JPH06314815A - Ａｐｄバイアス回路 - Google Patents
Ａｐｄバイアス回路Info
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- JPH06314815A JPH06314815A JP5124957A JP12495793A JPH06314815A JP H06314815 A JPH06314815 A JP H06314815A JP 5124957 A JP5124957 A JP 5124957A JP 12495793 A JP12495793 A JP 12495793A JP H06314815 A JPH06314815 A JP H06314815A
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- 239000003990 capacitor Substances 0.000 claims abstract description 6
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 abstract 1
- 101150098161 APD1 gene Proteins 0.000 description 12
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 7
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 2
- 230000003321 amplification Effects 0.000 description 1
- 230000015556 catabolic process Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 230000007423 decrease Effects 0.000 description 1
- 238000006731 degradation reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007274 generation of a signal involved in cell-cell signaling Effects 0.000 description 1
- 238000000034 method Methods 0.000 description 1
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 description 1
Landscapes
- Light Receiving Elements (AREA)
- Electronic Switches (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【目的】 限定された光入力可変範囲において、十分良
好な光ＡＧＣが実現可能なＡＰＤバイアス回路を提供す
る。 【構成】 アバランシェ・フォト・ダイオード（ＡＰ
Ｄ) １にバイアス電流を供給するＡＰＤバイアス回路に
おいて、ＡＰＤ１に供給するバイアス電圧を出力端子に
発生させるＡＰＤバイアス発生回路４と、出力端子とＡ
ＰＤ１のカソードとの間に接続される抵抗素子２と、抵
抗素子２とＡＰＤ１との接続点と接地点との間に接続さ
れるバイパスコンデンサ３とを備え、ＡＰＤ１のアノー
ド端子より光入力信号５を電気信号に変換して取り出す
ようにする。
好な光ＡＧＣが実現可能なＡＰＤバイアス回路を提供す
る。 【構成】 アバランシェ・フォト・ダイオード（ＡＰ
Ｄ) １にバイアス電流を供給するＡＰＤバイアス回路に
おいて、ＡＰＤ１に供給するバイアス電圧を出力端子に
発生させるＡＰＤバイアス発生回路４と、出力端子とＡ
ＰＤ１のカソードとの間に接続される抵抗素子２と、抵
抗素子２とＡＰＤ１との接続点と接地点との間に接続さ
れるバイパスコンデンサ３とを備え、ＡＰＤ１のアノー
ド端子より光入力信号５を電気信号に変換して取り出す
ようにする。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】この発明は、アバランシェ・フォ
ト・ダイオード（以下、ＡＰＤという。）のバイアス回
路についてのものである。
ト・ダイオード（以下、ＡＰＤという。）のバイアス回
路についてのものである。
【０００２】
【従来の技術】一般に、ＡＰＤを使用した光受信回路に
おいては、光受信レベルの変動にかかわらずレベル変動
の少ない電気信号を得るために、ＡＰＤの電流利得を自
動制御するようにしている。このための回路としてＡＰ
Ｄバイアス回路が用いられる。
おいては、光受信レベルの変動にかかわらずレベル変動
の少ない電気信号を得るために、ＡＰＤの電流利得を自
動制御するようにしている。このための回路としてＡＰ
Ｄバイアス回路が用いられる。
【０００３】そして、ＡＰＤへの入力光によって発生す
る光電流をＡＰＤバイアス回路にフィード・バックをか
けることにより、光ＡＧＣをかけて、出力を安定させ
る。従来のＡＰＤバイアス回路では、入力光が増加した
時、ＡＰＤの電流利得を最小にするため、ＡＰＤの逆バ
イアス電圧Ｖr がＶr ＝０〔Ｖ〕になるように構成され
ていた。しかし、このような構成では、ＡＰＤのインピ
ーダンスの低下を生じ、これが信号出力の低下や帯域の
低下を引き起こし、符号間干渉の増大を招くという欠点
があった。そこでこれを克服するために、Ｖr の最小値
を決めておく必要があった。
る光電流をＡＰＤバイアス回路にフィード・バックをか
けることにより、光ＡＧＣをかけて、出力を安定させ
る。従来のＡＰＤバイアス回路では、入力光が増加した
時、ＡＰＤの電流利得を最小にするため、ＡＰＤの逆バ
イアス電圧Ｖr がＶr ＝０〔Ｖ〕になるように構成され
ていた。しかし、このような構成では、ＡＰＤのインピ
ーダンスの低下を生じ、これが信号出力の低下や帯域の
低下を引き起こし、符号間干渉の増大を招くという欠点
があった。そこでこれを克服するために、Ｖr の最小値
を決めておく必要があった。
【０００４】このため、図２に示すような従来のＡＰＤ
バイアス回路（光ＡＧＣ回路）では、 (i) ＡＰＤのバイアス回路をＡＰＤの流れる電流が一定
になる様に制御する（定電流バイアス制御）。
バイアス回路（光ＡＧＣ回路）では、 (i) ＡＰＤのバイアス回路をＡＰＤの流れる電流が一定
になる様に制御する（定電流バイアス制御）。
【０００５】(ii)電流利得の下限設定を行う。
【０００６】(iii) 光入力の大小にかかわらず電流利得
の制御を行う。
の制御を行う。
【０００７】等の回路が必要となり回路の複雑、大規模
化が避けられない。
化が避けられない。
【０００８】図２の回路を簡単に説明すると、ＡＰＤバ
イアス回路は、ＡＰＤ１とＡＰＤ１で発生した光電流を
増幅する光電流増幅器１４と、光電流増幅器１４の出力
を基準信号発生回路１６の出力と比較する比較回路１５
と、比較回路１５の出力によりＡＰＤバイアス制御を行
うＡＰＤバイアス制御回路１２と、ＡＰＤのバイアスの
下限を設定するＡＰＤバイアス電圧下限設定回路１３と
光電流増幅器１４で増幅された電流を電圧に変換する電
流−電圧変換器１１とから構成される。電流−電圧変換
器１１からの出力は等化増幅器６により等化増幅され、
さらに可変利得増幅器７でさらに増幅されて出力され
る。可変利得増幅器７の出力は検波回路８で検波され、
利得制御回路９により可変利得増幅器７の利得が制御さ
れる。
イアス回路は、ＡＰＤ１とＡＰＤ１で発生した光電流を
増幅する光電流増幅器１４と、光電流増幅器１４の出力
を基準信号発生回路１６の出力と比較する比較回路１５
と、比較回路１５の出力によりＡＰＤバイアス制御を行
うＡＰＤバイアス制御回路１２と、ＡＰＤのバイアスの
下限を設定するＡＰＤバイアス電圧下限設定回路１３と
光電流増幅器１４で増幅された電流を電圧に変換する電
流−電圧変換器１１とから構成される。電流−電圧変換
器１１からの出力は等化増幅器６により等化増幅され、
さらに可変利得増幅器７でさらに増幅されて出力され
る。可変利得増幅器７の出力は検波回路８で検波され、
利得制御回路９により可変利得増幅器７の利得が制御さ
れる。
【０００９】次に図２に示す従来回路の動作を図４によ
り、簡単に説明する。図４は、ＡＰＤ１の電流利得Ｍ
と、それに続く増幅器６の利得Ｇと、この２つの利得の
和の全利得Ａが入力光に対して、いかなる値をとるかを
示した特性図である。
り、簡単に説明する。図４は、ＡＰＤ１の電流利得Ｍ
と、それに続く増幅器６の利得Ｇと、この２つの利得の
和の全利得Ａが入力光に対して、いかなる値をとるかを
示した特性図である。
【００１０】入力光Ｐがある値Ｐ0 以下の場合、ＡＰＤ
１の利得Ｍを制御して増幅器６の出力を一定とする。こ
の時、増幅器６の利得Ｇは、ほぼ、最大値Ｇmax で一定
となる。
１の利得Ｍを制御して増幅器６の出力を一定とする。こ
の時、増幅器６の利得Ｇは、ほぼ、最大値Ｇmax で一定
となる。
【００１１】次に入力光ＰがＰ0 以上の場合、ＡＰＤ１
の利得Ｍを最小値Ｍmin で一定となるように定める。こ
の時、全利得Ａは、入力光ＰがＰ0 以下では（Ｇmax ＋
Ｍ）となり、入力光ＰがＰ0 以上では（Ｇ＋Ｍmin ）と
なるように変化する。
の利得Ｍを最小値Ｍmin で一定となるように定める。こ
の時、全利得Ａは、入力光ＰがＰ0 以下では（Ｇmax ＋
Ｍ）となり、入力光ＰがＰ0 以上では（Ｇ＋Ｍmin ）と
なるように変化する。
【００１２】
【発明が解決しようとする課題】従来のＡＰＤ回路で
は、前述した(i),(ii),(iii)の制御を行う必要があるた
め、回路の複雑化、大規模化、及びそれに伴う消費電力
の増大、さらには温度上昇による信頼性低下という問題
が発生する。しかも、光入力範囲は−４６〜−２８〔ｄ
Ｂｍ〕とせまいものであった。
は、前述した(i),(ii),(iii)の制御を行う必要があるた
め、回路の複雑化、大規模化、及びそれに伴う消費電力
の増大、さらには温度上昇による信頼性低下という問題
が発生する。しかも、光入力範囲は−４６〜−２８〔ｄ
Ｂｍ〕とせまいものであった。
【００１３】この発明は、限定された光入力可変範囲に
おいて、十分良好な光ＡＧＣが実現可能なＡＰＤバイア
ス回路を提供することを目的とする。
おいて、十分良好な光ＡＧＣが実現可能なＡＰＤバイア
ス回路を提供することを目的とする。
【００１４】
【課題を解決するための手段】この目的を達成するため
に、この発明は、ＡＰＤ１にバイアス電流を供給するＡ
ＰＤバイアス回路において、ＡＰＤ１に供給するバイア
ス電圧を出力端子に発生させるＡＰＤバイアス発生回路
４と、出力端子とＡＰＤ１のカソードとの間に接続され
る抵抗素子２と、抵抗素子２とＡＰＤ１との接続点と接
地点との間に接続されるバイパスコンデンサ３とを備
え、ＡＰＤ１のアノード端子より光入力信号５を電気信
号に変換して取出す。
に、この発明は、ＡＰＤ１にバイアス電流を供給するＡ
ＰＤバイアス回路において、ＡＰＤ１に供給するバイア
ス電圧を出力端子に発生させるＡＰＤバイアス発生回路
４と、出力端子とＡＰＤ１のカソードとの間に接続され
る抵抗素子２と、抵抗素子２とＡＰＤ１との接続点と接
地点との間に接続されるバイパスコンデンサ３とを備
え、ＡＰＤ１のアノード端子より光入力信号５を電気信
号に変換して取出す。
【００１５】
【作用】この発明は、ＡＰＤバイアス発生回路４とＡＰ
Ｄ１のカソードとの間に高抵抗２を設けた点が従来例と
異なっている。本ＡＰＤバイアス回路の制御方式を具体
的に説明すると、まず、初めに、ＡＰＤバイアス発生回
路４の電圧ＶB を最小受光レベルにおいて、最適電流利
得となるように設定する。
Ｄ１のカソードとの間に高抵抗２を設けた点が従来例と
異なっている。本ＡＰＤバイアス回路の制御方式を具体
的に説明すると、まず、初めに、ＡＰＤバイアス発生回
路４の電圧ＶB を最小受光レベルにおいて、最適電流利
得となるように設定する。
【００１６】次に、ＡＰＤ１に入力する光入力レベルに
応じた、ＡＰＤ電流がＡＰＤ１のカソードからアノード
に向って流れ、高抵抗２により、この電流による電圧降
下が生じ、電圧Ｖr がＡＰＤ１のカソードに発生する。
応じた、ＡＰＤ電流がＡＰＤ１のカソードからアノード
に向って流れ、高抵抗２により、この電流による電圧降
下が生じ、電圧Ｖr がＡＰＤ１のカソードに発生する。
【００１７】その結果、この電圧Ｖr に応じた、電流利
得がＡＰＤ１に設定される。最小受光レベルでは、ＡＰ
Ｄ電流は、微小電流なため、高抵抗２による電圧降下
は、ほとんどなく、ＶR ≒ＶB となり、電流利得は最大
となる。
得がＡＰＤ１に設定される。最小受光レベルでは、ＡＰ
Ｄ電流は、微小電流なため、高抵抗２による電圧降下
は、ほとんどなく、ＶR ≒ＶB となり、電流利得は最大
となる。
【００１８】光入力レベルが大きくなるにつれて、ＡＰ
Ｄ電流は増加するため、高抵抗２による電圧降下は増大
し、ＶR ＝ＶB −Ｉ・Ｒとなり電流利得は徐々に低下す
る。但し、最大受光時に電流利得ＭがＭ＝０〔ｄＢ〕以
下とならないように、高抵抗値を最適に決定する。これ
により、光ＡＧＣ制御がシンプルな回路で実現させるこ
とができる。
Ｄ電流は増加するため、高抵抗２による電圧降下は増大
し、ＶR ＝ＶB −Ｉ・Ｒとなり電流利得は徐々に低下す
る。但し、最大受光時に電流利得ＭがＭ＝０〔ｄＢ〕以
下とならないように、高抵抗値を最適に決定する。これ
により、光ＡＧＣ制御がシンプルな回路で実現させるこ
とができる。
【００１９】
【実施例】次に、この発明によるＡＰＤバイアス回路の
構成図を図１に示す。図１で、ＡＰＤバイアス発生回路
４と高抵抗２とバイパスコンデンサ３とを直列に接続
し、高抵抗２とバイパスコンデンサとの接続点にＡＰＤ
１のカソードを接続する。他の構成は図２に示す従来の
構成と同一である。実施例では、図１における高抵抗２
の抵抗値を１〔ＭΩ〕としている。
構成図を図１に示す。図１で、ＡＰＤバイアス発生回路
４と高抵抗２とバイパスコンデンサ３とを直列に接続
し、高抵抗２とバイパスコンデンサとの接続点にＡＰＤ
１のカソードを接続する。他の構成は図２に示す従来の
構成と同一である。実施例では、図１における高抵抗２
の抵抗値を１〔ＭΩ〕としている。
【００２０】次に、図３を参照して、実施例の動作を説
明する。図３は、実施例におけるＡＰＤ１の電流利得Ｍ
と、それに続く増幅器６の利得Ｇと、この２つの利得和
の全利得Ａが入力光Ｐに対して、いかなる値をとるかを
示した特性図である。
明する。図３は、実施例におけるＡＰＤ１の電流利得Ｍ
と、それに続く増幅器６の利得Ｇと、この２つの利得和
の全利得Ａが入力光Ｐに対して、いかなる値をとるかを
示した特性図である。
【００２１】この実施例では、入力光Ｐに対するＡＰＤ
１の電流利得Ｍは、ゆるやかに変化しており、入力光が
Ｐ＝−１０〔ｄＢｍ〕付近で利得が０〔ｄＢ〕以下にな
る。
１の電流利得Ｍは、ゆるやかに変化しており、入力光が
Ｐ＝−１０〔ｄＢｍ〕付近で利得が０〔ｄＢ〕以下にな
る。
【００２２】要求されている光入力レベル範囲は、Ｐ＝
−４６〔ｄＢｍ〕〜−１５〔ｄＢｍ〕であるため、最大
受光レベルＰmax （＝−１５〔ｄＢｍ〕）においても、
帯域劣化は起こらない。
−４６〔ｄＢｍ〕〜−１５〔ｄＢｍ〕であるため、最大
受光レベルＰmax （＝−１５〔ｄＢｍ〕）においても、
帯域劣化は起こらない。
【００２３】この実施例では、最小受光レベルＰmin に
おいて、電流利得Ｍが最適（本実施例ではＭ＝２０〔ｄ
Ｂ〕とした。）になるように、ＡＰＤバイアス発生回路
４の電圧ＶB を調整し、最小受光時のＳ／Ｎが最適にな
るように設定している。
おいて、電流利得Ｍが最適（本実施例ではＭ＝２０〔ｄ
Ｂ〕とした。）になるように、ＡＰＤバイアス発生回路
４の電圧ＶB を調整し、最小受光時のＳ／Ｎが最適にな
るように設定している。
【００２４】この結果、本受信器のエラーレイト特性
は、Ｐ＝−４６〔ｄＢｍ〕〜−１５〔ｄＢｍ〕におい
て、符号誤り率＝１×１０-11 以下を得ている。
は、Ｐ＝−４６〔ｄＢｍ〕〜−１５〔ｄＢｍ〕におい
て、符号誤り率＝１×１０-11 以下を得ている。
【００２５】
【発明の効果】この発明によれば、ＡＰＤのバイアス制
御回路が、高抵抗だけで実現できるため、回路のシンプ
ル化、消費電力の低減化による信頼性向上をはかること
ができる。また、光入力範囲がＰ＝−４６〔ｄＢｍ〕〜
−１５〔ｄＢｍ〕という広範囲なＡＧＣを実現すること
ができる。
御回路が、高抵抗だけで実現できるため、回路のシンプ
ル化、消費電力の低減化による信頼性向上をはかること
ができる。また、光入力範囲がＰ＝−４６〔ｄＢｍ〕〜
−１５〔ｄＢｍ〕という広範囲なＡＧＣを実現すること
ができる。
【図１】この発明によるＡＰＤバイアス回路の実施例の
構成図である。
構成図である。
【図２】従来技術によるＡＰＤバイアス回路の構成図で
ある。
ある。
【図３】図１に示す実施例の入力光に対する制御系の利
得を示した特性図である。
得を示した特性図である。
【図４】図２に示す従来の回路の入力光に対する制御系
の利得を示した特性図である。
の利得を示した特性図である。
１ アバランシェ・フォト・ダイオード ２ 高抵抗 ３ バイパスコンデンサ ４ ＡＰＤバイアス発生回路 ５ 光入力信号 ６ 等化増幅回路 ７ 可変利得増幅器 ８ 利得制御回路 ９ 検波回路 １１ 電流−電圧変換器 １２ ＡＰＤバイアス制御回路 １３ ＡＰＤバイアス下限設定回路 １４ 光電流増幅器 １５ 比較回路 １６ 基準電圧発生回路
Claims (1)
- 【請求項１】 アバランシェ・フォト・ダイオード（Ａ
ＰＤ)(1)にバイアス電流を供給するＡＰＤバイアス回路
において、 ＡＰＤ(1) に供給するバイアス電圧を出力端子に発生さ
せるＡＰＤバイアス発生回路(4) と、 前記出力端子とＡＰＤ(1) のカソードとの間に接続され
る抵抗素子(2) と、 抵抗素子(2) とＡＰＤ(1) との接続点と接地点との間に
接続されるバイパスコンデンサ(3) とを備え、 ＡＰＤ(1) のアノード端子より光入力信号(5) を電気信
号に変換して取り出すことを特徴とするＡＰＤバイアス
回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5124957A JPH06314815A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | Ａｐｄバイアス回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5124957A JPH06314815A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | Ａｐｄバイアス回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH06314815A true JPH06314815A (ja) | 1994-11-08 |
Family
ID=14898407
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5124957A Pending JPH06314815A (ja) | 1993-04-28 | 1993-04-28 | Ａｐｄバイアス回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH06314815A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007300133A (ja) * | 2007-07-03 | 2007-11-15 | Eudyna Devices Inc | 半導体受光装置 |
| JP2010178383A (ja) * | 2010-05-06 | 2010-08-12 | Mitsubishi Electric Corp | 光受信器 |
| JP2017034583A (ja) * | 2015-08-05 | 2017-02-09 | 三菱電機株式会社 | 光モジュール |
-
1993
- 1993-04-28 JP JP5124957A patent/JPH06314815A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2007300133A (ja) * | 2007-07-03 | 2007-11-15 | Eudyna Devices Inc | 半導体受光装置 |
| JP2010178383A (ja) * | 2010-05-06 | 2010-08-12 | Mitsubishi Electric Corp | 光受信器 |
| JP2017034583A (ja) * | 2015-08-05 | 2017-02-09 | 三菱電機株式会社 | 光モジュール |
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