JP2814990B2 - 光受信回路 - Google Patents
光受信回路Info
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- 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
- H04B10/6933—Offset control of the differential preamplifier
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- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Amplifiers (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光アクセスシステ
ム、光データリンク、光インターコネクション等におけ
る光受信回路に関し、特に受信ディジタル信号を増幅す
るための増幅回路を多段に構成した光受信回路に関す
る。
ム、光データリンク、光インターコネクション等におけ
る光受信回路に関し、特に受信ディジタル信号を増幅す
るための増幅回路を多段に構成した光受信回路に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】この種の光受信回路では、受信ディジタ
ル信号を所要の利得にまで増幅するために増幅回路を多
段に接続した増幅回路系が設けられる。また、単極性符
号の受信ディジタル信号を双極性符号に変換した増幅信
号を得ることも行われており、そのために各増幅回路は
差動増幅器で構成されることが多い。このため、この種
の増幅回路を備える光受信回路では、増幅回路の正相出
力と逆相出力との間のオフセット補償を行う回路が必要
とされる。従来のこのようなオフセット補償を実現した
光受信回路の一例を図６に示す。図６において、受光素
子ＰＤで受光した信号をプリアンプＰＲＥで増幅した
後、縦続接続したｎ段（ｎは１以上の整数、以下同じ）
の差動増幅器ＤＡＭＰ（１）〜ＤＡＭＰ（ｎ）で順次増
幅する。そして、終段の正相出力と逆相出力の各平均値
もしくはピークレベルを検出器ＰＤにより検出し、かつ
これらの値を入力とする帰還差動増幅器ＤＡＭＰ０の差
動出力を初段の差動増幅器の入力に帰還することで、オ
フセット補償を行っている。
ル信号を所要の利得にまで増幅するために増幅回路を多
段に接続した増幅回路系が設けられる。また、単極性符
号の受信ディジタル信号を双極性符号に変換した増幅信
号を得ることも行われており、そのために各増幅回路は
差動増幅器で構成されることが多い。このため、この種
の増幅回路を備える光受信回路では、増幅回路の正相出
力と逆相出力との間のオフセット補償を行う回路が必要
とされる。従来のこのようなオフセット補償を実現した
光受信回路の一例を図６に示す。図６において、受光素
子ＰＤで受光した信号をプリアンプＰＲＥで増幅した
後、縦続接続したｎ段（ｎは１以上の整数、以下同じ）
の差動増幅器ＤＡＭＰ（１）〜ＤＡＭＰ（ｎ）で順次増
幅する。そして、終段の正相出力と逆相出力の各平均値
もしくはピークレベルを検出器ＰＤにより検出し、かつ
これらの値を入力とする帰還差動増幅器ＤＡＭＰ０の差
動出力を初段の差動増幅器の入力に帰還することで、オ
フセット補償を行っている。
【０００３】しかしながら、この回路構成では多段接続
したｎ個の差動増幅器の終段の増幅器の出力端から初段
の増幅器の入力端にわたって帰還ループを配設する必要
があるために、光受信回路をＩＣ回路化する場合に、Ｉ
Ｃ設計の際の回路レイアウトにおいて、帰還ループの規
模を大きくとらなければならない。そのため、帰還ルー
プの途中で干渉を拾い易くなり１チップＩＣ化に適さな
いという問題がある。
したｎ個の差動増幅器の終段の増幅器の出力端から初段
の増幅器の入力端にわたって帰還ループを配設する必要
があるために、光受信回路をＩＣ回路化する場合に、Ｉ
Ｃ設計の際の回路レイアウトにおいて、帰還ループの規
模を大きくとらなければならない。そのため、帰還ルー
プの途中で干渉を拾い易くなり１チップＩＣ化に適さな
いという問題がある。
【０００４】このような問題を解決するものとして、図
７に示すものが提案されている。この光受信回路では、
フォトダイオードＰＤおよびプリアンプＰＲＥに縦続接
続されたｎ段のリミッタ増幅器ＬＩＭ（１）〜ＬＩＭ
（ｎ）のそれぞれが個々にオフセット補償を行うもの
で、各リミッタ増幅器ＬＩＭ（１）〜ＬＩＭ（ｎ）の正
相出力、逆相出力のピークレベルをピークレベル検出器
ＰＤ（１）Ｐ〜ＰＤ（ｎ）Ｐ，ＰＤ（１）Ｎ〜ＰＤ
（ｎ）Ｎにより検出し、これらのレベルを入力とする帰
還差動増幅器ＡＭＰ（１）〜ＡＭＰ（ｎ）の差動出力を
リミッタ増幅器ＬＩＭ（１）〜ＬＩＭ（ｎ）のそれぞれ
の入力に帰還することで、各リミッタ増幅器の個々のオ
フセット補償を行っている。このような回路は、例え
ば、特開平６−３１０９６７号公報や１９９６年電子情
報通信学会総合大会Ｃ−５８８等に示されている。
７に示すものが提案されている。この光受信回路では、
フォトダイオードＰＤおよびプリアンプＰＲＥに縦続接
続されたｎ段のリミッタ増幅器ＬＩＭ（１）〜ＬＩＭ
（ｎ）のそれぞれが個々にオフセット補償を行うもの
で、各リミッタ増幅器ＬＩＭ（１）〜ＬＩＭ（ｎ）の正
相出力、逆相出力のピークレベルをピークレベル検出器
ＰＤ（１）Ｐ〜ＰＤ（ｎ）Ｐ，ＰＤ（１）Ｎ〜ＰＤ
（ｎ）Ｎにより検出し、これらのレベルを入力とする帰
還差動増幅器ＡＭＰ（１）〜ＡＭＰ（ｎ）の差動出力を
リミッタ増幅器ＬＩＭ（１）〜ＬＩＭ（ｎ）のそれぞれ
の入力に帰還することで、各リミッタ増幅器の個々のオ
フセット補償を行っている。このような回路は、例え
ば、特開平６−３１０９６７号公報や１９９６年電子情
報通信学会総合大会Ｃ−５８８等に示されている。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】この図７の回路では、
個々の増幅器にオフセット補償回路の帰還ループが構成
されるため、図６の回路のような終段から初段までの帰
還ループは不要となり、その規模を小さくし、１チップ
ＩＣ化が実現可能となる。しかしながら、この図７の回
路では、動作の高速化を図るために、初段から終段まで
の各段の増幅器におけるオフセット補償回路の補償時定
数はそれぞれ等しく、しかも小さい値に設定されてい
る。このため、各段の増幅器においてはそれぞれ瞬時に
オフセット補償が実現されるものの、各段のオフセット
補償機能の補償時定数が小さいため、各段のオフセット
補償回路の応答が鋭敏となってＥＭＩ（電磁障害）によ
る干渉を拾い易くなり、出力特性の安定性、信頼性が低
下されるという問題が生じる。
個々の増幅器にオフセット補償回路の帰還ループが構成
されるため、図６の回路のような終段から初段までの帰
還ループは不要となり、その規模を小さくし、１チップ
ＩＣ化が実現可能となる。しかしながら、この図７の回
路では、動作の高速化を図るために、初段から終段まで
の各段の増幅器におけるオフセット補償回路の補償時定
数はそれぞれ等しく、しかも小さい値に設定されてい
る。このため、各段の増幅器においてはそれぞれ瞬時に
オフセット補償が実現されるものの、各段のオフセット
補償機能の補償時定数が小さいため、各段のオフセット
補償回路の応答が鋭敏となってＥＭＩ（電磁障害）によ
る干渉を拾い易くなり、出力特性の安定性、信頼性が低
下されるという問題が生じる。
【０００６】本発明の目的は、このような干渉を防止し
て安定性、信頼性に優れた出力特性を得ることが可能な
光受信回路を提供することにある。
て安定性、信頼性に優れた出力特性を得ることが可能な
光受信回路を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の光受信回路は、
多段に縦続接続された複数の増幅回路にそれぞれ設けら
れるオフセット補償回路は、それぞれの時定数が前段の
増幅回路よりも後段側の増幅回路において小さくなるよ
うに設定されたことを特徴とする。
多段に縦続接続された複数の増幅回路にそれぞれ設けら
れるオフセット補償回路は、それぞれの時定数が前段の
増幅回路よりも後段側の増幅回路において小さくなるよ
うに設定されたことを特徴とする。
【０００８】例えば、本発明の好ましい形態としては、
オフセット補償回路は、各段の増幅回路における正相出
力と逆相出力のピークレベルを検出する回路を備え、こ
れら検出されたピークレベルを等しくする帰還をかける
ように構成され、かつ前記各ピークレベル検出回路の時
定数は前段の増幅回路よりも後段側の増幅回路において
小さくされる。
オフセット補償回路は、各段の増幅回路における正相出
力と逆相出力のピークレベルを検出する回路を備え、こ
れら検出されたピークレベルを等しくする帰還をかける
ように構成され、かつ前記各ピークレベル検出回路の時
定数は前段の増幅回路よりも後段側の増幅回路において
小さくされる。
【０００９】あるいは、オフセット補償回路は、各段の
増幅回路における正相出力と逆相出力の平均値を検出す
る回路を備え、この検出された平均値を等しくするよう
帰還をかけるように構成され、かつ前記平均値検出回路
の時定数は前段の増幅回路よりも後段側の増幅回路にお
いて小さくされる。
増幅回路における正相出力と逆相出力の平均値を検出す
る回路を備え、この検出された平均値を等しくするよう
帰還をかけるように構成され、かつ前記平均値検出回路
の時定数は前段の増幅回路よりも後段側の増幅回路にお
いて小さくされる。
【００１０】また、オフセット補償回路は、前段の増幅
回路の正相出力、逆相出力の各ピークレベルを検出する
回路を備え、これら検出されたピークレベルを自段の増
幅回路の互いに反対相である逆相入力、正相入力にそれ
ぞれ加算するように構成され、かつ前記ピークレベル検
出回路の時定数は前段の増幅回路よりも後段側の増幅回
路において小さくされる。
回路の正相出力、逆相出力の各ピークレベルを検出する
回路を備え、これら検出されたピークレベルを自段の増
幅回路の互いに反対相である逆相入力、正相入力にそれ
ぞれ加算するように構成され、かつ前記ピークレベル検
出回路の時定数は前段の増幅回路よりも後段側の増幅回
路において小さくされる。
【００１１】さらには、オフセット補償回路は、前段の
増幅回路の出力のピークレベルとボトムレベルをそれぞ
れ検出する回路を備え、これら検出されたピークレベル
とボトムレベルの中間値を自段の増幅回路のリファレン
ス入力として差動増幅するように構成され、かつ前記ピ
ークレベル検出回路およびボトムレベル検出回路の各時
定数は前段の増幅回路よりも後段側の増幅回路において
小さくされる。
増幅回路の出力のピークレベルとボトムレベルをそれぞ
れ検出する回路を備え、これら検出されたピークレベル
とボトムレベルの中間値を自段の増幅回路のリファレン
ス入力として差動増幅するように構成され、かつ前記ピ
ークレベル検出回路およびボトムレベル検出回路の各時
定数は前段の増幅回路よりも後段側の増幅回路において
小さくされる。
【００１２】
【発明の実施の形態】次に、本発明の実施形態を図面を
参照して説明する。図１は本発明の概念構成を示すブロ
ック図である。入力光信号を電流に変換するフォトダイ
オードＰＤと、このフォトダイオードＰＤの後段に縦続
接続されたｎ＋１段のオフセット補償機能付きリミッタ
増幅回路ＯＣ（ｉ）〔ｉ＝０，１，…，ｎ：以下同じ〕
からなる増幅回路系とで構成される。フォトダイオード
ＰＤより光電変換された電気信号は単極性信号であり、
この信号を後段の増幅回路系により双極性符号に変換す
る。そして、各オフセット制御機能付リミッタ増幅回路
ＯＣ（ｉ）におけるオフセット補償時定数τ（ｉ’）
は、τ（ｉ’）＞τ（ｉ’＋１）〔ｉ’＝０，１，２，
…，ｎ−１：以下同じ〕、すなわち前段よりも後段側の
時定数が小さくなるように設定されており、図１の構成
では、初段の増幅回路ＯＣ（０）で最も大きく、終段側
へ行くにしたがって小さくされ、終段の増幅回路ＯＣ
（ｎ）で最も小さく設定されている。
参照して説明する。図１は本発明の概念構成を示すブロ
ック図である。入力光信号を電流に変換するフォトダイ
オードＰＤと、このフォトダイオードＰＤの後段に縦続
接続されたｎ＋１段のオフセット補償機能付きリミッタ
増幅回路ＯＣ（ｉ）〔ｉ＝０，１，…，ｎ：以下同じ〕
からなる増幅回路系とで構成される。フォトダイオード
ＰＤより光電変換された電気信号は単極性信号であり、
この信号を後段の増幅回路系により双極性符号に変換す
る。そして、各オフセット制御機能付リミッタ増幅回路
ＯＣ（ｉ）におけるオフセット補償時定数τ（ｉ’）
は、τ（ｉ’）＞τ（ｉ’＋１）〔ｉ’＝０，１，２，
…，ｎ−１：以下同じ〕、すなわち前段よりも後段側の
時定数が小さくなるように設定されており、図１の構成
では、初段の増幅回路ＯＣ（０）で最も大きく、終段側
へ行くにしたがって小さくされ、終段の増幅回路ＯＣ
（ｎ）で最も小さく設定されている。
【００１３】この構成によれば、前段のオフセット補償
回路で補正が不十分な残留オフセットは、後段のオフセ
ット補償回路で補正されることになる。したがって、最
も信号レベルが小さくＩＣ回路の内外の干渉を受け易い
初段の増幅回路ＯＣ（０）において、ＥＭＩによってオ
フセット補償回路が誤動作して、オフセット補正が不完
全となった場合でも、後段の増幅回路のオフセット補償
回路の時定数の方が小さいため、瞬時に後段でオフセッ
ト補正が行われることになる。これにより、干渉による
補償動作の不安定性が改善され、安定性、信頼性に優れ
た出力特性を得ることが可能となる。因みに、前後段の
時定数の関係が逆の場合には、後段でのオフセット補正
に時間を要してバースト誤りが起こり易い上に、前段へ
行くほどオフセット補償回路の応答が鋭敏となって干渉
を拾い易くなる。
回路で補正が不十分な残留オフセットは、後段のオフセ
ット補償回路で補正されることになる。したがって、最
も信号レベルが小さくＩＣ回路の内外の干渉を受け易い
初段の増幅回路ＯＣ（０）において、ＥＭＩによってオ
フセット補償回路が誤動作して、オフセット補正が不完
全となった場合でも、後段の増幅回路のオフセット補償
回路の時定数の方が小さいため、瞬時に後段でオフセッ
ト補正が行われることになる。これにより、干渉による
補償動作の不安定性が改善され、安定性、信頼性に優れ
た出力特性を得ることが可能となる。因みに、前後段の
時定数の関係が逆の場合には、後段でのオフセット補正
に時間を要してバースト誤りが起こり易い上に、前段へ
行くほどオフセット補償回路の応答が鋭敏となって干渉
を拾い易くなる。
【００１４】図２は本発明の第１の実施形態のブロック
回路図である。図２において、図１に対応する部分には
同一符号を付してある。前記したｎ＋１段の各オフセッ
ト補償機能付増幅回路ＯＣ（ｉ）は、増幅器として差動
増幅型のリミッタ増幅器ＬＩＭ（ｉ）で構成される。ま
た、ここでは、ｉ＝０となる初段増幅回路ＯＣ（０）は
の増幅器プリアンプＰＲＥとして構成されている。そし
て、各増幅回路ＯＣ（ｉ）に設けられるオフセット補償
回路は、各リミッタ増幅器ＬＩＭ（ｉ）の正相出力と逆
相出力の各ピークレベルを検出するピークレベル検出回
路ＰＤ（ｉ）Ｐ，ＰＤ（ｉ）Ｎと、各ピークレベル検出
回路で検出されるピークレベルの差動出力をそれぞれ正
相入力、逆相入力に帰還させる差動増幅器ＡＭＰ（ｉ）
とで構成される。ここで、各段のオフセット補償回路の
ピークレベル検出回路の時定数τＰＤ（ｉ’）Ｐ，τＰ
Ｄ（ｉ’）Ｎは、前段の時定数がその直後の時定数より
も大きくされており、初段の増幅回路の時定数が最も大
きく、後段の増幅回路の時定数が最も小さくされてい
る。すなわち、τＰＤ（ｉ’）Ｐ＞τＰＤ（ｉ’＋１）
Ｐ、τＰＤ（ｉ’）Ｎ＞τＰＤ（ｉ’＋１）Ｎとされて
いる。
回路図である。図２において、図１に対応する部分には
同一符号を付してある。前記したｎ＋１段の各オフセッ
ト補償機能付増幅回路ＯＣ（ｉ）は、増幅器として差動
増幅型のリミッタ増幅器ＬＩＭ（ｉ）で構成される。ま
た、ここでは、ｉ＝０となる初段増幅回路ＯＣ（０）は
の増幅器プリアンプＰＲＥとして構成されている。そし
て、各増幅回路ＯＣ（ｉ）に設けられるオフセット補償
回路は、各リミッタ増幅器ＬＩＭ（ｉ）の正相出力と逆
相出力の各ピークレベルを検出するピークレベル検出回
路ＰＤ（ｉ）Ｐ，ＰＤ（ｉ）Ｎと、各ピークレベル検出
回路で検出されるピークレベルの差動出力をそれぞれ正
相入力、逆相入力に帰還させる差動増幅器ＡＭＰ（ｉ）
とで構成される。ここで、各段のオフセット補償回路の
ピークレベル検出回路の時定数τＰＤ（ｉ’）Ｐ，τＰ
Ｄ（ｉ’）Ｎは、前段の時定数がその直後の時定数より
も大きくされており、初段の増幅回路の時定数が最も大
きく、後段の増幅回路の時定数が最も小さくされてい
る。すなわち、τＰＤ（ｉ’）Ｐ＞τＰＤ（ｉ’＋１）
Ｐ、τＰＤ（ｉ’）Ｎ＞τＰＤ（ｉ’＋１）Ｎとされて
いる。
【００１５】したがって、各段の増幅回路ＯＣ（ｉ）に
おいては、それぞれのリミッタ増幅器ＬＩＭ（ｉ）の正
相出力と逆相出力のそれぞれのピークレベルがピークレ
ベル検出回路ＰＤ（ｉ）Ｐ，ＰＤ（ｉ）Ｎにおいて検出
され、帰還差動増幅器ＡＭＰ（ｉ）においてこれらピー
クレベルが等しくなるように正相入力と逆相入力のそれ
ぞれのレベルが帰還制御されることでオフセット補償が
達成される。そして、このオフセット補償に際しては、
前段の増幅回路のピークレベル検出回路の時定数τＰＤ
（ｉ’）Ｐ，τＰＤ（ｉ’）Ｎが後段の増幅回路の時定
数τＰＤ（ｉ’＋１）Ｐ，τＰＤ（ｉ’＋１）Ｎよりも
大きいため、前段では緩やかにオフセット補償が実行さ
れ、後段ではそれよりも速くオフセット補償が実行され
る。したがって、初段の増幅回路ＯＣ（０）において、
ＥＭＩ等によりオフセット補償回路が誤動作され、オフ
セット補償が不完全となった場合でも、後段の増幅回路
のオフセット補償回路において瞬時に後段でオフセット
補償が行われることになる。これにより、終段の増幅回
路ＯＣ（ｎ）からの出力における補償動作の不安定性が
改善され、安定性、信頼性に優れた出力特性を得ること
が可能となる。
おいては、それぞれのリミッタ増幅器ＬＩＭ（ｉ）の正
相出力と逆相出力のそれぞれのピークレベルがピークレ
ベル検出回路ＰＤ（ｉ）Ｐ，ＰＤ（ｉ）Ｎにおいて検出
され、帰還差動増幅器ＡＭＰ（ｉ）においてこれらピー
クレベルが等しくなるように正相入力と逆相入力のそれ
ぞれのレベルが帰還制御されることでオフセット補償が
達成される。そして、このオフセット補償に際しては、
前段の増幅回路のピークレベル検出回路の時定数τＰＤ
（ｉ’）Ｐ，τＰＤ（ｉ’）Ｎが後段の増幅回路の時定
数τＰＤ（ｉ’＋１）Ｐ，τＰＤ（ｉ’＋１）Ｎよりも
大きいため、前段では緩やかにオフセット補償が実行さ
れ、後段ではそれよりも速くオフセット補償が実行され
る。したがって、初段の増幅回路ＯＣ（０）において、
ＥＭＩ等によりオフセット補償回路が誤動作され、オフ
セット補償が不完全となった場合でも、後段の増幅回路
のオフセット補償回路において瞬時に後段でオフセット
補償が行われることになる。これにより、終段の増幅回
路ＯＣ（ｎ）からの出力における補償動作の不安定性が
改善され、安定性、信頼性に優れた出力特性を得ること
が可能となる。
【００１６】図３は本発明の第２の実施形態の例を示す
ブロック図であり、図１および図２に対応する部分には
同一符号を付してある。この第２の実施形態において
は、各段の増幅回路ＯＣ（ｉ）に設けられているリミッ
タ増幅器ＬＩＭ（ｉ）のオフセット補償回路として、リ
ミッタ増幅器ＬＩＭ（ｉ）の正相出力、逆相出力の平均
値を検出する平均値検出回路ＡＤ（ｉ）を用いており、
帰還差動増幅器ＡＭＰ（ｉ）がこれら平均化出力により
リミッタ増幅器ＬＩＭ（ｉ）の各入力を制御することで
オフセット補償が達成される。そして、この平均値検出
回路ＡＤ（ｉ）における時定数τＡＤ（ｉ’）は、前段
の増幅回路の時定数が、後段の増幅回路の時定数よりも
大きくされている。すなわち、τＡＤ（ｉ’）＞τＡＤ
（ｉ’＋１）。
ブロック図であり、図１および図２に対応する部分には
同一符号を付してある。この第２の実施形態において
は、各段の増幅回路ＯＣ（ｉ）に設けられているリミッ
タ増幅器ＬＩＭ（ｉ）のオフセット補償回路として、リ
ミッタ増幅器ＬＩＭ（ｉ）の正相出力、逆相出力の平均
値を検出する平均値検出回路ＡＤ（ｉ）を用いており、
帰還差動増幅器ＡＭＰ（ｉ）がこれら平均化出力により
リミッタ増幅器ＬＩＭ（ｉ）の各入力を制御することで
オフセット補償が達成される。そして、この平均値検出
回路ＡＤ（ｉ）における時定数τＡＤ（ｉ’）は、前段
の増幅回路の時定数が、後段の増幅回路の時定数よりも
大きくされている。すなわち、τＡＤ（ｉ’）＞τＡＤ
（ｉ’＋１）。
【００１７】この第２の実施形態では、各段の増幅回路
ＯＣ（ｉ）においては、それぞれのリミッタ増幅器ＬＩ
Ｍ（ｉ）の正相出力と逆相出力の平均値が平均値検出回
路ＡＤ（ｉ）において検出され、帰還差動増幅器ＡＭＰ
（ｉ）において正相入力と逆相入力のそれぞれのレベル
が平均値となるように帰還制御されることで、オフセッ
ト補償が達成される。そして、このオフセット補償に際
しても、前段の増幅回路の平均値検出回路の時定数が後
段の増幅回路の時定数よりも大きいため、前段では緩や
かにオフセット補償が実行され、後段ではそれよりも速
くオフセット補償が実行され、その結果、初段の増幅回
路においてオフセット補償が不完全となった場合でも、
後段の増幅回路のオフセット補償回路において瞬時に後
段でオフセット補償が行われ、終段の増幅回路からの出
力における補償動作の不安定性が改善され、安定性、信
頼性に優れた出力特性を得ることが可能となる。
ＯＣ（ｉ）においては、それぞれのリミッタ増幅器ＬＩ
Ｍ（ｉ）の正相出力と逆相出力の平均値が平均値検出回
路ＡＤ（ｉ）において検出され、帰還差動増幅器ＡＭＰ
（ｉ）において正相入力と逆相入力のそれぞれのレベル
が平均値となるように帰還制御されることで、オフセッ
ト補償が達成される。そして、このオフセット補償に際
しても、前段の増幅回路の平均値検出回路の時定数が後
段の増幅回路の時定数よりも大きいため、前段では緩や
かにオフセット補償が実行され、後段ではそれよりも速
くオフセット補償が実行され、その結果、初段の増幅回
路においてオフセット補償が不完全となった場合でも、
後段の増幅回路のオフセット補償回路において瞬時に後
段でオフセット補償が行われ、終段の増幅回路からの出
力における補償動作の不安定性が改善され、安定性、信
頼性に優れた出力特性を得ることが可能となる。
【００１８】図４は本発明の第３の実施形態の例を示す
ブロック図であり、図１と図２に対応する部分には同一
符号を付してある。この実施形態では、各段の増幅回路
ＯＣ（ｉ）のオフセット補償回路として、第１の実施形
態と同様に正相出力、逆相出力のピークレベルを検出す
るピークレベル検出回路ＰＤ（ｉ）Ｐ，ＰＤ（ｉ）Ｎを
備えているが、ここでは、前段の正相出力、逆相出力の
ピークレベルを検出し、この検出したピークレベルを対
向する出力、すなわち逆相出力、正相出力にそれぞれ加
算する構成がとられている。また、この場合において
も、各ピークレベル検出回路τＰＤ（ｉ’）Ｐ，τＰＤ
（ｉ’）Ｎの時定数の大小関係は、前段の時定数が後段
の時定数よりも大きく設定されている。すなわち、τＰ
Ｄ（ｉ’）Ｐ＞τＰＤ（ｉ’＋１）Ｐ、τＰＤ（ｉ’）
Ｎ＞τＰＤ（ｉ’＋１）Ｎ。
ブロック図であり、図１と図２に対応する部分には同一
符号を付してある。この実施形態では、各段の増幅回路
ＯＣ（ｉ）のオフセット補償回路として、第１の実施形
態と同様に正相出力、逆相出力のピークレベルを検出す
るピークレベル検出回路ＰＤ（ｉ）Ｐ，ＰＤ（ｉ）Ｎを
備えているが、ここでは、前段の正相出力、逆相出力の
ピークレベルを検出し、この検出したピークレベルを対
向する出力、すなわち逆相出力、正相出力にそれぞれ加
算する構成がとられている。また、この場合において
も、各ピークレベル検出回路τＰＤ（ｉ’）Ｐ，τＰＤ
（ｉ’）Ｎの時定数の大小関係は、前段の時定数が後段
の時定数よりも大きく設定されている。すなわち、τＰ
Ｄ（ｉ’）Ｐ＞τＰＤ（ｉ’＋１）Ｐ、τＰＤ（ｉ’）
Ｎ＞τＰＤ（ｉ’＋１）Ｎ。
【００１９】この第３の実施形態では、各段の増幅回路
においては、前段の増幅回路の正相出力、逆相出力の差
電圧を差動増幅回路で構成されるリミッタ増幅器により
増幅することになるため、その出力のオフセット補償が
達成されることになる。この場合においても、前段の増
幅回路のピークレベル検出回路の時定数が後段の増幅回
路の時定数よりも大きいため、前記第１および第２の各
実施形態と同様に、初段の増幅回路においてオフセット
補償が不完全となった場合でも、後段の増幅回路のオフ
セット補償回路において瞬時に後段でオフセット補償が
行われることになり、安定性、信頼性に優れた出力特性
を得ることが可能となる。
においては、前段の増幅回路の正相出力、逆相出力の差
電圧を差動増幅回路で構成されるリミッタ増幅器により
増幅することになるため、その出力のオフセット補償が
達成されることになる。この場合においても、前段の増
幅回路のピークレベル検出回路の時定数が後段の増幅回
路の時定数よりも大きいため、前記第１および第２の各
実施形態と同様に、初段の増幅回路においてオフセット
補償が不完全となった場合でも、後段の増幅回路のオフ
セット補償回路において瞬時に後段でオフセット補償が
行われることになり、安定性、信頼性に優れた出力特性
を得ることが可能となる。
【００２０】図５は本発明の第４の実施形態の例を示す
ブロック図である。この実施形態では、単極性の受信デ
ィジタル信号を単極性のまま多段増幅する例を示してい
る。すなわち、ｎ＋１段の各増幅回路ＯＣ（ｉ）はそれ
ぞれ差動増幅器からなるリミッタ増幅器ＬＩＭ（ｉ）で
構成され、その正相出力に相当する出力のみが後段の増
幅回路の正相入力に出力されるように構成されている。
そして、各段の増幅回路のオフセット補償回路として、
前段の増幅回路の出力のピークレベルとボトムレベルを
それぞれ検出するピークレベル検出回路ＰＤ（ｉ）とボ
トムレベル検出回路ＢＤ（ｉ）を有し、かつこれらレベ
ル検出回路の出力を抵抗Ｒ１，Ｒ２で分圧した中間値を
後段のリミッタ増幅器ＬＩＭ（ｉ）のリファレンスとし
て出力する回路として構成したものである。そして、各
段のピークレベル検出回路ＰＤ（ｉ）、ボトムレベル検
出回路ＢＤ（ｉ）の各時定数τＰＤ（ｉ’），τＢＤ
（ｉ’）は、前段の増幅回路のものが後段の増幅回路の
ものよりも大きくなるように設定されている。すなわ
ち、τＰＤ（ｉ’）＞τＰＤ（ｉ’＋１）、τＢＤ
（ｉ’）＞τＢＤ（ｉ’＋１）。
ブロック図である。この実施形態では、単極性の受信デ
ィジタル信号を単極性のまま多段増幅する例を示してい
る。すなわち、ｎ＋１段の各増幅回路ＯＣ（ｉ）はそれ
ぞれ差動増幅器からなるリミッタ増幅器ＬＩＭ（ｉ）で
構成され、その正相出力に相当する出力のみが後段の増
幅回路の正相入力に出力されるように構成されている。
そして、各段の増幅回路のオフセット補償回路として、
前段の増幅回路の出力のピークレベルとボトムレベルを
それぞれ検出するピークレベル検出回路ＰＤ（ｉ）とボ
トムレベル検出回路ＢＤ（ｉ）を有し、かつこれらレベ
ル検出回路の出力を抵抗Ｒ１，Ｒ２で分圧した中間値を
後段のリミッタ増幅器ＬＩＭ（ｉ）のリファレンスとし
て出力する回路として構成したものである。そして、各
段のピークレベル検出回路ＰＤ（ｉ）、ボトムレベル検
出回路ＢＤ（ｉ）の各時定数τＰＤ（ｉ’），τＢＤ
（ｉ’）は、前段の増幅回路のものが後段の増幅回路の
ものよりも大きくなるように設定されている。すなわ
ち、τＰＤ（ｉ’）＞τＰＤ（ｉ’＋１）、τＢＤ
（ｉ’）＞τＢＤ（ｉ’＋１）。
【００２１】この第４の実施形態では、各段の増幅回路
では、前段増幅回路の出力と、前段増幅回路の出力のピ
ークレベルとボトムレベルの中間値として得られたリフ
ァレンスの差電圧をリミッタ増幅器ＬＩＭ（ｉ）により
差動増幅することによりオフセット補償が達成される。
この場合においても、前段の増幅回路のピークおよびボ
トムの各レベル検出回路の時定数が後段の増幅回路の時
定数よりも大きいため、初段の増幅回路においてオフセ
ット補償が不完全となった場合でも、後段の増幅回路の
オフセット補償回路において瞬時に後段でオフセット補
償が行われることになり、安定性、信頼性に優れた出力
特性を得ることが可能となる。
では、前段増幅回路の出力と、前段増幅回路の出力のピ
ークレベルとボトムレベルの中間値として得られたリフ
ァレンスの差電圧をリミッタ増幅器ＬＩＭ（ｉ）により
差動増幅することによりオフセット補償が達成される。
この場合においても、前段の増幅回路のピークおよびボ
トムの各レベル検出回路の時定数が後段の増幅回路の時
定数よりも大きいため、初段の増幅回路においてオフセ
ット補償が不完全となった場合でも、後段の増幅回路の
オフセット補償回路において瞬時に後段でオフセット補
償が行われることになり、安定性、信頼性に優れた出力
特性を得ることが可能となる。
【００２２】
【発明の効果】以上説明したように本発明は、多段に縦
続接続された複数の増幅回路にそれぞれ設けられるオフ
セット補償回路は、それぞれの時定数が前段の増幅回路
よりも後段側の増幅回路において小さくなるように設定
されているので、前段の増幅回路においてはオフセット
補償回路の時定数が大きくされ、その応答が緩和されて
干渉を拾うことは少なくなる。また、前段においてＥＭ
Ｉ等の影響を受けてオフセット補償回路が誤動作する等
してオフセット補償が不完全となった場合でも、後段で
は時定数が小さいためにこのオフセット補償の不完全を
補うことができる。これにより、安定性、信頼性に優れ
た光受信出力を得ることができる。また、個々のオフセ
ット補償回路を備える増幅回路は帰還ループが小さくて
すみ、その回路規模が小さくできるため、１チップＩＣ
化への適用が可能となる。
続接続された複数の増幅回路にそれぞれ設けられるオフ
セット補償回路は、それぞれの時定数が前段の増幅回路
よりも後段側の増幅回路において小さくなるように設定
されているので、前段の増幅回路においてはオフセット
補償回路の時定数が大きくされ、その応答が緩和されて
干渉を拾うことは少なくなる。また、前段においてＥＭ
Ｉ等の影響を受けてオフセット補償回路が誤動作する等
してオフセット補償が不完全となった場合でも、後段で
は時定数が小さいためにこのオフセット補償の不完全を
補うことができる。これにより、安定性、信頼性に優れ
た光受信出力を得ることができる。また、個々のオフセ
ット補償回路を備える増幅回路は帰還ループが小さくて
すみ、その回路規模が小さくできるため、１チップＩＣ
化への適用が可能となる。
【図１】本発明の概念構成を示すブロック図である。
【図２】本発明の第１の実施形態のブロック回路図であ
る。
る。
【図３】本発明の第２の実施形態のブロック回路図であ
る。
る。
【図４】本発明の第３の実施形態のブロック回路図であ
る。
る。
【図５】本発明の第４の実施形態のブロック回路図であ
る。
る。
【図６】従来の光受信回路の一例のブロック回路図であ
る。
る。
【図７】従来の改善された光受信回路のブロック回路図
である。
である。
ＯＣ（ｉ） オフセット補償機能付増幅回路 ＬＩＭ（ｉ） リミッタ増幅器 ＰＤ（ｉ）Ｐ，ＰＤ（ｉ）Ｎ ピークレベル検出回路 ＡＭＰ（ｉ） 帰還差動増幅器 ＡＤ（ｉ） 平均値検出回路 ＢＤ（ｉ） ボトムレベル検出回路 τ（ｉ’） オフセット補償時定数
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 ＦＩ Ｈ０４Ｂ 10/26 10/28 (58)調査した分野(Int.Cl.6，ＤＢ名) H03F 3/08 H03F 3/34 H03F 3/45 H04B 10/00 - 10/28
Claims (5)
- 【請求項１】 それぞれがオフセット補償機能を有する
複数の増幅回路を多段に縦続接続した光受信回路におい
て、各段の増幅回路のオフセット補償回路の時定数は前
段の増幅回路よりも後段側の増幅回路において小さくな
るように設定されたことを特徴とする光受信回路。 - 【請求項２】 オフセット補償回路は、各段の増幅回路
における正相出力と逆相出力のピークレベルを検出する
回路を備え、これら検出されたピークレベルを等しくす
る帰還をかけるように構成され、かつ前記各ピークレベ
ル検出回路の時定数は前段の増幅回路よりも後段側の増
幅回路において小さくされる請求項１の光受信回路。 - 【請求項３】 オフセット補償回路は、各段の増幅回路
における正相出力と逆相出力の平均値を検出する回路を
備え、この検出された平均値を等しくするよう帰還をか
けるように構成され、かつ前記平均値検出回路の時定数
は前段の増幅回路よりも後段側の増幅回路において小さ
くされる請求項１の光受信回路。 - 【請求項４】 オフセット補償回路は、前段の増幅回路
の正相出力、逆相出力の各ピークレベルを検出する回路
を備え、これら検出されたピークレベルを自段の増幅回
路の互いに反対相である逆相入力、正相入力にそれぞれ
加算するように構成され、かつ前記ピークレベル検出回
路の時定数は前段の増幅回路よりも後段側の増幅回路に
おいて小さくされる請求項１の光受信回路。 - 【請求項５】 オフセット補償回路は、前段の増幅回路
の出力のピークレベルとボトムレベルをそれぞれ検出す
る回路を備え、これら検出されたピークレベルとボトム
レベルの中間値を自段の増幅回路のリファレンス入力と
して差動増幅するように構成され、かつ前記ピークレベ
ル検出回路およびボトムレベル検出回路の各時定数は前
段の増幅回路よりも後段側の増幅回路において小さくさ
れることを特徴とする光受信回路。
Priority Applications (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8124628A JP2814990B2 (ja) | 1996-05-20 | 1996-05-20 | 光受信回路 |
| EP97108127A EP0809369A1 (en) | 1996-05-20 | 1997-05-20 | Optical receiving circuit |
| US08/859,205 US6018407A (en) | 1996-05-20 | 1997-05-20 | Optical receiving circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8124628A JP2814990B2 (ja) | 1996-05-20 | 1996-05-20 | 光受信回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH09312528A JPH09312528A (ja) | 1997-12-02 |
| JP2814990B2 true JP2814990B2 (ja) | 1998-10-27 |
Family
ID=14890125
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8124628A Expired - Fee Related JP2814990B2 (ja) | 1996-05-20 | 1996-05-20 | 光受信回路 |
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| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6018407A (ja) |
| EP (1) | EP0809369A1 (ja) |
| JP (1) | JP2814990B2 (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002171147A (ja) * | 2000-11-30 | 2002-06-14 | Nec Corp | 広帯域プリアンプ |
| US7609980B2 (en) | 2005-09-28 | 2009-10-27 | Mitsubishi Denki Kabushiki Kaisha | Optical receiver and discrimination-threshold generating method |
| JP2010028263A (ja) * | 2008-07-16 | 2010-02-04 | Nippon Telegr & Teleph Corp <Ntt> | 振幅制限増幅回路 |
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| JP3098461B2 (ja) * | 1997-06-18 | 2000-10-16 | 日本電気株式会社 | ディジタル受信回路 |
| US6232842B1 (en) * | 1998-03-13 | 2001-05-15 | Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. | Amplifying circuit and optical receiver comprising the same |
| US6915083B1 (en) * | 1998-12-15 | 2005-07-05 | Zilog, Inc. | Signal receiver having wide band amplification capability |
| JP3674753B2 (ja) * | 1999-03-09 | 2005-07-20 | 富士通株式会社 | バースト信号検出回路 |
| JP2000332558A (ja) * | 1999-05-24 | 2000-11-30 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 増幅回路ユニットおよび増幅回路 |
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| KR100537901B1 (ko) * | 2003-03-29 | 2005-12-20 | 한국전자통신연구원 | 버스트 모드 광 수신기 |
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-
1996
- 1996-05-20 JP JP8124628A patent/JP2814990B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1997
- 1997-05-20 EP EP97108127A patent/EP0809369A1/en not_active Withdrawn
- 1997-05-20 US US08/859,205 patent/US6018407A/en not_active Expired - Fee Related
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| JP4567177B2 (ja) * | 2000-11-30 | 2010-10-20 | ルネサスエレクトロニクス株式会社 | 広帯域プリアンプ |
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Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH09312528A (ja) | 1997-12-02 |
| US6018407A (en) | 2000-01-25 |
| EP0809369A1 (en) | 1997-11-26 |
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