JPS6223224A - デイジタル中継器用直流再生回路 - 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】 （産業上の利用分野） 本発明は、同軸ケーブルや光ケーブル等を用いたディジ
タル有線伝送方式、あるいはティジタル無線伝送方式に
使用されるディジタル中継器の直流再生回路に関するも
のである。

（従来の技術） ディジタル中継器は、ディジタル通信方式で用いられる
もので、ディジタル伝送回路によって振幅方向および時
間方向にひずみを受けたり、雑音等の加わった信号を元
の信号に再生する装置である。この装置は、波形整形回
路、波形再生回路、タイミング再生回路、変復調回路等
の回路で構成される。ここで、波形整形回路の１つとし
て、入力波形の一部の電圧を一定の電圧に固定するため
の直流再生回路（これをクランプ回路ともいう）がある
６ 従来、このような直流再生回路として、例えば７？、２
図のようなものがあった。以下、その構成を説明する。

第２図は従来の直流再生回路の一構成例を示す回路図で
ある。

第２図において、１は入力信号ｖ■を入力する入力端ｆ
、および２は出力信号ｖＯを出力する出力端子である。

入出力端子１，２間には容が３が接続され、さらにこの
容量３とアースとの間には、ダイオード４及び抵抗５の
並列回路とバイアス電圧ＶＢを与える電源６とが直列接
続されている。

次に、第３図の信号波形図を参照しつつ動作を説明する
。

なお、：ｊｒｊ２図の回路は、入力信号Ｖｌを供給する
駆動回路の出力インピーダーンが零オーム、ダイオード
４の順方向抵抗が零オーム、その逆方向抵抗が無限大と
いう理想条件を有すると仮定する。

先ず、振幅Ｖを有する方形パルス列状の入力信″ｑｖｒ
が入力端子１に人力されると、入力信号ｖＩの立■りの
部分では、合計３が短絡状態となって負のパルスが現わ
れるが、ダイオードｊが導通ずるため、出力信号ｖＯと
してはバイアス電圧ＶＢよりもダイオード４の順方向電
圧降Ｆ分ＶＤだけ下った電圧（ＶＢ−ＶＤ）になる。入
力信号ＶＩのケヒリの部分では１容量３が短絡状態とな
って正のパレスが現われるが、ダイオ−ド４がオフ状態
となるため、出力信号ＶＯは入力信号振幅Ｖとなる。

入力信号Ｖｌの平らな部分では、容量３のＣと抵抗５の
Ｒとで決まる時定数ＲＣで出力信号ＶＯが指数関数的に
減少しようとするが、時定数ＲＣはパルスの繰返し周期
より大きく設定されるため、出力信号ｖＯがほぼ一定と
なる。

入力信号ｖＩの次の立下りで、再び出力信号ｖＯが電圧
（ＶＢ−ＶＤ）になる、このようにして、入力信号パル
スの基線が電圧レベル（ＶＢ−ＶＤ）にクランプされる
。

（発明が解決しようとする問題点） しかしながら、上記構成の回路では、理想条件下におい
て的確なりランプ動作が期待できるものの、実際の回路
では、駆動回路の出力インピーダンスを零オーム附近に
することは難しく、しかもダイオード４の順方向抵抗は
零オームでなど、逆方向抵抗も無限大でないため、その
両抵抗比はそれほど大きくない。そのため、入力信号Ｖ
ｌが継続時間の長いパルスを含む信号の場合には、クラ
ンプ動作が充分に行なわれず、これによって直流再生回
路を通した直流再生信号に符号量干渉が生じ、ディジタ
ル中継器における識別点での信号対雑音比（Ｓ／Ｎ　）
劣化により、ディジタル伝送系の品質評価尺１３％であ
る符号誤り率特性が悪くなるという問題点があった。

本発明は、前記従来技術が持っていた問題点として、ク
ランプ動作が充分に行なわれない点について解決した直
流再生回路を提供するものである。

（問題点を解決するだめの手段） 本発明は、１１η記問題点を解決するために、ディジタ
ル中継器用直流再生回路において、入力信号振幅の最大
値と最小値を検出するピーク値検出回路と、前記最大値
と最小値とからその中間値の信号を作る中間値生成回路
と、前記中間値の信号を基準信号と比較してそれに応じ
た比較信号を出力する比較回路と、前記比較信号に応じ
たバイアス信号を負帰還して前記入力信号に重畳させる
バイアス発生回路とを備えたものである。

（作　用） 本発明によれば、以上のようにディジタル中継器用直流
再生回路を構成したので、ピーク値検出回路は入力信号
の振幅の最大値と最小値を検出し、その検出値に基づき
、中間値生成回路が中間値信号を作る。比較回路は中間
値信号を基準信号と比較してそれに応じた比較信号を出
力し、バイアス発生回路に与える。バイアス発生回路は
比較信号に応じたバイアス信号を作り、それを負帰還し
て人力信号に重畳させる。これによって、たとえ継続時
間の長いパルスを含むような入力信号であっても、的確
なりランプ動作が行えるのである。したがって、前記問
題点を除去できるのである。

（実施例） 第１図は本発明の実施例を示す直Ｉｉ、再生回路の構成
ブロック図である。

第１図において、１１は入力信号Ｖｌが人力される入力
端子、および１２は出力信号ｖＯを出力する出力端子で
ある。入力端子１１には直流成分除去用の結合容−ｔよ
１３を介して出力端子１２、最大値検出回路ｌ４及び最
小値検出回路Ｉ５が接続されている。最大値検出回路１
４は、直流分除去後の入力信号ＶＩＩにおける振幅の最
大値を検出する回路であり、また最小値検出回路１５は
、前記入力信号振幅の最小値を検出する回路であり、こ
れら両回路１４．１５によってピーク値検出回路が構成
される。

最大値検出回路１４及び最小値検出回路１５の出力側に
は、中間値生成回路１６及び比較回路１７が接続されて
いる。中間値生成回路１６は、前記入力信号振幅の最大
値と最小値を加算し、その中間値の信号を生成する回路
である。比較回路１７は、基準電圧ＶＲと前記中間値信
号とを比較し、両信号の差を求めてその比較信号を出力
する回路である。

比較回路１７の出力側には、負帰還回路を構成する低域
ろ波回路１８及びバイアス発生回路１９が接続されてい
る。低域ろ波回路１８は、前記比較信号の高周波成分を
除去する回路である。バイアス発生回路１９は、その高
周波成分が除去された比較信号に基づき、それに応じた
バイアス信号を生成して入力信号Ｖｌｌへ加算する回路
である。

次に動作について説明する。

先ず、方形パルス列状の入力信号ＶＩが入力端子１１に
入力されると、これが結合容量１３によって直流成分を
除去された後、最大値検出回路１４及び最小値検出回路
１５に供給される。最大値検出回路１４は直流成分除去
後の入力信号ＶＩＩの振幅最大値を検出すると共に、最
小値検出回路１５は前記入力信号ＶＩＩの振幅最小値を
検出し、それらの雨検出値を中間値生成回路１Ｂに与え
る。中間値生成回路１８は、振幅最大値と振幅最小値と
を加算し、入力信号ｖＩの振幅に依存しないで最大値と
最小値の中間値を求めてその中間値信号を比較回路に与
える。比較回路１７は与えられた基準電圧ＶＲと前記中
間値信号とを比較し、その差を求めて比較信号を出力す
る。この比較信号は低域ろ波回路１８で高周波成分を除
去された後、バイアス発生回路１３にケえられる。バイ
アス発生回路１９は、高周波成分除去後の比較信号に応
じたバイアス信号を生成し、これを結合容量１３による
直流成分除去後の入力信号ＶＩに重畳させ、出力信号Ｖ
Ｏとして出力端子１２から送出する。

ここで、低域ろ波回路１日及びバイアス発生回路１９は
、負帰還回路を構成し、前記中間値信号を基準電圧ＶＲ
と等しくなるように動作するため、的確なりテンプ動作
が行なわれ、精度の良い直咬信号の発生が可能となる。

本実施例では、入力信号ＶＩの伝送速度およびその入力
信号ｖＩに含まれるパルスの継続時間に応じ、低域ろ波
回路１日の定数を適宜な値に選択するか、あるいは変え
ることによって、符号量干渉のない理想的に近いディジ
タル中継器用の直流再生回路を提供できる。

例えば、入力信号ＶＩの伝送速度が速く、パルスの継続
時間が短い場合は、低域ろ波回路１８の遮断［４波数を
高くしてループ応答を速くすることにより、符号間モ渉
を減少できる。また、入力信号ＶＴの伝送速度が遅く、
パルスの継続時間が長い場合は、遮断周波数を低くして
ループ応答を遅くすることにより、符号量干渉を減少で
きる。

また、本実施例の回路は、高速伝送に適する。

すなわち、従来の回路で高速動作を行なわせるためには
、入力信号ＶＩを供給する駆動回路はその出力インピー
ダンスが高周波において低いインピーダンス値であるこ
と、さらにダイオード４及び抵抗５の容量を小さくして
高速動作可能な回路構成にする等の対応等が必要である
。しかし、本実施例では、これらの対応策を必要とせず
、単にループ応答を速くするだけで、容易に高速動作を
行なわせることが可能となる。

なお、第１図において、入力信号ＶＩの形態によっては
、結合容量１３や低域ろ波回路１８を省略しても、初期
の目的を達成することができる。したがって、結合容量
１３及び低域ろ波回路１８は、必須の回路要素ではない
。

第４図は第１図の具体的な回路構成例を示す図である。

この回路では、最大値検出回路１４が、順方向のダイオ
ードＤ１、それに分岐結合された容［０１と抵抗Ｒ１，
およびオペアンプ等のインピーダンス変換用のバッファ
回路Ｂｕｌで構成されている。同じく、最小値検出回路
１５は、逆方向のダイオードＤ２、それに分岐結合され
た容量Ｃ２と抵抗Ｒ２、およびバー・ファ回路Ｂｕ２で
構成されている。中間値生成回路１６は、バッファ回路
Ｂｕｌ　、Ｅｕ２の出力側間に直列接続された抵抗値の
等しい分割抵抗Ｒ３，Ｒ４で構成されている。比較回路
１７は、差動増幅器Ａｍと、その（＋）側入力端に接続
された基準電圧源Ｅと、その（−）側入力端とその出力
端との間に接続された抵抗Ｒ５とで構成されている。低
域ろ波回路１８は、Ｔ形の抵抗Ｒ６及び容量Ｃ４で構成
されている。この抵抗Ｒ８と容量Ｃ４は、固定型、ある
いは可変型のものが使用される。また、バイアス発生回
路１９は、トランジスタＱ及びバイアス抵抗Ｒ７等から
なるエミッタホロワ型の増幅器で構成されている。

次に、このような構成される直流再生回路の動作を、第
５図の入出力信号波形図を参照しつつ説明する。

先ず、入力信号ＶＩが入力端子１１に与えられると、こ
れが容量１３で直流成分を除去され、第５図のような直
流成分除去後の入力信号ＶＩＩがダイオードＤＩ、Ｄ２
にｒえられる。一方のダイオードＤ、容量ＣＩ及び抵抗
Ｒ１では、入力信号ＶＩＩの振幅値最大値を検出すると
共に、他方のダイオードＤ２、容量Ｃ２及び抵抗Ｒ２で
は、入力信号ＶＩＩの振幅最小値を検出する。その各検
出値は各バッファ回路Ｂｕｌ　、Ｅｕ２によって高イン
ピーダンスから低インピーダンスへインピーダンス変換
された後、分割抵抗Ｒ３，Ｒ４へ与えられる。分割抵抗
Ｒ３，Ｒ４は振幅最大値と振幅最小値とを加算し、その
結合点から両増幅値の中間値信号を出力して差動振幅器
Ａｓへ与える。差動増幅器Ａｓ＋は中間値信号と基準電
圧ＶＲとの差を求め、その差を、抵抗Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５
で設定される所定の増幅度で増幅してその比較信号を出
力する。比較信号は抵抗Ｒ６及び容量Ｃ４により高周波
成分が除去された後、トランジスタＱのベースに与えら
れる。トランジスタＱは、ベースへの入力信号を高イン
ピーダンスから低インピーダンスへインピーダンス変換
してバイアス信号を生成し。

そのバイアス信号を抵抗Ｒ７を介して入力信号Ｖｌｌへ
利得させる。

この直流再生回路では、負帰還ループのループ利得を犬
きくすることにより、中間値信号のレベルが常に一定と
なるように動作する。そのため、第５図における出力信
号波形の破線で示される中間値信号は、一定となり、こ
れによって直流再生後の出力信号ＶＯは理想に近い波形
となる。

（発明の効果） 以上詳細に説明したように、本発明によれば、入力信号
振幅の最大値と最小値を求め、その中間値を基準信号と
比較して両者の差を求め、その差が零となるように入力
信号を負帰還制御する構成としたので、入力信号形態に
応じた符号間モ渉の少ない高精度な直流再生が行えると
いう効果が期待できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の実施例を示す直流再生回路の構成ブロ
ック図、第２図は従来の直流再生回路の回路図、第３図
は第２図の入出力信号波形図、第４図は第１図の具体的
な回路図、第５図は第４図の入出力信号波形図である。 １１・・・・・・入力端子、１２・・・・・・出力端子
、１３・・・・・・結合容量、１４・・・・・・最大値
検出回路、１５・・・・・・最小値検出回路、１６・・
・・・・中間値生成回路、１７・・・・・・比較回路、
１８・・・・・・低域ろ波回路、１９・・・・・・バイ
アス発生回路。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 入力信号の振幅の最大値と最小値を検出するピーク値検
   出回路と、 前記最大値と最小値とからその中間値の信号を生成する
   中間値生成回路と、 前記中間値の信号を基準信号と比較してそれに応じた比
   較信号を出力する比較回路と、 前記比較信号に応じたバイアス信号を生成し、そのバイ
   アス信号を負帰還して前記入力信号に重畳させるバイア
   ス発生回路とを、 備えたことを特徴とするディジタル中継器用直流再生回
   路。