로서 출력하는 제1피크 검출기;
    상기 전치 증폭기에서 증폭된 신호와 상기 제1기준전압을 입력하여 그 차를 증폭하는 제1리미팅 증폭기;
    상기 제1리미팅 증폭기에서 제한 증폭된 신호의 탑 피크 전압과 바텀 피크 전압을 검출하여 두 전압의 중간 값을 제2기준 전압으로서 출력하는 제2피크 검출기;
    상기 제1리미팅 증폭기에서 제한 증폭된 신호와 상기 제2기준전압을 입력하여 그 차를 증폭하는 제2리미팅 증폭기;
    상기 제2리미팅 증폭기에서 제한 증폭된 신호를 버퍼링하는 버퍼; 및
    소정의 비교전압과 상기 제2피크 검출기에서 검출된 바텀 피크 전압을 입력하여 그 차를 증폭하고, 증폭된 결과를 상기 제어신호로서 출력하는 제3리미팅 증폭기를 구비하는 것을 특징으로 하는 버스트 모드 광 수신장치.
  6. 삭제
  7. 제5항에 있어서, 상기 제1피크 검출기는
    상기 광신호가 존재하지 않는 구간에서 제어신호의 제어에 상응하여 회로 DC 전압보다 낮은 전위로 방전 전위가 제어되며, 상기 광신호가 존재하는 구간에서 충전되면서 상기 전치 증폭기에서 증폭된 신호의 탑 피크 전압을 검출하는 제1탑 피크 검출기;
    상기 광신호가 존재하지 않는 구간에서 소정의 전압레벨로 방전되며, 상기 광신호가 존재하는 구간에서 충전되면서 상기 전치 증폭기의 바텀 피크 전압을 검출하는 제2바텀 피크 검출기; 및
    상기 탑 피크 검출기 및 상기 바텀 피크 검출기에서 각각 검출된 탑 및 바텀 피크 전압의 중간 값을 상기 제1기준 전압으로서 출력하는 제1중간값 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 버스트 모드 광 수신장치.
  8. 제5항에 있어서, 상기 제1피크 검출기는
    상기 광신호가 존재하지 않는 구간에서 소정의 전압레벨로 방전되며, 상기 광신호가 존재하는 구간에서 충전되면서 상기 전치 증폭기에서 증폭된 신호의 탑 피크 전압을 검출하는 제2탑 피크 검출기;
    상기 광신호가 존재하지 않는 구간에서 제어신호의 제어에 상응하여 회로 DC 전압보다 높은 전위로 방전 전위가 제어되며, 상기 광신호가 존재하는 구간에서 충전되면서 상기 전치 증폭기의 바텀 피크 전압을 검출하는 제3바텀 피크 검출기; 및
    상기 탑 피크 검출기 및 상기 바텀 피크 검출기에서 각각 검출된 탑 및 바텀 피크 전압의 중간 값을 상기 제1기준 전압으로서 출력하는 제2중간값 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 버스트 모드 광 수신장치.
  9. 외부로부터 소광비 및 버스트 특성을 갖는 광 신호를 수신하여 전류 신호로 변환하는 포토 다이오드;
    상기 포토 다이오드에 의해 전류 변환된 신호를 전압 신호로 변환하며, 전압 변환된 신호를 증폭하여 출력하는 전치 증폭기;
    제어신호의 따라 제어되는 소정의 DC 전압을 기준으로, 상기 전치 증폭기에서 증폭된 신호의 탑 피크 전압과 바텀 피크 전압을 검출하고, 검출된 탑 피크 전압과 바텀 피크 전압의 중간 값을 제1기준 전압으로서 출력하는 제1피크 검출기;
    상기 전치 증폭기에서 증폭된 신호와 상기 제1기준전압을 입력하여 그 차를 증폭하는 제1리미팅 증폭기;
    상기 제1리미팅 증폭기에서 제한 증폭된 신호의 탑 피크 전압과 바텀 피크 전압을 검출하여 두 전압의 중간 값을 제2기준 전압으로서 출력하는 제2피크 검출기;
    상기 제1리미팅 증폭기에서 제한 증폭된 신호와 상기 제2기준전압을 입력하여 그 차를 증폭하는 제2리미팅 증폭기;
    상기 제2리미팅 증폭기에서 제한 증폭된 신호를 버퍼링하는 버퍼; 및
    상기 광신호의 포락선을 검출하고, 검출된 포락선 신호를 상기 제어신호로서 출력하는 포락선 검출부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 버스트 모드 광 수신장치.
  10. 삭제
  11. 제9항에 있어서, 상기 제1피크 검출기는
    상기 광신호가 존재하지 않는 구간에서 제어신호의 제어에 상응하여 회로 DC 전압보다 낮은 전위로 방전 전위가 제어되며, 상기 광신호가 존재하는 구간에서 충전되면서 상기 전치 증폭기에서 증폭된 신호의 탑 피크 전압을 검출하는 제1탑 피크 검출기;
    상기 광신호가 존재하지 않는 구간에서 소정의 전압레벨로 방전되며, 상기 광신호가 존재하는 구간에서 충전되면서 상기 전치 증폭기의 바텀 피크 전압을 검출하는 제2바텀 피크 검출기; 및
    상기 탑 피크 검출기 및 상기 바텀 피크 검출기에서 각각 검출된 탑 및 바텀 피크 전압의 중간 값을 상기 제1기준 전압으로서 출력하는 제1중간값 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 버스트 모드 광 수신장치.
  12. 제9항에 있어서, 상기 제1피크 검출기는
    상기 광신호가 존재하지 않는 구간에서 소정의 전압레벨로 방전되며, 상기 광신호가 존재하는 구간에서 충전되면서 상기 전치 증폭기에서 증폭된 신호의 탑 피크 전압을 검출하는 제2탑 피크 검출기;
    상기 광신호가 존재하지 않는 구간에서 제어신호의 제어에 상응하여 회로 DC 전압보다 높은 전위로 방전 전위가 제어되며, 상기 광신호가 존재하는 구간에서 충전되면서 상기 전치 증폭기의 바텀 피크 전압을 검출하는 제3바텀 피크 검출기; 및
    상기 탑 피크 검출기 및 상기 바텀 피크 검출기에서 각각 검출된 탑 및 바텀 피크 전압의 중간 값을 상기 제1기준 전압으로서 출력하는 제2중간값 생성부를 포함하는 것을 특징으로 하는 버스트 모드 광 수신장치.
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