JPH0576209B2 - - Google Patents
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- Publication number
- JPH0576209B2 JPH0576209B2 JP2162632A JP16263290A JPH0576209B2 JP H0576209 B2 JPH0576209 B2 JP H0576209B2 JP 2162632 A JP2162632 A JP 2162632A JP 16263290 A JP16263290 A JP 16263290A JP H0576209 B2 JPH0576209 B2 JP H0576209B2
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- optical
- amplifier circuit
- input
- circuit
- signal
- Prior art date
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- Amplifiers (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は光受信回路、特にパルス光信号の受信
に好適な光受信回路に関するものである。
に好適な光受信回路に関するものである。
従来から知られている光受信回路として、受光
素子と帰還をかけてなる低入力インピーダンスの
増幅回路を接続した光電流の電圧変換回路があ
り、この場合における増幅回路の出力電圧VOは
次式で示される値となる。
素子と帰還をかけてなる低入力インピーダンスの
増幅回路を接続した光電流の電圧変換回路があ
り、この場合における増幅回路の出力電圧VOは
次式で示される値となる。
VO≒Iin×R＝Pin×η×R ……(1)
ここで、Iin：入力光電流
R：帰還抵抗の抵抗値
Pin：光入力レベル
η ：光電変換係数
上記の光受信回路では、Pinが増大して(1)式の
VOが大きくなり、増幅回路の出力電圧範囲を越
える値になると、増幅素子の飽和現象により出力
信号に電荷の蓄積効果による歪が生じる問題があ
る。特にデジタル信号伝送においては、パルス幅
が変動することになり符号誤りを起す原因とな
る。
VOが大きくなり、増幅回路の出力電圧範囲を越
える値になると、増幅素子の飽和現象により出力
信号に電荷の蓄積効果による歪が生じる問題があ
る。特にデジタル信号伝送においては、パルス幅
が変動することになり符号誤りを起す原因とな
る。
このため、先行技術では特開昭59−70328号公
報に記載されているように受光素子と演算増幅器
を接続した構成において、帰還抵抗と並列にダイ
オードを接続することにより演算増幅器の飽和を
防止している。
報に記載されているように受光素子と演算増幅器
を接続した構成において、帰還抵抗と並列にダイ
オードを接続することにより演算増幅器の飽和を
防止している。
上記従来技術は一般に演算増幅器の使用できる
周波数範囲が狭いこと、またダイオードの能動イ
ンピーダンスが帰還抵抗に含まれるため、(1)式の
VOが減少し、入力光電流−出力電圧の変換効率
が低下することの点については配慮されていな
い。
周波数範囲が狭いこと、またダイオードの能動イ
ンピーダンスが帰還抵抗に含まれるため、(1)式の
VOが減少し、入力光電流−出力電圧の変換効率
が低下することの点については配慮されていな
い。
本発明の目的は、光信号の受信において過大な
光入力レベルに対しても、光信号を正確に、かつ
効率よく電気信号に変換して出力する光受信回路
を提供することにある。
光入力レベルに対しても、光信号を正確に、かつ
効率よく電気信号に変換して出力する光受信回路
を提供することにある。
本発明は、低入力インピーダンスの増幅回路を
構成するエミツタ接地のトランジスタのコレクタ
と受光素子を接続する上記の増幅回路の入力端間
をシヨツトキバリアダイオードでクランプするこ
とにより、過大な光入力レベルに対してエミツタ
接地のトランジスタが飽和しないようにしたもの
である。
構成するエミツタ接地のトランジスタのコレクタ
と受光素子を接続する上記の増幅回路の入力端間
をシヨツトキバリアダイオードでクランプするこ
とにより、過大な光入力レベルに対してエミツタ
接地のトランジスタが飽和しないようにしたもの
である。
以下、本発明の実施例を図に従つて説明する。
第１図は本発明の光受信回路の一実施例を示す
回路図で、第２図は第１図の動作を説明するため
の入出力波形図である。図中、１はホトダイオー
ドで代表される受光素子２，３，４はトランジス
タ、５はシヨツトキバリアダイオード、６，７，
８，９は抵抗、１０は電源端子、１１は出力端子
である。
回路図で、第２図は第１図の動作を説明するため
の入出力波形図である。図中、１はホトダイオー
ドで代表される受光素子２，３，４はトランジス
タ、５はシヨツトキバリアダイオード、６，７，
８，９は抵抗、１０は電源端子、１１は出力端子
である。
ホトダイオード１は、コレクタ接地のトランジ
スタ２，４とエミツタ接地のトランジスタ３で構
成される増幅回路と接続されている。なお、上記
の増幅回路は帰還抵抗９により帰還をかけるよう
にしてあり、低入力インピーダンスとなる。ま
た、シヨツトキバリアダイオード５のカソードを
トランジスタ３のコレクタに、アノードを上記の
増幅回路の入力端に接続した回路構成にしてあ
る。
スタ２，４とエミツタ接地のトランジスタ３で構
成される増幅回路と接続されている。なお、上記
の増幅回路は帰還抵抗９により帰還をかけるよう
にしてあり、低入力インピーダンスとなる。ま
た、シヨツトキバリアダイオード５のカソードを
トランジスタ３のコレクタに、アノードを上記の
増幅回路の入力端に接続した回路構成にしてあ
る。
光信号は、ホトダイオード１により光電流に変
換され、この信号が上記の像幅回路で増幅されて
出力端子１１より電圧信号として出力される。
換され、この信号が上記の像幅回路で増幅されて
出力端子１１より電圧信号として出力される。
帰還抵抗９を流れる電流は、トランジスタ２の
ベース電流のみであり通常小さな値となるから、
抵抗９による電圧降下は小さく、出力端子１１の
電位はトランジスタ２のベース電位の2VBE（トラ
ンジスタ２とトランジスタ３のベース、エミツタ
間電圧の和）にほぼ等しくなる。従つて、シヨツ
トキバリアダイオード５のカソード電位となるト
ランジスタ３のコレクタ電位は、出力端子１１よ
りVBE高いからほぼ3VBEとなり、光入力レベルが
大きくなるほど低下する。ここでシヨツトキバリ
アダイオード５のアノード電位はトランジスタ２
のベース電位であるから2VBEとなり、トランジ
スタ２のコレクタ電位をVC、シヨツトキバリア
ダイオードの順電圧をVDとすると、VC＞2VBE−
VDの範囲、つまり光入力レベルの小さな範囲で
は、シヨツトキバリアダイオード５は逆方向にバ
イアスされているから導通しなく、増幅回路に影
響を与えない。よつて、この場合の出力電圧VO
は次式で示される値となり線形動作を行う。VO
≒Iin×R ……(2) ここで、Iinはホトダイオード１で得られる光
電流、Rは抵抗９の抵抗値である。
ベース電流のみであり通常小さな値となるから、
抵抗９による電圧降下は小さく、出力端子１１の
電位はトランジスタ２のベース電位の2VBE（トラ
ンジスタ２とトランジスタ３のベース、エミツタ
間電圧の和）にほぼ等しくなる。従つて、シヨツ
トキバリアダイオード５のカソード電位となるト
ランジスタ３のコレクタ電位は、出力端子１１よ
りVBE高いからほぼ3VBEとなり、光入力レベルが
大きくなるほど低下する。ここでシヨツトキバリ
アダイオード５のアノード電位はトランジスタ２
のベース電位であるから2VBEとなり、トランジ
スタ２のコレクタ電位をVC、シヨツトキバリア
ダイオードの順電圧をVDとすると、VC＞2VBE−
VDの範囲、つまり光入力レベルの小さな範囲で
は、シヨツトキバリアダイオード５は逆方向にバ
イアスされているから導通しなく、増幅回路に影
響を与えない。よつて、この場合の出力電圧VO
は次式で示される値となり線形動作を行う。VO
≒Iin×R ……(2) ここで、Iinはホトダイオード１で得られる光
電流、Rは抵抗９の抵抗値である。
一方、光入力レベルが大きくなつてVC≦２
VBE−VDの範囲になると、シヨツトキバリアダイ
オード５は順方向にバイアスされて導通するから
結局VC＝2VBE−VDを維持することになる。この
ことは、トランジスタ３のコレクタ電位がベース
電位のVBE以下にならない、すなわちトランジス
タ３が飽和現象を生じないことであり、電荷の蓄
積効果による歪を有することがない。また、多量
の光電流に対して、ある一定の光電流のみが(2)式
の関係により電圧変換され、余分となる光電流は
シヨツトキバリアダイオード５を流れて排除され
ることになり、出力電圧VOの低下を招くことが
なく効率のよい光電流の電圧変換となる。
VBE−VDの範囲になると、シヨツトキバリアダイ
オード５は順方向にバイアスされて導通するから
結局VC＝2VBE−VDを維持することになる。この
ことは、トランジスタ３のコレクタ電位がベース
電位のVBE以下にならない、すなわちトランジス
タ３が飽和現象を生じないことであり、電荷の蓄
積効果による歪を有することがない。また、多量
の光電流に対して、ある一定の光電流のみが(2)式
の関係により電圧変換され、余分となる光電流は
シヨツトキバリアダイオード５を流れて排除され
ることになり、出力電圧VOの低下を招くことが
なく効率のよい光電流の電圧変換となる。
シヨツトキバリアダイオードが選ばれたのは順
電圧が一般にVBEの半分以下と低いことと、自己
容量が非常に小さいため周波数帯域の劣化が少な
いことによるものである。
電圧が一般にVBEの半分以下と低いことと、自己
容量が非常に小さいため周波数帯域の劣化が少な
いことによるものである。
従つて、第１図の回路の出力電圧は、ほぼ
2VBEを最高電位として光入力レベルが大きくな
るほど低下するが、予め定められた光入力レベル
以上ではVBE−VD以下にならない性質を有するこ
とになる。これを第２図に示す。ａは入力光信号
であり、ｂはその時の出力電圧である。
2VBEを最高電位として光入力レベルが大きくな
るほど低下するが、予め定められた光入力レベル
以上ではVBE−VD以下にならない性質を有するこ
とになる。これを第２図に示す。ａは入力光信号
であり、ｂはその時の出力電圧である。
尚、本実施例において、入力エミツタホロアの
トランジスタ２を付加してあることによつて、出
力電圧範囲を拡大してあると共に低出力インピー
ダンスの特性により周波数帯域の劣化を防止する
効果がある。
トランジスタ２を付加してあることによつて、出
力電圧範囲を拡大してあると共に低出力インピー
ダンスの特性により周波数帯域の劣化を防止する
効果がある。
以上説明したように、本発明によれば、光信号
の過大な光入力レベルに対しても受信回路が飽和
しないため、歪を有することがなく、正確に光信
号を電気信号に変換でき、かつ効率のよい光電流
の電圧変換となる効果がある。
の過大な光入力レベルに対しても受信回路が飽和
しないため、歪を有することがなく、正確に光信
号を電気信号に変換でき、かつ効率のよい光電流
の電圧変換となる効果がある。
第１図は本発明の光受信回路の一実施例を示す
回路図、第２図は第１図の動作を説明するための
入出力波形図である。 １……ホトダイオード、２，３，４……トラン
ジスタ、５……シヨツトキバリアダイオード、１
０……電源端子、１１……出力端子。
回路図、第２図は第１図の動作を説明するための
入出力波形図である。 １……ホトダイオード、２，３，４……トラン
ジスタ、５……シヨツトキバリアダイオード、１
０……電源端子、１１……出力端子。
Claims (1)
- １ 第１のコレクタ接地のトランジスタとエミツ
タ接地のトランジスタと第２のコレクタ接地のト
ランジスタを接続して構成される増幅回路に、前
記増幅回路の出力から帰還抵抗を用いて前記増幅
回路の入力に帰還をかけることで低入力インピー
ダンスとした帰還付増幅回路に、光受光素子を接
続したことにより、光信号を電気信号に変換する
光受信回路において、前記光受信回路の中の前記
エミツタ接地のトランジスタのコレクタに、シヨ
ツトキーバリアダイオードのカソードを接続し、
さらに、前記光受信回路の入力に前記シヨツトキ
ーバリアダイオードのアノードを接続する構成と
することにより、光入力信号の過大な光入力レベ
ルによる前記帰還付増幅回路の飽和を防止するよ
うにして、光入力信号を歪なく電気信号に変換お
よび増幅することを特徴とする光受信回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2162632A JPH0348522A (ja) | 1990-06-22 | 1990-06-22 | 光受信回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2162632A JPH0348522A (ja) | 1990-06-22 | 1990-06-22 | 光受信回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH0348522A JPH0348522A (ja) | 1991-03-01 |
| JPH0576209B2 true JPH0576209B2 (ja) | 1993-10-22 |
Family
ID=15758304
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2162632A Granted JPH0348522A (ja) | 1990-06-22 | 1990-06-22 | 光受信回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0348522A (ja) |
Families Citing this family (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0643496A1 (de) * | 1993-09-10 | 1995-03-15 | Siemens Aktiengesellschaft | Optischer Empfänger mit grosssignalfestem Transimpedanzverstärker |
| US5760939A (en) * | 1995-10-23 | 1998-06-02 | Sdl, Inc. | Optical transmission link capable of high temperature operation without cooling with an optical receiver module having temperature independent sensitivity performance and optical transmitter module with laser diode source |
| JP6461652B2 (ja) * | 2015-03-09 | 2019-01-30 | 株式会社東芝 | トランスインピーダンス回路 |
| JP2021061456A (ja) * | 2019-10-02 | 2021-04-15 | パイオニア株式会社 | 光受信回路 |
Family Cites Families (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| FR2436897A1 (fr) * | 1978-09-25 | 1980-04-18 | Mecanique Ind Int | Perfectionnements aux pompes centrifuges |
| JPS58182906A (ja) * | 1982-04-20 | 1983-10-26 | Hitachi Cable Ltd | 光受信器用前置増幅回路 |
| JPS6293832U (ja) * | 1985-11-29 | 1987-06-15 |
-
1990
- 1990-06-22 JP JP2162632A patent/JPH0348522A/ja active Granted
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0348522A (ja) | 1991-03-01 |
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