JPH0532934B2 - - Google Patents
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- JPH0532934B2 JPH0532934B2 JP58100942A JP10094283A JPH0532934B2 JP H0532934 B2 JPH0532934 B2 JP H0532934B2 JP 58100942 A JP58100942 A JP 58100942A JP 10094283 A JP10094283 A JP 10094283A JP H0532934 B2 JPH0532934 B2 JP H0532934B2
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- Japan
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- circuit
- fluctuation
- output
- signal
- gain control
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- H—ELECTRICITY
- 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
- H04B10/691—Arrangements for optimizing the photodetector in the receiver
- H04B10/6911—Photodiode bias control, e.g. for compensating temperature variations
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- Electromagnetism (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
- Signal Processing (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
（技術分野）
本発明はパイロツトキヤリア方式の全AGC回
路を有する光信号受信回路に使用する直流変動抑
圧回路に関するものである。
路を有する光信号受信回路に使用する直流変動抑
圧回路に関するものである。
（従来技術）
従来パイロツトキヤリア方式の全AGC回路
（APD電流制御形）を有する光信号受信回路の構
成を第１図に示す。第１図においてOPTINは光
信号入力、APDはアバランシエフオトダイオー
ド、Ｒは抵抗、Ｃはカツプリングコンデンサ、
RECは初段の増幅器BA１と後段の増幅器OAと
から成る受光増幅器、AGCはバンドパスフイル
タBPFと検波器DETとローパスフイルタLPF１
と高圧発生回路HAとから成る自動利得制御回
路、Soutは信号出力である。光信号入力OPTIN
が変化すると自動利得制御回路AGCはパイロツ
ト信号の電圧に応じてアバランシエフオトダイオ
ードAPDに流れる電流（逆バイアス電流）を変
化させ、信号出力Soutが一定となるように制御
していた。ここで、受信信号を電気信号に変換し
た出力Ssには、AGC回路の制御出力、すなわち
HAの出力による直流成分Sdが混入する。この直
流変動分が受光増幅器RECの電源電圧に接近す
ると、受光増幅器がクリツプ領域に置い込まれる
ことになり、直線増幅が不可能になる。すなわ
ち、パイロツトキヤリアが小さくなつたり、無く
なつたりすることになる。
（APD電流制御形）を有する光信号受信回路の構
成を第１図に示す。第１図においてOPTINは光
信号入力、APDはアバランシエフオトダイオー
ド、Ｒは抵抗、Ｃはカツプリングコンデンサ、
RECは初段の増幅器BA１と後段の増幅器OAと
から成る受光増幅器、AGCはバンドパスフイル
タBPFと検波器DETとローパスフイルタLPF１
と高圧発生回路HAとから成る自動利得制御回
路、Soutは信号出力である。光信号入力OPTIN
が変化すると自動利得制御回路AGCはパイロツ
ト信号の電圧に応じてアバランシエフオトダイオ
ードAPDに流れる電流（逆バイアス電流）を変
化させ、信号出力Soutが一定となるように制御
していた。ここで、受信信号を電気信号に変換し
た出力Ssには、AGC回路の制御出力、すなわち
HAの出力による直流成分Sdが混入する。この直
流変動分が受光増幅器RECの電源電圧に接近す
ると、受光増幅器がクリツプ領域に置い込まれる
ことになり、直線増幅が不可能になる。すなわ
ち、パイロツトキヤリアが小さくなつたり、無く
なつたりすることになる。
正常の受信状態であつても、光入力信号
OPTINが小さくなつた場合、利得制御回路AGC
によつて信号出力Soutが大ききなるように制御
される。ところが直流変動分が混入してパイロツ
トキヤリアが小さくなつた場合にこのような制御
がされると、更に直流変動が大きくなることにな
る。このように直流変動分がある場合、光信号入
力OPTINに、パイロツトキヤリアレベルが比例
しなくなる。
OPTINが小さくなつた場合、利得制御回路AGC
によつて信号出力Soutが大ききなるように制御
される。ところが直流変動分が混入してパイロツ
トキヤリアが小さくなつた場合にこのような制御
がされると、更に直流変動が大きくなることにな
る。このように直流変動分がある場合、光信号入
力OPTINに、パイロツトキヤリアレベルが比例
しなくなる。
ここで、カツプリングコンデンサＣの容量につ
いて述べる。容量Ｃが大きければ、直流変動分が
伝送され易いが、一方容量Ｃが小さければ低減の
波形歪を生じる。このため低域の発振現象を抑え
るために容量Ｃを大きくとりながら、利得制御回
路AGCの時定数を大きくして直流変動分の周波
数を下げることが考えられる。しかしそのため
に、高速の利得制御動作が不可能であるという問
題点があつた。
いて述べる。容量Ｃが大きければ、直流変動分が
伝送され易いが、一方容量Ｃが小さければ低減の
波形歪を生じる。このため低域の発振現象を抑え
るために容量Ｃを大きくとりながら、利得制御回
路AGCの時定数を大きくして直流変動分の周波
数を下げることが考えられる。しかしそのため
に、高速の利得制御動作が不可能であるという問
題点があつた。
（発明の目的）
本発明の目的はこれら欠点を除去する為、直流
変動分を受光増幅器の低レベル段（初段）で検出
し、それを極性反転して加算し、自動利得制御に
伴う直流変動分を相殺した後、受光増幅器の高レ
ベル段（高段）に送り、信号分のみを増幅できる
ようにしたものであり以下詳細に説明する。
変動分を受光増幅器の低レベル段（初段）で検出
し、それを極性反転して加算し、自動利得制御に
伴う直流変動分を相殺した後、受光増幅器の高レ
ベル段（高段）に送り、信号分のみを増幅できる
ようにしたものであり以下詳細に説明する。
（発明の構成）
本発明は、パイロツトキヤリア方式の全AGC
回路を有する光信号受信回路の直流変動抑圧回路
において、前記AGC回路のローパスフイルタと
等しいかもしくは高く信号成分の下限の周波数よ
りも低いカツトオフ周波数特性を有し利得制御に
起因する直流変動分を抜きとる低減フイルタと、
該抜きとられた直流変動分の極性を反転する回路
と、該反転された信号に前記低域フイルタ前段の
信号成分と直流変動分を含む信号を加えて該直流
変動分を相殺する回路から構成されることを特徴
とする直流変動抑圧回路。
回路を有する光信号受信回路の直流変動抑圧回路
において、前記AGC回路のローパスフイルタと
等しいかもしくは高く信号成分の下限の周波数よ
りも低いカツトオフ周波数特性を有し利得制御に
起因する直流変動分を抜きとる低減フイルタと、
該抜きとられた直流変動分の極性を反転する回路
と、該反転された信号に前記低域フイルタ前段の
信号成分と直流変動分を含む信号を加えて該直流
変動分を相殺する回路から構成されることを特徴
とする直流変動抑圧回路。
（実施例）
第２図は本発明の実施例を示すブロツク図であ
り、BA１は初段の増幅回路、BA２は増幅回路、
LPF２はローパスフイルタ、INVは利得可変機
能を有する極性反転回路、MIXは加算回路、OA
は後段の増幅回路を示し、他の記号は第１図と同
じものを示す。一点破線で囲んだ部分RECは受
光増幅器を構成する部分であり、本発明に係る直
流変動抑圧回路である。
り、BA１は初段の増幅回路、BA２は増幅回路、
LPF２はローパスフイルタ、INVは利得可変機
能を有する極性反転回路、MIXは加算回路、OA
は後段の増幅回路を示し、他の記号は第１図と同
じものを示す。一点破線で囲んだ部分RECは受
光増幅器を構成する部分であり、本発明に係る直
流変動抑圧回路である。
第３図は第２図の各部の動作波形を示すもので
あり、，，，，は両図において対応す
る。以下、第２図と第３図を用いて本発明の動作
を説明する。
あり、，，，，は両図において対応す
る。以下、第２図と第３図を用いて本発明の動作
を説明する。
入力信号をサンウエーブであると仮定して説明
する。APDに一定のバイアスがかかつた状態で、
光入力信号OPTINのエンベロープが第３図に
示すようにステツプ状に変化した場合、これは
APD出力Ssとして、コンデンサＣを介して受光
増幅器RECへ与えられる。この時、本来の信号
成分Ssに、利得制御に伴う直流変動分Sdが加算さ
れ、実際にRECに与えられる波形は第３図
（Ss＋Sd）のようになる。なお、ここで波形、
また後述する波形の中心の点線は、これらの波
形の平均値を示す。
する。APDに一定のバイアスがかかつた状態で、
光入力信号OPTINのエンベロープが第３図に
示すようにステツプ状に変化した場合、これは
APD出力Ssとして、コンデンサＣを介して受光
増幅器RECへ与えられる。この時、本来の信号
成分Ssに、利得制御に伴う直流変動分Sdが加算さ
れ、実際にRECに与えられる波形は第３図
（Ss＋Sd）のようになる。なお、ここで波形、
また後述する波形の中心の点線は、これらの波
形の平均値を示す。
この波形は増幅回路BA１に与えられ、k0（Ss
＋Sd）として出力される（ここではk0は、回路素
子によつて定まる定数である。以後、k1〜k3まで
も同様である）。この出力は、増幅回路BA２、
および加算回路MIXに与えられる。
＋Sd）として出力される（ここではk0は、回路素
子によつて定まる定数である。以後、k1〜k3まで
も同様である）。この出力は、増幅回路BA２、
および加算回路MIXに与えられる。
増幅回路BA２は、増幅回路BA１から入力さ
れた波形をさらに増幅し、k1（ss＋Sd）としてロ
ーパスフイルタLPF２に出力する。なおここで、
増幅回路BA１の入力および出力、さらに増幅回
路BA２の出力をもとにで示しているが、これ
らは増幅回路BA１，BA２が直線領域にある限
りそれぞれ相似形の波形となるので、ここでは簡
単のためにすべてとして示す。
れた波形をさらに増幅し、k1（ss＋Sd）としてロ
ーパスフイルタLPF２に出力する。なおここで、
増幅回路BA１の入力および出力、さらに増幅回
路BA２の出力をもとにで示しているが、これ
らは増幅回路BA１，BA２が直線領域にある限
りそれぞれ相似形の波形となるので、ここでは簡
単のためにすべてとして示す。
ローパスフイルタLPF２は、増幅器BA２の出
力から直流変動分のみを抜き取り、波形Ｃ（k2Sd）
として出力する。これを極性反転回路INVに入
力する。極性反転回路INVでは、その利得を調
整することにより、ローパスフイルタLPF２の
出力を増幅回路BA１の出力の直流変動分のレベ
ル、すなわちk0Sdと等しくし、さらに極性を反転
させて出力する。これにより、第３図の波形
（−k0Sdが得られる。これを加算回路MIXへ入力
する。
力から直流変動分のみを抜き取り、波形Ｃ（k2Sd）
として出力する。これを極性反転回路INVに入
力する。極性反転回路INVでは、その利得を調
整することにより、ローパスフイルタLPF２の
出力を増幅回路BA１の出力の直流変動分のレベ
ル、すなわちk0Sdと等しくし、さらに極性を反転
させて出力する。これにより、第３図の波形
（−k0Sdが得られる。これを加算回路MIXへ入力
する。
加算回路MIXには、増幅回路BA１の出力k0
（Ss＋Sd）と、極性反転回路INVの出力（−
k0Sd）とが入力される。
（Ss＋Sd）と、極性反転回路INVの出力（−
k0Sd）とが入力される。
加算回路MIXでは、これらの入力信号を加算
して出力する。これにより直流変動分が相殺さ
れ、第３図に示す波形（k3Ss）が得られる。そ
してこれ後段の増幅回路OAにて増幅され、出力
信号Soutとなる。
して出力する。これにより直流変動分が相殺さ
れ、第３図に示す波形（k3Ss）が得られる。そ
してこれ後段の増幅回路OAにて増幅され、出力
信号Soutとなる。
第３図に示す波形のスパイク部分が受光増幅
回路の非直線領域に入ると、直線増幅が不可能と
なるが、この場合でも点線で示す波形の平均値
は変化していない。従つてパイロツトキヤリアが
なくなることはなく、発振現象が生じることはな
い。
回路の非直線領域に入ると、直線増幅が不可能と
なるが、この場合でも点線で示す波形の平均値
は変化していない。従つてパイロツトキヤリアが
なくなることはなく、発振現象が生じることはな
い。
次に自動利得制御回路AGCの動作を説明する。
信号出力Soutに混合されているパイロツトキヤ
リアはバンドパスフイルタBPFで抜きとられ、
検波器DETで整流され、ローパスフイルタLPF
１で平滑され、高圧発生回路HAで基準電圧Vrと
比較増幅され、アバランシエフオトダイオード
APDの逆バイアスを高圧発生回路HAの入力が基
準電位Vrに等しくなるように変化させる。した
がつて信号出力Soutのレベルは基準電位Vrによ
り変化させることができる。
信号出力Soutに混合されているパイロツトキヤ
リアはバンドパスフイルタBPFで抜きとられ、
検波器DETで整流され、ローパスフイルタLPF
１で平滑され、高圧発生回路HAで基準電圧Vrと
比較増幅され、アバランシエフオトダイオード
APDの逆バイアスを高圧発生回路HAの入力が基
準電位Vrに等しくなるように変化させる。した
がつて信号出力Soutのレベルは基準電位Vrによ
り変化させることができる。
ここで、以上説明したような直流抑圧回路の動
作が成立する条件は、信号成分の下限の周波数を
fsl、ローパスフイルタLPF１のカツトオフ周波数
をfL1、ローパスフイルタLPF２のカツトオフ周
波数をfL2とすると、 fsl＞fL2fL1 である。すなわち、信号成分は直流変動分よりも
周波数が高いので、AVC回路のLPF２において
信号成分から直流変動分を抜き取るため、fsl＞
fL2という条件が必要となる。
作が成立する条件は、信号成分の下限の周波数を
fsl、ローパスフイルタLPF１のカツトオフ周波数
をfL1、ローパスフイルタLPF２のカツトオフ周
波数をfL2とすると、 fsl＞fL2fL1 である。すなわち、信号成分は直流変動分よりも
周波数が高いので、AVC回路のLPF２において
信号成分から直流変動分を抜き取るため、fsl＞
fL2という条件が必要となる。
またAGC回路のローパスフイルタLPF１のカ
ツトオフ周波数fl1を下げると、直流変動の時定
数が低くなる。この場合AGC回路で生ずる直流
変動分をローパスフイルタLPF２ですべてピツ
クアツプできるようにするための条件として、
fL2≧fL1の条件が必要となる。これにより直流
変動分Sdの上限をカツトし、高圧発生回路HAの
入力が基準電圧Vrに等しくなるようにAPDの逆
バイアスを変化させ、一方受光増幅器RECの
LPF２において信号成分Ssに含まれる逆バイアス
の直流変動分を抜き取る操作が達成される。
ツトオフ周波数fl1を下げると、直流変動の時定
数が低くなる。この場合AGC回路で生ずる直流
変動分をローパスフイルタLPF２ですべてピツ
クアツプできるようにするための条件として、
fL2≧fL1の条件が必要となる。これにより直流
変動分Sdの上限をカツトし、高圧発生回路HAの
入力が基準電圧Vrに等しくなるようにAPDの逆
バイアスを変化させ、一方受光増幅器RECの
LPF２において信号成分Ssに含まれる逆バイアス
の直流変動分を抜き取る操作が達成される。
尚、パイロツトキヤリアを信号出力Soutより
除去する必要がある場合は、出力回路にパイロツ
トキヤリアの周波数fpのバンドエリミテートフイ
ルタもしくは信号成分を通すローパスフイルタを
挿入すればよい。
除去する必要がある場合は、出力回路にパイロツ
トキヤリアの周波数fpのバンドエリミテートフイ
ルタもしくは信号成分を通すローパスフイルタを
挿入すればよい。
以上説明したように、本実施例では自動利得制
御に起因する直流変動分を除去することができる
ので、 (1) 高速動作可能な自動利得制御回路が得られ
る。
御に起因する直流変動分を除去することができる
ので、 (1) 高速動作可能な自動利得制御回路が得られ
る。
(2) カツプリングコンデンサＣの値を大きくして
低域の波形歪を除去することができる。
低域の波形歪を除去することができる。
といつた利点がある。
（発明の効果）
本発明の直流変動抑圧回路は自動利得制御に起
因する直流変動分を除去することができ、高速動
作可能な自動利得制御回路を得ることができる
為、映像信号のベースバンド伝送等に利用するこ
とができる。
因する直流変動分を除去することができ、高速動
作可能な自動利得制御回路を得ることができる
為、映像信号のベースバンド伝送等に利用するこ
とができる。
第１図は従来の光信号受信回路の説明図、第２
図は本発明の実施例を示す説明図、第３図は各部
の動作波形を示す説明図である。 APD……アバランシエフオトダイオード、Ｒ
……抵抗、Ｃ……コンデンサ、BA１，BA２，
OA……増幅回路、LPF１，LPF２……ローパス
フイルタ、INV……極性反転回路、MIX……加
算回路、REC……受光増幅器、OPTIN……光入
力信号、Sout……出力信号、BPF……バンドパ
スフイルタ、DET……検波器、HA……高圧発生
回路、AGC……自動利得制御回路。
図は本発明の実施例を示す説明図、第３図は各部
の動作波形を示す説明図である。 APD……アバランシエフオトダイオード、Ｒ
……抵抗、Ｃ……コンデンサ、BA１，BA２，
OA……増幅回路、LPF１，LPF２……ローパス
フイルタ、INV……極性反転回路、MIX……加
算回路、REC……受光増幅器、OPTIN……光入
力信号、Sout……出力信号、BPF……バンドパ
スフイルタ、DET……検波器、HA……高圧発生
回路、AGC……自動利得制御回路。
Claims (1)
- 【特許請求の範囲】 １ パイロツトキヤリア信号を受光する受光素子
のバイアス電流を制御する利得制御回路を有する
光信号受信回路の、前記バイアス電流に含まれる
直流変動を抑圧する直流変動抑圧回路において、 前記受光素子の出力から前記直流変動分を抜き
取るフイルタと、 このフイルタによつて抜き取られた前記直流変
動分の極性を反転する反転回路と、 前記受光素子の出力と前記反転回路の出力とを
加算して、前記直流変動を相殺する加算器とから
構成され、 この加算器の出力を利得制御回路の入力とする
ことを特徴とする、 直流変動抑圧回路。 ２ 特許請求の範囲第１記載のフイルタは、前記
利得制御回路のローパスフイルタのカツトオフ周
波数に等しいかもしくは高く、かつ受信信号成分
の下限周波数よりも低いカツトオフ周波数特性を
有することを特徴とする、特許請求の範囲第１項
記載の直流変動抑圧回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58100942A JPS59226527A (ja) | 1983-06-08 | 1983-06-08 | 直流変動抑圧回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP58100942A JPS59226527A (ja) | 1983-06-08 | 1983-06-08 | 直流変動抑圧回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS59226527A JPS59226527A (ja) | 1984-12-19 |
| JPH0532934B2 true JPH0532934B2 (ja) | 1993-05-18 |
Family
ID=14287402
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP58100942A Granted JPS59226527A (ja) | 1983-06-08 | 1983-06-08 | 直流変動抑圧回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS59226527A (ja) |
Families Citing this family (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS62116029A (ja) * | 1985-11-15 | 1987-05-27 | Fujitsu Ltd | 光信号断検出方式 |
| US10033337B2 (en) * | 2016-08-09 | 2018-07-24 | Qualcomm Incorporated | Multi-stage bandpass low-noise amplifier |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS55113383A (en) * | 1979-02-22 | 1980-09-01 | Fujitsu Ltd | Light receiving circuit |
| JPS5850811A (ja) * | 1981-09-22 | 1983-03-25 | Nec Corp | Ａｇｃ回路 |
-
1983
- 1983-06-08 JP JP58100942A patent/JPS59226527A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS59226527A (ja) | 1984-12-19 |
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