KR100847977B1 - Optical receiver and discrimination-threshold generating method - Google Patents
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Abstract
버스트 형상의 광 신호 등을 수신하는 광 수신기에 있어서, 수광 신호에 과도적인 응답이 있는 경우의, 의도하지 않는 이득의 전환 및 잘못된 식별 레벨의 생성을 방지하는 것.
수광 소자의 출력 전류 신호를 전압 신호로 변환 또한 증폭하는 전치 증폭부와, 전치 증폭부의 출력 신호를 소정의 임계값에 근거하여 입력 신호 레벨을 식별하는 식별 회로를 구비하는 식별 재생부를 구비한 광 수신기에 있어서, 전치 증폭부에는, 자신의 출력 신호의 평균값을 검출하는 제 1 평균값 검출 회로가 구비되고, 제 1 평균값 검출 회로의 출력과 소정의 기준 전압의 비교 출력에 근거하여 자신의 증폭 이득이 제어된다. 또한, 식별 재생부에는, 입력 신호의 평균값을 검출하는 제 2 평균값 검출 회로가 구비되고, 제 2 평균값 검출 회로의 출력이 신호 식별을 행하기 위한 임계값으로서 식별 회로에 출력된다.
An optical receiver for receiving a burst-shaped optical signal or the like, which prevents unintentional switching of gain and generation of a false identification level when there is a transient response to the received signal.
An optical receiver having a preamplifier for converting and amplifying the output current signal of the light receiving element into a voltage signal, and an identification reproducing unit having an identification circuit for identifying the input signal level based on a predetermined threshold of the output signal of the preamplifier. In the preamplifier, the preamplifier is provided with a first average value detection circuit for detecting an average value of its own output signal, and the amplification gain thereof is controlled based on the output of the first average value detection circuit and the comparison output of the predetermined reference voltage. do. The identification reproducing section is also provided with a second average value detection circuit for detecting the average value of the input signal, and the output of the second average value detection circuit is output to the identification circuit as a threshold for signal identification.
Description
본 발명은 광 수신기에 관한 것으로, 특히, 버스트 형상의 광 신호를 전송하는 PON(Passive Optical Network) 시스템에 적합한 광 수신기 및 그의 식별 임계값 생성 방법에 관한 것이다. The present invention relates to an optical receiver, and more particularly, to an optical receiver suitable for a passive optical network (PON) system for transmitting a burst-shaped optical signal and a method of generating an identification threshold thereof.
종래의 PON 시스템에 적용되는 광 수신기로서, 예컨대 하기 특허문헌 1에 표시된 버스트 디지털 광 수신기가 존재한다. 이 광 수신기는, 수신한 버스트 디지털 광 신호를 전기 신호로 변환하는 광전 변환 소자와, 이 전기 신호를 소정의 레벨까지 증폭한 차동 출력의 제 1 정상 신호 및 제 1 역상 신호를 출력하는 프리앰프(전치 증폭기)와, 제 1 정상 신호의 값과 제 1 역상 신호를 피크 홀드한 값의 2값 평균값을 취한 제 2 정상 신호, 및 제 1 역상 신호의 값과 신호시는 제 1 정상 신호를 피크 홀드한 값이고 무 신호시는 이 값보다 높은 값으로 세트한 오프셋 전압의 값과의 2값 평균값을 취한 제 2 정상 신호와 역상 관계에 있는 제 2 역상 신호를 출력하는 자동 임계값 제어(ATC:Auto Threshold Control) 회로와, 제 2 정상 신호 및 제 2 역상 신호로부터, 버스트 디지털 광 신호의 무 신호시는 논리값 "0"을 확정하고, 신호시는 버스트 디지털 광 신호의 진폭값의 중간값으로 논리 판단하여 논리값 "1" 및 "0"을 출력하는 식별기를 구비하도록 구성되어 있다. As an optical receiver applied to a conventional PON system, for example, a burst digital optical receiver shown in
이 광 수신기에 있어서는, 우선, 광전 변환 소자에 접속되는 전치 증폭기는, 광전기 변환 소자로부터의 광 출력 신호 레벨을 고속으로 피크 검파한 검파 레벨에 따라 자신의 이득을 제어한다. 또한, 이 전치 증폭기의 출력측에 접속되는 자동 임계값 제어 회로는, 전치 증폭기로부터 출력된 차동 출력 신호의 신호 출력과, 피크 검출(PD) 및 바틈(bottom) 검출(BD)을 행한 2개의 검출 출력에 근거하여 생성된 선택 회로 출력을 평균화한 식별 출력(레벨)을 후단의 식별기에 입력하도록 하고 있다. In this optical receiver, first, the preamplifier connected to the photoelectric conversion element controls its gain according to the detection level obtained by peak detection of the optical output signal level from the photoelectric conversion element at high speed. In addition, the automatic threshold control circuit connected to the output side of the preamplifier includes two signal outputs of a differential output signal output from the preamplifier, and two detection outputs for peak detection (PD) and bottom detection (BD). The identification output (level) obtained by averaging the selected circuit output generated on the basis of the input is inputted to a later identifier.
[특허문헌 1] 일본 특허공개 평성 제9-181687호 공보[Patent Document 1] Japanese Patent Application Laid-Open No. 9-181687
그러나, 실제의 버스트 발광에는 과도 응답이 필연적으로 생기기 때문에, 과도 응답에 기인하여 변동하는 과도 응답 진폭에 반응한 검파 출력 레벨에 의해서, 이득 전환이 필요하지 않음에도 상관없이 이득 전환이 행해질 가능성이 높고, 또한, 자동 임계값 제어 회로가 과도 응답 진폭에 따른 임계값을 생성하기 때문에, 잘못된 식별 레벨이 생성될 가능성이 높다고 한 문제점이 있었다. However, since the transient response inevitably occurs in the actual burst emission, the detection output level in response to the transient response amplitude fluctuating due to the transient response is highly likely to cause gain switching regardless of the need for gain switching. In addition, since the automatic threshold control circuit generates a threshold value according to the transient response amplitude, there is a problem in that a false identification level is likely to be generated.
본 발명은, 상기를 감안하여 이루어진 것으로서, 수광 신호에 과도적인 응답이 있더라도, 의도하지 않는 이득의 전환 및 잘못된 식별 레벨의 생성을 방지하고, 과도적인 응답이 없는 경우와 동등의 식별 레벨을 생성 가능한 광 수신기 및 그 식별 임계값 생성 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다. The present invention has been made in view of the above, and even if there is a transient response to a received signal, it is possible to prevent unintentional switching of gain and generation of an incorrect identification level, and to generate an identification level equivalent to that in the absence of a transient response. An object of the present invention is to provide an optical receiver and a method for generating an identification threshold thereof.
상술한 과제를 해결하고, 목적을 달성하기 위해, 본 발명에 따른 광 수신기는, 수광 신호를 전류 신호로 변환하는 수광 소자의 출력을 전압 변환 증폭하는 전치 증폭부와, 전치 증폭부의 출력 신호를 입력 신호로 하고, 해당 입력 신호에 근거하여 생성한 임계값에 근거하여 해당 입력 신호의 신호 식별을 행하는 식별 회로를 구비하는 식별 재생부를 구비한 광 수신기에 있어서, 상기 전치 증폭부는, 자신의 출력 신호의 평균값을 검출하는 제 1 평균값 검출 회로를 구비하고, 해당 제 1 평균값 검출 회로의 출력과 소정의 기준 전압의 비교 출력에 근거하여 자신의 증폭 이득을 제어하며, 상기 식별 재생부는, 상기 식별 회로로의 입력 신호의 평균값을 검출하는 제 2 평균값 검출 회로를 구비하고, 해당 제 2 평균값 검출 회로의 출력을 입력 신호의 신호 식별을 행하는 임계값으로서 해당 식별 회로에 출력하는 것을 특징으로 한다. In order to solve the above problems and achieve the object, the optical receiver according to the present invention, a preamplifier for voltage conversion amplifying the output of the light receiving element for converting the received signal into a current signal, and the output signal of the preamplifier An optical receiver comprising an identification reproducing unit which is a signal and has an identification circuit for identifying a signal of the input signal on the basis of a threshold value generated based on the input signal, wherein the preamplifying unit is a signal of the output signal. A first average value detection circuit for detecting an average value, and controlling an amplification gain thereof based on the output of the first average value detection circuit and a comparison output of a predetermined reference voltage, wherein the identification and reproduction section is provided to the identification circuit. And a second average value detection circuit for detecting the average value of the input signal, and outputting the output of the second average value detection circuit to a signal expression of the input signal. As a threshold for performing is characterized in that the output to the discrimination circuit.
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 광 수신기의 구성을 나타내는 블럭도,1 is a block diagram showing a configuration of an optical receiver according to a first embodiment of the present invention;
도 2-1은 종래 기술이 적용된 광 수신기에 있어서의 과도 응답을 고려하지 않는 경우의 동작을 설명하기 위한 도면,2-1 is a view for explaining the operation when not considering the transient response in the optical receiver to which the prior art is applied,
도 2-2는 종래 기술이 적용된 광 수신기에 있어서의 과도 응답을 고려한 경우의 동작을 설명하기 위한 도면,2-2 is a view for explaining the operation in the case of considering the transient response in the conventional optical receiver,
도 3은 실시예 1의 광 수신기에 있어서의 과도 응답을 고려한 경우의 동작을 설명하기 위한 도면,3 is a view for explaining the operation in the case of considering the transient response in the optical receiver of the first embodiment;
도 4는 본 발명의 실시예 2에 따른 광 수신기의 구성을 나타내는 블럭도,4 is a block diagram showing a configuration of an optical receiver according to a second embodiment of the present invention;
도 5는 본 발명의 실시예 3에 따른 광 수신기의 동작을 설명하기 위한 도면,5 is a view for explaining the operation of the optical receiver according to a third embodiment of the present invention;
도 6은 본 발명의 실시예 4에 따른 광 수신기의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 6 is a view for explaining the operation of the optical receiver according to a fourth embodiment of the present invention.
부호의 설명Explanation of the sign
1 : 수광 소자 2 : 전치 증폭부1: light receiving element 2: preamplifier
3 : 식별 재생부 6 : AGC부3: identification playback section 6: AGC section
7 : ATC부 12 : 반전 증폭기(AMP)7: ATC part 12: inverting amplifier (AMP)
13 : 귀환 저항(Rf) 14, 19 : 평균값 검출 회로13: feedback resistance (Rf) 14, 19: average value detection circuit
15 : 기준 전압 16, 22 : 비교 회로15:
17 : 귀환 저항 구동 회로 18, 21 : 식별 회로17: feedback
23 : S/H 회로 24 : 제어 신호23: S / H circuit 24: control signal
25 : 오프셋 조정 회로 26 : 버퍼부25: offset adjustment circuit 26: buffer portion
이하에, 본 발명에 따른 광 수신기 및 그 식별 임계값 생성 방법의 바람직한 실시예를 도면에 근거하여 상세히 설명한다. 또, 이 실시예에 의해 본 발명이 한 정되는 것이 아니다. Hereinafter, preferred embodiments of the optical receiver and its identification threshold generation method according to the present invention will be described in detail with reference to the drawings. In addition, this invention is not limited by this Example.
(실시예 1)(Example 1)
도 1은 본 발명의 실시예 1에 따른 광 수신기의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 1에 나타내는 광 수신기는, 광 신호를 수광하는 수광 소자(1)와, 수광 소자(1)의 출력 전류가 입력되고, 입력된 전류 신호를 전압 신호로 변환하여 출력하는 전치 증폭부(2)와, 전치 증폭부(2)의 출력 전압이 입력되고, 입력된 출력 전압의 전압 레벨을 식별하는 식별 재생부(3)를 구비하고 있다. 또한, 그 세부 구성으로서, 전치 증폭부(2)의 버퍼부(26)는, 트랜스 임피던스 앰프(이하 「TIA」라고 약기)(5)와, 자동 이득 제어부(이하 「AGC부」라고 약기)(6)를 구비하도록 구성된다. 한편, 식별 재생부(3)는, 소정의 임계값 레벨을 생성하여 출력하는 자동 임계값 제어부(이하 「ATC부」라고 약기)(7)와, 자신으로의 입력 신호와 ATC부(7)의 출력에 근거하여 입력 신호(레벨)의 식별을 행하는 식별 회로(18)를 구비하도록 구성된다. 1 is a block diagram showing the configuration of an optical receiver according to a first embodiment of the present invention. The optical receiver shown in FIG. 1 includes a
또한, 그 세부 구성으로서, TIA(5)는 반전 증폭기(12) 및 귀환 저항(Rf)(13)을 구비하고, AGC부(6)는, 전치 증폭부(2)의 출력 레벨의 평균값을 검출하는 평균값 검출 회로(14), 평균값 검출 회로(14)의 출력 레벨과 기준 전압(Vref)(15)을 비교하는 비교 회로(16), 귀환 저항(Rf)의 저항치를 가변 제어하는 귀환 저항(Rf) 구동 회로(17) 및 귀환 저항(Rf)(13)을 구비한다. 또, 귀환 저항(13)은, 전류 신호를 전압 신호로 변환하는 변환 작용 및 반전 증폭기(12)의 이득 제어 작용의 양 작용을 갖기 때문에, 상기한 바와 같이 TIA(5) 및 AGC부(6)의 각각의 구성 요소에 포 함시키고 있다. As a detailed configuration, the TIA 5 includes an
다음에, 도 1에 나타낸 광 수신기의 동작에 대하여 설명한다. 도 1에 있어서, 수광 소자(1)에 의해 수광된 광 신호는, 전류 신호로 변환된 후, TIA(5)에 의해 전압 신호로 변환 증폭된다. 그 후, 제 1 평균값 검출 회로인 평균값 검출 회로(14)에 의해 출력 진폭의 평균값이 연속적으로 검출되고, 기준 전압(15)과의 차 전압이 비교 회로(16)에 의해 생성된다. 귀환 저항 구동 회로(17)는, 비교 회로(16)의 출력 신호에 근거하여 귀환 저항(13)의 값을 구동(가변 제어)한다. 이러한 제어에 의해, 예컨대, TIA(5)의 출력 진폭이 기준 전압(15)보다 큰 경우에는, 기준 전압(15)으로 결정되는 진폭으로 되도록 하는 AGC 제어가 행해진다. Next, the operation of the optical receiver shown in FIG. 1 will be described. In Fig. 1, the optical signal received by the
또한, 식별 재생부(3)에서는, ATC부(7)로부터 식별 회로(18)로의 출력으로서, 제 2 평균값 검출 회로인 평균값 검출 회로(19)에 의해 소정의 임계값 전압이 생성 출력되는 결과, 수광 소자(1)의 수광 전력에 따른 식별 레벨에 근거하여, 상술의 식별 재생 처리가 행해진다. In the
그런데, 현실의 광 버스트 신호에는, 상술한 과제에서 설명한 바와 같이 과도 응답에 의해 발생한 진폭 변동 성분이 존재한다. 그래서, 다음에, 종래 기술이 적용된 광 수신기에 있어서의 과도 응답 동작에 대하여 설명한다. By the way, in the actual optical burst signal, the amplitude fluctuation component which generate | occur | produced by the transient response exists as demonstrated in the above-mentioned subject. So, the following describes the transient response operation in the optical receiver to which the prior art is applied.
우선, 과도 응답을 고려하지 않는(과도 응답이 존재하지 않는다고 가정함) 경우의 광 수신기에 있어서의 동작에 대하여 도 2-1을 참조하여 설명한다. 또, 도 2-1은, 종래 기술이 적용된 광 수신기에 있어서의 동작(과도 응답을 고려하지 않는 경우의 이상적 동작)을 설명하기 위한 도면이다. 또, 도 2-1 및 후술하는 도 2-2 에 있어서의 각 동작 설명은, 종래 기술이 적용된 일반적 구성의 광 수신기를 상정하는 것으로 한다. First, the operation in the optical receiver in the case where the transient response is not considered (assuming that no transient response exists) will be described with reference to Fig. 2-1. 2-1 is a figure for demonstrating operation | movement (ideal operation in the case of not considering a transient response) in the optical receiver to which the prior art was applied. In addition, description of each operation in FIG. 2-1 and FIG. 2-2 mentioned later assumes the optical receiver of the general structure to which the prior art was applied.
도 2-1에 있어서, 도 2-1(a)는 과도 응답을 고려하지 않는(과도 응답이 존재하지 않는다고 가정함) 경우의 이상적인 광 신호 파형을 도시하는 도면이다. 이 광 신호가 수광 소자에 의해 전류 신호로 변환되어 전치 증폭부에 입력되면, 버스트 신호의 선두 펄스가, AGC가 동작할 때의 레벨(레벨1)을 초과하고 있기 때문에, AGC 이득이 순시에 저감되어 출력 진폭이 제한된다(도 2-1(b)). 한편, 출력 진폭이 제한된 전치 증폭부의 출력 신호가 식별 재생부에 입력되면, 식별 재생부(3)에서는, ATC가 동작하여, 식별을 위한 임계값 레벨이 신호 펄스의 상한 레벨(「High」 레벨)과 하한 레벨(「Low」 레벨)의 중간 레벨로 설정된다(도 2-1(c)). 이와 같이, 종래 기술이 적용된 일반적 구성의 광 수신기에 있어서, 과도 응답을 고려하지 않는 경우의 통상 동작에서는, 이득 전환이 필요한 때에 AGC가 동작하고, ATC부도 자신으로의 입력 신호 진폭에 따른 식별 레벨을 생성하도록 동작한다. 따라서, 종래 기술이 적용된 일반적 구성의 광 수신기에서는, 과도 응답이 존재하지 않는 경우의 동작을 고려하는 한, 문제점의 존재를 찾아내기 어렵다고 할 수 있다. In Fig. 2-1, Fig. 2-1 (a) is a diagram showing an ideal optical signal waveform when no transient response is considered (assuming no transient response exists). When this optical signal is converted into a current signal by the light receiving element and input to the preamplifier, the AGC gain decreases instantaneously because the head pulse of the burst signal exceeds the level (level 1) at which the AGC operates. The output amplitude is thus limited (Fig. 2-1 (b)). On the other hand, when the output signal of the preamplifier of limited output amplitude is inputted to the identification playback section, the
다음에, 과도 응답을 고려한(과도 응답이 존재한다고 가정함) 경우의 광 수신기에 있어서의 동작에 대하여 도 2-2를 참조하여 설명한다. 또, 도 2-2는, 종래 기술이 적용된 광 수신기에 있어서의 과도 응답을 고려한 경우의 동작을 설명하기 위한 도면이다. Next, operation in the optical receiver in the case where the transient response is considered (assuming that there is a transient response) will be described with reference to Figs. 2-2. 2-2 is a figure for demonstrating operation | movement at the time of considering the transient response in the optical receiver to which the prior art was applied.
도 2-2에 있어서, 도 2-2(a)는 과도 응답을 고려한 경우의 광 신호 파형을 도시하는 도면이다. 이 광 신호가 수광 소자에 의해 전류 신호로 변환되어 전치 증폭부에 입력되면, 도 2-2(b)에 나타내는 예에서는, 버스트 신호의 제 2 펄스가, AGC가 동작할 때의 레벨(레벨1)을 초과하고 있기 때문에, AGC 이득이 저감되어 출력 진폭이 제한된다. 또, 도 2-2(b)에 있어서, 실선으로 표시되는 파형은 AGC가 동작한 경우의 파형이며, 한편, 파선으로 표시되는 파형은 AGC가 동작하지 않는다고 가정한 경우의 파형이다. 도 2-2(b)가 도시하는 바와 같이, 과도 응답이 존재하는 경우에는, AGC를 동작시킬 필요가 없는 경우에도 AGC 동작이 작용하는 결과, 의도하지 않는 출력 진폭의 저하가 발생하는 것으로 된다. 또한, 도 2-2(c)은 AGC가 동작하지 않는 경우의 전치 증폭부의 출력 신호를 나타내는 파형이다. 이 신호가 식별 재생부에 입력되면, 식별 재생부에서는, ATC가 동작하여, 식별을 위한 임계값 레벨이, 예컨대 버스트 신호의 제 3 펄스의 상한 레벨(「High」 레벨)과 하한 레벨(「Low」 레벨)의 중간 레벨로 설정된다. 이러한 임계값 레벨이 설정되는 경우, 식별 재생부(3)에 입력되는 버스트 신호의 제 7 펄스 이후가 잘못 식별되는 것으로 된다. 또, AGC 동작을 고려(AGC가 동작한다고 가정)한 경우에는, 식별 재생부에 입력되는 신호 레벨이 더 저하하기 때문에, 식별 오류율은 더 열화하는 것이 된다. In FIG. 2-2, FIG. 2-2 (a) is a figure which shows the optical signal waveform at the time of considering the transient response. When this optical signal is converted into a current signal by the light receiving element and input to the preamplifier, in the example shown in Fig. 2-2 (b), the second pulse of the burst signal is the level at which AGC operates (level 1 ), The AGC gain is reduced and the output amplitude is limited. In addition, in FIG. 2-2 (b), the waveform shown by the solid line is a waveform when AGC has operated, while the waveform shown by a broken line is a waveform when assuming that AGC does not operate. As shown in Fig. 2-2 (b), when there is a transient response, the AGC operation works even when it is not necessary to operate the AGC. As a result, an undesired decrease in output amplitude occurs. 2-2 (c) is a waveform which shows the output signal of the preamplifier part when AGC does not operate. When this signal is input to the identification reproducing unit, the ATC operates in the identification reproducing unit so that the threshold level for identification is, for example, the upper limit level ("High" level) and the lower limit level ("Low") of the third pulse of the burst signal. Level). When this threshold level is set, the seventh pulse or later of the burst signal input to the
이와 같이, 종래 기술이 적용된 일반적 구성의 광 수신기에서는, 입력되는 광 신호 파형의 과도 응답의 정도 여하에 따라, AGC부에서의 의도하지 않는 이득 전환이 행해지고, 또한, ATC부에서의 의도하지 않은 임계값 레벨(식별 레벨)이 생성되는 일이 있어, 식별 레벨의 설정을 잘못 한다고 하는 문제점이 존재하고 있는 것을 알 수 있다. Thus, in the optical receiver of the general structure to which the prior art is applied, unintentional gain switching in the AGC unit is performed depending on the degree of transient response of the input optical signal waveform, and inadvertent threshold in the ATC unit. The value level (identification level) may be generated, indicating that there is a problem that the identification level is set incorrectly.
다음에, 본 실시예의 광 수신기에 있어서의 과도 응답을 고려한(과도 응답이 존재한다고 가정함) 경우의 동작에 대하여 도 3을 참조하여 설명한다. 또, 도 3은, 본 실시예의 광 수신기에 있어서의 과도 응답을 고려한 경우의 동작을 설명하기 위한 도면이다. Next, an operation in the case where the transient response in the optical receiver of the present embodiment is considered (assuming that a transient response exists) will be described with reference to FIG. 3. 3 is a figure for demonstrating operation | movement at the time of considering the transient response in the optical receiver of a present Example.
도 3에 있어서, 도 3(a)은, 도 2-2(a)와 마찬가지의 과도 응답을 고려한 경우의 광 신호 파형을 도시하는 도면이다. 이 광 신호가 도 1의 수광 소자(1)에 의해 전류 신호로 변환되어 전치 증폭부(2)에 입력된 경우, 예컨대 도 3(b)에 도시하는 바와 같이, 버스트 신호의 제 1 펄스∼제 6 펄스의 출력 레벨이, 비교 회로(16)에 입력되는 한쪽의 입력 신호인 기준 전압(15)을 초과하고 있더라도, 비교 회로(16)에 입력되는 다른 쪽의 입력 신호인 평균값 검출 회로(14)로부터의 평균값 출력이 기준 전압(15)을 초과하지 않기 때문에, 또는 초과하고 있더라도 AGC 이득의 감소량이 작기 때문에, 이러한 과도 응답 기간내에서는, AGC가 거의 동작하지 않아, 수광 소자 출력 신호의 신호 파형이 유지되고, 그 결과, AGC부에서의 의도하지 않는 이득 전환이 방지된다. In FIG. 3, FIG. 3 (a) is a figure which shows the optical signal waveform at the time of considering the transient response similar to FIG. 2-2 (a). When this optical signal is converted into a current signal by the
또한, 도 3(b)에 나타내는 신호 파형은 전치 증폭부(2)의 출력 파형으로서 식별 재생부(3)에 입력된다. 식별 재생부(3)에서는, ATC부(7)의 평균값 검출 회로(19)가 동작하여, 식별을 위한 임계값 레벨이, 버스트 신호의 각 펄스의 상한 레벨(「High」 레벨)과 하한 레벨(「Low」 레벨)의 중간 레벨로 설정된다. 따라서, 임계값 레벨이 각 펄스의 상한 레벨과 하한 레벨의 대략 중앙값(평균값)을 따르기 때문에, 식별 재생 처리를 잘못하는 일이 없는 임계값 레벨이 생성되는 것으로 된다. The signal waveform shown in FIG. 3B is input to the identification and
이상 설명한 바와 같이, 이 실시예의 광 수신기에 의하면, 전치 증폭부는, 자신의 출력 신호의 평균값을 검출하는 제 1 평균값 검출 회로의 출력과 소정의 기준 전압의 비교 출력에 근거하여 자신의 증폭 이득을 제어하고, 식별 재생부는, 식별 회로로의 입력 신호의 평균값을 검출하는 제 2 평균값 검출 회로의 출력을 입력 신호의 신호 식별을 행하는 임계값으로서 식별 회로에 출력하도록 하고 있기 때문에, 전치 증폭부에서의 의도하지 않는 이득 전환이 방지되어, 식별 재생 처리를 잘못하는 경우가 없는 임계값 레벨을 생성할 수 있다. As described above, according to the optical receiver of this embodiment, the preamplification unit controls its amplification gain based on the output of the first average value detecting circuit which detects the average value of its output signal and the comparison output of the predetermined reference voltage. In addition, since the identification reproducing unit outputs the output of the second average value detecting circuit which detects the average value of the input signal to the identification circuit to the identification circuit as a threshold for performing signal identification of the input signal, the intention of the preamplification unit is as follows. Gain switching that is not performed can be prevented, thereby generating a threshold level in which the identification reproduction processing is not misplaced.
또, 이 실시예에서는, 귀환 저항 구동 회로의 귀환 저항 제어에 근거하여 TIA의 이득, 즉 전치 증폭부의 이득을 제어하는 구성에 대하여 나타냈지만, 이 구성에 한정되는 것이 아니다. 예컨대, 평균값 검출 회로의 출력과 소정의 기준 전압의 비교 결과에 근거하여 전치 증폭부의 이득을 제어할 수 있는 구성이면, 본 발명에 포함되는 것이다. In this embodiment, the configuration for controlling the gain of the TIA, that is, the gain of the preamplification unit, based on the feedback resistance control of the feedback resistance drive circuit is shown, but is not limited to this configuration. For example, if it is a structure which can control the gain of a preamplification part based on the comparison result of the output of an average value detection circuit, and a predetermined reference voltage, it is contained in this invention.
(실시예 2) (Example 2)
도 4는 본 발명의 실시예 2에 따른 광 수신기의 구성을 나타내는 블럭도이다. 도 4에 나타내는 광 수신기의 식별 재생부(3)는, 실시예 1의 식별 회로(18)의 구성 대신에, 정상 출력과 역상 출력을 출력하는 식별 회로(21)를 구비하는 한편, 식별 회로(21)의 양상 출력간의 차 전압을 발생하는 제 2 비교 회로인 비교 회로(22)와, 제어 신호(24)의 신호 레벨에 근거하여 비교 회로(22)의 출력(차 전압)을 유지할지, 다음단 회로에 출력할지를 제어하는 샘플·홀드 회로(이하 「S/H 회로」라고 표기)(23)와, S/H 회로(23)의 출력에 근거하여 생성한 오프셋 조정 신호를 ATC부(7)에 출력하는 오프셋 조정 회로(25)를 더 구비하도록 구성되어 있다. 또한, ATC부(7)는, 실시예 1의 구성에 있어서, 평균값 검출 회로(19)의 출력측에 접속되고, 오프셋 조정 회로(25)의 출력(오프셋 조정 신호)이 입력되는 버퍼부(26)를 더 구비하며, 버퍼부(26)의 출력이 식별 회로(21)에 입력되도록 구성된다. 또, 그 밖의 구성에 대해서는, 도 1에 나타낸 실시예 1의 구성부와 동일 또는 동등하며, 그들의 구성부에는 동일 부호를 부여하여 나타내고, 그 설명을 생략한다. 또한, 이하의 설명에서는, 실시예 1과 다른 동작을 중심으로 설명한다. 4 is a block diagram showing the configuration of an optical receiver according to a second embodiment of the present invention. The identification and reproducing
다음에, 도 4에 나타내는 식별 재생부(3)의 동작에 대하여 설명한다. 이 실시예에 따른 식별 재생부(3)의 동작의 특징은, 식별 재생부(3)의 초기 오프셋이 자동으로 최소가 되도록 조정되는 점이 실시예 1과 다르다. 보다 상세하게는, 비교 회로(22)는, 식별 회로(21)의 정상 출력과 역상 출력의 차 전압을 발생하여 S/H 회로(23)에 출력한다. 여기서, S/H 회로(23)에는, 제어 신호(24)가 입력되지만, 이 제어 신호(24)는, 샘플 모드 및 홀드 모드로 이루어지는 S/H 회로(23)의 동작 모드를 지시한다. S/H 회로(23)는, 제어 신호(24)의 신호 레벨이 홀드 모드를 지시하는 경우에는, 샘플링한 전압을 유지하고, 제어 신호(24)의 신호 레벨이 샘플 모드를 지시하는 경우에는, 샘플링한 전압을 오프셋 조정 회로(25)에 출력한다. 또, 샘플링한 전압이 오프셋 조정 회로(25)에 출력될 때, ATC부(7)의 버퍼부(26)의 출 력 전압이 오프셋 조정 회로(25)의 출력에 근거하여 변경되고, 식별 회로의 정상 출력과 역상 출력의 전압차가 거의 0으로 되도록 하는 피드백 루프가 걸려, 식별 회로(21) 및 ATC부(7)의 회로 오프셋 성분이 상쇄된다. 또한, 이 동작에 의해, 광 수신기 자신이 갖는 감도 편차가 저감된다. Next, the operation of the
이상 설명한 바와 같이, 이 실시예에 따르면, 식별 회로의 각 차동 출력을 비교한 비교 출력을 유지 또는 전달하는 샘플·홀드 회로의 출력에 근거하여 제 2 평균값 검출 회로의 출력에 포함되는 오프셋 성분을 제어하도록 하고 있기 때문에, 식별 회로의 차동 출력 사이의 전압차가 거의 0으로 되도록 하는 피드백 제어가 행하여져, 광 수신기 자신이 갖는 감도 편차를 저감시킬 수 있다. As described above, according to this embodiment, the offset component included in the output of the second average value detection circuit is controlled based on the output of the sample and hold circuit which holds or transmits the comparison output comparing the differential outputs of the identification circuits. Since the feedback control is performed so that the voltage difference between the differential outputs of the identification circuits becomes almost zero, the sensitivity deviation of the optical receiver itself can be reduced.
(실시예 3)(Example 3)
도 5는 본 발명의 실시예 3에 따른 광 수신기의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 도 5에 있어서, 도 5(a)는 과도 응답이 발생하고 있는 광 신호 파형을 갖는 버스트 신호를 나타내고 있다. 도 5(b)는 광 수신기의 각 출력, 즉 실선부는, 예컨대 식별 회로(21)의 정상 출력을 나타내고, 파선부는, 예컨대 식별 회로(21)의 역상 출력을 나타내고 있다. 도 5(c)는, S/H 회로(23)에 입력되는 제어 신호(24)의 제어 신호 파형의 일례를 나타내고 있다. 5 is a view for explaining the operation of the optical receiver according to a third embodiment of the present invention. In Fig. 5, Fig. 5A shows a burst signal having an optical signal waveform in which a transient response has occurred. 5B shows each output of the optical receiver, i.e., the solid line portion, for example, shows the normal output of the
이 실시예의 특징은, 도 5(c)에 표시되는 제어 신호(24)의 출력형태에 있어, 전원 투입 후의 무 신호 기간만, S/H 회로(23)의 동작 모드가 샘플 모드로 되도록 하는 제어 신호(24)가 출력된다. 따라서, 전원 투입 후의 무 신호 기간의 출력 오 프셋이 최소화된다. 또, 전원 투입 후의 무 신호 기간의 출력 오프셋을 최소화하고 있기 때문에, 전원 투입 후의 무 신호 기간과 마찬가지의 무 신호 기간(도 5의 예에서는, 제 1 패킷과 제 2 패킷 사이의 제 1 패킷간, 및 제 2 패킷 후의 제 2 패킷간)에 있어서도, 출력 오프셋 최소화 상태를 유지시키는 것이 가능해진다. The characteristic of this embodiment is that in the output form of the control signal 24 shown in Fig. 5 (c), the control is made so that the operation mode of the S /
이상 설명한 바와 같이, 이 실시예에 따르면, 오프셋 조정 회로에 의한 오프셋 제어를, 전원 투입 후의 무 신호 기간에 실행하도록 하고 있기 때문에, 출력 오프셋 최소화 상태를 효과적으로 유지할 수 있다. As described above, according to this embodiment, since the offset control by the offset adjustment circuit is performed in the no signal period after the power is turned on, the output offset minimization state can be effectively maintained.
(실시예 4)(Example 4)
도 6은 본 발명의 실시예 4에 따른 광 수신기의 동작을 설명하기 위한 도면이다. 실시예 3에서는, S/H 회로(23)의 동작 모드를 전원 투입 후의 무 신호 기간만 샘플 모드가 되도록 지시하고 있었지만, 이 실시예에서는, S/H 회로(23)의 동작 모드를 광 신호의 모든 무 신호 영역에서 샘플 모드로 되도록 지시하고 있다. 또, 도 6의 예에서는, 전원 투입 후의 무 신호 기간이 홀드 모드가 되도록 설정되어 있지만, 물론, 이 기간의 동작 모드가 샘플 모드가 되도록 설정되어 있더라도 좋다. 6 is a view for explaining the operation of the optical receiver according to a fourth embodiment of the present invention. In the third embodiment, the operation mode of the S /
여기서, 광 수신기가 연속적으로 동작하고 있는 경우에는, 출력 오프셋 성분이 축적되어 서서히 증대하여 갈 가능성이 있다. 한편, 이 실시예에서는, S/H 회로(23)의 동작 모드를 광 신호의 모든 무 신호 영역이 샘플 모드로 설정되는 것에 의해, 출력 오프셋 성분의 축적이 억지되어, 오프셋 성분의 경시적 열화 또는 경년 열화를 저감하는 것이 가능해진다. Here, when the optical receiver is operating continuously, there is a possibility that the output offset component is accumulated and gradually increases. On the other hand, in this embodiment, by setting the operation mode of the S /
이상 설명한 바와 같이, 이 실시예에 따르면, 오프셋 조정 회로에 의한 오프셋 제어를, 수광 신호 사이의 무 신호 기간에 실행하도록 하고 있기 때문에, 출력 오프셋 성분의 축적을 억지하고, 또한, 오프셋 성분의 경시적 열화 또는 경년 열화를 저감할 수 있다. As described above, according to this embodiment, since the offset control by the offset adjustment circuit is performed in the non-signal period between the light receiving signals, the accumulation of the output offset component is suppressed, and the offset component is time-lapsed. Deterioration or secular deterioration can be reduced.
본 발명에 따른 광 수신기에 의하면, 전치 증폭부는, 자신의 출력 신호의 평균값을 검출하는 제 1 평균값 검출 회로의 출력과 소정의 기준 전압의 비교 출력에 근거하여 자신의 증폭 이득을 제어하고, 식별 재생부는, 식별 회로로의 입력 신호의 평균값을 검출하는 제 2 평균값 검출 회로의 출력을 입력 신호의 신호 식별을 행하는 임계값으로서 식별 회로에 출력하도록 하고 있기 때문에, 전치 증폭부에서의 의도하지 않는 이득 전환이 방지되어, 식별 재생 처리를 잘못하는 경우가 없는 임계값 레벨을 생성할 수 있다고 하는 효과를 나타낸다. According to the optical receiver according to the present invention, the preamplification unit controls its amplification gain on the basis of the output of the first average value detecting circuit which detects the average value of its output signal and the predetermined reference voltage, thereby identifying and reproducing it. Since the output unit outputs the output of the second average value detection circuit that detects the average value of the input signal to the identification circuit to the identification circuit as a threshold for signal identification of the input signal, unintentional gain switching in the preamplifier. This is prevented, and it has the effect of generating the threshold level which does not make the identification reproduction process wrong.
이상과 같이, 본 발명에 따른 광 수신기는, 예컨대 버스트 형상의 광 신호를 전송하는 PON 시스템 등에 유용하며, 특히, 입력 신호의 과도 응답이 문제로 되는 경우에 적합하다.As described above, the optical receiver according to the present invention is useful, for example, in a PON system for transmitting a burst-shaped optical signal, and particularly, when the transient response of an input signal becomes a problem.
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- 2005-09-28 KR KR1020067017622A patent/KR100847977B1/en not_active IP Right Cessation
Patent Citations (2)
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