JPH1051434A - 微分回路 - Google Patents
微分回路Info
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- JPH1051434A JPH1051434A JP8204959A JP20495996A JPH1051434A JP H1051434 A JPH1051434 A JP H1051434A JP 8204959 A JP8204959 A JP 8204959A JP 20495996 A JP20495996 A JP 20495996A JP H1051434 A JPH1051434 A JP H1051434A
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- 239000000872 buffer Substances 0.000 claims abstract description 79
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- 230000001902 propagating effect Effects 0.000 claims 4
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- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 description 15
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- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 8
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Landscapes
- Dc Digital Transmission (AREA)
- Synchronisation In Digital Transmission Systems (AREA)
- Optical Communication System (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 差動型入力バッファの出力インピーダンスと
固定遅延回路の出力インピーダンスとの不整合により生
じる不要共振周波数を除去し、整流回路によって生成さ
れるクロック波形の歪みをなくして伝送装置の受信特性
劣化を防止すること。 【解決手段】 差動型入力バッファ2と遅延回路4と差
動型出力バッファ3とを備えてなる微分回路において、
遅延回路4の遅延線路長を入力信号の周波数に対して差
動型入力バッファ2のインピーダンスと遅延回路4のイ
ンピーダンスとの不整合により生じる不要共振周波数が
近づかないように設定し、差動型出力バッファ3の出力
側に共振周波数を除去するローパスフィルタ7a,7b
を設け、ローパスフィルタの出力側にローパスフィルタ
7a,7bの出力信号を整流して、クロック成分の整流
信号を生成する整流回路5を設け、ローパスフィルタ7
a,7bの出力側と整流回路5との間に信号の反射を防
止する差動型整合バッファ8を設けてなるものである。
固定遅延回路の出力インピーダンスとの不整合により生
じる不要共振周波数を除去し、整流回路によって生成さ
れるクロック波形の歪みをなくして伝送装置の受信特性
劣化を防止すること。 【解決手段】 差動型入力バッファ2と遅延回路4と差
動型出力バッファ3とを備えてなる微分回路において、
遅延回路4の遅延線路長を入力信号の周波数に対して差
動型入力バッファ2のインピーダンスと遅延回路4のイ
ンピーダンスとの不整合により生じる不要共振周波数が
近づかないように設定し、差動型出力バッファ3の出力
側に共振周波数を除去するローパスフィルタ7a,7b
を設け、ローパスフィルタの出力側にローパスフィルタ
7a,7bの出力信号を整流して、クロック成分の整流
信号を生成する整流回路5を設け、ローパスフィルタ7
a,7bの出力側と整流回路5との間に信号の反射を防
止する差動型整合バッファ8を設けてなるものである。
Description
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明は例えば光伝送システ
ムの光通信器及び光受信器等において、基準クロック信
号を2逓倍する逓倍器や、入力データからクロック成分
を抽出するタイミング抽出回路等に用いられる微分回路
に関するものである。
ムの光通信器及び光受信器等において、基準クロック信
号を2逓倍する逓倍器や、入力データからクロック成分
を抽出するタイミング抽出回路等に用いられる微分回路
に関するものである。
【0002】
【従来の技術】従来、このような分野の技術としては、
例えば、次のような文献に記載されるものがあった。 文献;1991年電子情報通信学会秋季大会予稿C-418、菊
池博行、石原昇、佐野栄一、赤沢幸雄、山根康朗、「10
G b/s GaAs-MESFET タイミング抽出IC」、P.5-132 一般に、光伝送システムでは、光伝送路の片端に光送信
端局を設け、伝送速度の低い複数の回線を時分割多重化
し、より高い伝送速度の光信号を光伝送路に送出する。
この時分割多重化は、通常、光送信端局装置に供給され
る基準クロック信号を、光伝送路に送出する光信号の伝
送速度のクロック信号に対応して逓倍されたクロック信
号を基準として行われる。クロック信号を逓倍するため
には、前記基準クロック信号の微分波形を生成し、該微
分波形を整流する必要がある。
例えば、次のような文献に記載されるものがあった。 文献;1991年電子情報通信学会秋季大会予稿C-418、菊
池博行、石原昇、佐野栄一、赤沢幸雄、山根康朗、「10
G b/s GaAs-MESFET タイミング抽出IC」、P.5-132 一般に、光伝送システムでは、光伝送路の片端に光送信
端局を設け、伝送速度の低い複数の回線を時分割多重化
し、より高い伝送速度の光信号を光伝送路に送出する。
この時分割多重化は、通常、光送信端局装置に供給され
る基準クロック信号を、光伝送路に送出する光信号の伝
送速度のクロック信号に対応して逓倍されたクロック信
号を基準として行われる。クロック信号を逓倍するため
には、前記基準クロック信号の微分波形を生成し、該微
分波形を整流する必要がある。
【0003】又、光受信器において入力データ信号の論
理レベルやジッタを識別再生する場合、通常、等化され
たデータ信号を所定のクロック信号によってラッチする
ことにより行われる。前記入力データ信号がRZ(Retu
rn to Zero)符号のようにクロック成分を持つ信号であ
れば、フィルタを通すことにより容易にクロック成分を
抽出することができる。しかし、最近では、前記入力デ
ータ信号の符号形式はNRZ(Non Return toZero )符
号に標準化される方向にあり、クロック成分を抽出する
ためには、この入力データ信号を微分する回路が必要に
なる。例えば、従来の光受信器、特にGb/s程度の高速に
動作する光受信器では、前記文献に記載されているよう
な微分回路を採用している。
理レベルやジッタを識別再生する場合、通常、等化され
たデータ信号を所定のクロック信号によってラッチする
ことにより行われる。前記入力データ信号がRZ(Retu
rn to Zero)符号のようにクロック成分を持つ信号であ
れば、フィルタを通すことにより容易にクロック成分を
抽出することができる。しかし、最近では、前記入力デ
ータ信号の符号形式はNRZ(Non Return toZero )符
号に標準化される方向にあり、クロック成分を抽出する
ためには、この入力データ信号を微分する回路が必要に
なる。例えば、従来の光受信器、特にGb/s程度の高速に
動作する光受信器では、前記文献に記載されているよう
な微分回路を採用している。
【0004】図5は従来の微分回路の構成を示すブロッ
ク図、図6は図5の動作を説明するためのタイムチャー
トであり、縦軸に電圧、横軸に時間がとられている。図
7は従来の微分回路のクロック周波数と不要共振周波数
の関係を示すグラフで、縦軸にdBm(出力パワー)及
びdB(フィルタゲイン)、横軸にf(周波数)がとら
れている。この微分回路は、差動型入力バッファ2、差
動型入力バッファ3、固定遅延回路4から構成されてい
る。入力端子1aは差動型入力バッファ2の非反転入力
端子に接続されている。入力端子1bは差動型入力バッ
ファ2の反転入力端子に接続されている。この差動型入
力バッファ2は、入力信号S1の非反転信号S1と反転
信号S11とを生成する機能を有している。
ク図、図6は図5の動作を説明するためのタイムチャー
トであり、縦軸に電圧、横軸に時間がとられている。図
7は従来の微分回路のクロック周波数と不要共振周波数
の関係を示すグラフで、縦軸にdBm(出力パワー)及
びdB(フィルタゲイン)、横軸にf(周波数)がとら
れている。この微分回路は、差動型入力バッファ2、差
動型入力バッファ3、固定遅延回路4から構成されてい
る。入力端子1aは差動型入力バッファ2の非反転入力
端子に接続されている。入力端子1bは差動型入力バッ
ファ2の反転入力端子に接続されている。この差動型入
力バッファ2は、入力信号S1の非反転信号S1と反転
信号S11とを生成する機能を有している。
【0005】差動型入力バッファ2の非反転出力端子は
差動型入力バッファ3の非反転入力端子に接続されると
共に、固定遅延回路4を介して差動型出力バッファ3の
反転入力端子に接続されている。また、差動型入力バッ
ファ2の反転出力端子は差動型入力バッファ3の反転入
力端子に接続されると共に、固定遅延回路4を介して差
動型出力バッファ3の非反転入力端子に接続されてい
る。差動型出力バッファ3は、固定遅延回路4によりそ
れぞれ生成された微分波形の信号をそれぞれ整流回路5
へ伝播する機能を有している。固定遅延回路4は、遅延
時間τの伝送線路で構成されている。差動型出力バッフ
ァ3の出力端子はそれぞれ整流回路5の入力端子に接続
され、整流回路5の出力端子はそれぞれ出力端子6a、
6bに接続されている。
差動型入力バッファ3の非反転入力端子に接続されると
共に、固定遅延回路4を介して差動型出力バッファ3の
反転入力端子に接続されている。また、差動型入力バッ
ファ2の反転出力端子は差動型入力バッファ3の反転入
力端子に接続されると共に、固定遅延回路4を介して差
動型出力バッファ3の非反転入力端子に接続されてい
る。差動型出力バッファ3は、固定遅延回路4によりそ
れぞれ生成された微分波形の信号をそれぞれ整流回路5
へ伝播する機能を有している。固定遅延回路4は、遅延
時間τの伝送線路で構成されている。差動型出力バッフ
ァ3の出力端子はそれぞれ整流回路5の入力端子に接続
され、整流回路5の出力端子はそれぞれ出力端子6a、
6bに接続されている。
【0006】図6を参照しつつ図5の動作を説明する。
入力端子1a、1bから差動型入力バッファ2の入力端
子に図5に示す信号S1のような波形の信号が入力され
ると、差動型入力バッファ2の非反転出力端子から信号
S1が出力されて固定遅延回路4の一端に入力され、差
動型入力バッファ2の反転出力端子から信号S1の反転
信号S11が出力されて固定遅延回路4の他端に入力さ
れる。固定遅延回路4の遅延時間をτとすると、固定遅
延回路4は、パルス幅T0 を有する信号S1と反転信号
S11が該固定遅延回路4自身を通過して伝播時間をτ
遅延させられた反転信号S2とを合成した微分信号S3
を生成すると共に、パルス幅T0 を有する反転信号S1
1と信号S1が該固定遅延回路4自身を通過して伝播時
間をτ遅延させられた反転信号S12とを合成した微分
信号S13を生成するする。そして、差動型出力バッフ
ァ3の非反転入力端子には信号S3が入力され、反転入
力端子には信号S13が入力される。
入力端子1a、1bから差動型入力バッファ2の入力端
子に図5に示す信号S1のような波形の信号が入力され
ると、差動型入力バッファ2の非反転出力端子から信号
S1が出力されて固定遅延回路4の一端に入力され、差
動型入力バッファ2の反転出力端子から信号S1の反転
信号S11が出力されて固定遅延回路4の他端に入力さ
れる。固定遅延回路4の遅延時間をτとすると、固定遅
延回路4は、パルス幅T0 を有する信号S1と反転信号
S11が該固定遅延回路4自身を通過して伝播時間をτ
遅延させられた反転信号S2とを合成した微分信号S3
を生成すると共に、パルス幅T0 を有する反転信号S1
1と信号S1が該固定遅延回路4自身を通過して伝播時
間をτ遅延させられた反転信号S12とを合成した微分
信号S13を生成するする。そして、差動型出力バッフ
ァ3の非反転入力端子には信号S3が入力され、反転入
力端子には信号S13が入力される。
【0007】更に、整流回路5で微分波形S3を整流す
ることにより、図6の信号S4のような波形が得られ、
クロック成分A1が生成され、出力端子6aからクロッ
ク成分A1が出力される。また、整流回路5で微分波形
S13を整流することにより、図6の信号S14のよう
な波形が得られ、クロック成分A2が生成され、出力端
子6aからクロック成分A2が出力される。上記整流波
形をフーリエ変換することにより、生成されるクロック
成分Aは、遅延時間τと1bit周期に相当するパルス
幅T0 とで、次の(1)式の関係で表される。
ることにより、図6の信号S4のような波形が得られ、
クロック成分A1が生成され、出力端子6aからクロッ
ク成分A1が出力される。また、整流回路5で微分波形
S13を整流することにより、図6の信号S14のよう
な波形が得られ、クロック成分A2が生成され、出力端
子6aからクロック成分A2が出力される。上記整流波
形をフーリエ変換することにより、生成されるクロック
成分Aは、遅延時間τと1bit周期に相当するパルス
幅T0 とで、次の(1)式の関係で表される。
【0008】
【数1】
【0009】従って、次の(2)式の条件で遅延時間τ
を設計すれば、最大クロック成分が得られる。 τ=T0 /2 ・・・・・(2)
を設計すれば、最大クロック成分が得られる。 τ=T0 /2 ・・・・・(2)
【0010】
【発明が解決しようとする課題】上記のような従来の微
分回路は固定遅延回路4を差動型入力バッファ2の出力
と差動型入力バッファ3の入力間に挿入することによ
り、微分動作を実現しているが、これは差動型入力バッ
ファ2の出力インピーダンスと固定遅延回路4の入力イ
ンピーダンスの整合がなされていることが前提となる。
現実にはIC化してある差動型入力バッファ2の出力イ
ンピーダンスはそれに内蔵される能動素子、例えばFE
Tの出力インピーダンスと付加抵抗及びピーキング用イ
ンダクタ及び配線等により決定され、また固定遅延回路
4の入出力インピーダンスは例えば、ストリップライン
を考えると、基板の誘電率及びライン幅等の製造精度に
より決定されるため、設計値からのずれはさけられな
い。
分回路は固定遅延回路4を差動型入力バッファ2の出力
と差動型入力バッファ3の入力間に挿入することによ
り、微分動作を実現しているが、これは差動型入力バッ
ファ2の出力インピーダンスと固定遅延回路4の入力イ
ンピーダンスの整合がなされていることが前提となる。
現実にはIC化してある差動型入力バッファ2の出力イ
ンピーダンスはそれに内蔵される能動素子、例えばFE
Tの出力インピーダンスと付加抵抗及びピーキング用イ
ンダクタ及び配線等により決定され、また固定遅延回路
4の入出力インピーダンスは例えば、ストリップライン
を考えると、基板の誘電率及びライン幅等の製造精度に
より決定されるため、設計値からのずれはさけられな
い。
【0011】さらに、固定遅延回路4を差動型入力バッ
ファ2の出力と差動型入力バッファ3の入力間に挿入
し、電気的接合をはかるためにはワイヤボンディング等
の接続技術が必要になるが、このワイヤボンディングを
行うために必要なIC出力パッドはキャパシタンスとし
て見えてくるので、差動型入力バッファ2の出力インピ
ーダンスにも影響を与えることが考えられる。インピー
ダンス不整合があると、この不整合間での折り返しによ
る元波形への影響や共振の影響が生じてしまう。特に、
共振の影響は後段で整流し、クロック成分を得るために
従来の微分回路を用いた場合、他の不要共振周波数成分
が存在すると、クロック波形に歪みを生じてしまい、伝
送装置の受信特性劣化の原因となる。というのは、不要
共振周波数成分は後段のフィルタで除去する装置構成を
とっているが、図7のグラフに示すように不要共振周波
数f1 がクロック周波数f0に近すぎると、ローパスフ
ィルタでも除去しきれなくなるという問題があった。
ファ2の出力と差動型入力バッファ3の入力間に挿入
し、電気的接合をはかるためにはワイヤボンディング等
の接続技術が必要になるが、このワイヤボンディングを
行うために必要なIC出力パッドはキャパシタンスとし
て見えてくるので、差動型入力バッファ2の出力インピ
ーダンスにも影響を与えることが考えられる。インピー
ダンス不整合があると、この不整合間での折り返しによ
る元波形への影響や共振の影響が生じてしまう。特に、
共振の影響は後段で整流し、クロック成分を得るために
従来の微分回路を用いた場合、他の不要共振周波数成分
が存在すると、クロック波形に歪みを生じてしまい、伝
送装置の受信特性劣化の原因となる。というのは、不要
共振周波数成分は後段のフィルタで除去する装置構成を
とっているが、図7のグラフに示すように不要共振周波
数f1 がクロック周波数f0に近すぎると、ローパスフ
ィルタでも除去しきれなくなるという問題があった。
【0012】
【課題を解決するための手段】本発明に係る微分回路
は、NRZの符号で構成された入力信号の非反転信号と
反転信号とを生成し、かつ該非反転信号及び反転信号を
それぞれ伝播する差動型入力バッファと、一方の端子か
ら入力された前記非反転信号と、他方の端子から入力さ
れ、通過させられて伝播時間を遅延させられた前記反転
信号とを合成することにより第1の微分波形を生成する
と共に、前記他方の端子から入力された前記反転信号
と、前記一方の端子から入力され、通過させられて伝播
時間を遅延させられた前記非反転信号とを合成すること
により第2の微分波形を生成する遅延回路と、前記遅延
回路により生成された前記第1及び第2の微分波形を出
力端子に伝播する差動型出力バッファとを備えてなる微
分回路において、前記遅延回路の遅延線路長を入力信号
の周波数に対して差動型入力バッファのインピーダンス
と遅延回路のインピーダンスとの不整合により生じる不
要共振周波数が近づかないように設定し、前記差動型出
力バッファの出力側に不要共振周波数を除去するローパ
スフィルタを設け、前記ローパスフィルタの出力側に該
ローパスフィルタの出力信号を整流して、クロック成分
の整流信号を生成する整流回路を設け、前記ローパスフ
ィルタの出力側と前記整流回路との間に信号の反射を防
止する差動型整合バッファを設けたものである。
は、NRZの符号で構成された入力信号の非反転信号と
反転信号とを生成し、かつ該非反転信号及び反転信号を
それぞれ伝播する差動型入力バッファと、一方の端子か
ら入力された前記非反転信号と、他方の端子から入力さ
れ、通過させられて伝播時間を遅延させられた前記反転
信号とを合成することにより第1の微分波形を生成する
と共に、前記他方の端子から入力された前記反転信号
と、前記一方の端子から入力され、通過させられて伝播
時間を遅延させられた前記非反転信号とを合成すること
により第2の微分波形を生成する遅延回路と、前記遅延
回路により生成された前記第1及び第2の微分波形を出
力端子に伝播する差動型出力バッファとを備えてなる微
分回路において、前記遅延回路の遅延線路長を入力信号
の周波数に対して差動型入力バッファのインピーダンス
と遅延回路のインピーダンスとの不整合により生じる不
要共振周波数が近づかないように設定し、前記差動型出
力バッファの出力側に不要共振周波数を除去するローパ
スフィルタを設け、前記ローパスフィルタの出力側に該
ローパスフィルタの出力信号を整流して、クロック成分
の整流信号を生成する整流回路を設け、前記ローパスフ
ィルタの出力側と前記整流回路との間に信号の反射を防
止する差動型整合バッファを設けたものである。
【0013】本発明においては、遅延回路の遅延線路長
を入力信号の周波数に対して差動型入力バッファのイン
ピーダンスと遅延回路のインピーダンスとの不整合によ
り生じる不要共振周波数が近づかないように設定し、差
動型出力バッファの出力側に不要共振周波数を除去する
ローパスフィルタを設け、ローパスフィルタの出力側に
該ローパスフィルタの出力信号を整流して、クロック成
分の整流信号を生成する整流回路を設け、ローパスフィ
ルタの出力側と整流回路との間に信号の反射を防止する
差動型整合バッファを設けたから、差動型出力バッファ
から出力される本来の出力信号の周波数とインピーダン
スとの不整合により生じる不要共振周波数がローパスフ
ィルタで除去できるほど離されることとなり、差動型出
力バッファの出力側に設けたローパスフィルタによって
インピーダンスとの不整合により生じる不要共振周波数
を除去することができることになり、整流回路によって
生成されるクロック波形が歪みを生じることがなくな
る。
を入力信号の周波数に対して差動型入力バッファのイン
ピーダンスと遅延回路のインピーダンスとの不整合によ
り生じる不要共振周波数が近づかないように設定し、差
動型出力バッファの出力側に不要共振周波数を除去する
ローパスフィルタを設け、ローパスフィルタの出力側に
該ローパスフィルタの出力信号を整流して、クロック成
分の整流信号を生成する整流回路を設け、ローパスフィ
ルタの出力側と整流回路との間に信号の反射を防止する
差動型整合バッファを設けたから、差動型出力バッファ
から出力される本来の出力信号の周波数とインピーダン
スとの不整合により生じる不要共振周波数がローパスフ
ィルタで除去できるほど離されることとなり、差動型出
力バッファの出力側に設けたローパスフィルタによって
インピーダンスとの不整合により生じる不要共振周波数
を除去することができることになり、整流回路によって
生成されるクロック波形が歪みを生じることがなくな
る。
【0014】
実施の形態1 図1は本発明の実施の形態1に係る微分回路の構成を示
すブロック図、図2は同微分回路のクロック周波数と不
要共振周波数との関係を示すグラフで、縦軸にdBm
(出力パワー)及びdB(フィルタゲイン)、横軸にf
(周波数)がとられている。図において、従来例と同一
の構成は同一符号を付して重複した構成の説明を省略す
る。7a、7bは差動型出力バッファ3の出力端子側に
設けたローパスフィルタ、8は入力側がローパスフィル
タ7a、7bの出力側に接続され、出力側が整流回路5
の入力側に接続された差動型整合バッファである。この
実施の形態1では、図2のグラフに示すように固定遅延
回路4の遅延線路長を入力信号の周波数f0 に対して差
動型入力バッファ2のインピーダンスと固定遅延回路4
のインピーダンスとの不整合により生じる不要共振周波
数f1 が近づかないように設定する。このような設定が
できるのは、不要共振周波数f1が次の(3)式で求め
られるからである。
すブロック図、図2は同微分回路のクロック周波数と不
要共振周波数との関係を示すグラフで、縦軸にdBm
(出力パワー)及びdB(フィルタゲイン)、横軸にf
(周波数)がとられている。図において、従来例と同一
の構成は同一符号を付して重複した構成の説明を省略す
る。7a、7bは差動型出力バッファ3の出力端子側に
設けたローパスフィルタ、8は入力側がローパスフィル
タ7a、7bの出力側に接続され、出力側が整流回路5
の入力側に接続された差動型整合バッファである。この
実施の形態1では、図2のグラフに示すように固定遅延
回路4の遅延線路長を入力信号の周波数f0 に対して差
動型入力バッファ2のインピーダンスと固定遅延回路4
のインピーダンスとの不整合により生じる不要共振周波
数f1 が近づかないように設定する。このような設定が
できるのは、不要共振周波数f1が次の(3)式で求め
られるからである。
【0015】
【数2】
【0016】上記式において、nは共振モード、C0 は
光速、lは遅延線路長、εr は遅延線の基板の比誘電率
である。即ち、本来の出力信号の周波数は分かってお
り、ローパスフィルタ7a、7bで除去できるほど離さ
れる不要共振周波数が分かれば、上記式より計算により
固定遅延回路4の遅延線路長lが求まるからである。そ
して、差動型出力バッファ3と整流回路5との間に不要
共振周波数を除去するローパスフィルタ7a、7bを設
けたから、インピーダンスとの不整合により生じる不要
共振周波数f1を除去することができることになり、整
流回路5によって生成されるクロック波形が歪みを生じ
ることがなくなり、伝送装置の受信特性劣化が防止され
る。なお、差動型整合バッファ8はローパスフィルタ7
a、7bと整流回路5との間に生じる信号の反射を防止
するために必要なものである。
光速、lは遅延線路長、εr は遅延線の基板の比誘電率
である。即ち、本来の出力信号の周波数は分かってお
り、ローパスフィルタ7a、7bで除去できるほど離さ
れる不要共振周波数が分かれば、上記式より計算により
固定遅延回路4の遅延線路長lが求まるからである。そ
して、差動型出力バッファ3と整流回路5との間に不要
共振周波数を除去するローパスフィルタ7a、7bを設
けたから、インピーダンスとの不整合により生じる不要
共振周波数f1を除去することができることになり、整
流回路5によって生成されるクロック波形が歪みを生じ
ることがなくなり、伝送装置の受信特性劣化が防止され
る。なお、差動型整合バッファ8はローパスフィルタ7
a、7bと整流回路5との間に生じる信号の反射を防止
するために必要なものである。
【0017】実施の形態2 図3は本発明の実施の形態2に係る微分回路の構成を示
すブロック図である。図において、本発明の実施の形態
1と同一の構成は同一符号を付して重複した構成の説明
を省略する。この実施の形態2は、実施の形態1と異な
り、整流回路5の出力側に共振周波数を除去するローパ
スフィルタ7a、7bを設けたものである。また、固定
遅延回路4の遅延線路長を入力信号の周波数に対して差
動型入力バッファ2のインピーダンスと固定遅延回路4
のインピーダンスとの不整合により生じる不要共振周波
数が近づかないように設定することは同じである。
すブロック図である。図において、本発明の実施の形態
1と同一の構成は同一符号を付して重複した構成の説明
を省略する。この実施の形態2は、実施の形態1と異な
り、整流回路5の出力側に共振周波数を除去するローパ
スフィルタ7a、7bを設けたものである。また、固定
遅延回路4の遅延線路長を入力信号の周波数に対して差
動型入力バッファ2のインピーダンスと固定遅延回路4
のインピーダンスとの不整合により生じる不要共振周波
数が近づかないように設定することは同じである。
【0018】なお、この実施の形態2では、不要共振周
波数とそれに一番接近するクロックのもとになる周波数
の2倍の周波数とが近かずかないように遅延回路4の遅
延線路長を設定し、不要共振周波数を整流回路5の出力
側に設けたローパスフィルタ7a、7bで除去する。こ
のようにしたのは、差動型入力バッファ2の出力間に遅
延回路4を挿入することによって得られる微分信号で、
クロック(周波数F0 )のもとになる周波数成分をF1
=F0/2 、差動型入力バッファ2と遅延回路4のインピ
ーダンス不整合により生じる不要共振成分をF2 =F0
+δFとすると、整流回路5の非線形性により、F1 及
びF2 とそれらのそれぞれ2倍、3倍・・・の周波数成
分がそのまま透過してしまうが、この中で、2倍以上の
高次の成分については、その大きさは十分小さくなると
考えられるので、無視することができる。従って、整流
回路5の出力には、F1 =F0/2 、F2 =F0 +δF、
F3 =2*F1 =F0 、F4 =2*F2 =2*F0 +2
*δFの成分が現れることになる。そして、一般に電気
回路では入力周波数が低い場合の出力側への漏れは僅か
であり、入力周波数が高くなる程、出力に漏れる成分が
大きくなるので、ここでさらにF1 成分を小さいとする
と、F2 =F0 +δF、F3 =2*F1 =F0 、F4 =
2*F2 =2*F0 +2*δFの成分が主要な成分とな
るが、周波数差が一番接近するのは、不要共振周波数F
2 とクロックのもとになる周波数成分の2倍の周波数成
分F3 ということになるからである。
波数とそれに一番接近するクロックのもとになる周波数
の2倍の周波数とが近かずかないように遅延回路4の遅
延線路長を設定し、不要共振周波数を整流回路5の出力
側に設けたローパスフィルタ7a、7bで除去する。こ
のようにしたのは、差動型入力バッファ2の出力間に遅
延回路4を挿入することによって得られる微分信号で、
クロック(周波数F0 )のもとになる周波数成分をF1
=F0/2 、差動型入力バッファ2と遅延回路4のインピ
ーダンス不整合により生じる不要共振成分をF2 =F0
+δFとすると、整流回路5の非線形性により、F1 及
びF2 とそれらのそれぞれ2倍、3倍・・・の周波数成
分がそのまま透過してしまうが、この中で、2倍以上の
高次の成分については、その大きさは十分小さくなると
考えられるので、無視することができる。従って、整流
回路5の出力には、F1 =F0/2 、F2 =F0 +δF、
F3 =2*F1 =F0 、F4 =2*F2 =2*F0 +2
*δFの成分が現れることになる。そして、一般に電気
回路では入力周波数が低い場合の出力側への漏れは僅か
であり、入力周波数が高くなる程、出力に漏れる成分が
大きくなるので、ここでさらにF1 成分を小さいとする
と、F2 =F0 +δF、F3 =2*F1 =F0 、F4 =
2*F2 =2*F0 +2*δFの成分が主要な成分とな
るが、周波数差が一番接近するのは、不要共振周波数F
2 とクロックのもとになる周波数成分の2倍の周波数成
分F3 ということになるからである。
【0019】この実施の形態2では、インピーダンスと
の不整合により生じる不要共振周波数を整流回路5の整
流後にローパスフィルタ7a、7bをによって除去する
ため、整流回路5によって生成されるクロック波形が歪
みを生じることがなくなり、伝送装置の受信特性劣化が
防止される。また、この実施の形態2では、整流回路5
の出力側に共振周波数を除去するローパスフィルタ7
a、7bを設けているため、信号の反射の問題もなく、
本発明の実施の形態1の場合に設けていた差動型整合バ
ッファ8が不要となる。差動型入力バッファ2から整流
回路5までを1つにまとめたIC化には、LC回路から
なるローパスフィルタ7a、7bのインダクタやキャパ
シタ値に限度があることや、面積的な問題、作製精度
(誤差)、歩留まり等の問題があるが、バッファの数が
1つ減ることにより、これらの問題が軽減され、IC化
が実施の形態1の場合に比べてし易くなるものである。
の不整合により生じる不要共振周波数を整流回路5の整
流後にローパスフィルタ7a、7bをによって除去する
ため、整流回路5によって生成されるクロック波形が歪
みを生じることがなくなり、伝送装置の受信特性劣化が
防止される。また、この実施の形態2では、整流回路5
の出力側に共振周波数を除去するローパスフィルタ7
a、7bを設けているため、信号の反射の問題もなく、
本発明の実施の形態1の場合に設けていた差動型整合バ
ッファ8が不要となる。差動型入力バッファ2から整流
回路5までを1つにまとめたIC化には、LC回路から
なるローパスフィルタ7a、7bのインダクタやキャパ
シタ値に限度があることや、面積的な問題、作製精度
(誤差)、歩留まり等の問題があるが、バッファの数が
1つ減ることにより、これらの問題が軽減され、IC化
が実施の形態1の場合に比べてし易くなるものである。
【0020】実施の形態3 図4は本発明の実施の形態3に係る微分回路の構成を示
すブロック図である。図において、本発明の実施の形態
1と同一の構成は同一符号を付して重複した構成の説明
を省略する。この実施の形態3は、実施の形態1と異な
り、整流回路5の出力側に整流信号のクロック成分のみ
を取り出す共振Q値の高い共振フィルタ9を設けたもの
である。また、固定遅延回路4の遅延線路長を入力信号
の周波数に対して差動型入力バッファ2のインピーダン
スと固定遅延回路4のインピーダンスとの不整合により
生じる不要共振周波数が近づかないように設定すること
は同じである。この実施の形態3では、整流回路5の出
力側に設けた共振フィルタ9によって本来の出力信号の
周波数の高域成分のみを取り出すようにしたので、イン
ピーダンスとの不整合により生じる不要共振周波数を除
去するとともにクロック周波数以外の低域成分(雑音)
も除去することができることになり、整流回路5によっ
て生成されるクロック波形が歪みをより一層生じること
がなくなり、伝送装置の受信特性劣化がより一層防止さ
れる。
すブロック図である。図において、本発明の実施の形態
1と同一の構成は同一符号を付して重複した構成の説明
を省略する。この実施の形態3は、実施の形態1と異な
り、整流回路5の出力側に整流信号のクロック成分のみ
を取り出す共振Q値の高い共振フィルタ9を設けたもの
である。また、固定遅延回路4の遅延線路長を入力信号
の周波数に対して差動型入力バッファ2のインピーダン
スと固定遅延回路4のインピーダンスとの不整合により
生じる不要共振周波数が近づかないように設定すること
は同じである。この実施の形態3では、整流回路5の出
力側に設けた共振フィルタ9によって本来の出力信号の
周波数の高域成分のみを取り出すようにしたので、イン
ピーダンスとの不整合により生じる不要共振周波数を除
去するとともにクロック周波数以外の低域成分(雑音)
も除去することができることになり、整流回路5によっ
て生成されるクロック波形が歪みをより一層生じること
がなくなり、伝送装置の受信特性劣化がより一層防止さ
れる。
【0021】
【発明の効果】以上のように本発明の請求項1によれ
ば、遅延回路の遅延線路長を入力信号の周波数に対して
差動型入力バッファのインピーダンスと遅延回路のイン
ピーダンスとの不整合により生じる不要共振周波数が近
づかないように設定し、差動型出力バッファの出力側に
共振周波数を除去するローパスフィルタを設け、ローパ
スフィルタの出力側に該ローパスフィルタの出力信号を
整流して、クロック成分の整流信号を生成する整流回路
を設け、ローパスフィルタの出力側と整流回路との間に
信号の反射を防止する差動型整合バッファを設けたの
で、差動型出力バッファから出力される本来の出力信号
の周波数とインピーダンスとの不整合により生じる不要
共振周波数がローパスフィルタで除去できるほど離され
ることとなり、差動型出力バッファと整流回路との間に
設けたローパスフィルタによってインピーダンスとの不
整合により生じる不要共振周波数を除去することができ
ることになり、整流回路によって生成されるクロック波
形が歪みを生じることがなくなり、伝送装置の受信特性
劣化が防止されるという効果を有する。
ば、遅延回路の遅延線路長を入力信号の周波数に対して
差動型入力バッファのインピーダンスと遅延回路のイン
ピーダンスとの不整合により生じる不要共振周波数が近
づかないように設定し、差動型出力バッファの出力側に
共振周波数を除去するローパスフィルタを設け、ローパ
スフィルタの出力側に該ローパスフィルタの出力信号を
整流して、クロック成分の整流信号を生成する整流回路
を設け、ローパスフィルタの出力側と整流回路との間に
信号の反射を防止する差動型整合バッファを設けたの
で、差動型出力バッファから出力される本来の出力信号
の周波数とインピーダンスとの不整合により生じる不要
共振周波数がローパスフィルタで除去できるほど離され
ることとなり、差動型出力バッファと整流回路との間に
設けたローパスフィルタによってインピーダンスとの不
整合により生じる不要共振周波数を除去することができ
ることになり、整流回路によって生成されるクロック波
形が歪みを生じることがなくなり、伝送装置の受信特性
劣化が防止されるという効果を有する。
【0022】また、本発明の請求項2によれば、遅延回
路の遅延線路長を入力信号の周波数の2倍の周波数に対
して差動型入力バッファのインピーダンスと遅延回路の
インピーダンスとの不整合により生じる不要共振周波数
が近づかないように設定し、差動型出力バッファの出力
信号を整流して、クロック成分の整流信号を生成する整
流回路を設け、整流回路の出力側に不要共振周波数を除
去するローパスフィルタを設けたので、差動型出力バッ
ファから出力される本来の出力信号の周波数とインピー
ダンスとの不整合により生じる不要共振周波数がローパ
スフィルタで除去できるほど離されることとなり、差動
型出力バッファと整流回路との間に設けたローパスフィ
ルタによってインピーダンスとの不整合により生じる不
要共振周波数を除去することができることになり、整流
回路によって生成されるクロック波形が歪みを生じるこ
とがなくなり、伝送装置の受信特性劣化が防止されると
いう効果を有する。また、整流回路の出力側に不要共振
周波数を除去するローパスフィルタを設けたので、信号
の反射の問題もなく、本発明の請求項1の場合に設けて
いた差動型整合バッファが不要となってバッファの数が
1つ減り、差動型入力バッファから整流回路までを1つ
にまとめたIC化がし易くなるという効果を有する。
路の遅延線路長を入力信号の周波数の2倍の周波数に対
して差動型入力バッファのインピーダンスと遅延回路の
インピーダンスとの不整合により生じる不要共振周波数
が近づかないように設定し、差動型出力バッファの出力
信号を整流して、クロック成分の整流信号を生成する整
流回路を設け、整流回路の出力側に不要共振周波数を除
去するローパスフィルタを設けたので、差動型出力バッ
ファから出力される本来の出力信号の周波数とインピー
ダンスとの不整合により生じる不要共振周波数がローパ
スフィルタで除去できるほど離されることとなり、差動
型出力バッファと整流回路との間に設けたローパスフィ
ルタによってインピーダンスとの不整合により生じる不
要共振周波数を除去することができることになり、整流
回路によって生成されるクロック波形が歪みを生じるこ
とがなくなり、伝送装置の受信特性劣化が防止されると
いう効果を有する。また、整流回路の出力側に不要共振
周波数を除去するローパスフィルタを設けたので、信号
の反射の問題もなく、本発明の請求項1の場合に設けて
いた差動型整合バッファが不要となってバッファの数が
1つ減り、差動型入力バッファから整流回路までを1つ
にまとめたIC化がし易くなるという効果を有する。
【0023】さらに、本発明の請求項3によれば、遅延
回路の遅延線路長を入力信号の周波数に対して差動型入
力バッファのインピーダンスと遅延回路のインピーダン
スとの不整合により生じる不要共振周波数が近づかない
ように設定し、差動型出力バッファの出力信号を整流し
て、クロック成分の整流信号を生成する整流回路を設
け、整流回路の出力側に整流信号のクロック成分のみを
取り出す共振Q値の高い共振フィルタを設けたので、差
動型出力バッファから出力される本来の出力信号の周波
数とインピーダンスとの不整合により生じる不要共振周
波数が共振フィルタで除去できるほど離されることとな
り、整流回路の出力側に設けた共振フィルタによって本
来の出力信号の周波数の高域成分のみを取り出し、イン
ピーダンスとの不整合により生じる不要共振周波数を除
去するとともにクロック周波数以外の低域成分も除去す
ることができることになり、整流回路によって生成され
るクロック波形が歪みをより一層生じることがなくな
り、伝送装置の受信特性劣化がより一層防止されるとい
う効果を有する。
回路の遅延線路長を入力信号の周波数に対して差動型入
力バッファのインピーダンスと遅延回路のインピーダン
スとの不整合により生じる不要共振周波数が近づかない
ように設定し、差動型出力バッファの出力信号を整流し
て、クロック成分の整流信号を生成する整流回路を設
け、整流回路の出力側に整流信号のクロック成分のみを
取り出す共振Q値の高い共振フィルタを設けたので、差
動型出力バッファから出力される本来の出力信号の周波
数とインピーダンスとの不整合により生じる不要共振周
波数が共振フィルタで除去できるほど離されることとな
り、整流回路の出力側に設けた共振フィルタによって本
来の出力信号の周波数の高域成分のみを取り出し、イン
ピーダンスとの不整合により生じる不要共振周波数を除
去するとともにクロック周波数以外の低域成分も除去す
ることができることになり、整流回路によって生成され
るクロック波形が歪みをより一層生じることがなくな
り、伝送装置の受信特性劣化がより一層防止されるとい
う効果を有する。
【図1】図1は本発明の実施の形態1に係る微分回路の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図2】図2は同微分回路のクロック周波数と不要共振
周波数との関係を示すグラフである。
周波数との関係を示すグラフである。
【図3】図3は本発明の実施の形態2に係る微分回路の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図4】図4は本発明の実施の形態3に係る微分回路の
構成を示すブロック図である。
構成を示すブロック図である。
【図5】図5は従来の微分回路の構成を示すブロック図
である。
である。
【図6】図6は図5の動作を説明するためのタイムチャ
ートである。
ートである。
【図7】図7は従来例の微分回路のクロック周波数と不
要共振周波数との関係を示すグラフである。
要共振周波数との関係を示すグラフである。
1a 入力端子 1b 入力端子 2 差動型入力バッファ 3 差動型出力バッファ 4 固定遅延回路 5 整流回路 6a 出力端子 6b 出力端子 7a ローパスフィルタ 7b ローパスフィルタ
───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.6 識別記号 庁内整理番号 FI 技術表示箇所 H04B 10/06 H04L 7/00 25/49
Claims (3)
- 【請求項1】 NRZの符号で構成された入力信号の非
反転信号と反転信号とを生成し、かつ該非反転信号及び
反転信号をそれぞれ伝播する差動型入力バッファと、一
方の端子から入力された前記非反転信号と、他方の端子
から入力され、通過させられて伝播時間を遅延させられ
た前記反転信号とを合成することにより第1の微分波形
を生成すると共に、前記他方の端子から入力された前記
反転信号と、前記一方の端子から入力され、通過させら
れて伝播時間を遅延させられた前記非反転信号とを合成
することにより第2の微分波形を生成する遅延回路と、
前記遅延回路により生成された前記第1及び第2の微分
波形を出力端子に伝播する差動型出力バッファとを備え
てなる微分回路において、 前記遅延回路の遅延線路長を入力信号の周波数に対して
差動型入力バッファのインピーダンスと遅延回路のイン
ピーダンスとの不整合によりより生じる不要共振周波数
が近づかないように設定し、 前記差動型出力バッファの出力側に不要共振周波数を除
去するローパスフィルタを設け、 前記ローパスフィルタの出力側に該ローパスフィルタの
出力信号を整流して、クロック成分の整流信号を生成す
る整流回路を設け、 前記ローパスフィルタの出力側と前記整流回路との間に
信号の反射を防止する差動型整合バッファを設けたこと
を特徴とする微分回路。 - 【請求項2】 NRZの符号で構成された入力信号の非
反転信号と反転信号とを生成し、かつ該非反転信号及び
反転信号をそれぞれ伝播する差動型入力バッファと、一
方の端子から入力された前記非反転信号と、他方の端子
から入力され、通過させられて伝播時間を遅延させられ
た前記反転信号とを合成することにより第1の微分波形
を生成すると共に、前記他方の端子から入力された前記
反転信号と、前記一方の端子から入力され、通過させら
れて伝播時間を遅延させられた前記非反転信号とを合成
することにより第2の微分波形を生成する遅延回路と、
前記遅延回路により生成された前記第1及び第2の微分
波形を出力端子に伝播する差動型出力バッファとを備え
てなる微分回路において、 前記遅延回路の遅延線路長を入力信号の周波数の2倍の
周波数に対して差動型入力バッファのインピーダンスと
遅延回路のインピーダンスとの不整合により生じる不要
共振周波数が近づかないように設定し、 前記差動型出力バッファの出力信号を整流して、クロッ
ク成分の整流信号を生成する整流回路を設け、 前記整流回路の出力側に不要共振周波数を除去するロー
パスフィルタを設けたことを特徴とする微分回路。 - 【請求項3】 NRZの符号で構成された入力信号の非
反転信号と反転信号とを生成し、かつ該非反転信号及び
反転信号をそれぞれ伝播する差動型入力バッファと、一
方の端子から入力された前記非反転信号と、他方の端子
から入力され、通過させられて伝播時間を遅延させられ
た前記反転信号とを合成することにより第1の微分波形
を生成すると共に、前記他方の端子から入力された前記
反転信号と、前記一方の端子から入力され、通過させら
れて伝播時間を遅延させられた前記非反転信号とを合成
することにより第2の微分波形を生成する遅延回路と、
前記遅延回路により生成された前記第1及び第2の微分
波形を出力端子に伝播する差動型出力バッファとを備え
てなる微分回路において、 前記遅延回路の遅延線路長を入力信号の周波数に対して
差動型入力バッファのインピーダンスと遅延回路のイン
ピーダンスとの不整合により生じる不要共振周波数が近
づかないように設定し、 前記差動型出力バッファの出力信号を整流して、クロッ
ク成分の整流信号を生成する整流回路を設け、 前記整流回路の出力側に整流信号のクロック成分のみを
取り出す共振Q値の高い共振フィルタを設けたことを特
徴とする微分回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8204959A JPH1051434A (ja) | 1996-08-02 | 1996-08-02 | 微分回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP8204959A JPH1051434A (ja) | 1996-08-02 | 1996-08-02 | 微分回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH1051434A true JPH1051434A (ja) | 1998-02-20 |
Family
ID=16499147
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP8204959A Pending JPH1051434A (ja) | 1996-08-02 | 1996-08-02 | 微分回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH1051434A (ja) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103760734A (zh) * | 2013-08-12 | 2014-04-30 | 西南交通大学 | 基于差分群时延的可重构全光微分器 |
-
1996
- 1996-08-02 JP JP8204959A patent/JPH1051434A/ja active Pending
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN103760734A (zh) * | 2013-08-12 | 2014-04-30 | 西南交通大学 | 基于差分群时延的可重构全光微分器 |
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