JPS6313534A - バイアス電圧制御回路 - Google Patents

バイアス電圧制御回路

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Publication number
JPS6313534A
JPS6313534A JP61157192A JP15719286A JPS6313534A JP S6313534 A JPS6313534 A JP S6313534A JP 61157192 A JP61157192 A JP 61157192A JP 15719286 A JP15719286 A JP 15719286A JP S6313534 A JPS6313534 A JP S6313534A
Authority
JP
Japan
Prior art keywords
bias voltage
apd
voltage
circuit
conversion circuit
Prior art date
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Pending
Application number
JP61157192A
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English (en)
Inventor
Takao Nakai
孝夫 中井
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NEC Corp
Original Assignee
NEC Corp
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Publication date
Application filed by NEC Corp filed Critical NEC Corp
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Publication of JPS6313534A publication Critical patent/JPS6313534A/ja
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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】 〔産業上の利用分野〕 本発明は、バイアス電圧制御回路に関し、特に出力イン
ピーダンスの影響を低減し、光受信部の最大受光感度の
高いバイアス電圧制御回路に関する。
〔従来の技術〕
従来、第3図に示すとおり、この種の光受信器のアバラ
ンシェホトダイオード責以下、 APDと略す)バイア
ス電圧制御回路は、  DC/DC変換回路3を有し、
  APDIで受信した微弱な信号をできるだけ犬きく
、シかも雑音はできるだけ小さくするだめの最適な電流
増倍率が得られるように、振幅検出回路りで検出した利
得制御電圧をb端子に入力し、APDバイアス電圧を制
御している。さらに光受信器は強い光を受信した場合も
動作するようにダイナミックレンジを大きくするように
々っている。つまり2強い光を受信した場合、利得制御
電圧は低くなるが。
APD 1を動作させるために最低限必要々バイアスミ
圧を得るために、抵抗器7.可変抵抗器8゜ダイオード
6.9のクラ71回路により、 DC/DC変換回路へ
の入力端子C電位が下がりすぎ々いようにクランプされ
、ある程度APDバイアス電圧も下がり過ぎないように
なっていた。
〔発明が解決しようとする問題点〕
」二連した従来のAPDバイアス電圧制御回路は、受光
素子APDIからの信号はできるだけ大きり、シかも雑
音はできるだけ小さくするような最適電流増倍率が得ら
れるバイアス電圧を供給している。
第4図に示すとおり、この最適電流増倍率は最小受光感
度を得るときに決定され、APDI<イアスミ圧は2図
中の線1のようになる。最適電流増倍率を得るだめの利
得制御信号は、第3図のb端子に入力されDC/DC変
換回路3によって必要なバイアス電圧をAPDIに与え
ている。
さらに、光受信器は、ダイナミックレンジを大きくする
ために、APDIO増倍係数だけでなく2等化増幅器2
の利得も同時に変化させるように々っている。つ寸り、
光パワーが強いときも正常に動作させるためにAPD 
1のバイアス電圧及び等化増幅器2の利得は下げるよう
になっている。このときb点に入力される利得制御電圧
は低く々りすぎ、 APDIが必要な応答速度を得るだ
めのバイアス電圧が、 DC/DC変換回路3から得ら
れなく々ってしまうため、第3図に示す従来のバイアス
電圧制御回路では、抵抗器7、可変抵抗器8.ダイオー
ド6.9のクランプ回路によって、利得制御電圧が下が
りすぎても。
APD 1が必要な応答速度を得るためのバイアス電圧
が下がらないようになっている。
しかし、光入力パワーが強くなると、  APDIの光
電流も増大して来る。このとき、 DC/DC変換回路
3の出力点dの出力インピーダンスは充分には小さくな
いため、  APDIの光電流によって起こる電圧降下
が、光入力パワーの弱いときのように無視でき々く々る
。つまりクランプ回路によってDC/DC変換回路3の
入力端子Cは一定以下に下がらないようにしていても、
出力インピーダンスが無視できないためにAPD 1の
充電流増大によりd点の電位が下がりAPD 1が必要
な応答速度を得るためのバイアス電圧が下がってしまい
動作しなく々る。
結局、光受信器の最大受光レベルは、主にAPDバイア
ス電圧発生回路の出力インピーダンスによって決定され
てしまうという欠点を有する。
第4図を用いて、光受信パワーとAPDバイアス電圧と
の関係を示す。線1はAPDIの最小受光レベルで最適
電流増倍率を得るAPDバイアス電圧と光入力パワーと
の関係である。APDバイアス電圧9はAPD 1が必
要な応答速度を得るための電圧である。第3図に示す回
路図で、抵抗器7.可変抵抗器8.ダイオード6.9で
構成しているクランプ回路がない場合の最大受光レベル
は、第4図の6の位置になる。このクランプ回路によっ
て、  DC/DC変換回路入力が一定電圧から下がら
ないようにしているため、  APDバイアス電圧は第
4図の線2の電圧を維持するが。
DC/DC変換回路3の出力インピーダンスが無視でき
ないことにより、APD電流増大(光入力パワー増大)
により、APDバイアス電圧が線3のように降下してし
まい、最大受光レベルが6の位置になってしまう欠点を
有する。
点線5はDC/DC変換回路3の出力インピーダンスが
0のときである。
〔問題点を解決するだめの手段〕
本発明によれば、受光素子と、該受光素子の電気信号を
受ける増幅器と、前記受光素子にバイアス電圧を与える
DC/DC変換回路と、前記増幅器の利得制御電圧を入
力し、前記DC/DC変換回路を制御する第1のトラン
ジスタとを有するバイアス電圧制御回路において、前記
バイアス電圧の分圧電圧と所定の基準電圧とを比較増幅
する比較増幅器と、該比較増幅器の出力を受け、前記第
1のトランジスタにワイヤードOR接続する第2のトラ
ンジスタとを設け、前記受光素子に印加する前記バイア
ス電圧が常に一定レベル以上になるような負帰還回路を
構成したことを特徴とするバイアス電圧制御回路が得ら
れる。
〔実施例〕
次に1本発明について図面を参照して説明する。第1図
は1本発明の一実施例を示す回路図である。まず2等化
増幅器2と振幅検出回路りとから得た利得制御電圧は、
トランジスタ5を介して、  DC/DC変換回路3に
入力される。そしてDC/DC変換回路3は光受信器の
最小受信感度でAPD 1の最適電流増倍率が得られる
バイアス電圧をAPDIに印加している。つまシ、受光
素子APDIからの信号はできるだけ大きく。
しかも雑音はできるだけ小さくするような一つの負帰還
回路を構成している。このときのAPDバイアス電圧と
光入力パワーとの関係は、第4図の線1のように々る。
さらに、光受信器は。
ダイナミックレンジを大きくするために、 APDIO
増倍係数だけでかく9等化増幅器2の利得も同時に変化
させるようになっている。つtb。
光パワーが強いときも正常に動作させるためにAPDバ
イアス電圧及び等化増幅器2の利得は下げるようになっ
ている。このとき、b点に入力される利得制御電圧は低
くなシすぎ、 APDIが必要々応答速度を得るための
バイアス電圧がDC/DC変換回路3から得られ々く々
って、最大受信感度は、第4図に示される16の位置に
なってしまう。尚、第4図の19の位置のAPDバイア
ス電圧は、 APDIが必要な応答速度を維持できる最
低バイアス電圧である。そこで、最大受光感度を向上さ
せるために、 APDIのバイアス電圧を、抵抗器11
.12で分圧し2分圧したバイアス電圧を抵抗器14を
介して、比較増幅器13に入力し基準電圧eと比較増幅
する。このようにして比較増幅した信号は、利得制御電
圧入力のトランジスタ5のエミッタにワイヤードOR接
続するトランジスタ15を介して、DC/DC変換回路
3に入力される。つ−1fi、APDバイアス電圧が一
定電圧(第4図の線2の位置)からAPD電流増加とD
 C/ D C変換回路の出力インピーダンスとのため
に降下しようとすると、  DC/DC変換回路3の入
力点Cの電圧を上げるように負帰還回路を構成し、AP
Dバイアス電圧は降下しないようになる。即ち、光入力
パワーが強くなりAPD電流が増加するとD C/ D
 C変換回路3の出力インピーダンスが充分に低くない
ため、 APDバイアス電圧は下がろうとするが、DC
/DC変換回路3の入力点Cを上げて出力点dの電圧を
上げる負帰還回路によってDC/DC変換回路3の出力
インピーダンスの影響を低減し、 APDバイアス電圧
は一定に保たれる。第4図の線4の位置までDC/DC
変換回路の出力インピーダンスの影響を低減でき、最大
受光感度は、18の位置になり、大幅に改善される。利
得制御電圧入力トランジスタ5と、APDバイアス電圧
を分圧した分圧電圧と基準電圧とを比較増幅した負帰還
信号を入力するトランジスタ15とは、互いのエミッタ
をワイヤードOR接続してDC/DC変換回路3に入力
しているため、 APDバイアス電圧と光入力パワーと
の関係は、第4図太線のように々す、大き々ダイナミッ
クレンジを得ることができる。
第2図はD C/D C変換回路出力電圧を分圧して負
帰還回路を構成した回路図である。
〔発明の効果〕
以上説明したように1本発明はAPDの電気信号を入力
として接続される増幅器の出力信号振幅、つまり、利得
制御電圧を入力するトランジスタと、 APDへの印加
電圧を分圧する抵抗器と分圧されたAPD印加電圧を抵
抗器を介して入力し基準電圧と比較するための比較増幅
器および該増幅器出力を入力するとトランジスタをエミ
ッタどうしのワイヤードOR接続し、さらにDC/DC
変換器の制御入力にも接続することにより、光受信器の
ダイナミックレンジは大きくなり、特にDC/DC変換
器の出力インピーダンスの影響を低減することにより最
大受光感度が大幅に向上する効果がある。
【図面の簡単な説明】
第1図は本発明のバイアス電圧制御回路の実施例を示す
回路図、第2図はI)C70C変換回路出力電圧を分圧
帰還した構成の一実施例を示す回路図、第3図は従来技
術によるバイアス電圧制御回路、第4図はAPDバイア
ス電圧と光入力パワーの関係を示した図である。 1・・・アバランシェホトダイオード(APD)。 2・・・等化増幅器、3・・・DC/DC変換回路、4
・・・抵抗器、5・・・トランジスタ、6・・・ダイオ
ード。 7・・・抵抗器、8・・・可変抵抗器、9・・・ダイオ
ード。 10・・・コンデンサ、  11.12・・・抵抗器、
13・・・比較増幅器、14・・・抵抗器、15・・・
トランジスタ。 D・・・出力信号振幅検出回路、a・・・電圧電源端子
。 b・・・利得制御電圧入力点、C・・・DC/DC変換
回路入力点、d・・・D C/ D C変換回路出力点
、e・・・基準電圧入力端子、線1・・・最小受光感度
でAPDが最適電流増倍率が得られるときの光入力パワ
ーとAPDバイアス電圧の関係、線2・・・従来および
本発明の回路図でAPDバイアス電圧を一定に保とうと
するレベル、線3・・・従来の回路図でのAPDバイア
ス電圧降下レベル、線4・・・本発明の回路図でのAP
Dバイアス電圧降下レベル、線5・・・従来および本発
明の回路図でAPDバイアス電圧を一定に保とうとし、
かつDC/DC変換回路の出力インピーダンスがゼロの
ときのレベル、16・・・利得制御回路のみの場合の最
大受光感度、17・・・従来の回路での最大受光感度。 18・・・本発明の回路での最大受光感度、19・・・
APDが必要々応答速度を得るためのAPDバイ第1図 第2図

Claims (1)

    【特許請求の範囲】
  1. 1、受光素子と、該受光素子の電気信号を受ける増幅器
    と、前記受光素子にバイアス電圧を与えるDC/DC変
    換回路と、前記増幅器の利得制御電圧を入力し、前記D
    C/DC変換回路を制御する第1のトランジスタとを有
    するバイアス電圧制御回路において、前記バイアス電圧
    の分圧電圧と所定の基準電圧とを比較増幅する比較増幅
    器と、該比較増幅器の出力を受け、前記第1のトランジ
    スタにワイヤードOR接続する第2のトランジスタとを
    設け、前記受光素子に印加する前記バイアス電圧が常に
    一定レベル以上になるような負帰還回路を構成したこと
    を特徴とするバイアス電圧制御回路。
JP61157192A 1986-07-05 1986-07-05 バイアス電圧制御回路 Pending JPS6313534A (ja)

Priority Applications (1)

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JP61157192A JPS6313534A (ja) 1986-07-05 1986-07-05 バイアス電圧制御回路

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JP61157192A JPS6313534A (ja) 1986-07-05 1986-07-05 バイアス電圧制御回路

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JPS6313534A true JPS6313534A (ja) 1988-01-20

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ID=15644211

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JP61157192A Pending JPS6313534A (ja) 1986-07-05 1986-07-05 バイアス電圧制御回路

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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH01260918A (ja) * 1988-04-11 1989-10-18 Nec Corp 光受信回路
JPH04108230A (ja) * 1990-08-29 1992-04-09 Nec Corp 光受信回路

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5711548A (en) * 1980-06-25 1982-01-21 Fujitsu Ltd Optical receiving circuit

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