JPS62185419A - 光受信回路 - Google Patents
光受信回路Info
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- JPS62185419A JPS62185419A JP61027695A JP2769586A JPS62185419A JP S62185419 A JPS62185419 A JP S62185419A JP 61027695 A JP61027695 A JP 61027695A JP 2769586 A JP2769586 A JP 2769586A JP S62185419 A JPS62185419 A JP S62185419A
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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。
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Description
【発明の詳細な説明】
〔産業上の利用分野〕
本発明は、光通信方式に利用される光受信回路に関する
。特に、自動利得制御機能を有する光受信回路に関する
。
。特に、自動利得制御機能を有する光受信回路に関する
。
本発明は、光信号から電気信号に変換されたパイロット
信号の振幅の変動を検知してその自動利得制御を行う手
段を含む光受信回路において、受光素子に逆バイアス電
圧を印加する線路に、受光素子の逆バイアス電圧と増倍
率との非線形特性を補償するような飽和特性を有する非
線形回路を挿入することにより、 自動利得制御系の直流のオープンループ利得が、受光レ
ベルの変化に対してほぼ一定になるようにしたものであ
る。
信号の振幅の変動を検知してその自動利得制御を行う手
段を含む光受信回路において、受光素子に逆バイアス電
圧を印加する線路に、受光素子の逆バイアス電圧と増倍
率との非線形特性を補償するような飽和特性を有する非
線形回路を挿入することにより、 自動利得制御系の直流のオープンループ利得が、受光レ
ベルの変化に対してほぼ一定になるようにしたものであ
る。
一般に、光通信方式の受信回路では、光・電気変換器の
受光レベルが変動しても出力レベルが一定となるように
自動利得制御（ＡＧＣ）が行われる。
受光レベルが変動しても出力レベルが一定となるように
自動利得制御（ＡＧＣ）が行われる。
第２図は、パイロット信号の振幅の変動を検知して自動
利得制御を行うパイロット自動利得制御機能を備えた従
来の光受信回路を示すブロック構成図である。
利得制御を行うパイロット自動利得制御機能を備えた従
来の光受信回路を示すブロック構成図である。
第２図において、参照番号１は入力した光信号を電気信
号に変換する光・電気変換器のアバランシェ・フォトダ
イオード（以下、［ＡＰＤｌと略す。）、参照番号２は
前置増幅器、参照番号３は主増幅器、参照番号４は出力
端子である。参照番号５は主増幅器３の出力よりパイロ
ット信号を抽出する帯域通過濾波器であり、抽出された
パイ０フ１号はパイロット信号増幅器６で増幅され、ピ
ーク値検出回路７でピーク値が検出される。検出された
ピーク値は誤差増幅器８で、基準電圧発振回路９の出力
と比較増幅され、低域通過濾波器１０で高周波成分が除
かれる。参照番号１１は低域通過′濾波器１０の出力レ
ベルによって出力電圧が制御される直流・直流変換器で
あり、ＡＰＤ １に逆バイアス電圧を供給する。
号に変換する光・電気変換器のアバランシェ・フォトダ
イオード（以下、［ＡＰＤｌと略す。）、参照番号２は
前置増幅器、参照番号３は主増幅器、参照番号４は出力
端子である。参照番号５は主増幅器３の出力よりパイロ
ット信号を抽出する帯域通過濾波器であり、抽出された
パイ０フ１号はパイロット信号増幅器６で増幅され、ピ
ーク値検出回路７でピーク値が検出される。検出された
ピーク値は誤差増幅器８で、基準電圧発振回路９の出力
と比較増幅され、低域通過濾波器１０で高周波成分が除
かれる。参照番号１１は低域通過′濾波器１０の出力レ
ベルによって出力電圧が制御される直流・直流変換器で
あり、ＡＰＤ １に逆バイアス電圧を供給する。
いま、ＡＰＤ １でパイロット信号の受光レベルの尖頭
対尖頭値がＰＰ−１’にあり、ＡＰＤＩが直流・直流変
換器１１で増倍率Ｍとなるように逆バイアス電圧■１が
かかるように制御されているとき、ＡＰＤＩで光信号か
ら電気信号に変換されたパイロット信号の電気信号レベ
ルの尖頭対尖頭値ｉ、−２は、 ｈν で示される。ここで、ｈはブランク定数、νは光の周波
数、ｅは素電荷、ｌはＡＰＤＩの量子効率である。
対尖頭値がＰＰ−１’にあり、ＡＰＤＩが直流・直流変
換器１１で増倍率Ｍとなるように逆バイアス電圧■１が
かかるように制御されているとき、ＡＰＤＩで光信号か
ら電気信号に変換されたパイロット信号の電気信号レベ
ルの尖頭対尖頭値ｉ、−２は、 ｈν で示される。ここで、ｈはブランク定数、νは光の周波
数、ｅは素電荷、ｌはＡＰＤＩの量子効率である。
一方、直流・直流変換器１１の出力すなわちＡＰＤｌに
印加される逆バイアス電圧■１とＡＰＤ １の増倍率Ｍ
とには、 ■ の関係がある。ここで、■５はＡＰＤ １のブレークダ
ウン電圧、ｎはＡＰＤｌの材料から決まる定数である。
印加される逆バイアス電圧■１とＡＰＤ １の増倍率Ｍ
とには、 ■ の関係がある。ここで、■５はＡＰＤ １のブレークダ
ウン電圧、ｎはＡＰＤｌの材料から決まる定数である。
式（２）により逆バイアス電圧■１を制御することによ
ってＡＰＤＩの増倍率Ｍを制御することができる。
ってＡＰＤＩの増倍率Ｍを制御することができる。
第３図は、式（２）により示される逆バイアス電圧■、
と増倍率Ｍとの関係を示す特性図である。
と増倍率Ｍとの関係を示す特性図である。
受光レベルの尖頭対尖頭値ＰＰ−Ｆが変化すると、式＋
１１より電気信号レベルの尖頭対尖頭値ｉ、−１も変化
し、このレベルの変化が前置増幅器２、主増幅器３、帯
域通過濾波器５、バイロフト信号増幅器６、ピーク値検
出回路７、誤差増幅器８、低域通過濾波器１０、直流・
直流変換器１１に伝達される。
１１より電気信号レベルの尖頭対尖頭値ｉ、−１も変化
し、このレベルの変化が前置増幅器２、主増幅器３、帯
域通過濾波器５、バイロフト信号増幅器６、ピーク値検
出回路７、誤差増幅器８、低域通過濾波器１０、直流・
直流変換器１１に伝達される。
直流・直流変換器１１では、電気信号レベルの尖頭対尖
頭値ｉ Ｐ−Ｆの変化を打ち消すようにＡＰＤ １の逆
バイアス電圧■、を変化させ、その増倍率Ｍを制御する
ことによる自動利得制御が行われる。
頭値ｉ Ｐ−Ｆの変化を打ち消すようにＡＰＤ １の逆
バイアス電圧■、を変化させ、その増倍率Ｍを制御する
ことによる自動利得制御が行われる。
このような従来のパイロット自動利得制御機能を有する
光受信回路において、直流のオープンループ利得ＩＴ（
ω−〇）１（ωは角周波数）に寄与する要因の中で、八
ＰＤＩを除いた他の要因はほぼ線形である。
光受信回路において、直流のオープンループ利得ＩＴ（
ω−〇）１（ωは角周波数）に寄与する要因の中で、八
ＰＤＩを除いた他の要因はほぼ線形である。
ところが、ＡＰＤｌに印加される逆バイアス電圧Ｖ１と
増倍率Ｍとの関係が式（２）に示したような非線形であ
るため、ＡＰＤ ｌのオープンル・−プ利得Ｉ Ｔ（ω
−０） ｌヘノ寄与ｄｉ、−、／ｄＶ、は受光レベルに
よって変動する。式（１）および式（２）よりｄ ｉ
Ｐ−Ｐ ／ ｄ Ｖ、は、 となる。
増倍率Ｍとの関係が式（２）に示したような非線形であ
るため、ＡＰＤ ｌのオープンル・−プ利得Ｉ Ｔ（ω
−０） ｌヘノ寄与ｄｉ、−、／ｄＶ、は受光レベルに
よって変動する。式（１）および式（２）よりｄ ｉ
Ｐ−Ｐ ／ ｄ Ｖ、は、 となる。
自動利得制御が正常に動作している状態では、パイロッ
ト信号の電気信号レベルの尖頭対尖頭値ｉ Ｐ−Ｐは一
定であるので式（３）は、のように表せる。ただしＣは
定数である。特に、Ｍ＞＞１であれば、 となる。ただしＣは定数である。
ト信号の電気信号レベルの尖頭対尖頭値ｉ Ｐ−Ｐは一
定であるので式（３）は、のように表せる。ただしＣは
定数である。特に、Ｍ＞＞１であれば、 となる。ただしＣは定数である。
したがって、従来の光受信回路の直流のオープンループ
利得ＩＴ（ω−０）１はＭ／Ｖ、に比例する。
利得ＩＴ（ω−０）１はＭ／Ｖ、に比例する。
第３図に示すように、受光レベルが大きいとＡＰＤＩに
印加される逆バイアス電圧■１が小さくなる。したがっ
て、このときの電流のオープンループ利得ＩＴ（ω−０
）ｌが小さく、自動利得制御の圧縮率が悪くなっていた
。そこで、受光レベルが大きい領域において圧縮率を上
げるために、直流のオープンループ利得ＩＴ（ω−０）
１を大きくすると、今度は受光レベルが小さい領域にお
いて、ＡＰＤ １の特性上、逆バイアス電圧■、が大き
くなってブレークダウン電圧Ｖ、に近づ（とＭ／Ｖ。
印加される逆バイアス電圧■１が小さくなる。したがっ
て、このときの電流のオープンループ利得ＩＴ（ω−０
）ｌが小さく、自動利得制御の圧縮率が悪くなっていた
。そこで、受光レベルが大きい領域において圧縮率を上
げるために、直流のオープンループ利得ＩＴ（ω−０）
１を大きくすると、今度は受光レベルが小さい領域にお
いて、ＡＰＤ １の特性上、逆バイアス電圧■、が大き
くなってブレークダウン電圧Ｖ、に近づ（とＭ／Ｖ。
が急激に大きくなる。
すなわち前述したように、直流のオープンループ利得Ｉ
Ｔ（ω−０）ｌがＭ／Ｖ、に比例することから、低受光
レベルの領域で直流のオープンループ利得ＩＴ（ω−０
）Ｉが急激に大きくなる。それにもかかわらず、オープ
ンループの遮断周波数は低域通過濾波器１０の遮断周波
数ｆｃで決まるため、受光レベルの大小によらず一定で
あり、結果として低受光レベル領域において自動利得制
御回路が不安定状態になり発振しやすくなる問題点があ
った。
Ｔ（ω−０）ｌがＭ／Ｖ、に比例することから、低受光
レベルの領域で直流のオープンループ利得ＩＴ（ω−０
）Ｉが急激に大きくなる。それにもかかわらず、オープ
ンループの遮断周波数は低域通過濾波器１０の遮断周波
数ｆｃで決まるため、受光レベルの大小によらず一定で
あり、結果として低受光レベル領域において自動利得制
御回路が不安定状態になり発振しやすくなる問題点があ
った。
本発明は、このような従来の問題点を解決するもので、
受光レベルが変化しても同じ圧縮率で自動利得制御がで
き、低受光レベル領域においても自動利得制御回路の動
作が安定な光受信回路を提供することを目的とする。
受光レベルが変化しても同じ圧縮率で自動利得制御がで
き、低受光レベル領域においても自動利得制御回路の動
作が安定な光受信回路を提供することを目的とする。
本発明は、人力された光信号を電気信号に変換する光・
電気変換器と、この光・電気変換器の出力電気信号の中
からバイロフト信号を抽出して、このパイロット信号の
振幅が一定となるように上記光・電気変換器の増倍率を
制御する自動利得制御回路とを含む光受信回路において
、上記パイロット信号の振幅と自動利得制御の基準電圧
とを比較した後の上記光・電気変換器に至る回路に入出
力特性が飽和特性を有する非線形回路を挿入する構成で
あることを特徴とする。
電気変換器と、この光・電気変換器の出力電気信号の中
からバイロフト信号を抽出して、このパイロット信号の
振幅が一定となるように上記光・電気変換器の増倍率を
制御する自動利得制御回路とを含む光受信回路において
、上記パイロット信号の振幅と自動利得制御の基準電圧
とを比較した後の上記光・電気変換器に至る回路に入出
力特性が飽和特性を有する非線形回路を挿入する構成で
あることを特徴とする。
直流のオープンループ利得が受光レベルの変動に伴って
Ｍ／Ｖ、に比例して非線形に変化するのを、入出力特性
がＶ、７Ｍに比例する非線形回路を受光素子に逆バイア
ス電圧を印加する線路に挿入することにより、その非線
形性を打ち消し、自動利得制御系の直流のオープンルー
プ利得が、受光レベルの変化に対してほぼ一定になるよ
うにすることができる。
Ｍ／Ｖ、に比例して非線形に変化するのを、入出力特性
がＶ、７Ｍに比例する非線形回路を受光素子に逆バイア
ス電圧を印加する線路に挿入することにより、その非線
形性を打ち消し、自動利得制御系の直流のオープンルー
プ利得が、受光レベルの変化に対してほぼ一定になるよ
うにすることができる。
以下、本発明の実施例方式を図面に基づいて説明する。
第１図は、本発明の一実施例を示すブロック構成図であ
る。第１図において、参照番号１は光信号を電気信号に
変換する光・電気変換器のＡＰＤ、参照番号２は前置増
幅器、参照番号３は主増幅器、参照番号４は出力端子で
ある。主増幅器３の出力には、パイロ−／ ）信号を抽
出する帯域通過濾波器５、抽出されたパイロット信号を
増幅する増幅器６、増幅されたパイロット信号の尖頭値
を検出するピーク検出回路７、誤差増幅器８の一方の入
力が縦続に接続される。誤差増幅器８の他の入力には、
基準電圧発生器９が接続される。誤差増幅器８の出力に
は、低域通過濾波器１０、非線形回路１２、直流・直流
変換器１１が縦続に接続され、直流・直流変換器１１の
出力がＡＰＤ １に接続される。非線形回路１２は、Ｍ
／Ｖ、に比例する直流のオープンループ利得ＩＴ（ω−
０）１を一定にするように入出力特性がＶ、７Ｍに比例
する飽和特性を有する回路である。
る。第１図において、参照番号１は光信号を電気信号に
変換する光・電気変換器のＡＰＤ、参照番号２は前置増
幅器、参照番号３は主増幅器、参照番号４は出力端子で
ある。主増幅器３の出力には、パイロ−／ ）信号を抽
出する帯域通過濾波器５、抽出されたパイロット信号を
増幅する増幅器６、増幅されたパイロット信号の尖頭値
を検出するピーク検出回路７、誤差増幅器８の一方の入
力が縦続に接続される。誤差増幅器８の他の入力には、
基準電圧発生器９が接続される。誤差増幅器８の出力に
は、低域通過濾波器１０、非線形回路１２、直流・直流
変換器１１が縦続に接続され、直流・直流変換器１１の
出力がＡＰＤ １に接続される。非線形回路１２は、Ｍ
／Ｖ、に比例する直流のオープンループ利得ＩＴ（ω−
０）１を一定にするように入出力特性がＶ、７Ｍに比例
する飽和特性を有する回路である。
第４図は、非線形回路の入出力特性を示す特性図である
。横軸が入力電圧Ｖ ｉｎ、縦軸が出力電圧Ｖ ｏｕＬ
である。
。横軸が入力電圧Ｖ ｉｎ、縦軸が出力電圧Ｖ ｏｕＬ
である。
ピーク検出回路７で検出されたパイロット信号の尖頭値
は、誤差増幅器８で基準電圧発生器９の出力と比較増幅
され、低域通過濾波器１０で高周波成分を除いた後に非
線形回路１２に与えられ、その出力は直流・直流変換器
１１に加えられてＡＰＤ １に印加される逆バイアス電
圧■３を制御する。すなわちＡＰＤＩの増倍率Ｍを制御
して光信号を変換した電気信号レベルｉ、−１が一定と
なるように自動利得制御を行う。
は、誤差増幅器８で基準電圧発生器９の出力と比較増幅
され、低域通過濾波器１０で高周波成分を除いた後に非
線形回路１２に与えられ、その出力は直流・直流変換器
１１に加えられてＡＰＤ １に印加される逆バイアス電
圧■３を制御する。すなわちＡＰＤＩの増倍率Ｍを制御
して光信号を変換した電気信号レベルｉ、−１が一定と
なるように自動利得制御を行う。
このように、本発明の光受信回路は、直流のオープンル
ープ利得ＩＴ（ω−０）ｌが、受光レベルが変わるとｄ
ｉｐ−ｐ／ｄＶａすなわちＭ／Ｖ、に比例して変化する
のを入出力特性がＶ、／Ｍに比例する非線形回路１２を
挿入することによってその非線形特性を打ち消し、直流
のオープンループ利得ＩＴ（ω−０）１が受光レベルが
変わっても一定となるように動作する。
ープ利得ＩＴ（ω−０）ｌが、受光レベルが変わるとｄ
ｉｐ−ｐ／ｄＶａすなわちＭ／Ｖ、に比例して変化する
のを入出力特性がＶ、／Ｍに比例する非線形回路１２を
挿入することによってその非線形特性を打ち消し、直流
のオープンループ利得ＩＴ（ω−０）１が受光レベルが
変わっても一定となるように動作する。
本発明は、以上説明したように、入出力特性がＶ、／Ｍ
に比例した非線形回路を挿入することにより、受光レベ
ルが変化しても直流のオープンループ利得ＩＴ（ω−０
）１が一定となる構成であるので、同じ圧縮率で自動利
得制御ができる。したがって、低受光レベル領域におい
ても自動利得制御回路を安定に動作させることができる
優れた効果がある。
に比例した非線形回路を挿入することにより、受光レベ
ルが変化しても直流のオープンループ利得ＩＴ（ω−０
）１が一定となる構成であるので、同じ圧縮率で自動利
得制御ができる。したがって、低受光レベル領域におい
ても自動利得制御回路を安定に動作させることができる
優れた効果がある。
第１図は本発明の一実施例を示すブロック構成図。
第２図は従来の光受信回路の一例を示すブロック構成図
。 第３図はＡＰＤに印加する逆バイアス電圧Ｖ１と増倍率
Ｍとの関係を示す特性図。 第４図は非線形回路の入出力特性を示す特性図。 ｌ・・・アバランシェ・フォトダイオード（Ａ Ｐ Ｄ
）、２・・・前置増幅器、３・・・主増幅器、４・・・
出力端子、５・・・帯域通過濾波器、６・・・パイロッ
ト信号増幅器、７・・・ピーク値検出回路、８・・・誤
差増幅器、９・・・基準電圧発生回路、１０・・・低域
通過濾波器、１１・・・直流・直流変換器、１２・・・
非線形回路。
。 第３図はＡＰＤに印加する逆バイアス電圧Ｖ１と増倍率
Ｍとの関係を示す特性図。 第４図は非線形回路の入出力特性を示す特性図。 ｌ・・・アバランシェ・フォトダイオード（Ａ Ｐ Ｄ
）、２・・・前置増幅器、３・・・主増幅器、４・・・
出力端子、５・・・帯域通過濾波器、６・・・パイロッ
ト信号増幅器、７・・・ピーク値検出回路、８・・・誤
差増幅器、９・・・基準電圧発生回路、１０・・・低域
通過濾波器、１１・・・直流・直流変換器、１２・・・
非線形回路。
Claims (1)
- （１）入力された光信号を電気信号に変換する光・電気
変換器と、 この光・電気変換器の出力電気信号の中からパイロット
信号を抽出して、このパイロット信号の振幅が一定とな
るように上記光・電気変換器の増倍率を制御する自動利
得制御回路と を含む光受信回路において、 上記パイロット信号の振幅と自動利得制御の基準電圧と
を比較した後の上記光・電気変換器に至る回路に入出力
特性が飽和特性を有する非線形回路を挿入する構成であ
る ことを特徴とする光受信回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61027695A JPH0712157B2 (ja) | 1986-02-10 | 1986-02-10 | 光受信回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP61027695A JPH0712157B2 (ja) | 1986-02-10 | 1986-02-10 | 光受信回路 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS62185419A true JPS62185419A (ja) | 1987-08-13 |
| JPH0712157B2 JPH0712157B2 (ja) | 1995-02-08 |
Family
ID=12228107
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP61027695A Expired - Lifetime JPH0712157B2 (ja) | 1986-02-10 | 1986-02-10 | 光受信回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH0712157B2 (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05259777A (ja) * | 1992-01-06 | 1993-10-08 | Nec Corp | 光受信回路 |
| JPH09238037A (ja) * | 1996-03-01 | 1997-09-09 | Nec Corp | 出力電力制御回路 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61181211A (ja) * | 1985-02-06 | 1986-08-13 | Mitsubishi Electric Corp | 自動利得制御回路 |
-
1986
- 1986-02-10 JP JP61027695A patent/JPH0712157B2/ja not_active Expired - Lifetime
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS61181211A (ja) * | 1985-02-06 | 1986-08-13 | Mitsubishi Electric Corp | 自動利得制御回路 |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPH05259777A (ja) * | 1992-01-06 | 1993-10-08 | Nec Corp | 光受信回路 |
| JPH09238037A (ja) * | 1996-03-01 | 1997-09-09 | Nec Corp | 出力電力制御回路 |
| US6047167A (en) * | 1996-03-01 | 2000-04-04 | Nec Corporation | Output power control device |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH0712157B2 (ja) | 1995-02-08 |
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