JPS6080347A - デ−タ受信回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 （ａ）　発明の技術分野 本発明は元データリンク等の受信回路に係り、髄に広範
囲なダイナミックレンジを有する受信データのパルス幅
変動を少なく抑制することによりデータパルス再生を忠
実に行うデータ受信回路に関する。

（ｂ）　従来技術と問題点 以下、従来の元データ受信回路の一実施例を説明する。

第１図は従来の光データリンクの光データ受信回路を示
す。図中、１は元データ送信装置、２は元データ送信回
路、３は元ファイバ、３−１は元ファイバの先端、４は
光データ受信装置、５は光データ受信回路、６は受光素
子、７は増幅器（以下ＡＭＰと称す）、８は自動しきい
値回路（以下ＡＴＣと称す）、９は識別回路、１０は出
力端子を示す。捷た図中（イ）〜（ホ）は第２図の波形
の位置を示す。

第２図（イ）〜（ホ）は第１図のデータリンクの受信回
路を説明するための！柚の波形を示す。同図（イ）はパ
ルス幅ＴＯのデータ信号で、初期のデータパルスである
。図（ロ）は伝送路を経た受信データ信号で、波高値ｖ
Ｏの１／２・ＶＯの点をしきい値にしている。図（ハ）
はしきい１／２・■０の点で図（ロ）の波形を再生した
再生パルス、図に）−１は前記の波形の振幅が大きい場
合を示し、に）−２は波形に）−１がＡ　Ｍ　Ｐで制限
さｎたリミッタ波形、図（ホ）は図に）−２の波高値Ｖ
の１／２．Ｖのしきい値で識別したデータパルスで、原
波形（イ）よりΔｔだけパルス幅が拡がっている。

第１図の元データリンクにおいて、光データ送信装置よ
り送出される第２図（イ）に示すパルス幅ＴＯのデータ
信号は元データ送信回路２を経、元ファイバ３−元ファ
イバの先端３−１を介して受光素子６に結合され、第２
図（ロ）に示す如きデータ信号に変換される。該データ
信号はＡＭＰ７を経てＡＴＣ８にて作られる第２図（ロ
）に示す如き波高値■０の１／２のしきい値において、
識別回路９で識別され、第２図（ハ）に示す如きパルス
幅Ｔｏの初期のデータ信号と同一波形のデータパルスに
再生される。上記のデータ信号（ロ）はその立上り及び
立下り特性が同一特性の傾向にあるので、波高値ＶＯの
１／２Ｌ＃い値で識別すれば初期のパルス幅ＴＯのパル
スに再生できる。

しかし、広いダイナミックレンジを有する受信データに
あって受信データのレベルが高＜ＡＭＰ７において、そ
のＡＭＰ７の増幅過程で第２図に）−１に示す如く飽和
され、この飽和によりデータ信号はＡＭＰ７でリミッタ
されるため、波形に）−１はリミッタ波形に）−２とな
る。

上記のＩＪ　ミッタ波形に）−２は、飽和波形に）−１
の波高値の上位レベル部分が制限されているため初期の
データ信号をもつデータの立下り点の位相を示す部分が
制限されるため、パルスの立上りと立下りの夫々の特性
の傾向が異なりこのＩＩ　ミッタ波形より初期のパルス
を再生することは出来ない。

即ちこのリミッタ波形に）−２の波高値Ｖの１／２のし
きい値をＡＴＣ８にて作り、このしきい値Ｖ・百で、識
別回路９にて前記のリミッタ波形に）−２を識別すると
第２図（ホ）に示すパルス幅Ｔ　１　（＝ＴＯ十△ｔ）
のデータパルスが再生される。このデータパルス（ホ）
は初期のデータパルスより△ｔだけパルス幅が広くなっ
ている。

通常、データ伝送装置におけるパルス幅変動は±ｌＯ％
以下程度の値が要求されるため、上述したような受信回
路では入力信号レベルのダイナミックレンジが小さいと
いう欠点を有する。

（ｃ）　発明の目的 本発明は前記の欠点を解決するために、受信データの振
幅を非線形振幅圧縮回路で圧縮することにより、初期の
データパルスと等しいパルスを再生する元データ受信回
路を提供することを目的とする。

（ｄ）　発明の構成 不発明は前記目的を達成するために受信データ信号は自
動しきい値調整回路で決められたしきい値で識別され発
なる元データ受信回路において、差動増幅器の出力回路
にダイオードと抵抗挿入して構成した非直線振幅圧縮回
路と該回路より出力されるデータパルスの立上りを決め
る第１しきい値と該パルスの立下りを決める第２しきい
値の夫々を整形する自動しきい値調整回路と該第１及び
第２しきい値で前記受信データ信号を識別する識別回路
を有することを特徴とする。

（ｅ）　発明の実施例 本発明は、受信データを非直線振幅圧縮回路で圧縮し、
該圧縮されたデータの立上り点と立下り点の夫々の近傍
に、第１及び第２しきい値を設は該第１及び第２しきい
値で、圧縮されたデータを識別するデータ受信回路であ
る。

以下、本発明の元データ受信回路を図に基いて説明する
。第３図（ａ）は本発明の光データ受信回路の一実施例
構成図である。図中、３〜１０は第１図と同一部材を示
し、１１は光データ受信回路、１２は非直線振幅圧縮回
路、１３はＡＴＣを示す。

第３図（ｂ）はＡＴＣによって整形されるしきい値の特
性を示す。

第４図は前記、非直線振幅圧縮回路（以下、振幅圧縮回
路と称す）１２の人、出力特性を示し、特性Ａは非直線
特性を示し、入力信号レベルｖ１−１で折線特性になっ
ている。特性Ｂはこの回線１２を直線特性にした時の想
定を示す。

第５図（へ）〜（イ）は第３図の各点の波形を示す。同
図（へ）は受信波形、図（ト）は振幅圧縮回路１２の出
力波形、（ト）は識別回路９の出力波形を示す。

第３図の説明を第４図、第５図を用いて行う。

第３図において、第１図で示した同様に第２図（イ）に
示したパルス幅ＴＯのデータ信号を送信側の光データ伝
送装置１（第１図参照）より送出する。

このデータ信号は元ファイバ３−元ファイバ先端に示す
如くなる。この受信データ（へ）は、振幅圧縮回路１２
にて第４図に示す如く入力信号Ｖｉ−１〜Ｖ　ｉ　−４
の範囲において娠幅比ｍ／ｎに振幅圧縮され、第５図（
ト）に示す如き波形を得る。ここにｍｌｎは入力信号Ｖ
ｉ−４における折線Ａ、直線Ｂの振幅値を示す。図中、
点線で示した部分は同回路１２の入カンベルＶｉ−１０
−１，０−２に対する出力波形で、図（ト）の立下り点
＠−２と〇−２の点間の立下り特性が点線のレベルで、
折線特性に変化し、第４図のＡ特性［相］−１から［相
］−２の撮幅圧ｗｌ特性に対応した波形に圧縮されてい
る。

前記圧縮された受信−データ（ト）はＡＴＣ１３と識別
回路９に夫々入力される。

ＡＴＣ１３において、受信データ■より第５図［相］−
３に示すしきい値曲線が整形される。この曲線Ｏ−３よ
り、受信データ信号■の立上り点［相］−１の近傍を識
別する第１しきい値が整形され、受信データ信号■の立
下り点［相］−２の近傍を識別する第２しきい値が整形
される。

これらの第１．第２しきい値は識別回路９にて前記受信
データ信号■を識別し、第５図（ト）に示すデータパル
ス；パルス幅ＴＯの初期のデータ信号を再生する。

ここに、前記データ信号■の立上り点［相］−１と性質
上その近傍にしきい値を設けてパルスを識別しても初期
のパルスと同一のパルスが得られる。

なおＡＴＣ１３は次の如く構成されている。受信データ
信号パルスを整形して、しきい値を作成する回路におい
て、前記受信データ信号パルスは識別回路と積分回路に
入力し、該積分回路の出力をレベルシフト回路に入力し
て第１しきい値を整形する手段を設け、該第１しきい値
は該識別回路に入力して前記受信データ信号パルスの立
上りを識別し、該識別回路の出力で定電流制御回路を駆
動する手段を設け、該定電流制御回路より出力される定
電流は前記レベルシフト回路に入力して前記第１しきい
値を第２しきい値に整形する手段を設け、該第２しきい
値は識別回路に入力して前記入力パルスの立下がりを識
別することを特徴とする。

第６図は本発明の振幅圧縮回路１２の一実施例構成図で
ある。図中、Ｒ１−Ｒ４は抵抗、Ｄｌはダイオード、Ｔ
ＲＩ、ＴＲ２はトランジスタ、１８は定電流源、１９は
入力データ（第５図（へ）を参照）２０は出力データ（
第５図（ト）を参照）、ｖｌは入力信号、Ｖｏｕｔは出
力信号、Ｖｃｃは電源、Ｖｒｅｆ　は基準電圧、ＶＢ２
．ＶＨ２は電圧を示す・ 第７図は第６図の振幅圧縮回路の入、出力の圧縮特性を
示す。図中、入力レベルＶｊ−１の点の特性ＶＲ２は抵
抗Ｒ２の電圧降下を示し、それ以降はダイオードＤ１の
特性が加わわって折り曲がり、Ｖｉ−２以降はダイオー
ドＤ１と抵抗Ｒ２の合成抵抗による直線になっている。

特性ＶＲ３は抵抗Ｒ３の電圧降下による。

第７図の特性を用いて、第６図の動作説明を述べる。第
６図において、入力データＶｉがトランジスタＴＲＩの
ベースに入力され、基準電圧Ｖｒｅｆを所要の値に設定
しておけば、入力データＶｔはトランジスタＴＲＩのコ
レクタにＶｏｕｔとして出力される。この場合、入力デ
ータのレベルがＶｉ−１の範囲においてはダイオードＤ
１が導通していないので、第７図のＶＢ２の特性は直線
性になり、入力レベルがＶｉ−１を超すとダイオードＤ
１が動作し、その特性は図示の如く曲線を呈し、それ以
降は直線となる。ＶｏｕｔはＶｏｕｔ＝ＶＲ２＋ＶＲ３
によって作られる。

次に出力データの特性Ｖｏｕｔと次式よりめる。

Ｖｏｕｔ　＝　ＶＢ２−＋ＶＲ３ −ドＤ１の電流、ＩｃはトランジスタＴＲＯのコレクタ
電流、Ｖｒｅｆ　は基準電圧でトランジスタＴＲＩのバ
イアス電圧、ｑは電荷°、ｋはボルツマン定数、Ｔはダ
イオードＤｌの飽和電流、ＩＯは定電源の定電流を示す
。

第８図は本発明の他の実施例である。図中、第６図と同
一番号、符号は同一部材を示す。Ｒ５゜Ｒ６は抵抗、Ｄ
２はダイオードを示す。

第９図は第８図の人、出力特性を示す。第９図を用いて
、第８図を説明する。

第８図において、並列接続したダイオードＤＩ。

抵抗Ｒ２と並列接続したダイオードＤ２．抵抗Ｒ３を直
列接続し、トランジスタＴＲＩのコレクタに直列接続す
る。入力データ信号電圧Ｖｉ−１にて、ダイオードＤ１
がＯＮ（オン）し、人、出力特性は第９図に示すＡ点で
第１折線特性となり、次に入力データ信号電圧Ｖｉ−２
にてダイオードＤ２がＯＮ（オン）し、人、出力特性は
第９図Ｂ点に示−１′ＯＢ点で第２折線特性となり、こ
の様にダイオードの個数に対応して、人、出力特性に折
点ｆを作ることができる。

この様な複数の折線特性により、振幅圧縮回路の圧縮特
性を緩和できるので、しきい値に対するパルス幅の増加
を小さく押えることができ、再生したデータパルスのパ
ルス幅ＴＯを初期のデータパルスのパルス幅にダイオー
ド１ケの時より、より良く近似できる利点を有する。

（ｆ）　発明の効果 本発明によｎば、データ受信回路において、広いダイナ
ミックレンジを有する受信データのパルス波形に非直線
振幅圧縮回路を用いることにより該データパルスにリミ
ッタがかかることを防止し前記非直線振幅圧縮回路の出
力データパルスの立上り点の第１しきい値、立下り点の
第２しきい値の夫々のしきい値で前記振幅圧縮回路の出
力データを識別再生してパルス幅の変動を微小に抑制す
ることが出来、忠実なデータパルスを再生出来る利点を
有する。

【図面の簡単な説明】

第１図は従来の元データリンクの受信回路、第２図は第
１図の各種波形、第３図は本発明の概要を示す図、第４
図は振幅圧縮特性、第５図は第３図の各点の波形、第６
図は本発明の振幅圧縮回路、第７図は第６図の動作特性
図、第８図は本発明の他の振幅圧縮ｉｏｌ路、第９図は
第８図の動作特性図先端、４は元データ受信装置、５は
光データ受信回路、６は受光素子、７は増幅器、８はＡ
ＴＣ１９は識別回路、１０は出力端子、１１は光データ
受信回路、１２は振幅圧縮回路、１３はＡＴＣ１■−１
，４）−２は入力レベルＶ　ｉ　−１に対する出力波形
、■−１，［相］−２は折線の特性範囲、波形（ト）の
ｏ−１は立上り点、波形（ト）のｏ−２は立下り、ｏ−
１は波形（へ）の立より点、Ｏ−２は波形（へ）の立下
り点、１８は定電流源、１９は入力信号、２０は出力信
号を示す。 １（腸 ＼Ｊ　−） Ｌ　０　（ 第　６　図 茅　７　図 ＶＬＩＶｉ−Ｉ　Ｖｉ 第　Ｂ　図 邦　９　図

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 受信データ信号が自動しきい値調整回路で整形されたし
   きい値で識別されてなるデータ受信回路において、前記
   受信データ信号が入力される差動増幅器の出力回路にダ
   イオードと抵抗を挿入して構成した非直線振幅圧縮回路
   と該非直線振幅圧縮回路より出力される該受信データ信
   号のパルスの立上りを識別する第１しきい値と該受信デ
   ータ信号パルスの立下りを識別する第２しきい値との夫
   々を整形する自動しきい値調整回路と前記自動しきい値
   調整回路より出力される第１及び第２しきい値で前記受
   信データ信号を識別する識別回路を有することを特徴と
   する。