JPH0628348B2 - 光受信回路 - Google Patents
光受信回路Info
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- JPH0628348B2 JPH0628348B2 JP61043321A JP4332186A JPH0628348B2 JP H0628348 B2 JPH0628348 B2 JP H0628348B2 JP 61043321 A JP61043321 A JP 61043321A JP 4332186 A JP4332186 A JP 4332186A JP H0628348 B2 JPH0628348 B2 JP H0628348B2
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- Japan
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- signal
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- circuit
- output
- preamplifier
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Description
【発明の詳細な説明】 〔概要〕 アナログ光信号の受信回路において、受光素子の電流増
幅作用により、前置増幅器の電圧レベルが低下したと
き、これを検出し、受光素子のバイアス電圧を強制的に
低下させることによって、前置増幅器を飽和状態に陥る
ことのないように制御するものである。
幅作用により、前置増幅器の電圧レベルが低下したと
き、これを検出し、受光素子のバイアス電圧を強制的に
低下させることによって、前置増幅器を飽和状態に陥る
ことのないように制御するものである。
本発明は、アナログ光信号の受信回路に係り、特に、光
受信回路のAGC 制御の改良に関するものである。
受信回路のAGC 制御の改良に関するものである。
光通信技術の発展に伴い、加入者系の信号伝送に光ファ
イバを用いるいわゆる、光加入者系伝送方式の開発が活
発である。特に、テレビ信号のような画像信号は、その
信号帯域が10Hz〜4.2MHzと広いため、CATVの如くテレビ
信号を有線伝送する際には光ファイバによる伝送が適し
ている。
イバを用いるいわゆる、光加入者系伝送方式の開発が活
発である。特に、テレビ信号のような画像信号は、その
信号帯域が10Hz〜4.2MHzと広いため、CATVの如くテレビ
信号を有線伝送する際には光ファイバによる伝送が適し
ている。
一般に光ファイバを用いた光通信において、光信号の受
信にはAPD のような光電気変換素子と入力光パワーの変
動に対して、電圧レベルを一定に保つためのAGC 制御回
路が用いられる。
信にはAPD のような光電気変換素子と入力光パワーの変
動に対して、電圧レベルを一定に保つためのAGC 制御回
路が用いられる。
このような光受信回路を加入者系に用いるためには、光
信号受信後出来るだけ早くAGC 制御回路が正常動作を開
始する必要があり、このAGC 制御回路の立ち上がり時間
を数十ms程度に設定する必要がある。即ち、加入者の操
作開始に対して、できるだけ早く応答する必要があるか
らである。
信号受信後出来るだけ早くAGC 制御回路が正常動作を開
始する必要があり、このAGC 制御回路の立ち上がり時間
を数十ms程度に設定する必要がある。即ち、加入者の操
作開始に対して、できるだけ早く応答する必要があるか
らである。
AGC 制御回路の方式としては、パイロットＡＧＣ方式と
光平均値ＡＧＣ方式とが知られている。テレビ信号を例
にこれらの方式を第4 図により説明する。第4 図(a)に
示すごとく、テレビ信号の周波数帯域を0 〜f1Hzとした
場合に、信号レベルを一定にするための制御信号として
帯域外の周波数f2を有するパイロット信号をテレビ信号
に重畳し、受信側において、このパイロット信号の信号
レベルをAGC 制御回路により制御する方式がパイロット
AGC 方式である。これに対して、光平均値AGC 方式は、
受信したアナログ信号の平均直流レベルを検出して、こ
れをAGC 制御回路により一定に制御するものである。し
かしながら、テレビ信号には第4 図(b)にしめす如く、
一定周期毎にV1レベルの水平同期信号があらわれるた
め、光平均値AGC 方式において、AGC 制御回路の応答速
度を早くすると、平均直流レベルがV1に低下したように
動作してしまい信号レベルが増加するように制御してし
まう。従って、光平均値AGC 方式では、高速動作するAG
C 制御回路の実現は困難である。従って、一般に光加入
者伝送においては、パイロットAGC 方式が用いられる。
このAGC 方式によれば、信号レベルを帯域外のパイロッ
ト信号により制御するため、帯域内のテレビ信号には影
響されず、高速化が可能である。
光平均値ＡＧＣ方式とが知られている。テレビ信号を例
にこれらの方式を第4 図により説明する。第4 図(a)に
示すごとく、テレビ信号の周波数帯域を0 〜f1Hzとした
場合に、信号レベルを一定にするための制御信号として
帯域外の周波数f2を有するパイロット信号をテレビ信号
に重畳し、受信側において、このパイロット信号の信号
レベルをAGC 制御回路により制御する方式がパイロット
AGC 方式である。これに対して、光平均値AGC 方式は、
受信したアナログ信号の平均直流レベルを検出して、こ
れをAGC 制御回路により一定に制御するものである。し
かしながら、テレビ信号には第4 図(b)にしめす如く、
一定周期毎にV1レベルの水平同期信号があらわれるた
め、光平均値AGC 方式において、AGC 制御回路の応答速
度を早くすると、平均直流レベルがV1に低下したように
動作してしまい信号レベルが増加するように制御してし
まう。従って、光平均値AGC 方式では、高速動作するAG
C 制御回路の実現は困難である。従って、一般に光加入
者伝送においては、パイロットAGC 方式が用いられる。
このAGC 方式によれば、信号レベルを帯域外のパイロッ
ト信号により制御するため、帯域内のテレビ信号には影
響されず、高速化が可能である。
従来のパイロットAGC 方式を第4 図(a)において説明し
たテレビ信号を受信する場合を例にして、第5 図の回路
構成により説明する。
たテレビ信号を受信する場合を例にして、第5 図の回路
構成により説明する。
光信号として伝送されたテレビ信号はAPD1により電流値
に変換される。APD1は電流源とみなすことができるの
で、前置増幅器2 は理想的な電流電圧変換器として作用
する。前置増幅器2 の出力電圧は可変利得増幅器3 によ
り増幅され、さらに後置増幅器10により、所定の信号レ
ベルに増幅され、後段の回路に送出される。可変利得増
幅器の出力電圧はさらに帯域通過フィルタ11に入力され
る。この帯域通過フィルタ11はパイロット信号レベルを
検出する。帯域通過フィルタ11の出力はAC増幅器12によ
り増幅され、さらに整流回路13により直流レベルに変換
される。即ち、整流回路13の出力レベルがパイロット信
号のレベルを表す。整流回路13の出力電圧は演算増幅器
からなる比較器14の−端子に入力され、＋端子に入力さ
れているパイロット信号の基準電圧 Vref と比較され
る。比較器14の出力はDC増幅器15を経て、整流回路13の
出力電圧が基準電圧 Vref と等しくなるように可変利得
回路３の利得を制御する。同時に比較器14の出力はDC増
幅器16を経て、APD1のバイアス電圧を制御し、整流回路
13の出力電圧が Vref と等しくなるように、APD1の増倍
率を制御する。即ち、可変利得増幅器3 の利得を制御す
る部分が電気AGC と呼ばれるもので、APD1のバイアス電
圧を制御する部分がFULL- AGC と呼ばれるものである。
に変換される。APD1は電流源とみなすことができるの
で、前置増幅器2 は理想的な電流電圧変換器として作用
する。前置増幅器2 の出力電圧は可変利得増幅器3 によ
り増幅され、さらに後置増幅器10により、所定の信号レ
ベルに増幅され、後段の回路に送出される。可変利得増
幅器の出力電圧はさらに帯域通過フィルタ11に入力され
る。この帯域通過フィルタ11はパイロット信号レベルを
検出する。帯域通過フィルタ11の出力はAC増幅器12によ
り増幅され、さらに整流回路13により直流レベルに変換
される。即ち、整流回路13の出力レベルがパイロット信
号のレベルを表す。整流回路13の出力電圧は演算増幅器
からなる比較器14の−端子に入力され、＋端子に入力さ
れているパイロット信号の基準電圧 Vref と比較され
る。比較器14の出力はDC増幅器15を経て、整流回路13の
出力電圧が基準電圧 Vref と等しくなるように可変利得
回路３の利得を制御する。同時に比較器14の出力はDC増
幅器16を経て、APD1のバイアス電圧を制御し、整流回路
13の出力電圧が Vref と等しくなるように、APD1の増倍
率を制御する。即ち、可変利得増幅器3 の利得を制御す
る部分が電気AGC と呼ばれるもので、APD1のバイアス電
圧を制御する部分がFULL- AGC と呼ばれるものである。
光信号の未受信状態では、電気AGC とFULL- AGC とが作
用して、最大の利得、増倍率により、光信号が到来する
のを待機する。しかしながら、この状態で光信号が入力
されると、まずAPD1の電流増幅作用により、電流値が過
大となり、前置増幅器2 が動作しなくなる。この状態を
第6 図の前置増幅器2 の回路図により説明する。光信号
の受信開始時、即ち、AGC 制御の立ち上がり時は電気AG
C 、FULL- AGC とも最大の増幅率で待機していたため、
Tr1のコレクタに大電流が流れ、Tr1 は飽和状態とな
る。従って、Tr2 のベース電位は、アースと同電位とな
り、Tr2 には電流が流れず、出力電圧は -V となる。即
ち、前置増幅器2 の出力電圧は -V に固定されてしま
う。従って、光信号が入力されているにもかかわらず、
前置増幅器2 は、交流信号（画像信号）を出力しなくな
り、信号レベルを増加させる方向に電気AGC 及びFULL-
AGC ともに働くため、前置増幅器2 の出力電圧は-Vに固
定されたまま復帰しないという問題があった。
用して、最大の利得、増倍率により、光信号が到来する
のを待機する。しかしながら、この状態で光信号が入力
されると、まずAPD1の電流増幅作用により、電流値が過
大となり、前置増幅器2 が動作しなくなる。この状態を
第6 図の前置増幅器2 の回路図により説明する。光信号
の受信開始時、即ち、AGC 制御の立ち上がり時は電気AG
C 、FULL- AGC とも最大の増幅率で待機していたため、
Tr1のコレクタに大電流が流れ、Tr1 は飽和状態とな
る。従って、Tr2 のベース電位は、アースと同電位とな
り、Tr2 には電流が流れず、出力電圧は -V となる。即
ち、前置増幅器2 の出力電圧は -V に固定されてしま
う。従って、光信号が入力されているにもかかわらず、
前置増幅器2 は、交流信号（画像信号）を出力しなくな
り、信号レベルを増加させる方向に電気AGC 及びFULL-
AGC ともに働くため、前置増幅器2 の出力電圧は-Vに固
定されたまま復帰しないという問題があった。
上記の如き問題点を解決するための、本発明の基本構成
を第1 図の原理ブロック図を参照して説明する。
を第1 図の原理ブロック図を参照して説明する。
図において、1 は基準レベルを規定するパイロット信号
が重畳された光アナログ信号を受信して電流に変換する
受光素子（ APD） 2 は該電流を電圧に変換する前置増幅器、 3 は該前置増幅器の出力電圧を増幅する可変利得増幅
器、 4 は該可変利得増幅器の出力から該パイロット信号レベ
ルを検出して、該パイロット信号レベルが一定となるよ
うに該可変利得増幅器の利得を制御する制御信号を出力
する利得制御回路、 5 は該前置増幅器の平均直流出力レベルを規定値と比較
して出力レベルの異常を検出するレベル検出回路、6 は
該利得制御回路の制御信号と該レベル検出回路の出力信
号とにより該受光素子のバイアス電圧を制御するバイア
ス電圧制御回路である。
が重畳された光アナログ信号を受信して電流に変換する
受光素子（ APD） 2 は該電流を電圧に変換する前置増幅器、 3 は該前置増幅器の出力電圧を増幅する可変利得増幅
器、 4 は該可変利得増幅器の出力から該パイロット信号レベ
ルを検出して、該パイロット信号レベルが一定となるよ
うに該可変利得増幅器の利得を制御する制御信号を出力
する利得制御回路、 5 は該前置増幅器の平均直流出力レベルを規定値と比較
して出力レベルの異常を検出するレベル検出回路、6 は
該利得制御回路の制御信号と該レベル検出回路の出力信
号とにより該受光素子のバイアス電圧を制御するバイア
ス電圧制御回路である。
該レベル検出回路5 が出力レベルの異常を検出した際に
は、該バイアス電圧制御回路6 は強制的に該受光素子1
のバイアス電圧を低下せしめるものである。
は、該バイアス電圧制御回路6 は強制的に該受光素子1
のバイアス電圧を低下せしめるものである。
受光素子1 の増倍率が大きいために前置増幅器2 に大電
流が流れ、その出力電圧が -V となるのであり、レベル
検出回路5 により、前置増幅器2 が飽和状態となったこ
とを出力電圧レベルで検出し、このレベル検出回路5 の
出力信号により、強制的に受光素子1 の増倍率を低下さ
せ、前置増幅器2 が飽和状態に陥ることのないように制
御するものである。
流が流れ、その出力電圧が -V となるのであり、レベル
検出回路5 により、前置増幅器2 が飽和状態となったこ
とを出力電圧レベルで検出し、このレベル検出回路5 の
出力信号により、強制的に受光素子1 の増倍率を低下さ
せ、前置増幅器2 が飽和状態に陥ることのないように制
御するものである。
以下、本発明の一実施例を第2 図、第3 図を参照しつつ
説明する。
説明する。
第2 図は本発明の一実施例の光受信回路の回路構成図で
ある。同図において、第5 図と同一部分には同一の番号
を付しており、その動作は第5 図の回路と同一であるの
で、その説明は省略する。
ある。同図において、第5 図と同一部分には同一の番号
を付しており、その動作は第5 図の回路と同一であるの
で、その説明は省略する。
前置増幅器2 の出力信号レベルは演算増幅回路で構成さ
れる比較器17の−端子に入力され、＋端子に入力され
る、 V′ref と比較され、第3 図(b)に示すように V′
ref 以下になると、第3 図(c)のａに示すような、パル
スの立上がり信号を出力する。このパルス信号はホール
ド回路18のコンデンサC1により充電される。コンデンサ
C2は直流成分をカットするためのものである。ホールド
回路18の出力信号波形は第3 図(d)の如くになる。この
出力信号はDC増幅器19により増幅され、演算増幅器から
なる比較器20の−端子に入力される。比較器20の＋端子
には、比較器14の出力信号が入力されている。前置増幅
器2 の出力信号が V′ref 以下とならない正常な状態で
は比較器17からは出力信号が出ないため、比較器20は、
比較器14の出力信号に基づいてAPD1のバイアス電圧を制
御するバイアス電圧発生回路7 を制御する。前置増幅器
2 の出力電圧が V′ref 以下となった場合、比較器20の
−端子に一定電圧が印加され、APD1の増倍率を強制的に
低下させるために、バイアス電圧発生回路7 から出力さ
れるバイアス電圧レベルを低下させる。ホールド回路18
は比較器20及びバイアス電圧発生回路7 の応答遅れを補
償するための時定数回路である。即ち、比較器20及びバ
イアス電圧発生回路7 の応答遅れにより、前置増幅器2
が飽和状態から復帰する前に、再びFULL-AGCの作用によ
り、APD1の増倍率を増加させて、出力電圧を増加させる
方向に動作しないために設けられている。
れる比較器17の−端子に入力され、＋端子に入力され
る、 V′ref と比較され、第3 図(b)に示すように V′
ref 以下になると、第3 図(c)のａに示すような、パル
スの立上がり信号を出力する。このパルス信号はホール
ド回路18のコンデンサC1により充電される。コンデンサ
C2は直流成分をカットするためのものである。ホールド
回路18の出力信号波形は第3 図(d)の如くになる。この
出力信号はDC増幅器19により増幅され、演算増幅器から
なる比較器20の−端子に入力される。比較器20の＋端子
には、比較器14の出力信号が入力されている。前置増幅
器2 の出力信号が V′ref 以下とならない正常な状態で
は比較器17からは出力信号が出ないため、比較器20は、
比較器14の出力信号に基づいてAPD1のバイアス電圧を制
御するバイアス電圧発生回路7 を制御する。前置増幅器
2 の出力電圧が V′ref 以下となった場合、比較器20の
−端子に一定電圧が印加され、APD1の増倍率を強制的に
低下させるために、バイアス電圧発生回路7 から出力さ
れるバイアス電圧レベルを低下させる。ホールド回路18
は比較器20及びバイアス電圧発生回路7 の応答遅れを補
償するための時定数回路である。即ち、比較器20及びバ
イアス電圧発生回路7 の応答遅れにより、前置増幅器2
が飽和状態から復帰する前に、再びFULL-AGCの作用によ
り、APD1の増倍率を増加させて、出力電圧を増加させる
方向に動作しないために設けられている。
このホールド回路18の作用にり、バイアス電圧発生回路
7 が出力するAPD1のバイアス電圧 VAPDは、第3 図(e)に
示す如くなだらかに変化し、前置増幅器2 の正常動作に
より、FULL- AGC 制御が働き、一定値の落ち着く。
7 が出力するAPD1のバイアス電圧 VAPDは、第3 図(e)に
示す如くなだらかに変化し、前置増幅器2 の正常動作に
より、FULL- AGC 制御が働き、一定値の落ち着く。
従って、第3 図(f)に示す如く、帯域通過フィルタ11の
出力であるパイロット信号レベルは、APD1の増倍率の低
下により、前値増幅器2 が正常に動作し始める時点から
検出される。検出開始時は電気AGC の作用により可変利
得増幅器3 の利得が増加させられるため、V″ref 以上
となるが、所定時間経過後、V″ref に落ち着く。
出力であるパイロット信号レベルは、APD1の増倍率の低
下により、前値増幅器2 が正常に動作し始める時点から
検出される。検出開始時は電気AGC の作用により可変利
得増幅器3 の利得が増加させられるため、V″ref 以上
となるが、所定時間経過後、V″ref に落ち着く。
以上、詳細に説明したように、本発明によれば、AGC 制
御によりAPD の増倍率を最大にして、光信号の受信を待
機していても、光信号の受信直後における前置増幅器の
出力レベルの低下を検出して、APD の増倍率を強制的に
低下せしめるため、ただちに前置増幅器は正常状態に復
旧し、パイロット信号レベルの検出が可能となる。
御によりAPD の増倍率を最大にして、光信号の受信を待
機していても、光信号の受信直後における前置増幅器の
出力レベルの低下を検出して、APD の増倍率を強制的に
低下せしめるため、ただちに前置増幅器は正常状態に復
旧し、パイロット信号レベルの検出が可能となる。
第1 図は本発明の原理ブロック図、第2 図は本発明の一
実施例の光受信回路のブロック図、第3 図は第2 図の光
受信回路の動作波形図、第4 図はパイロットAGC 方式と
平均値AGC 方式を説明するための図、第5 図は従来の光
受信回路の回路構成図、第6 図は前置増幅器の詳細図で
ある。 図中、1 はAPD 、2 は前置増幅器、3 は可変利得増幅
器、4 は利得制御回路、5 はレベル検出回路、6 はバイ
アス電圧制御回路、7 はバイアス電圧発生回路である。
実施例の光受信回路のブロック図、第3 図は第2 図の光
受信回路の動作波形図、第4 図はパイロットAGC 方式と
平均値AGC 方式を説明するための図、第5 図は従来の光
受信回路の回路構成図、第6 図は前置増幅器の詳細図で
ある。 図中、1 はAPD 、2 は前置増幅器、3 は可変利得増幅
器、4 は利得制御回路、5 はレベル検出回路、6 はバイ
アス電圧制御回路、7 はバイアス電圧発生回路である。
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者 高橋 正昭 神奈川県川崎市中原区上小田中1015番地 富士通株式会社内 (72)発明者 首藤 晃一 東京都武蔵野市緑町３丁目９番11号 日本 電信電話株式会社通信網第一研究所内 (56)参考文献 特開 昭58−50811（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−75042（ＪＰ，Ａ) 特開 昭57−61349（ＪＰ，Ａ) 特開 昭61−127237（ＪＰ，Ａ) 実開 昭62−80444（ＪＰ，Ｕ)
Claims (1)
- 【請求項１】基準レベルを規定するパイロット信号が重
畳された光アナログ信号を受信して電流に変換する受光
素子と、 該電流を電圧に変換する前置増幅器と、 該前置増幅器の出力電圧を増幅する可変利得増幅器と、 該可変利得増幅器の出力から該パイロット信号レベルを
検出して、該パイロット信号レベルが一定となるように
該可変利得増幅器の利得を制御する制御信号を出力する
利得制御回路と、 該前置増幅器の出力レベルを規定値と比較して出力レベ
ルの異常を検出するレベル検出回路と、 該利得制御回路の制御信号と該レベル検出回路の出力信
号とにより該受光素子のバイアス電圧を制御するバイア
ス電圧制御回路とを備え、 該レベル検出回路が出力レベルの異常を検出した際に
は、該バイアス電圧制御回路は強制的に該受光素子のバ
イアス電圧を低下せしめることを特徴とする光受信回
路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61043321A JPH0628348B2 (ja) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | 光受信回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61043321A JPH0628348B2 (ja) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | 光受信回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62200928A JPS62200928A (ja) | 1987-09-04 |
| JPH0628348B2 true JPH0628348B2 (ja) | 1994-04-13 |
Family
ID=12660545
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61043321A Expired - Lifetime JPH0628348B2 (ja) | 1986-02-28 | 1986-02-28 | 光受信回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0628348B2 (ja) |
Families Citing this family (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH01321707A (ja) * | 1988-06-24 | 1989-12-27 | Nec Corp | 光受信回路 |
-
1986
- 1986-02-28 JP JP61043321A patent/JPH0628348B2/ja not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPS62200928A (ja) | 1987-09-04 |
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