JP6711279B2 - 信号検出器、電子装置、および、信号検出器の制御方法 - Google Patents
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Description
1.第1の実施の形態(入力信号および基準信号を増幅する例)
2.第2の実施の形態(入力信号および基準信号を増幅し、ピーク値を保持する例)
3.第3の実施の形態(入力信号および基準信号を増幅し、オフセットを補償する例)
4.第4の実施の形態(入力信号および基準信号を増幅し、ハイパスフィルタを通過させる例)
[通信装置の構成例]
図1は、第1の実施の形態における通信装置100の一構成例を示すブロック図である。この通信装置100は、光電変換部110、電流電圧変換回路120、信号検出器200、信号処理部130および基準信号生成部140を備える。光電変換部110は、フォトダイオード111を備える。
図2は、第1の実施の形態における信号検出器200の一構成例を示すブロック図である。この信号検出器200は、リミッティングアンプ210、アンプ側振幅検出回路220、コンパレータ240、レプリカ側振幅検出回路250およびレプリカ回路260を備える。
図3は、第1の実施の形態におけるリミッティングアンプ210およびレプリカ回路260の一構成例を示す回路図である。同図におけるaは、リミッティングアンプ210の一構成例を示す回路図であり、同図におけるbは、レプリカ回路260の一構成例を示す回路図である。
図4は、第1の実施の形態におけるアンプ側振幅検出回路220の一構成例を示す回路図である。このアンプ側振幅検出回路220は、全波整流回路221を備える。全波整流回路221は、差動トランジスタ222および223と、定電流源225と、コンデンサ224とを備える。差動トランジスタ222および223として、例えば、n型のMOS(Metal-Oxide-Semiconductor)トランジスタが用いられる。
図7は、第1の実施の形態における通信装置100の動作の一例を示すフローチャートである。この動作は、例えば、通信装置100に電源が投入されたときに開始する。通信装置100におけるリミッティングアンプ210およびレプリカ回路260は、入力信号および基準信号を増幅する(ステップS901)。
上述の第1の実施の形態の信号検出器200では、全波整流回路221により振幅を検出していたが、全波整流回路221以外の回路により振幅を検出することもできる。例えば、信号検出器200は、信号のピーク値を保持するピークホールド回路により振幅を検出してもよい。この第2の実施の形態の信号検出器200は、ピークホールド回路により振幅を検出する点において第1の実施の形態と異なる。
上述の第1の実施の形態の信号検出器200では、リミッティングアンプ210およびレプリカ回路260のオフセット電圧を補償していなかった。しかし、このオフセット電圧が大きいと、出力信号のデューティ比が変動して、信号処理部130においてデューティエラーが生じるおそれがある。このため、オフセット電圧を補償するオフセット補償回路を設けることが望ましい。この第3の実施の形態の信号検出器200は、オフセット補償回路を設けた点において第1の実施の形態と異なる。
Vout=Ga×(Vin+−Vin−+Vofs)
上式において、Vin+は、正側入力信号の電圧であり、Vin−は、負側入力信号の電圧である。
上述の第3の実施の形態の信号検出器200では、オフセット補償回路によりオフセット電圧を除去していた。このオフセット電圧は直流成分であるため、交流成分を優先して通過させるハイパスフィルタをオフセット補償回路の代わりに設けることによっても、オフセット電圧を除去することができる。この第4の実施の形態の信号検出器200は、ハイパスフィルタによりオフセット電圧を除去する点において第3の実施の形態と異なる。
(1)入力信号を所定のゲインにより増幅する入力信号増幅回路と、
前記所定のゲインに実質的に一致するゲインにより一定の信号レベルの基準信号を増幅する基準信号増幅回路と、
前記増幅された入力信号と前記増幅された基準信号とのそれぞれの信号レベルを比較して当該比較結果を検出信号として出力する比較器と
を具備する信号検出器。
(2)前記入力信号および前記基準信号は、一定の周期で値が変化する周期信号であり、
前記基準信号の周波数は、前記入力信号より低い
前記(1)記載の信号検出器。
(3)前記増幅された入力信号の振幅を検出して前記比較器に前記信号レベルとして供給する入力信号振幅検出回路と、
前記増幅された基準信号の振幅を検出して前記比較器に前記信号レベルとして供給する基準信号振幅検出回路と
をさらに具備する前記(2)記載の信号検出器。
(4)前記入力信号振幅検出回路は、前記増幅された入力信号に対する全波整流により前記入力信号の振幅を検出し、
前記基準信号振幅検出回路は、前記増幅された基準信号に対する全波整流により前記基準信号の振幅を検出する
前記(3)記載の信号検出器。
(5)前記入力信号振幅検出回路は、前記増幅された入力信号のピーク値を前記入力信号の振幅として検出し、
前記基準信号振幅検出回路は、前記増幅された基準信号のピーク値を前記基準信号の振幅として検出する
前記(3)記載の信号検出器。
(6)前記入力信号増幅回路は、
前記入力信号を前記所定のゲインにより増幅する入力側アンプと、
前記増幅された入力信号に基づいて前記入力側アンプのオフセット電圧を補償する入力側オフセット補償回路と
を備え、
前記基準信号増幅回路は、
前記基準信号を前記所定のゲインにより増幅する基準側アンプと、
前記増幅された基準信号に基づいて前記基準側アンプのオフセット電圧を補償する基準側オフセット補償回路と
を備える前記(1)から(5)のいずれかに記載の信号検出器。
(7)前記入力信号増幅回路は、
前記入力信号を前記所定のゲインにより増幅する入力側アンプと、
所定の遮断周波数より高い高周波数成分を通過させる入力側ハイパスフィルタと
を備え、
前記基準信号増幅回路は、
前記基準信号を前記所定のゲインにより増幅する基準側アンプと、
前記所定の遮断周波数より高い高周波数成分を通過させる基準側ハイパスフィルタと
を備える前記(1)から(7)のいずれかに記載の信号検出器。
(8)入力信号を所定のゲインにより増幅する入力信号増幅回路と、
前記所定のゲインに実質的に一致するゲインにより一定の信号レベルの基準信号を増幅する基準信号増幅回路と、
前記増幅された入力信号と前記増幅された基準信号とのそれぞれの信号レベルを比較して当該比較結果を検出信号として出力する比較器と
前記入力信号の信号レベルが前記基準信号より高いことを示す前記検出信号が出力された場合には前記増幅された入力信号に対する所定の信号処理を行う信号処理部と
を具備する電子装置。
(9)入力信号増幅回路が、入力信号を所定のゲインにより増幅する入力信号増幅手順と、
基準信号増幅回路が、前記所定のゲインに実質的に一致するゲインにより一定の信号レベルの基準信号を増幅する基準信号増幅手順と、
比較器が、前記増幅された入力信号と前記増幅された基準信号とのそれぞれの信号レベルを比較して当該比較結果を検出信号として出力する比較手順と
を具備する信号検出器の制御方法。
110 光電変換部
111 フォトダイオード
120 電流電圧変換回路
130 信号処理部
140 基準信号生成部
200 信号検出器
210 リミッティングアンプ
211 前段アンプ
212、219、261 差動アンプ
213、262 オフセット補償回路
214、263 ハイパスフィルタ
215、224、233、264 コンデンサ
216、234、265 抵抗
218 後段アンプ
220 アンプ側振幅検出回路
221 全波整流回路
222、223 差動トランジスタ
225 定電流源
230 ピークホールド回路
231 コンパレータ
232 ダイオード
235 オペアンプ
240 コンパレータ
250 レプリカ側振幅検出回路
260 レプリカ回路
Claims (8)
- 入力信号を所定のゲインにより増幅する入力信号増幅回路と、
前記所定のゲインに実質的に一致するゲインにより一定の信号レベルの基準信号を増幅する基準信号増幅回路と、
前記増幅された入力信号と前記増幅された基準信号とのそれぞれの信号レベルを比較して当該比較結果を検出信号として出力する比較器と
を具備し、
前記入力信号および前記基準信号は、一定の周期で値が変化する周期信号であり、
前記基準信号の周波数は、前記入力信号の周波数より低い
信号検出器。 - 前記増幅された入力信号の振幅を検出して前記比較器に前記信号レベルとして供給する入力信号振幅検出回路と、
前記増幅された基準信号の振幅を検出して前記比較器に前記信号レベルとして供給する基準信号振幅検出回路と
をさらに具備する請求項1記載の信号検出器。 - 前記入力信号振幅検出回路は、前記増幅された入力信号に対する全波整流により前記入力信号の振幅を検出し、
前記基準信号振幅検出回路は、前記増幅された基準信号に対する全波整流により前記基準信号の振幅を検出する
請求項2記載の信号検出器。 - 前記入力信号振幅検出回路は、前記増幅された入力信号のピーク値を前記入力信号の振幅として検出し、
前記基準信号振幅検出回路は、前記増幅された基準信号のピーク値を前記基準信号の振幅として検出する
請求項2記載の信号検出器。 - 前記入力信号増幅回路は、
前記入力信号を前記所定のゲインにより増幅する所定段数の入力側アンプと、
前記所定段数の入力側アンプのうち最終段の入力側アンプにより出力された信号に基づいて前記入力側アンプのオフセット電圧を補償する入力側オフセット補償回路と
を備え、
前記基準信号増幅回路は、
前記基準信号を前記所定のゲインにより増幅する所定段数の基準側アンプと、
前記所定段数の基準側アンプのうち最終段の基準側アンプにより出力された信号に基づいて前記基準側アンプのオフセット電圧を補償する基準側オフセット補償回路と
を備える請求項1から4のいずれかに記載の信号検出器。 - 前記入力信号増幅回路は、
前記入力信号を前記所定のゲインにより増幅する入力側アンプと、
所定の遮断周波数より高い高周波数成分を通過させる入力側ハイパスフィルタと
を備え、
前記基準信号増幅回路は、
前記基準信号を前記所定のゲインにより増幅する基準側アンプと、
前記所定の遮断周波数より高い高周波数成分を通過させる基準側ハイパスフィルタと
を備える請求項1から5のいずれかに記載の信号検出器。 - 入力信号を所定のゲインにより増幅する入力信号増幅回路と、
前記所定のゲインに実質的に一致するゲインにより一定の信号レベルの基準信号を増幅する基準信号増幅回路と、
前記増幅された入力信号と前記増幅された基準信号とのそれぞれの信号レベルを比較して当該比較結果を検出信号として出力する比較器と
前記入力信号の信号レベルが前記基準信号より高いことを示す前記検出信号が出力された場合には前記増幅された入力信号に対する所定の信号処理を行う信号処理部と
を具備し、
前記入力信号および前記基準信号は、一定の周期で値が変化する周期信号であり、
前記基準信号の周波数は、前記入力信号の周波数より低い
電子装置。 - 入力信号増幅回路が、入力信号を所定のゲインにより増幅する入力信号増幅手順と、
基準信号増幅回路が、前記所定のゲインに実質的に一致するゲインにより一定の信号レベルの基準信号を増幅する基準信号増幅手順と、
比較器が、前記増幅された入力信号と前記増幅された基準信号とのそれぞれの信号レベルを比較して当該比較結果を検出信号として出力する比較手順と
を具備し、
前記入力信号および前記基準信号は、一定の周期で値が変化する周期信号であり、
前記基準信号の周波数は、前記入力信号の周波数より低い
信号検出器の制御方法。
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