JPH0354909A - 増幅装置 - Google Patents
増幅装置Info
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- JPH0354909A JPH0354909A JP1191129A JP19112989A JPH0354909A JP H0354909 A JPH0354909 A JP H0354909A JP 1191129 A JP1191129 A JP 1191129A JP 19112989 A JP19112989 A JP 19112989A JP H0354909 A JPH0354909 A JP H0354909A
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- amplifier
- gate
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- voltage
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- Pending
Links
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 description 8
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 6
- 229920006395 saturated elastomer Polymers 0.000 description 3
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 2
- 230000000694 effects Effects 0.000 description 2
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 2
- 230000006835 compression Effects 0.000 description 1
- 238000007906 compression Methods 0.000 description 1
- 230000003247 decreasing effect Effects 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Amplifiers (AREA)
- Tone Control, Compression And Expansion, Limiting Amplitude (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は光通信用前置増幅装置として用いられる増幅装
置に関するものである。
置に関するものである。
従来、光通信においては第４図に示すようにフォトダイ
オードｌで光信号を受信し、これによって得られる信号
を増幅率（一Ａ）の増幅器２に導き、増幅して出力端子
３から信号電圧Ｖ を得ｏｕｔ ている。増幅器２は帰還抵抗Ｒｒが外付けあるいは集積
化されたトランスインピーダンス型と称されるもので、
例えば、電子情報通信学会技術報告（１９８６年ＯＱＥ
８６−６８ ｐ．５１〜ｐ．５６）に示され、第５図
に図示の回路と等価なものである。
オードｌで光信号を受信し、これによって得られる信号
を増幅率（一Ａ）の増幅器２に導き、増幅して出力端子
３から信号電圧Ｖ を得ｏｕｔ ている。増幅器２は帰還抵抗Ｒｒが外付けあるいは集積
化されたトランスインピーダンス型と称されるもので、
例えば、電子情報通信学会技術報告（１９８６年ＯＱＥ
８６−６８ ｐ．５１〜ｐ．５６）に示され、第５図
に図示の回路と等価なものである。
この第５図の回路では、ＦＥＴＱ ，Ｑ，から｛
なるインバータ段とＦＥＴＱ，，Ｑ４からなるレベルシ
フト／バッファ段とが同一電源■ＤＤにより駆動されて
いる。ＦＥＴＱ，Ｑ はゲート．ソ２４ −ス間が短絡された定電流負荷となっている。レベルシ
フト用のダイオードＤ ，Ｄ２は所定のバ１ イアス点を決定する機能を有する。かかる構或の回路に
よれば、入力信号を増幅率（Ａ）で珈幅し反転した出力
信号Ｖ を得ることができる。
フト／バッファ段とが同一電源■ＤＤにより駆動されて
いる。ＦＥＴＱ，Ｑ はゲート．ソ２４ −ス間が短絡された定電流負荷となっている。レベルシ
フト用のダイオードＤ ，Ｄ２は所定のバ１ イアス点を決定する機能を有する。かかる構或の回路に
よれば、入力信号を増幅率（Ａ）で珈幅し反転した出力
信号Ｖ を得ることができる。
Ｏｕｔ
〔発明が解決しようとする課題〕
しかしながら、上記のような増幅装置によるとフォトダ
イオード１に過大な入力が到来したとき増幅装置の飽和
が生じ実用に適さなくなる。即ち、飽和のためにダイナ
ミックレンジがたかだか２５ｄＢ程度であり、送信側の
出力の大小、送受間の減衰度の大小など様々な外的条件
の変化を吸収した的確な信号受信を行い得ないという問
題点かあった。
イオード１に過大な入力が到来したとき増幅装置の飽和
が生じ実用に適さなくなる。即ち、飽和のためにダイナ
ミックレンジがたかだか２５ｄＢ程度であり、送信側の
出力の大小、送受間の減衰度の大小など様々な外的条件
の変化を吸収した的確な信号受信を行い得ないという問
題点かあった。
具体的には、第５図に示す回路に、第６図に示すような
３ ０ ０ Ｍ ｂ ｐ ｓのｒＯＪ，ｒｌＪの繰り返
しからなるＮＲＺ信号を、人力光電流○． ｌｍＡで
加えた場合（ｃ ａ ｓ ｅ １）と人力光電流１ｍＡ
で加えた場合（ｃａｓｅ２）には、出力端子３から第７
図に示されるような出力信号が得られる。
３ ０ ０ Ｍ ｂ ｐ ｓのｒＯＪ，ｒｌＪの繰り返
しからなるＮＲＺ信号を、人力光電流○． ｌｍＡで
加えた場合（ｃ ａ ｓ ｅ １）と人力光電流１ｍＡ
で加えた場合（ｃａｓｅ２）には、出力端子３から第７
図に示されるような出力信号が得られる。
つまり、第７図に明らかな如く、ｃａｓｅｌでは出力信
号に大きな歪みはみられないが、Ｃａｓｅ２では出力信
号が大きく歪み、もはや人力信号を再生するのが不可能
に近いことがわかる。
号に大きな歪みはみられないが、Ｃａｓｅ２では出力信
号が大きく歪み、もはや人力信号を再生するのが不可能
に近いことがわかる。
上記現象を詳しく解折するために、第５図の各ＦＥＴＱ
−０４のドレイン・ソース間電圧をモ１ ニタし、ＦＥＴＱ ，Ｑ３のゲート・ソース間電■ 圧をモニタした結果を第８図（ａ），（ｂ） 、第９図
（ａ），（ｂ）に示す。これらの図において、記号Ｑ
−Ｑ は第５図の各ＦＥＴＱ −Ｑ４に１４
ｔ対応する曲
線を示す。これらの図から、入力光電流ｌＰＤが所定値
を越え、これに伴って出力電圧値Ｖ が所定値を越え
るようになると、増幅器２ｏｕｔ を構成するＦＥＴ中にはドレイン・ソース間電圧がＦＥ
Ｔの非飽和領域（この例ではＩＶ以下）に入るものが生
じたり、ゲート・ソース間電圧がＦＥＴのスレッショー
ルド電圧（ピンチオフ電圧で、この例では−ＩＶ）近く
になるものが生じることから、増幅装置の出力信号が大
きく歪むことがわかる。
−０４のドレイン・ソース間電圧をモ１ ニタし、ＦＥＴＱ ，Ｑ３のゲート・ソース間電■ 圧をモニタした結果を第８図（ａ），（ｂ） 、第９図
（ａ），（ｂ）に示す。これらの図において、記号Ｑ
−Ｑ は第５図の各ＦＥＴＱ −Ｑ４に１４
ｔ対応する曲
線を示す。これらの図から、入力光電流ｌＰＤが所定値
を越え、これに伴って出力電圧値Ｖ が所定値を越え
るようになると、増幅器２ｏｕｔ を構成するＦＥＴ中にはドレイン・ソース間電圧がＦＥ
Ｔの非飽和領域（この例ではＩＶ以下）に入るものが生
じたり、ゲート・ソース間電圧がＦＥＴのスレッショー
ルド電圧（ピンチオフ電圧で、この例では−ＩＶ）近く
になるものが生じることから、増幅装置の出力信号が大
きく歪むことがわかる。
そこで本発明は、過大入力時の飽和特性が改善され、大
きな人力光電流が到来したときにも歪みのない出力信号
を得ることができ、先通信に用いた場合には送信側の出
力の大小、送受間の減衰度の大小など様々な外的条件の
変化を、光減衰器等を用いることなく吸収し得る増幅装
置を提供することを目的とする。
きな人力光電流が到来したときにも歪みのない出力信号
を得ることができ、先通信に用いた場合には送信側の出
力の大小、送受間の減衰度の大小など様々な外的条件の
変化を、光減衰器等を用いることなく吸収し得る増幅装
置を提供することを目的とする。
本発明に係る増幅装置は、帰還抵抗が接続されたトラン
スインピーダンス型増幅器ゲート手段とを有し、このゲ
ート手段は上記帰還抵抗に並列接続されるとともに、ゲ
ートを有し、トランスインピーダンス型増幅器の入出力
間の電位差に基づき上記ゲートの制御を行うよう構成さ
れていることを特徴とする。
スインピーダンス型増幅器ゲート手段とを有し、このゲ
ート手段は上記帰還抵抗に並列接続されるとともに、ゲ
ートを有し、トランスインピーダンス型増幅器の入出力
間の電位差に基づき上記ゲートの制御を行うよう構成さ
れていることを特徴とする。
本発明に係るｊ！！７幅装置は、以上の通りに構戊され
るので、トランスインピーダンス型増幅器に過大な人力
が到来すると、このｉ曽幅器の人出力間の電位差が大き
くなるためこれに基づきゲートを制御することができ、
ゲート手段が帰還抵抗に並列に接続されているので、ゲ
ート手段がバイパスルートとなり、出力電圧が所定電圧
以下には低下しなくなり、増幅装置の飽和の度合を弱く
できる。
るので、トランスインピーダンス型増幅器に過大な人力
が到来すると、このｉ曽幅器の人出力間の電位差が大き
くなるためこれに基づきゲートを制御することができ、
ゲート手段が帰還抵抗に並列に接続されているので、ゲ
ート手段がバイパスルートとなり、出力電圧が所定電圧
以下には低下しなくなり、増幅装置の飽和の度合を弱く
できる。
以下、添付図面の第１図ないし第３図を参照して本発明
の一実施例に係る増幅装置を説明する。
の一実施例に係る増幅装置を説明する。
なお、図面の説明において、同一の要素には同一の符号
を付し、重複する説明を省略する。
を付し、重複する説明を省略する。
第１図は本発明の一実施例に係る増幅装置の構成を示す
。この実施例では、帰還抵抗Ｒｒに並列にゲートを有す
るゲート手段であるエンハンスメント型のＦＥＴＱ５を
接続した。そして、ＦＥＴＱ５のソースが出力端子３に
接続され、ドレイン及びゲートがま曽幅器２の入力端子
に接続される。
。この実施例では、帰還抵抗Ｒｒに並列にゲートを有す
るゲート手段であるエンハンスメント型のＦＥＴＱ５を
接続した。そして、ＦＥＴＱ５のソースが出力端子３に
接続され、ドレイン及びゲートがま曽幅器２の入力端子
に接続される。
このような構成の増幅装置において、入力光電流ｉＰＤ
が増加し帰還抵抗Ｒ，を流れる電流が増加すると、増幅
器２の入出力間の電α差が増大する。
が増加し帰還抵抗Ｒ，を流れる電流が増加すると、増幅
器２の入出力間の電α差が増大する。
一方、帰還抵抗Ｒｒに並列に接続されているエンハンス
メント型のＦＥＴＱ５のゲート・ソース間電圧は、上記
電位差に等しくなっている。従って、人力光電流’ Ｐ
Ｄが１曽加して増幅器２の人出力間電圧（ＦＥＴＱ５の
ゲート・ソース間電圧）がスレッショールド電圧を越え
ると、ドレイン・ソース間に電流が流れはじめる。この
ため、ＦＥＴＱ５が帰還抵抗Ｒｒのバイパスルートとし
て働く。この結果、出力電圧Ｖ の低下が所定以下へ
進むＯｕｔ ことがな＜、１曽幅器２の飽和の度合を抑えることがで
きる。
メント型のＦＥＴＱ５のゲート・ソース間電圧は、上記
電位差に等しくなっている。従って、人力光電流’ Ｐ
Ｄが１曽加して増幅器２の人出力間電圧（ＦＥＴＱ５の
ゲート・ソース間電圧）がスレッショールド電圧を越え
ると、ドレイン・ソース間に電流が流れはじめる。この
ため、ＦＥＴＱ５が帰還抵抗Ｒｒのバイパスルートとし
て働く。この結果、出力電圧Ｖ の低下が所定以下へ
進むＯｕｔ ことがな＜、１曽幅器２の飽和の度合を抑えることがで
きる。
第２図には、第５図の従来例に対応し、ＩＣ化できる実
施例が示されている。
施例が示されている。
この実施例において、ＦＥＴＱ −Ｑ４はデイ１
プレッション型でありスレッショールド電圧はいずれも
ーＴＶとし、それぞれのＦＥＴのゲート幅を順に１５０
μｍ，７５μｍ，１５０μｍ，１５０ｕｍとした。また
、ＦＥＴＱ５はエン／Ｘンスメント型であり、スレツシ
ョールド電圧は＋０，２Ｖとし、ゲート幅を２０μｍと
した。また、帰還抵抗Ｒ『の抵抗値は２ＫΩである。
ーＴＶとし、それぞれのＦＥＴのゲート幅を順に１５０
μｍ，７５μｍ，１５０μｍ，１５０ｕｍとした。また
、ＦＥＴＱ５はエン／Ｘンスメント型であり、スレツシ
ョールド電圧は＋０，２Ｖとし、ゲート幅を２０μｍと
した。また、帰還抵抗Ｒ『の抵抗値は２ＫΩである。
このような構成の回路に、第６図に示すような３ ０
０ Ｍ ｂ ｐ ｓのｒＯＪ，ｒｌＪの繰り返しからな
るＮＲＺ信号を加えた。ここでも、人力光電流が０．１
ｍＡのときをｅａｓｅｌとし、１ｍＡのときをｃａｓｅ
２とする。この結果、出力端子３からは第３図に示され
るような出力信号を得ることができた。即ち、土曽幅器
２が飽和しない場合（ｃ ａ ｓ ｅ １）では従来と
同様に入力信号を太きく歪ませることなく出力信号を得
ることができ、かつ、従来では飽和して入力信号の再生
が不可能となる場合（ｃ ａ ｓ ｅ ２）でも、この
実施例では人力信号を大きく歪ませることなく出力を得
ることができた。つまり、従来の飽和時の出力波形のパ
ルス幅歪みを大幅に補正できた。この増幅装置を用いる
と、ダイナミックレンジが広いため、光通信の信号の大
小変動を光減衰器等の他の部品を用いることなく吸収で
きる。
０ Ｍ ｂ ｐ ｓのｒＯＪ，ｒｌＪの繰り返しからな
るＮＲＺ信号を加えた。ここでも、人力光電流が０．１
ｍＡのときをｅａｓｅｌとし、１ｍＡのときをｃａｓｅ
２とする。この結果、出力端子３からは第３図に示され
るような出力信号を得ることができた。即ち、土曽幅器
２が飽和しない場合（ｃ ａ ｓ ｅ １）では従来と
同様に入力信号を太きく歪ませることなく出力信号を得
ることができ、かつ、従来では飽和して入力信号の再生
が不可能となる場合（ｃ ａ ｓ ｅ ２）でも、この
実施例では人力信号を大きく歪ませることなく出力を得
ることができた。つまり、従来の飽和時の出力波形のパ
ルス幅歪みを大幅に補正できた。この増幅装置を用いる
と、ダイナミックレンジが広いため、光通信の信号の大
小変動を光減衰器等の他の部品を用いることなく吸収で
きる。
以上、詳細に説明したように本発明によれば、トランス
インピーダンス型増幅器の人出力間の電位差が所定以上
となったとき、ゲートが制御されてゲート手段がバイパ
スルートとなって出力電圧の低下を防止するように働く
ので、増幅器の飽和度が弱められ、大きな人力光電流が
到来しても歪みのない出力信号を得ることができる。従
って、本発明の装置を光通信に用いた場合には、送信側
の出力の大小、送受間の減衰度の大小など様々な外的条
件の変化を、他の構成を用いることなしに吸収できる。
インピーダンス型増幅器の人出力間の電位差が所定以上
となったとき、ゲートが制御されてゲート手段がバイパ
スルートとなって出力電圧の低下を防止するように働く
ので、増幅器の飽和度が弱められ、大きな人力光電流が
到来しても歪みのない出力信号を得ることができる。従
って、本発明の装置を光通信に用いた場合には、送信側
の出力の大小、送受間の減衰度の大小など様々な外的条
件の変化を、他の構成を用いることなしに吸収できる。
第１図は本発明の一実施例に係る増幅装置の構成図、第
２図はＦＥＴを用いて構成した他の実施例に係る増幅装
置の回路図、第３図は第２図の装置の出力信号を示す図
、第４図および第５図は従来の増幅装置の構成図、第６
図は入力光信号の例を示す図、第７図は第５図の従来例
による出力信号を示す図、第８図は第５図の従来例にお
けるＦＥＴのドレイン・ソース間電圧の変化を示す図、
第９図は第５図の従来例におけるゲート・ソース間電圧
を示す図である。 １・・・フォトダイオード、２・・・増幅器、３・・・
出力端子、Ｑ ・・・ゲート手段、Ｒ，・・・帰還抵抗
、５ Ｑ −Ｑ５・・・ＦＥＴ，ＤＩ−Ｄ２・・・レベルシフ
ト１ 用のダイオード。
２図はＦＥＴを用いて構成した他の実施例に係る増幅装
置の回路図、第３図は第２図の装置の出力信号を示す図
、第４図および第５図は従来の増幅装置の構成図、第６
図は入力光信号の例を示す図、第７図は第５図の従来例
による出力信号を示す図、第８図は第５図の従来例にお
けるＦＥＴのドレイン・ソース間電圧の変化を示す図、
第９図は第５図の従来例におけるゲート・ソース間電圧
を示す図である。 １・・・フォトダイオード、２・・・増幅器、３・・・
出力端子、Ｑ ・・・ゲート手段、Ｒ，・・・帰還抵抗
、５ Ｑ −Ｑ５・・・ＦＥＴ，ＤＩ−Ｄ２・・・レベルシフ
ト１ 用のダイオード。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 帰還抵抗が接続されたトランスインピーダンス型増幅器
と、 前記帰還抵抗に並列に接続されるとともに、ゲートを有
し、前記トランスインピーダス型増幅器の入力間の電位
差に基づき前記ゲートの制御を行うゲート手段とを備え
たことを特徴とする増幅装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1191129A JPH0354909A (ja) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | 増幅装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP1191129A JPH0354909A (ja) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | 増幅装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0354909A true JPH0354909A (ja) | 1991-03-08 |
Family
ID=16269358
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP1191129A Pending JPH0354909A (ja) | 1989-07-24 | 1989-07-24 | 増幅装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0354909A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016167703A (ja) * | 2015-03-09 | 2016-09-15 | 株式会社東芝 | トランスインピーダンス回路 |
-
1989
- 1989-07-24 JP JP1191129A patent/JPH0354909A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2016167703A (ja) * | 2015-03-09 | 2016-09-15 | 株式会社東芝 | トランスインピーダンス回路 |
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