JPH0983315A

JPH0983315A - 半導体集積回路装置

Info

Publication number: JPH0983315A
Application number: JP7240262A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Nishizono; 和則西薗; Tetsuji Funaki; 哲司船木
Original assignee: Fujitsu Ltd
Current assignee: Fujitsu Ltd
Priority date: 1995-09-19
Filing date: 1995-09-19
Publication date: 1997-03-28
Anticipated expiration: 2015-09-19
Also published as: JP3442915B2

Abstract

(57)【要約】【課題】本発明は、高速な光伝送を実現するために、送
信側のパルス幅に近いパルス幅を有する電圧波形を、受
信側で再生可能な半導体集積回路装置を提供することを
目的とする。【解決手段】パルス電流信号を電流電圧変換してパルス
電圧信号に変換する装置は、該パルス電流信号を第１の
電圧信号に変換する電流電圧変換部と、該第１の電圧信
号を電圧分割して縮小された振幅の第２の電圧信号を生
成する電圧分割部と、該第２の電圧信号を時間的に遅ら
せた第３の電圧信号を生成する遅延部と、該第１の電圧
信号の電圧と該第３の電圧信号の電圧とを比較して該パ
ルス電圧信号を生成する比較部を含む。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、光受信装置に関
し、詳しくは光パルス信号を受信しパルス電圧信号に変
換する装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】信号の伝送方法として光伝送が広く用い
られるようになっており、大容量な伝送を可能にする安
価な光伝送装置が求められている。光伝送の送信側にお
ける光送信装置は、パルス電圧信号をパルス光信号に変
換して送信する。光伝送の受信側における光受信装置
は、光パルス信号を受信し、受信された光信号をパルス
電圧信号に変換する。

【０００３】図１２に、従来の伝送装置の一例を示す。
図１２の伝送装置は送信装置と受信装置を含み、送信装
置は送信部１１及びＬＥＤ（光発光ダイオード）１２を
含む。また受信装置は、ＰＤ（光ダイオード）１３、プ
リアンプ１４、アンプ１５、及びコンパレータ１６を含
む。

【０００４】図１２の各信号波形の例を図１３に示す。
図１３（ａ）のような入力電圧を送信部１１に入力する
と、送信部１１は図１３（ｂ）に示されるような波形の
電流をＬＥＤ１２に印加する。ＬＥＤ１２は発光して光
信号を送信し、その光信号はＰＤ１３によって受信され
る。このときＰＤ１３には、図１３（ｃ）に示される波
形の電流が流れる。プリアンプ１４は電流を電圧に変換
して増幅するＩ−Ｖ変換器であり、プリアンプ１４の出
力波形は図１３（ｄ）に示される電圧波形となる。更
に、図１３（ｄ）の電圧波形をアンプ１５で増幅して、
コンパレータ１６が適当なしきい値Ｖｔｈと増幅された
電圧波形とを比較することによって、図１３（ｅ）のパ
ルス電圧波形が得られる。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】ここで、図１３（ｄ）
に示されるプリアンプ１４の出力波形は、ダイオードに
含まれる抵抗及び容量のために正確な矩形波形にはなら
ない。これを説明するために図１４（ａ）に、プリアン
プ１４の簡単なモデル回路及び、そこに接続されたＰＤ
１３とＰＤ１３の容量を分離して示す。なおこの図に於
けるプリアンプ１４のモデル回路は、プリアンプの基本
的な原理を示すための簡略化された回路である。

【０００６】図１４（ａ）に於て、プリアンプ１４は抵
抗２１及びショットキーダイオード２２を含み、ＰＤ１
３は、ＰＤ２３及び容量２４を含む。なおＶｃｃは電源
電圧である。図１４（ｂ）に示されるような光信号がＰ
Ｄ２３に供給されたとすると、ＰＤ２３にはこの光信号
に対応した電流が流れようとする。しかし容量２４のた
めにプリアンプ１４の出力端子にかかる電圧の立ち上が
り及び立ち下がり部分が遅れ、結果として図１４（ｃ）
に実線で示されるような電圧波形がプリアンプ１４の出
力として得られる。

【０００７】なお図１４（ｃ）に点線で示される波形
は、図１４（ａ）のショットキーダイオード２２が存在
しない場合に、出力端子部分に現われる電圧波形であ
る。実際にはプリアンプ１４のショットキーダイオード
２２によって出力電圧にはクランプがかけられ、図１４
（ｃ）の実線の電圧波形となる。

【０００８】上述の理由によって、図１３（ｄ）のプリ
アンプ１４の出力波形は、送信された信号を忠実に反映
するものではなくなる。従って、この信号をしきい値処
理して得られるコンパレータ１６の出力波形（図１３
（ｅ））は、パルス幅が送信された信号よりも長いもの
となる。図１３（ｄ）に示されるように波形が変形して
も、伝送される信号のパルス幅が比較的長い場合、即ち
Ｔ＞＞Ｔｅの場合には問題がない。しかし、パルス幅が
短くなりＴ／２＜Ｔｅ程度になると、送信側におけるパ
ルス幅と受信側におけるパルス幅とが大きく異なる結果
となる。そのような場合、パルス幅に依存して０と１と
を表すような変復調の方式においては問題が生じてしま
う。

【０００９】図１５は、図１３（ｄ）のプリアンプ１４
の出力波形を拡大したものである。図の電圧波形におい
て、電圧の最大値Ｖｈより僅かに低い電圧Ｖｒにしきい
値電圧を設定できれば、Ｔｅの部分の影響を最小に抑さ
えることができる。即ち、送信側でのパルス幅が短くな
っても、受信側で同程度のパルス幅のパルス電圧波形を
得ることができる。

【００１０】しかしながら、最大電圧Ｖｈより僅かに低
い電圧にしきい値電圧を設定する必要があるが、電圧変
動等を考えると、そのようなしきい値電圧を設定するこ
とは難しい。なお、実際にはアンプ１５で増幅した後に
コンパレータ１６によってしきい値との比較がなされる
が、ここでは説明の簡略化のため、プリアンプ１４の出
力波形に於けるしきい値を考えている。

【００１１】ＰＤ１３として用いられるフォトダイオー
ドには、数ピコファラッド程度の容量を有する高価なも
のから、数十ピコファラッド程度の容量を有する安価な
ものまである。伝送する光信号のパルス周波数が数十Ｍ
Ｈｚ或いは更に高くなるような場合には、数ピコファラ
ッドの容量を有する高価なフォトダイオードを使用する
ことが必要になり、光伝送装置の高価格化につながる。
これは、大量生産され、一般のコンピュータ間通信を用
途とするような光伝送装置にとっては望ましくない。

【００１２】従って本発明の目的は、高速な光伝送を実
現するために、送信側のパルス幅に近いパルス幅を有す
る電圧波形を、受信側で再生可能な光受信装置を提供す
ることである。

【００１３】

【課題を解決するための手段】請求項１の発明に於て
は、パルス電流信号を電流電圧変換してパルス電圧信号
に変換する装置は、該パルス電流信号を第１の電圧信号
に変換する電流電圧変換部と、該第１の電圧信号を電圧
分割して縮小された振幅の第２の電圧信号を生成する電
圧分割部と、該第２の電圧信号を時間的に遅らせた第３
の電圧信号を生成する遅延部と、該第１の電圧信号の電
圧と該第３の電圧信号の電圧とを比較して該パルス電圧
信号を生成する比較部を含む。

【００１４】上記発明に於ては、電流電圧変換部の出力
である第１の電圧信号を、電圧分割部によって振幅を縮
小し、遅延部によって時間的に遅らせ、第３の電圧信号
を生成する。従って、第３の電圧信号は、第１の電圧信
号が小振幅になり時間的に遅れた電圧波形であり、第１
の電圧信号の立ち下がり部分において、適切なしきい値
電圧として機能することができる。更に比較部は、第１
の電圧信号と第３の電圧信号とを比較することによっ
て、パルス電圧信号を生成する。従って、装置出力であ
るパルス電圧信号は、入力されたパルス電流信号のパル
ス幅とほぼ同一のパルス幅を有する。

【００１５】請求項２の発明に於ては、請求項１記載の
装置に於て、前記比較部は、前記第１の電圧信号の電圧
が前記第３の電圧信号の電圧を越える場合にハイレベル
電圧を出力し、それ以外の場合にローレベルを出力す
る。上記発明に於ては、第３の電圧信号をしきい値電圧
として用いて、第１の電圧信号から、入力されたパルス
電流信号のパルス幅とほぼ同一のパルス幅を有するパル
ス電圧信号を生成することができる。

【００１６】請求項３の発明に於ては、請求項１又は２
記載の装置に於て、前記比較部は、前記第１の電圧信号
と前記第３の電圧信号との差分を増幅して差分増幅電圧
信号を生成する差動増幅回路と、該差分増幅電圧信号を
所定のしきい値電圧と比較して前記パルス電圧信号を生
成する比較回路を含む。

【００１７】上記発明に於ては、第１の電圧信号と第３
の電圧信号との差分を増幅し、増幅された差分増幅電圧
信号を所定のしきい値電圧と比較してパルス電圧信号を
生成する。従って、入力されたパルス電流信号のパルス
幅とほぼ同一のパルス幅を有するパルス電圧信号を生成
することができる。

【００１８】請求項４の発明に於ては、請求項１乃至３
いずれか一項記載の装置に於て、前記電圧分割部は、少
なくとも２つの抵抗が直列に接続された抵抗列であり、
該抵抗列に前記第１の電圧信号を印加し、該抵抗間の電
圧を前記第２の電圧信号として出力する。

【００１９】上記発明に於ては、抵抗によって構成され
た電圧分割部を用いて、入力されたパルス電流信号のパ
ルス幅とほぼ同一のパルス幅を有するパルス電圧信号を
生成することができる。請求項５の発明に於ては、請求
項１乃至４いずれか一項記載の装置に於て、前記遅延部
は容量である。

【００２０】上記発明に於ては、容量によって構成され
た遅延部を用いて、入力されたパルス電流信号のパルス
幅とほぼ同一のパルス幅を有するパルス電圧信号を生成
することができる。請求項６の発明に於ては、請求項４
記載の装置に於て、前記遅延部は、前記第２の電圧信号
の電圧が加わる前記抵抗の一つに並列に接続された容量
である。

【００２１】上記発明に於ては、抵抗に並列に接続され
た容量を遅延部として用いることにより、容量の充放電
に従って遅延された第３の電圧波形を得ることができ
る。請求項７の発明に於ては、請求項６記載の装置に於
て、前記容量に直列に接続された別の抵抗を更に含む。

【００２２】上記発明に於ては、容量に直列に接続され
た抵抗を設けることによって、第３の電圧波形の形状を
支配する時定数を容易に調整することができる。請求項
８の発明に於ては、請求項１乃至４いずれか一項記載の
装置に於て、前記遅延部は、入力信号を遅らせて出力す
るディレイ回路である。

【００２３】上記発明に於ては、ディレイ回路によって
構成された遅延部を用いて、入力されたパルス電流信号
のパルス幅とほぼ同一のパルス幅を有するパルス電圧信
号を生成することができる。請求項９の発明に於ては、
請求項１記載の装置に於て、前記遅延部は、前記第１の
電圧信号を遅延し、遅延された該第１の電圧信号を前記
電圧分割部に供給することによって、前記第２の電圧信
号を時間的に遅らせて前記第３の電圧信号とする。

【００２４】上記発明に於ては、遅延部は、電流電圧変
換部と電圧分割部との間に設けられることができる。請
求項１０の発明に於ては、請求項６又は７記載の装置に
於て、前記電流電圧変換部と前記電圧分割部との間に設
けられたディレイ回路を更に含む。

【００２５】上記発明に於ては、ディレイ回路を含める
ことにより、より急峻な立ち下がりを有する第３の電圧
信号を得ることができる。従って、入力されたパルス電
流信号のパルス幅により近いパルス幅を有するパルス電
圧信号を生成することができる。

【００２６】請求項１１の発明に於ては、請求項３記載
の装置に於て、前記差分増幅電圧信号から前記差動増幅
回路の入力にフィードバックをかけることによって、該
差動増幅回路の該入力における直流成分を相殺する直流
フィードバック回路を更に含む。

【００２７】上記発明に於ては、直流フィードバックを
かけることによって、差動増幅回路のＤＣオフセットを
キャンセルすることができる。従って、差動増幅回路の
出力において信号成分が直流成分に埋もれてしまうこと
がない。請求項１２の発明に於ては、請求項１乃至１１
記載の装置は、光パルス信号を受信して前記パルス電流
信号に変換する素子から該パルス電流信号を入力する。

【００２８】上記発明に於ては、伝送された光パルス信
号のパルス幅とほぼ同一のパルス幅を有するパルス電圧
信号を生成することができる。

【００２９】

【発明の実施の形態】以下に添付の図面を用いて本発明
の実施例を説明する。図１は、本発明の第１の実施例に
よる光受信装置の回路図を示す。図１に於て、図１２と
同一の構成要素は同一の符号で参照され、その説明は省
略される。図１の光受信装置は、ＰＤ１３、プリアンプ
１４、アンプ（差動増幅器）１５、コンパレータ１６、
抵抗Ｒ１及びＲ２、コンデンサＣを含む。図１の回路に
おいて、プリアンプ１４の出力電圧Ｖａは、抵抗Ｒ１及
びＲ２による電圧分割回路によって、定常的には、Ｖｂ＝ＶａＲ２／（Ｒ１＋Ｒ２）（１）の電圧に分割される。抵抗Ｒ２にはコンデンサＣが並列
に接続されているため、過渡的な応答を考えた場合、電
圧Ｖｂは、電圧Ｖａの信号波形よりも時間遅れを含むも
のとなる。即ち図１の回路において、電圧Ｖｂの波形
は、電圧Ｖａの波形をＲ２／（Ｒ１＋Ｒ２）倍して時間
的な遅れを加えたものとなる。

【００３０】本発明は、原理的には振幅縮小（Ｒ２／
（Ｒ１＋Ｒ２）倍）された電圧に時間遅れを加え、得ら
れた波形をしきい値としてパルス電圧波形を得るもので
ある。図２にその様子を示す。図２（ａ）に実線で示さ
れるのは、プリアンプ１４の出力電圧Ｖａの波形であ
る。点線で示されるのが電圧Ｖｂの波形であり、振幅が
縮小され、遅れが加えられたものとなっている。実線で
示された電圧波形に対して点線で示された電圧波形をし
きい値電圧として用いれば、ＡのタイミングではＶｔｈ
１のしきい値が用いられ、ＢのタイミングではＶｔｈ２
のしきい値が用いられることになる。従って、Ａ及びＢ
のタイミング間でのみ実線の電圧波形はしきい値電圧
（点線）を越えることになる。結果として、Ａ−Ｂ間で
ハイレベルとなるパルス電圧波形（図２（ｂ））が得ら
れる。

【００３１】図１の第１の実施例による回路において
は、電圧Ｖｂの波形は、Ｖｂ（ｔ）＝R2/(R1+R2)・Ｖａ（ｔ）・（１−ｅ^-t/cR）（２）となる。ここでＲ＝Ｒ１Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）である。
即ち電圧Ｖｂの波形は、時定数τ＝ＣＲの充放電カーブ
を有することになる。図１の回路においては、電圧Ｖａ
（ｔ）と電圧Ｖｂ（ｔ）とがアンプ１５の端子に入力さ
れる。これによって、電圧Ｖａの波形と電圧Ｖｂの波形
との差を求める。この様子が、図３に示される。

【００３２】図３（ａ）には、電圧Ｖａ（ｔ）が実線
で、電圧Ｖｂ（ｔ）が点線で示される。図３（ｂ）に示
されるのがアンプ１５の出力電圧波形Ｖｏ（ｔ）であ
る。図３（ｂ）に示されるように、アンプ１５の出力波
形はＶａ（ｔ）とＶｂ（ｔ）との差であるために、パル
スの立ち下がりが尾を引くことがない。なお、立ち上が
り直後の振幅がＶａ（ｔ）とＶｂ（ｔ）との差に対応す
るほど大きく示されていないが、これはアンプ１５の出
力の飽和を示している。

【００３３】図３（ｂ）の電圧波形Ｖｏ（ｔ）を、コン
パレータ１６によって適当なしきい値Ｖｔｈと比較する
ことによって、図３（ｃ）の出力電圧波形が得られる。
図３（ｃ）の出力電圧波形は、伝送された光パルス信号
のパルス幅とほぼ同一のパルス幅を有することになる。
なお、図３（ｂ）の電圧波形Ｖｏ（ｔ）の立ち下がりが
急峻であるので、しきい値Ｖｔｈの電圧値はパルス幅に
関してクリティカルでなく、その設定は容易である。

【００３４】以上説明されたように、図１の光受信装置
の回路を用いることによって、伝送された光パルス信号
とほぼ同一のパルス幅を有する電圧パルス信号を生成す
ることができる。本発明に於ては、電圧Ｖａ（ｔ）に対
して電圧Ｖｂ（ｔ）をしきい値的に用いるが、入力信号
の差を増幅するアンプ１５は原理的にはコンパレータと
同様な働きをするものである。従って、アンプ１５に於
いて電圧Ｖａ（ｔ）と電圧Ｖｂ（ｔ）との差を増幅する
処理が、Ｖｂ（ｔ）をしきい値的に用いて信号増幅と同
時にパルス幅を修正していると解釈することもできる。

【００３５】図４は、本発明の第２の実施例による光受
信装置の回路図を示す。図４の回路図に於て、図１の回
路図と同一の要素は同一の符号で参照され、その説明は
省略される。図４の光受信装置は、図１の光受信装置の
コンデンサＣに対して、抵抗Ｒ３を直列に接続したもの
である。この抵抗Ｒ３は、式（２）に於ける時定数τ
（＝ＣＲ）を調整するために加えられる。

【００３６】図１の光受信装置において、適当なアンプ
出力波形Ｖｏ（ｔ）（図３（ｂ））を得るために時定数
τを調整する場合、Ｒ１或いはＲ２を変化させることが
考えられる。しかしＲ１或いはＲ２を変化させると、電
圧分割の比率Ｒ２／（Ｒ１＋Ｒ２）が変わってしまい望
ましくない。例えば、Ｒ１を大きくしすぎると、図５に
示されるように電圧波形Ｖｂ（ｔ）の振幅が落ちて、パ
ルス幅が大きくなってしまう結果となる。

【００３７】図４に示される調整用の抵抗Ｒ３を変化さ
せても、電圧波形Ｖｂ（ｔ）の振幅はＲ２／（Ｒ１＋Ｒ
２）のままである。この場合の時定数τはＣ（Ｒ＋Ｒ
３）であり、電圧Ｖｂの振幅を変化させずに時定数τの
みを線形的に変化させることが出来る。

【００３８】従って、本発明の第２の実施例による光受
信装置に於ては、調整用の抵抗Ｒ３を変化させることに
よって、適切なパルス幅が得られるような時定数τを容
易に設定することができる。図６は、本発明の第３の実
施例による光受信装置の回路図を示す。図４の回路図に
於て、図１の回路図と同一の要素は同一の符号で参照さ
れ、その説明は省略される。

【００３９】図６の光受信装置は、図１の光受信装置に
ディレイ回路３０を加えたものである。ディレイ回路３
０は例えば、一段のバッファアンプよりなる。このディ
レイ回路を加えることによって、電圧波形Ｖｂ（ｔ）は
図７（ａ）に点線で示されるように、時間Ｔｄだけ遅れ
たものとなる。図７（ａ）の電圧波形Ｖｂ（ｔ）に於て
は、立ち下がりの開始点ＤｓがＴｄだけ遅れる。従っ
て、実線で示される電圧波形Ｖａ（ｔ）と点線で示され
る電圧波形Ｖｂ（ｔ）との交差点付近において、両電圧
波形の差分が、図１の光受信装置の場合（図３（ａ）の
電圧波形の場合）よりも急峻に変化することになる。

【００４０】図７（ｂ）に、図７（ａ）の電圧波形Ｖａ
（ｔ）と電圧波形Ｖｂ（ｔ）との差をアンプ１５で増幅
した電圧波形を示す。図７（ｂ）に示されるアンプ１５
の出力電圧波形Ｖｏ（ｔ）は、上述の理由によって、図
３（ｂ）に示される電圧波形Ｖｏ（ｔ）よりも、より急
峻に落ちる立ち下がりを有する。従って、コンパレータ
１６でしきい値電圧Ｖｔｈと比較して得られた出力波形
（図７（ｃ））は、伝送された光パルス信号のパルス幅
により近いパルス幅を有する波形となる。

【００４１】従って、本発明の第３の実施例による光受
信装置に於ては、ディレイ回路３０を用いることによっ
て、伝送された光パルス信号のパルス幅により近いパル
ス幅を有する電圧波形を生成することができる。図８
は、本発明の第３の実施例の変形例を示す。図８の回路
においては、図６の回路のコンデンサＣが取り除かれて
いる。

【００４２】前述したように、本発明の原理は、電圧分
割して振幅の小さな電圧波形を生成し、その電圧波形を
時間的に遅らせてしきい値電圧として用いるものであ
る。従って、図６のようにコンデンサＣとディレイ回路
３０との両者を用いなくとも、どちらか一方を遅延素子
として用いれば、本発明を構成することができる。つま
り図８に於ては、ディレイ回路３０を図１のコンデンサ
Ｃの代わりの遅延素子と考えれば、図１の光受信回路と
同様の効果を達成することができる。

【００４３】図９に図８の光受信装置に関する電圧波形
を示す。図９（ａ）には、プリアンプ１４の出力電圧Ｖ
ａ（ｔ）が実線で示され、電圧分割及び遅延された電圧
Ｖｂ（ｔ）が点線で示される。この場合、ディレイ回路
３０は、Ｖｂ（ｔ）がＶａ（ｔ）と立ち下がり部分で交
差するだけの遅延時間Ｔｄを有する必要がある。図９
（ｂ）には、図９（ａ）の電圧波形Ｖａ（ｔ）と電圧波
形Ｖｂ（ｔ）との差をアンプ１５で増幅した電圧波形を
示す。更に図９（ｃ）には、コンパレータ１６でしきい
値電圧Ｖｔｈと比較して得られた出力波形を示す。

【００４４】第３の実施例の変形例に示されるように、
遅延素子としてコンデンサではなく、バッファアンプ等
で構成された遅延回路を用いることができる。この場合
に於てもコンデンサを用いる場合と同様に、原理的に
は、伝送された光パルス信号のパルス幅とほぼ同程度の
パルス幅を有する電圧波形を光受信装置で生成可能であ
る。

【００４５】図１０は、本発明の第４の実施例による光
受信装置の回路図を示す。図１０の回路図に於て、図１
の回路図と同一の要素は同一の符号で参照され、その説
明は省略される。図１０の光受信装置は、図１の光受信
装置にＤＣ（直流）フィードバック回路３１を付加した
ものである。図１１は、ＤＣフィードバック回路３１を
付加したことによる効用を説明するための図である。図
１１（ａ）は、アンプ１５の両端子間の差分電圧波形を
示し、この差分電圧波形には振幅ＤｃのＰＤの暗電流や
外乱による低い周波数成分が加わっていると仮定する。
図１１（ｂ）には、図１１（ａ）の差分電圧波形をアン
プ１５で増幅した波形を示す。

【００４６】アンプ１５の出力はある電圧で飽和する。
従って、図１１（ａ）のように信号成分と比較して大き
なＤＣ成分や低い周波数成分が加わっている場合には、
図１１（ｂ）に示されるように、増幅後の電圧波形にお
いては信号成分がＤＣ成分や低い周波数成分に埋もれて
しまう。これは、ＤＣ成分や低い周波数成分が増幅され
るために出力電圧が飽和レベル付近に達してしまい、結
果として、信号成分が飽和レベル付近での電圧変動とし
てしか現われないからである。

【００４７】図１０の光受信装置に於ては、この問題を
解決するためにＤＣフィードバック回路３１を挿入し
て、アンプ１５の両端子間に加わるＤＣ成分や低い周波
数成分をキャンセルする構成となっている。このＤＣフ
ィードバック回路３１は、アンプ３２及びコンデンサ３
３を含む。なお、このようなＤＣフィードバックによっ
てＤＣ成分や低い周波数成分を相殺する方法は公知であ
り、詳細な説明は省略する。

【００４８】本発明の第４の実施例による光受信装置に
於ては、ＤＣフィードバック回路３１によってＤＣ成分
や低い周波数成分をキャンセルすることによって、信号
成分がＤＣ成分や低い周波数成分に埋もれてしまうこと
を防ぐことができる。従って、光受信装置において、伝
送された光パルス信号のパルス幅とほぼ同程度のパルス
幅を有する電圧波形を良好に生成することができる。

【００４９】

【発明の効果】請求項１の発明に於ては、電流電圧変換
部の出力である第１の電圧信号を、電圧分割部によって
振幅を縮小し、遅延部によって時間的に遅らせ、第３の
電圧信号を生成する。従って、第３の電圧信号は、第１
の電圧信号が小振幅になり時間的に遅れた電圧波形であ
り、第１の電圧信号の立ち下がり部分において、適切な
しきい値電圧として機能することができる。更に比較部
は、第１の電圧信号と第３の電圧信号とを比較すること
によって、パルス電圧信号を生成する。従って、装置出
力であるパルス電圧信号は、入力されたパルス電流信号
のパルス幅とほぼ同一のパルス幅を有する。

【００５０】請求項２の発明に於ては、第３の電圧信号
をしきい値電圧として用いて、第１の電圧信号から、入
力されたパルス電流信号のパルス幅とほぼ同一のパルス
幅を有するパルス電圧信号を生成することができる。請
求項３の発明に於ては、第１の電圧信号と第３の電圧信
号との差分を増幅し、増幅された差分増幅電圧信号を所
定のしきい値電圧と比較してパルス電圧信号を生成す
る。従って、入力されたパルス電流信号のパルス幅とほ
ぼ同一のパルス幅を有するパルス電圧信号を生成するこ
とができる。

【００５１】請求項４の発明に於ては、抵抗によって構
成された電圧分割部を用いて、入力されたパルス電流信
号のパルス幅とほぼ同一のパルス幅を有するパルス電圧
信号を生成することができる。請求項５の発明に於て
は、容量によって構成された遅延部を用いて、入力され
たパルス電流信号のパルス幅とほぼ同一のパルス幅を有
するパルス電圧信号を生成することができる。

【００５２】請求項６の発明に於ては、抵抗に並列に接
続された容量を遅延部として用いることにより、容量の
充放電に従って遅延された第３の電圧波形を得ることが
できる。請求項７の発明に於ては、容量に直列に接続さ
れた抵抗を設けることによって、第３の電圧波形の形状
を支配する時定数を容易に調整することができる。

【００５３】請求項８の発明に於ては、ディレイ回路に
よって構成された遅延部を用いて、入力されたパルス電
流信号のパルス幅とほぼ同一のパルス幅を有するパルス
電圧信号を生成することができる。請求項９の発明に於
ては、遅延部は、電流電圧変換部と電圧分割部との間に
設けられることができる。

【００５４】請求項１０の発明に於ては、ディレイ回路
を含めることにより、より急峻な立ち下がりを有する第
３の電圧信号を得ることができる。従って、入力された
パルス電流信号のパルス幅により近いパルス幅を有する
パルス電圧信号を生成することができる。

【００５５】請求項１１の発明に於ては、直流フィード
バックをかけることによって、差動増幅回路のＤＣオフ
セットをキャンセルすることができる。従って、差動増
幅回路の出力において信号成分が直流成分に埋もれてし
まうことがない。請求項１２の発明に於ては、伝送され
た光パルス信号のパルス幅とほぼ同一のパルス幅を有す
るパルス電圧信号を生成することができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の第１の実施例による光受信装置の回路
図である。

【図２】本発明の原理によるパルス電圧波形生成の様子
を示す説明図である。

【図３】図１の回路における各点の電圧波形を示す図で
ある。

【図４】本発明の第２の実施例による光受信装置の回路
図である。

【図５】図１の回路における時定数調整の問題点を説明
する図である。

【図６】本発明の第３の実施例による光受信装置の回路
図である。

【図７】図６の回路における各点の電圧波形を示す図で
ある。

【図８】本発明の第３の実施例の変形例による光受信装
置の回路図である。

【図９】図８の回路における各点の電圧波形を示す図で
ある。

【図１０】本発明の第４の実施例による光受信装置の回
路図である。

【図１１】図１０のＤＣフィードバック回路の利点を説
明するための図である。

【図１２】従来の光伝送装置の構成図である。

【図１３】図１２の各点の信号波形を示す図である。

【図１４】（ａ）は図１２のプリアンプ及びＰＤの原理
回路図であり、（ｂ）及び（ｃ）は（ａ）の動作を説明
する信号波形図である。

【図１５】図１２の装置において、パルス電圧波形を生
成する際の問題点を説明するための図である。

【符号の説明】

１１送信部１２ＬＥＤ１３ＰＤ１４プリアンプ１５アンプ１６コンバータ２１抵抗２２ショットキーダイオード２３ＬＥＤ２４ＬＥＤの容量３０ディレイ回路３１ＤＣフィードバック回路３２アンプ３３容量

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁶ 識別記号庁内整理番号ＦＩ技術表示箇所Ｈ０４Ｂ 10/06

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】パルス電流信号を電流電圧変換してパル
ス電圧信号に変換する装置であって、該パルス電流信号を第１の電圧信号に変換する電流電圧
変換部と、該第１の電圧信号を電圧分割して縮小された振幅の第２
の電圧信号を生成する電圧分割部と、該第２の電圧信号を時間的に遅らせた第３の電圧信号を
生成する遅延部と、該第１の電圧信号の電圧と該第３の電圧信号の電圧とを
比較して該パルス電圧信号を生成する比較部を含むこと
を特徴とする半導体集積回路装置。
【請求項２】前記比較部は、前記第１の電圧信号の電
圧が前記第３の電圧信号の電圧を越える場合に第１のレ
ベルの電圧を出力し、それ以外の場合に第２のレベルの
電圧を出力することを特徴とする請求項１記載の半導体
集積回路装置。
【請求項３】前記比較部は、前記第１の電圧信号と前
記第３の電圧信号との差分を増幅して差分増幅電圧信号
を生成する差動増幅回路と、該差分増幅電圧信号を所定のしきい値電圧と比較して前
記パルス電圧信号を生成する比較回路を含むことを特徴
とする請求項１又は２記載の半導体集積回路装置。
【請求項４】前記電圧分割部は、少なくとも２つの抵
抗が直列に接続された抵抗列であり、該抵抗列に前記第
１の電圧信号を印加し、該抵抗間の電圧を前記第２の電
圧信号として出力することを特徴とする請求項１乃至３
いずれか一項記載の半導体集積回路装置。
【請求項５】前記遅延部は、容量であることを特徴と
する請求項１乃至４いずれか一項記載の半導体集積回路
装置。
【請求項６】前記遅延部は、前記第２の電圧信号の電
圧が加わる前記抵抗の一つに並列に接続された容量であ
ることを特徴とする請求項４記載の半導体集積回路装
置。
【請求項７】前記容量に直列に接続された別の抵抗を
更に含むことを特徴とする請求項６記載の半導体集積回
路装置。
【請求項８】前記遅延部は、入力信号を遅らせて出力
するディレイ回路であることを特徴とする請求項１乃至
４いずれか一項記載の半導体集積回路装置。
【請求項９】前記遅延部は、前記第１の電圧信号を遅
延し、遅延された該第１の電圧信号を前記電圧分割部に
供給することによって、前記第２の電圧信号を時間的に
遅らせて前記第３の電圧信号とすることを特徴とする請
求項１記載の半導体集積回路装置。
【請求項１０】前記電流電圧変換部と前記電圧分割部
との間に設けられたディレイ回路を更に含むことを特徴
とする請求項６又は７記載の半導体集積回路装置。
【請求項１１】前記差分増幅電圧信号から前記差動増
幅回路の入力にフィードバックをかけることによって、
該差動増幅回路の該入力における直流成分を相殺する直
流フィードバック回路を更に含むことを特徴とする請求
項３記載の半導体集積回路装置。
【請求項１２】光パルス信号を受信して前記パルス電
流信号に変換する素子から該パルス電流信号を入力する
ことを特徴とする請求項１乃至１１記載の装置。