JPH0534714U - 光受信回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 過大な光信号が入力した場合でも、オペアン
プでの波形歪みを生じにくくして、出力信号のパルス幅
歪みを小さくし、ＤＣ信号伝送を可能にする。 【構成】 光信号を受信して電圧信号に変換する受光素
子２０及びトランスインピーダンス型増幅回路３０と、
該電圧信号を所定振幅に増幅する主増幅回路４０と、コ
ンパレータ６０とを直流結合した光受信回路において、
主増幅回路４０のオペアンプ４１に多段接続されるダイ
オードリミッタ４２，４２の段数ｎ（ｎは整数）を、主
増幅回路４０からの出力信号の振幅ｎＶF （ここで、Ｖ
Fはダイオードリミッタ４２の順方向電圧）が、主増幅
回路４０の出力能動領域Ｖ0 を満足し、かつ、最大、す
なわちＶ0 ≧ｎＶF になるように、設定する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、光通信に用いられ、光信号を受信する光受信回路に関する。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種の光受信回路では、ＤＣ（直流）信号伝送が可能となるように、 入力したパルス幅Ａの光信号１０（図３(a) 参照）を受光素子で電流に変換し、 前置増幅回路、主増幅回路で出力信号を所定振幅に増幅し、コンパレータで上記 出力信号を識別していた。

【０００３】 このような回路構成において、入力した光信号が、主増幅回路のパルス幅Ｂの 波形１１で示す出力能動領域Ｖ0 （図３(b) 参照）を超えるような過大な信号１ ２の場合、主増幅回路からの出力信号１１の波形は、上記増幅回路を構成するオ ペアンプの飽和によって、波形歪みを生じることがある。この波形歪みは、光受 信回路の出力信号にパルス幅歪みを生じさせることとなる。そこで、従来では、 主増幅回路にダイオードリミッタを設けて、主増幅回路の出力信号１２を上記ダ イオードリミッタの順方向電圧ＶF で振幅制限し、図３(c) に示すようなパルス 幅がＣの出力信号１３にして波形歪みを減少させていた。

【０００４】 また、上記光受信回路では、ＤＣ信号伝送を可能とするため受光素子、前置増 幅回路及び主増幅回路が直流結合されており、主増幅回路は、基準電圧を基準と して片側にだけ振幅を取り得る信号を出力する。

【０００５】

【考案が解決しようとする課題】

ところが、上記光受信回路では、主増幅回路にダイオードリミッタを設けても 、主増幅回路に使用されるオペアンプのスルーレートに上限があるので、主増幅 回路の出力信号１３のパルス幅Ｃは、光信号１０のパルス幅Ａよりも増大し、コ ンパレータの出力、すなわち光受信回路の出力にパルス幅歪みが生じるという問 題点があった。

【０００６】 本考案は、上記問題点に鑑みなされたもので、過大な光信号が入力した場合で も、オペアンプでの波形歪みを生じにくくして、出力信号のパルス幅歪みを小さ くすることができる光受信回路を提供することを目的とする。

【０００７】

【課題を解決するための手段】

上記目的を達成するため、本考案では、光信号を受信して電圧信号に変換する 受光手段と、該電圧信号を所定振幅に増幅する増幅手段と、該増幅手段からの出 力信号を識別する識別手段とを有する光受信回路において、前記増幅手段に振幅 制限手段を多段接続させるとともに、前記増幅手段からの出力電圧振幅が当該増 幅手段の出力能動領域を満足し、かつ、最大になるように、前記振幅制限手段の 接続段数を設定する光受信回路が提供される。

【０００８】

【作用】

振幅制限手段であるダイオードリミッタを、増幅手段であるオペアンプからの 出力電圧振幅が上記オペアンプの出力能動領域を満足し、かつ、最大になるよう に、上記オペアンプに多段接続させる。 従って、オペアンプの応答性の限界による波形歪みの影響が減少し、識別手段 からの出力信号のパルス幅歪みを小さくすることができる。

【０００９】

【実施例】

本考案の実施例を図１乃至図３の図面に基づき詳細に説明する。 図１は、本考案に係る光受信回路の構成の一実施例を示す回路図である。図に おいて、ホォトダイオード等の受光素子２１、前置増幅回路であるトランスイン ピーダンス型増幅回路３０のオペアンプ３１、主増幅回路４０のオペアンプ４１ 、自動閾値制御回路５０及びコンパレータ６０は、直流結合されてＤＣ信号伝送 が可能になっている。

【００１０】 受光素子２１は、光信号が入力すると、上記光信号を光電流に変換しており、 上記変換された光電流は、オペアンプ３１に入力する。 トランスインピーダンス型増幅回路３０は、オペアンプ３１と、帰還抵抗３２ とから構成されている。オペアンプ３１の−端子には光電流が入力し、＋端子に は動作基準電圧端子３３から基準電圧が印加されており、上記オペアンプ３１は 、光電流を電圧信号に変換する。変換された電圧信号は、抵抗４３を介してオペ アンプ４１に印加される。

【００１１】 主増幅回路４０は、オペアンプ４１と、ｎ段（実施例では、ｎ＝２）に直列接 続されたダイオードリミッタ４２，４２と、抵抗４３，４４とから構成されてい る。オペアンプ４１の−端子には電圧信号が印加されており、＋端子には動作基 準電圧端子３３から基準電圧が印加されており、上記オペアンプ４１は、電圧信 号をコンパレータ６０で識別可能となる振幅に増幅する。増幅された電圧信号は 、コンパレータ６０に印加される。ダイオードリミッタ４２は、順方向電圧が、 例えばＶF であるので、直列接続する段数ｎは、主増幅回路４０の出力能動領域 がＶ0 の場合、Ｖ0 ≧ｎＶF を満足する最大の整数とし、上記式を満たせば段数 ｎは何段でもよい。これによって、主増幅回路４０から出力される電圧信号は、 出力能動領域Ｖ0 を満足し、かつ、最大になるように振幅制限され、波形歪みが 生じにくくなる。

【００１２】 自動閾値制御回路５０は、抵抗５１，５２と、コンデンサ５３とから構成され ており、動作基準電圧端子３３からの基準電圧を所定の電圧値（閾値）にして、 コンパレータ６０に印加している。 コンパレータ６０の−端子には振幅制限された電圧信号が印加されており、＋ 端子には自動閾値制御回路５０で制御された閾値が印加されており、コンパレー タ６０は、パルス歪みが小さい出力信号を出力する。

【００１３】 従って、本実施例では、過大な光信号が入力した場合でも、多段接続されたダ イオードリミッタの振幅制限により、主増幅回路からの出力信号１４の波形は、 図３(d) に示すように、その振幅は２ＶF となり、パルス幅は光入力信号１０の パルス幅Ａにより近いパルス幅Ｄが得られるので、オペアンプの応答性の限界に よる波形歪みの影響が減少し、コンパレータからの出力信号のパルス幅歪みを小 さくでき、ＤＣ信号伝送が可能になる。

【００１４】 なお、本考案に係る光受信回路の構成は、図１に限らず、例えば図２の回路図 に示すように、構成することも可能である。図２において、図１と同様の構成部 分は、同一符合とし、説明を省略する。図２に示した光受信回路は、ｎ段に直列 接続されたダイオードリミッタ４２，４２をトランスインピーダンス型増幅回路 ３０に設け、帰還抵抗３２を大きくして主増幅回路を必要としないものであり、 この実施例でも図１の実施例と同様の動作特性を有する。

【００１５】

【考案の効果】

以上説明したように、本考案では、光信号を受信して電圧信号に変換する受光 手段と、該電圧信号を所定振幅に増幅する増幅手段と、該増幅手段からの出力信 号を識別する識別手段とを有する光受信回路において、前記増幅手段に振幅制限 手段を多段接続させるとともに、前記増幅手段からの出力電圧振幅が当該増幅手 段の出力能動領域を満足し、かつ、最大になるように、前記振幅制限手段の接続 段数を設定するので、過大な光信号が入力した場合でも、オペアンプでの波形歪 みを生じにくくして、出力信号のパルス幅歪みを小さくすることができる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案に係る光受信回路の構成の一実施例を示
す回路図である。

【図２】本考案に係る光受信回路の構成の他の実施例を
示す回路図である。

【図３】光信号と出力信号の波形を示す波形図である。

【符号の説明】

１０ 光信号 １１，１３，１４ 出力信号 ２０ 受光素子 ３０ トランスインピーダンス型増幅回路 ３１，４１ オペアンプ ３２ 帰還抵抗 ４０ 主増幅回路 ４２ ダイオードリミッタ ５０ 自動閾値制御回路 ６０ コンパレータ

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 光信号を受信して電圧信号に変換する受
   光手段と、該電圧信号を所定振幅に増幅する増幅手段
   と、該増幅手段からの出力信号を識別する識別手段とを
   有する光受信回路において、前記増幅手段に振幅制限手
   段を多段接続させるとともに、前記増幅手段からの出力
   電圧振幅が当該増幅手段の出力能動領域を満足し、か
   つ、最大になるように、前記振幅制限手段の接続段数を
   設定することを特徴とする光受信回路。