JP4631511B2 - 振幅検出回路、振幅検出方法及び光通信装置 - Google Patents
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Description
尚、従来より高速で変化する信号のピーク値及びその発生点を確実に捉えるピーク検出回路が提案されている(例えば、特許文献1参照)。
本発明は、ピーク検出に必要なキャパシタを用いることなく時定数を大幅に小さくできる振幅検出回路及び光通信装置を実現するものである。
図1は本発明の第1の実施形態による振幅検出回路の構成を示すブロック図である。
図1において、折り返し回路10は、入力信号(入力in)の折り返し信号を生成する。通常は図2(a)に構成例を示す公知の全波整流回路を用いる。
図2(a)において、折り返し回路10は、演算増幅器101とダイオード103,104と抵抗105,106で構成される反転半波整流回路111と、演算増幅器102と抵抗107〜110で構成される加算回路112から構成される。図2(a)における(1)(2)(3)の信号波形を図2(b)示す。
加算回路30は、折り返し回路10の出力と微分折り返し回路20の出力を加算して、入力inのピーク値P(振幅検出信号)を出力する。
図1において、aに示す入力信号(入力in)が、折り返し回路10に入力されると、bに示す折り返し信号が得られる。図2(a)(b)においては、(1)の入力inを反転半波整流回路111で反転した(2)の信号と、入力inとを加算回路112で加算することで(3)の入力信号の折り返し信号out(図1のb)を得ることができる。
1.ピーク検出回路特有の(充)放電時定数がないため、例えば図4に示すような高速なフィードバック回路が実現可能となる。図4によれば、入力inの小から大への変化(図4(a))、及び入力inの大から小への変化(図4(b))対してピーク値P(太い一点鎖線で示す)が高速で応答していることが分かる。従って、AGC等のフィードバック制御系を安定に動作させることができる。
3.ピーク検出に必要なキャパシタが不要となるため、部品点数の削減、実装面積を削減することができる。
4. LSI内部の素子だけで構成でき、キャパシタのような外付け部品が不要である。
図1の第1の実施形態においては、折り返し回路10の出力波形(図3のb)と微分折り返し回路20(図3のd)との位相ずれにより、図3のbのへこみqと図3のdのパルス信号とが一致せず、へこみqが十分に補正できない場合がある。
尚、遅延回路40は、場合によっては微分折り返し回路20と加算回路30との間に挿入しても、同様な効果が得られる。
本実施形態は、図6のように前記第2の実施の形態の図5に増幅回路50を付加したものである。
尚、折り返し回路10の出力(図3のb)と微分折り返し回路20(図3のd)の出力との位相ずれの調整の必要がなければ、遅延回路40を省略してもよい。
本実施形態は、入力inの折り返し信号とその中間の基準電圧との差電圧を用いて振幅検出を行うものである。
尚、平均値検出回路60,61は公知の積分回路等を用いてよい。
図11において、入力される光信号を受光素子80とプリアンプ81により電気信号に変換し、AGCアンプ82と線形アンプ83により所定の振幅に増幅した後、CDR84において、NRZ信号のデータとクロックが再生される。
このほかに本発明は、基幹系SONET/SDH光インターフェース、10GbE光インターフェース、アクセス系バースト信号対応光インターフェース等に適用することができる。
10 折り返し回路
20、21 微分折り返し回路
30 加算回路
40 遅延回路
50 増幅回路
60,61 平均値検出回路
70,71 差動増幅回路
80 受光素子
82 AGCアンプ
84 CDR
85 AGCフィードバックアンプ
201 微分回路
202、204 折り返し回路
Claims (12)
- 入力信号を折り返す折り返し回路と、
前記入力信号を微分して折り返す微分折り返し回路と、
前記折り返し回路の出力と前記微分折り返し回路の出力とを加算することにより前記入力信号の振幅検出信号を出力する加算回路とを有することを特徴とする振幅検出回路。 - 前記折り返し回路と前記加算回路との間、又は前記微分折り返し回路と前記加算回路との間に遅延回路を有することを特徴とする請求項1記載の振幅検出回路。
- 前記微分折り返し回路と前記加算回路との間に増幅回路を有することを特徴とする請求項1又は2記載の振幅検出回路。
- 前記入力信号の平均値を検出する第1の平均値検出回路と、
前記入力信号を微分した信号の平均値を検出する第2の平均値検出回路と、
前記折り返し回路の出力と前記第1の平均値検出回路の出力とが入力され、その差動出力を前記加算回路に供給する第1の差動増幅回路と、
前記微分折り返し回路の出力と前記第2の平均値検出回路の出力とが入力され、その差動出力を前記加算回路に供給する第2の差動増幅回路とを備えたことを特徴とする請求項1から3のいずれか1項に記載の振幅検出回路。 - 入力信号を折り返した信号と、前記入力信号を微分して折り返した信号とを加算することを特徴とする振幅検出方法。
- 前記入力信号を折り返した信号と、前記入力信号を微分して折り返した信号の何れかを遅延させることを特徴とする請求項5記載の振幅検出方法。
- 前記入力信号を微分して折り返した信号を増幅することを特徴とする請求項5又は6記載の振幅検出方法。
- 前記入力信号の平均値を検出して第1の平均値を得、
前記入力信号を微分した信号の平均値を検出して第2の平均値を得、
前記入力信号を折り返した信号と前記第1の平均値との差動信号と、前記微分して折り返した信号と前記第2の平均値との差動信号とを加算することを特徴とする請求項5から7のいずれか1項に記載の振幅検出方法。 - 入力される光信号を電気信号に変換する受光素子と、
前記電気信号の利得を制御するAGC回路と、
前記AGC回路の出力からデータとクロックを再生する再生回路と、
前記AGC回路の出力の振幅を検出する振幅検出回路と、
前記振幅検出回路の検出出力に基づいて前記AGC回路の利得を制御するフィードバック回路とを有し、前記振幅検出回路は、
入力信号を折り返す折り返し回路と、
前記入力信号を微分して折り返す微分折り返し回路と、
前記折り返し回路の出力と前記微分折り返し回路の出力とを加算することにより前記入力信号の振幅検出信号を出力する加算回路とを有することを特徴とする光通信装置。 - 前記折り返し回路と前記加算回路との間、又は前記微分折り返し回路と前記加算回路との間に遅延回路を有することを特徴とする請求項9記載の光通信装置。
- 前記微分折り返し回路と前記加算回路との間に増幅回路を有することを特徴とする請求項9又は10記載の光通信装置。
- 前記入力信号の平均値を検出する第1の平均値検出回路と、
前記入力信号を微分した信号の平均値を検出する第2の平均値検出回路と、
前記折り返し回路の出力と前記第1の平均値検出回路の出力とが入力され、その差動出力を前記加算回路に供給する第1の差動増幅回路と、
前記微分折り返し回路の出力と前記第2の平均値検出回路の出力とが入力され、その差動出力を前記加算回路に供給する第2の差動増幅回路とを有することを特徴とする請求項9から11のいずれか1項に記載の光通信装置。
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