JP2616680B2 - Optical receiving circuit - Google Patents
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- JP2616680B2 JP2616680B2 JP5332650A JP33265093A JP2616680B2 JP 2616680 B2 JP2616680 B2 JP 2616680B2 JP 5332650 A JP5332650 A JP 5332650A JP 33265093 A JP33265093 A JP 33265093A JP 2616680 B2 JP2616680 B2 JP 2616680B2
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Description
【0001】[0001]
【産業上の利用分野】本発明は光受信回路に係り、例え
ば受光素子としてアバランシェホトダイオードを用いた
光受信回路に関するものである。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an optical receiving circuit, for example, an optical receiving circuit using an avalanche photodiode as a light receiving element.
【0002】[0002]
【従来の技術】一般に光通信システム内に設置される光
受信回路には、受光素子としてアバランシェホトダイオ
−ド(以下「APD」という)が用いられ、そのAPD
に印加するバイアス電圧を変化させることにより、利得
制御が行われている。2. Description of the Related Art Generally, an avalanche photo diode (hereinafter referred to as "APD") is used as a light receiving element in an optical receiving circuit installed in an optical communication system.
The gain control is performed by changing the bias voltage applied to.
【0003】図3はこのような従来のAPDを用いた光
受信回路のブロック図を示すものである。同図におい
て、APD101のカソード電極側には、前置増幅回路
102の入力端子側が接続されている。このAPD10
1では、光信号を受信すると、その光信号が出力電流に
変換される。FIG. 3 is a block diagram showing an optical receiving circuit using such a conventional APD. In the figure, the input terminal side of the preamplifier circuit 102 is connected to the cathode electrode side of the APD 101. This APD10
In 1, when an optical signal is received, the optical signal is converted into an output current.
【0004】また前置増幅回路102では、APDから
送出された出力電流に基づいて一定の増幅率からなる帰
還増幅出力201の出力電圧が得られる。その前置増幅
回路102の出力端子側には、自動利得制御増幅回路1
03の入力端子側が接続されている。その自動利得制御
増幅回路103では、受光レベルに比例して変化する出
力電圧の振幅を一定の振幅で出力するように自動制御さ
れる。In the preamplifier circuit 102, an output voltage of a feedback amplification output 201 having a constant amplification factor is obtained based on the output current sent from the APD. The output terminal side of the preamplifier circuit 102 has an automatic gain control amplifier circuit 1
03 is connected to the input terminal side. The automatic gain control amplification circuit 103 is automatically controlled so that the amplitude of the output voltage that changes in proportion to the light receiving level is output at a constant amplitude.
【0005】この自動利得制御増幅回路103の出力端
子側には、回路部(図示省略)およびピーク電圧検出回
路104が接続されている。このピーク電圧検出回路1
04では、自動利得制御増幅回路103の出力振幅が繰
り返し検出される。A circuit section (not shown) and a peak voltage detection circuit 104 are connected to the output terminal side of the automatic gain control amplification circuit 103. This peak voltage detection circuit 1
At 04, the output amplitude of the automatic gain control amplification circuit 103 is repeatedly detected.
【0006】一方、APD101のアノード側には、逆
バイアス回路105が接続されており、APD101に
最小受信レベルの最適増倍量になるように固定の逆バイ
アスがかけられる。このAPD101では、温度変化に
より最適増倍量が異なるから、温度補償をする必要があ
る。そのため、逆バイアス回路の入力端子にはAPD1
01に逆バイアス制御信号を送出する逆バイアス制御回
路107を介してAPD101の温度補償をする温度補
償回路106が接続されている。なお、以上のバイアス
方式は、いわゆる固定バイアス方式によるものである。On the other hand, a reverse bias circuit 105 is connected to the anode side of the APD 101, and a fixed reverse bias is applied to the APD 101 so that the APD 101 has an optimum multiplication amount of the minimum reception level. In the APD 101, it is necessary to perform temperature compensation because the optimum multiplication amount differs depending on a temperature change. Therefore, APD1 is connected to the input terminal of the reverse bias circuit.
01 is connected to a temperature compensation circuit 106 for compensating the temperature of the APD 101 via a reverse bias control circuit 107 for transmitting a reverse bias control signal. The above-mentioned bias method is based on a so-called fixed bias method.
【0007】図4は従来における光受信回路の他の例を
示すブロック図である。図3に示す光受信回路と同一の
構成についてはここでは詳しい説明を省略する。なお、
以下のバイアス方式は、フル自動利得制御(Full−
AGC)方式によるものである。FIG. 4 is a block diagram showing another example of the conventional optical receiving circuit. Detailed description of the same configuration as the optical receiving circuit shown in FIG. 3 is omitted here. In addition,
The following bias method uses a full automatic gain control (Full-gain control).
AGC) method.
【0008】この光受信回路では、ピーク電圧検出回路
108の出力端子は2つあり、一方の出力端子が自動利
得制御増幅器103に入力し、他方の出力端子が逆バイ
アス制御回路109に入力する。この逆バイアス制御回
路109では、ピーク電圧検出回路108で検出した、
ピーク検出電圧に基づいて逆バイアス制御回路105を
動作させる制御信号が出力する。In this optical receiving circuit, the peak voltage detecting circuit 108 has two output terminals. One output terminal is input to the automatic gain control amplifier 103, and the other output terminal is input to the reverse bias control circuit 109. In the reverse bias control circuit 109, the peak voltage detection circuit 108 detects
A control signal for operating the reverse bias control circuit 105 is output based on the peak detection voltage.
【0009】図5は自動利得制御増幅器の利得(AGC
利得)とAPD101に印加する逆バイアスとの関係を
示す特性図である。この図において、符号Aは図4に示
す光受信回路の動作時における自動利得制御増幅器10
2の利得(AGC利得)とAPD101に印加する逆バ
イアスとの関係を示す特性曲線である。この特性曲線で
は、縦軸のVL電圧のとき最低電圧になり、受光レベル
が最大Prmaxになる。FIG. 5 shows the gain (AGC) of the automatic gain control amplifier.
FIG. 4 is a characteristic diagram illustrating a relationship between a gain and a reverse bias applied to the APD 101. In this figure, reference symbol A denotes an automatic gain control amplifier 10 during the operation of the optical receiving circuit shown in FIG.
6 is a characteristic curve showing a relationship between a gain of 2 (AGC gain) and a reverse bias applied to the APD 101. In this characteristic curve, the voltage is the lowest when the VL voltage is on the vertical axis, and the light receiving level is the maximum Prmax.
【0010】以上説明した光受信回路の例としては、特
開平3ー213024号公報、特開平3ー188706
号公報、特開平3ー80230号公報、特開昭56ー1
47533号公報および特開昭62ー283710号公
報に記載の光受信回路などがある。[0010] Examples of the optical receiving circuit described above are disclosed in JP-A-3-213024 and JP-A-3-188706.
JP, JP-A-3-80230, JP-A-56-1
There is an optical receiving circuit described in Japanese Patent No. 47533 and Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-283710.
【0011】特開平3ー213024号公報に記載の光
受信回路では、図4に記載の光受信回路の構成に加えて
最小受光レベルでの増幅率の逆バイアスを保持するよう
にしたバイアスモードを最低電圧VLで切り換える回路
を設けることにより、伝送信号の有無に関係なく増幅器
系の出力が安定し、良好な受信状態を得ることが可能で
ある。また特開平3ー188706号公報に記載の光受
信回路では、APDの最適増幅率を求めてから、さらに
それよりAPDの最適増幅率を求め、その結果に基づい
て制御信号を出力することにより、APDを最適増幅率
に設定するものである。一方、特開平3ー80230号
公報に記載の光受信回路では、受信信号を直線的に復調
可能にすることにより、感度が良好で、かつダイナミッ
クレンジの広い光受信回路を提供できる。また特開昭5
6ー147533号公報に記載の光受信回路では、負荷
抵抗値制御回路を追加することにより、レベル信号に応
じた負荷の抵抗回路における抵抗値を変動させることに
より、光受信のパワーの変動に対して負荷抵抗出力の変
動を小さくすることができるから、出力波形の歪みを少
なくできる。さらに、特開昭62ー283710号公報
に記載の光受信回路では、複雑な非線形型の入出力特性
を実現するとともに、高精度の信号処理が可能になる。In the optical receiving circuit described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-213024, in addition to the configuration of the optical receiving circuit shown in FIG. 4, a bias mode in which a reverse bias of the amplification factor at the minimum light receiving level is maintained. By providing a circuit that switches at the minimum voltage VL, the output of the amplifier system is stabilized regardless of the presence or absence of a transmission signal, and a good reception state can be obtained. Further, in the optical receiving circuit described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-188706, after obtaining the optimum amplification factor of the APD, further obtaining the optimum amplification factor of the APD therefrom, and outputting a control signal based on the result, APD is set to an optimum amplification factor. On the other hand, in the optical receiving circuit described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 3-80230, an optical receiving circuit having good sensitivity and a wide dynamic range can be provided by allowing a received signal to be demodulated linearly. See also
In the optical receiving circuit described in JP-A-6-147533, by adding a load resistance value control circuit, the resistance value of the resistance circuit of the load according to the level signal is changed, so that the fluctuation of the power of the optical reception can be prevented. As a result, the fluctuation of the output of the load resistance can be reduced, and the distortion of the output waveform can be reduced. Further, the optical receiving circuit described in Japanese Patent Application Laid-Open No. 62-283710 realizes complicated nonlinear input / output characteristics and enables high-precision signal processing.
【0012】[0012]
【発明が解決しようとする課題】これらの光受信回路の
うち、図3の固定バイアス方式を採用した光受信回路で
は、最小受光レベルで増幅率が設定されているため、受
光レベルが大きくなると前置増幅回路102の飽和が早
くなり、その前置増幅回路102の飽和による波形歪み
により、最大受光レベルが低くなり、受信器の受光レベ
ルが低くなり受信器の受光レベルのダイナミックレンジ
がとれなくなるおそれがあった。Among these optical receiving circuits, in the optical receiving circuit employing the fixed bias system shown in FIG. 3, the amplification factor is set at the minimum light receiving level. Saturation of the preamplifier circuit 102 is accelerated, and the maximum light receiving level is reduced due to waveform distortion due to the saturation of the preamplifier circuit 102, the light receiving level of the receiver is reduced, and the dynamic range of the light receiving level of the receiver may not be obtained. was there.
【0013】また、図4に示すようにFullーAGC
方式を採用した光受信回路や、特開平3ー213024
号公報に記載の光受信回路などでは、受光レベルが低く
なり、逆バイアスを制御して増幅率による利得制御をし
ている状態では、受光レベルの高速変化に応答する速度
が遅くなるために、受光レベルが高速度で変化するよう
な場合には、受信信号を誤って受信してしまうことがあ
った。Further, as shown in FIG.
Optical receiver circuit adopting the system
In the light receiving circuit and the like described in the publication, the light receiving level is low, and in the state where the reverse bias is controlled and the gain is controlled by the amplification factor, the speed of responding to the high-speed change of the light receiving level becomes slow. When the light reception level changes at a high speed, the reception signal may be erroneously received.
【0014】そこで、本発明は、受光レベルの範囲を広
くすることによりダイナミックレンジを広くすることが
できるとともに、応答速度を早くするこにより受光レベ
ルの変動に対する耐性を向上させることを目的する。SUMMARY OF THE INVENTION It is therefore an object of the present invention to increase the dynamic range by increasing the range of the light receiving level, and to improve the resistance to fluctuations in the light receiving level by increasing the response speed.
【0015】[0015]
【課題を解決するための手段】かかる目的を達成するた
めに、請求項1記載の発明は、光信号を電気信号に変換
してから増幅する増幅手段と、その光信号のレベル変化
に比例して増減する増幅手段の出力信号の振幅の変化に
対応して、その出力振幅を一定に保つようにした利得制
御手段と、この利得制御手段の出力である振幅信号を制
御するための振幅信号を検出し、その振幅検出信号を利
得制御手段へ出力するピーク検出回路とを含む光受信回
路であって、光信号の受光レベルの変化に対応して、受
光素子の逆バイアス電圧を制御して増幅率を切り換える
ためのヒステリシス信号を出力するヒステリシス回路
と、このヒステリシス回路から出力されるヒステリシス
信号により逆バイアス電圧を制御するための逆バイアス
制御信号を出力する逆バイアス制御回路と、この逆バイ
アス制御回路から出力される逆バイアス制御信号により
前記受光素子に逆バイアス電圧を付与する逆バイアス付
与回路とを具備する。In order to achieve the above object, according to the present invention, there is provided an amplifying means for converting an optical signal into an electric signal and then amplifying the electric signal, wherein the amplifying means converts the electric signal into an electric signal. The gain control means keeps the output amplitude constant in accordance with the change in the amplitude of the output signal of the amplifying means, and an amplitude signal for controlling the amplitude signal output from the gain control means. A peak detection circuit for detecting and outputting the amplitude detection signal to gain control means, wherein the amplification is performed by controlling a reverse bias voltage of the light receiving element in response to a change in the light receiving level of the optical signal. A hysteresis circuit for outputting a hysteresis signal for switching the rate, and a reverse bias control signal for controlling a reverse bias voltage based on the hysteresis signal output from the hysteresis circuit. A bias control circuit comprises a reverse biasing circuit for applying a reverse bias voltage to the light receiving element by the reverse bias control signal output from the reverse bias control circuit.
【0016】請求項2記載の発明では、増幅手段は、光
信号を電気信号に変換する受光素子と、この受光素子で
得た電気信号を電圧に変換する前置増幅回路とからな
る。According to the second aspect of the present invention, the amplifying means includes a light receiving element for converting an optical signal into an electric signal, and a preamplifier circuit for converting an electric signal obtained by the light receiving element into a voltage.
【0017】請求項3記載の発明では、逆バイアス制御
回路は、受光素子の温度変動の予想値に対応する温度に
補正する温度補償回路からの出力に応答して動作する。According to the third aspect of the present invention, the reverse bias control circuit operates in response to an output from the temperature compensation circuit for correcting the temperature of the light receiving element to a temperature corresponding to an expected value of the temperature fluctuation.
【0018】請求項4記載の発明では、ヒステリシス回
路の出力は、受光素子の受光レベルに応じたヒステリシ
ス幅が受光レベルの変動幅より大きく設定される。According to the fourth aspect of the invention, the output of the hysteresis circuit is set such that the hysteresis width corresponding to the light receiving level of the light receiving element is larger than the fluctuation width of the light receiving level.
【0019】請求項5記載の発明では、受光素子の逆バ
イアス電圧は、第1及び第2の逆バイアス電圧で切り換
えるものである。According to the present invention, the reverse bias voltage of the light receiving element is switched by the first and second reverse bias voltages.
【0020】[0020]
【作用】請求項1によれば、図1に示すヒステリシス回
路では、受光素子の受光レベルの範囲を、光信号の受光
レベルの変化に対応して、その受光素子の逆バイアス電
圧を制御することにより、増幅率を切り換える。逆バイ
アス制御回路では、このヒステリシス回路から出力され
るヒステリシス信号により逆バイアス電圧を制御するた
めの制御信号を出力する。逆バイアス付与回路では、こ
の逆バイアス制御回路から出力される制御信号により前
記受光素子に逆バイアス電圧を付与する。これにより、
ダイナミックレンジを広くすることができるとともに、
応答速度を早くするこにより受光レベルの変動に対する
耐性を向上させることができる。According to the first aspect, in the hysteresis circuit shown in FIG. 1, the range of the light receiving level of the light receiving element is controlled in accordance with the change in the light receiving level of the optical signal by controlling the reverse bias voltage of the light receiving element. To switch the amplification factor. The reverse bias control circuit outputs a control signal for controlling the reverse bias voltage based on the hysteresis signal output from the hysteresis circuit. The reverse bias applying circuit applies a reverse bias voltage to the light receiving element according to a control signal output from the reverse bias control circuit. This allows
Along with widening the dynamic range,
By increasing the response speed, it is possible to improve the resistance to fluctuations in the light receiving level.
【0021】請求項2によれば、増幅手段は、受光素子
で光信号を電気信号に変換し、この受光素子で得た電気
信号を電圧に前置増幅回路で変換する。According to the second aspect, the amplifying means converts the optical signal into an electric signal by the light receiving element, and converts the electric signal obtained by the light receiving element into a voltage by the preamplifier circuit.
【0022】請求項3によれば、逆バイアス制御回路
は、前記受光素子の温度変動の予想値に対応する温度に
補正する温度補償回路からの出力に応答して動作する。According to the third aspect, the reverse bias control circuit operates in response to an output from the temperature compensating circuit for correcting the temperature of the light receiving element to a temperature corresponding to an expected value of the temperature fluctuation.
【0023】請求項4によれば、ヒステリシス回路の出
力は、受光素子の受光レベルに応じたヒステリシス幅が
受光レベルの変動幅より大きく設定されるから、受光レ
ベルの変動幅に対して逆バイアス制御回路が動作しない
ようにすることができる。According to the fourth aspect, the output of the hysteresis circuit is set such that the hysteresis width corresponding to the light receiving level of the light receiving element is set to be larger than the fluctuation width of the light receiving level. The circuit can be prevented from operating.
【0024】請求項5によれば、受光素子の逆バイアス
電圧は、第1及び第2の逆バイアス電圧で切り換えるこ
とにより、ダイナミックレンジをより広くとることがで
きる。According to the fifth aspect, by switching the reverse bias voltage of the light receiving element between the first and second reverse bias voltages, a wider dynamic range can be obtained.
【0025】[0025]
【実施例】次に、本発明の光受信回路について図1を参
照して説明する。図1は、本発明光受信回路の一実施例
のを示すブロック図である。Next, an optical receiving circuit according to the present invention will be described with reference to FIG. FIG. 1 is a block diagram showing one embodiment of the optical receiving circuit of the present invention.
【0026】図1において、APD1のカソード電極側
には、前置増幅回路2の入力端子側が接続されている。
またAPD1では、受光した光が電気信号に変換されて
前置増幅回路2に入力される。この前置増幅回路2はア
ンプ2aと帰還抵抗2bとから構成される。この前置増
幅回路2では、そのアンプ2aの入力側に電流が流れる
とき、アンプ2aから帰還抵抗2bを経て所定電圧に増
幅されるまで帰還増幅される。In FIG. 1, the input terminal side of the preamplifier circuit 2 is connected to the cathode electrode side of the APD 1.
In the APD 1, the received light is converted into an electric signal and input to the preamplifier circuit 2. This preamplifier circuit 2 includes an amplifier 2a and a feedback resistor 2b. In the preamplifier circuit 2, when a current flows to the input side of the amplifier 2a, the current is amplified by the amplifier 2a via the feedback resistor 2b until it is amplified to a predetermined voltage.
【0027】この前置増幅回路2の出力端子は、自動利
得制御増幅器3の入力端子と接続されている。この自動
利得制御増幅器3では、受光レベルに比例して変化する
信号(電圧)の振幅が一定の振幅で出力されるように自
動制御される。この自動利得制御増幅回路3の出力端子
側には、回路部(図示省略)およびピーク電圧検出回路
4が接続されている。このピーク電圧検出回路4では、
自動利得制御増幅回路3の出力であるピーク電圧が繰り
返し検出される。The output terminal of the preamplifier circuit 2 is connected to the input terminal of the automatic gain control amplifier 3. The automatic gain control amplifier 3 is automatically controlled so that the amplitude of a signal (voltage) that changes in proportion to the light receiving level is output with a constant amplitude. A circuit section (not shown) and a peak voltage detection circuit 4 are connected to the output terminal side of the automatic gain control amplification circuit 3. In this peak voltage detection circuit 4,
The peak voltage output from the automatic gain control amplifier circuit 3 is repeatedly detected.
【0028】またヒステリシス回路8の入力端子側に
は、ピーク電圧検出回路4が接続され、ヒステリシス回
路7の出力端子側が逆バイアス制御回路7の入力端子側
と接続されている。そのヒステリシス回路8では、ピー
ク電圧検出回路4のピーク検出電圧に基づいてヒステリ
シス信号が出力する。このヒステリシス回路8の出力は
予め設定してあるヒステリシス特性を有する、例えば、
2つの出力信号である。The input terminal side of the hysteresis circuit 8 is connected to the peak voltage detection circuit 4, and the output terminal side of the hysteresis circuit 7 is connected to the input terminal side of the reverse bias control circuit 7. The hysteresis circuit 8 outputs a hysteresis signal based on the peak detection voltage of the peak voltage detection circuit 4. The output of the hysteresis circuit 8 has a preset hysteresis characteristic, for example,
These are two output signals.
【0029】一方、APD1のアノード電極側には、逆
バイアス回路5が接続されており、APD1に最小受信
レベルの最適増倍量になるように固定の逆バイアスがか
けられる。その逆バイアス回路5は、逆バイアス制御回
路7から出力される制御信号に応答して動作する。On the other hand, a reverse bias circuit 5 is connected to the anode electrode side of the APD 1, and a fixed reverse bias is applied to the APD 1 so that the APD 1 has an optimum multiplication amount of the minimum reception level. The reverse bias circuit 5 operates in response to a control signal output from the reverse bias control circuit 7.
【0030】このAPD1では、温度変化により最適増
倍量が異なるから、温度補償をする必要がある。そのた
め、逆バイアス回路5の入力端子にはAPD1に逆バイ
アス制御信号を送出する逆バイアス制御回路7を介して
APD1の温度補償をする温度補償回路6が接続されて
いる。その温度補償回路6では、温度補償信号が出力す
る。In the APD 1, it is necessary to perform temperature compensation because the optimum multiplication amount differs depending on the temperature change. Therefore, a temperature compensating circuit 6 for compensating the temperature of the APD 1 is connected to an input terminal of the reverse bias circuit 5 via a reverse bias control circuit 7 for transmitting a reverse bias control signal to the APD 1. The temperature compensation circuit 6 outputs a temperature compensation signal.
【0031】その温度補償回路6では、温度補償信号を
逆バイアス制御回路7に入力し、逆バイアス制御信号が
逆バイアス制御回路7より出力され、その逆バイアス制
御信号により逆バイアス回路5を動作させることによ
り、APD1の逆バイアスの予測される温度特性に対応
した温度補償が行えるようになる。In the temperature compensating circuit 6, the temperature compensating signal is input to the reverse bias control circuit 7, the reverse bias control signal is output from the reverse bias control circuit 7, and the reverse bias circuit 5 is operated by the reverse bias control signal. Thus, temperature compensation corresponding to the predicted temperature characteristic of the reverse bias of the APD 1 can be performed.
【0032】次に、本発明の実施例の動作について図1
および図2に基づいて説明する。なお、図2はAGC利
得に対する受光レベルと、APD1に印加する逆バイア
スに対する受光レベルとの相関関係を示す図である。Next, the operation of the embodiment of the present invention will be described with reference to FIG.
A description will be given based on FIG. FIG. 2 is a diagram showing a correlation between the light receiving level with respect to the AGC gain and the light receiving level with respect to the reverse bias applied to the APD 1.
【0033】図1において、APD1に光信号が受信さ
れたときには、そのAPD1で光信号から電気信号に変
換された後、前置増幅回路2で増幅された出力電圧に基
づいて自動利得制御増幅器3で自動利得制御が行われ
る。In FIG. 1, when an optical signal is received by the APD 1, the APD 1 converts the optical signal into an electric signal, and then, based on the output voltage amplified by the preamplifier circuit 2, controls the automatic gain control amplifier 3. Performs automatic gain control.
【0034】またピーク電圧検出回路4では、自動利得
制御増幅器3から繰り返し入力する利得制御出力に応答
してピーク電圧検出回路4でピーク電圧が検出される。
ヒステリシス回路8では、ピーク電圧検出回路4から出
力される電圧に基づいて予め設定しておいたヒステリシ
ス曲線を選択して出力する。In the peak voltage detecting circuit 4, the peak voltage is detected by the peak voltage detecting circuit 4 in response to the gain control output repeatedly input from the automatic gain control amplifier 3.
The hysteresis circuit 8 selects and outputs a preset hysteresis curve based on the voltage output from the peak voltage detection circuit 4.
【0035】一方、逆バイアス制御回路7では、ヒステ
リシス回路8で選択したヒステリシス特性を持った曲線
に基づいて温度補償回路6を動作させることができる。
このとき、逆バイアス制御回路7では、APD1に印加
される逆バイアス電圧がヒステリシス特性を有する2つ
の逆バイアス電圧値による制御出力が逆バイアス回路5
に入力される。このときには、APD1のアノード電極
に印加する逆バイアス電圧が、図2のABまたはCDの
範囲で固定バイアスとなり、APD1のバイアスが応答
しないから、光受信回路の応答速度が早くなる。On the other hand, in the reverse bias control circuit 7, the temperature compensation circuit 6 can be operated based on a curve having a hysteresis characteristic selected by the hysteresis circuit 8.
At this time, in the reverse bias control circuit 7, the reverse bias voltage applied to the APD 1 is controlled by two reverse bias voltage values having hysteresis characteristics.
Is input to At this time, the reverse bias voltage applied to the anode electrode of the APD 1 becomes a fixed bias within the range of AB or CD in FIG. 2, and the response speed of the optical receiving circuit increases because the bias of the APD 1 does not respond.
【0036】このときには、APD1の逆バイアス電圧
が、図2に示す例えば第1のバイアス電圧VHの範囲A
Bと、第2のバイアス電圧VLの範囲CDで受光する
が、温度補償回路6からの出力により、実線を挟む点線
部分を含む逆バイアス電圧の範囲X,Yで温度が補償さ
れるので、APD1から受光される光受信信号のレベル
変動耐力を高められる。At this time, the reverse bias voltage of the APD 1 is set to, for example, the range A of the first bias voltage VH shown in FIG.
B, and light is received in the range CD of the second bias voltage VL, but the temperature is compensated by the output from the temperature compensating circuit 6 in the range X, Y of the reverse bias voltage including the dotted line portion sandwiching the solid line. , The level fluctuation tolerance of the optical reception signal received from the receiver.
【0037】以上により本光受信回路では、固定バイア
ス方式の光受信回路と比較して逆バイアス電圧が2つの
値で対応できるようになるため、受光レベルの範囲が広
くなり、ダイナミックレンジを広くすることができるだ
けでなく、逆バイアスがある範囲AB,CDの範囲では
固定バイアスとなるため、応答速度が早く、しかもレベ
ル変動に対する耐力を向上させることができるようにな
る。As described above, in the present optical receiving circuit, two values of the reverse bias voltage can be used as compared with the optical receiving circuit of the fixed bias system, so that the light receiving level range is widened and the dynamic range is widened. In addition to the above, the fixed bias is applied in the range of the reverse bias in the range AB or CD, so that the response speed is fast and the tolerance to the level fluctuation can be improved.
【0038】またヒステリシス回路8の出力は、受光素
子1の受光レベルに応じた図に2に示すヒステリシス幅
Hが受光レベルの変動幅より大きく設定されるから、受
光レベルの変動幅に対して逆バイアス制御回路7が動作
しないようにすることができる。さらに、受光素子1の
逆バイアス電圧は、第1及び第2の逆バイアス電圧V
H,VLで切り換えることにより、ダイナミックレンジ
をより広くとることができる。The output of the hysteresis circuit 8 has a hysteresis width H shown in FIG. 2 corresponding to the light receiving level of the light receiving element 1 and is set to be larger than the fluctuation width of the light receiving level. The bias control circuit 7 can be prevented from operating. Further, the reverse bias voltage of the light receiving element 1 is the first and second reverse bias voltages V
By switching between H and VL, the dynamic range can be made wider.
【0039】なお、以上に説明した実施例においては、
ヒステリシス回路8の出力が2つの値をもっものとして
制御が行なれる場合について説明したが、ここでいう2
という数字には限定されないことはいうまでもなく、本
発明の趣旨を逸脱しない範囲であれば、2以上であって
もよい。In the embodiment described above,
The case where the control is performed assuming that the output of the hysteresis circuit 8 has two values has been described.
It is needless to say that the number is not limited thereto, and may be two or more as long as the gist of the present invention is not deviated.
【0040】[0040]
【発明の効果】以上説明したように請求項1から請求項
5記載の光受信回路では、ダイナミックレンジを広くす
ることができるとともに、応答速度を早くするこにより
受光レベルの変動に対する耐性を向上させることができ
る。As described above, in the optical receiving circuit according to any one of the first to fifth aspects, the dynamic range can be widened, and the response speed can be increased to improve the resistance to fluctuations in the light receiving level. be able to.
【0041】特に請求項2記載の発明によれば、増幅電
圧が迅速に得られる。また、請求項3記載の発明によれ
ば、従来の固定バイアス方式による光受信回路にくらべ
て受光ダイナミックレンジを広くすることができる。更
に、請求項4記載の発明によれば、受光レベルの変動幅
に対して逆バイアス制御回路が動作しないようにするこ
とにより、光受信レベルの変動耐力を高めることができ
る。また、請求項5記載の発明によれば、ダイナミック
レンジをより広くとることができる。In particular, according to the second aspect of the present invention, an amplified voltage can be obtained quickly. According to the third aspect of the present invention, it is possible to widen the light receiving dynamic range as compared with a conventional optical receiving circuit using a fixed bias system. Further, according to the fourth aspect of the present invention, the reverse bias control circuit does not operate with respect to the fluctuation width of the light receiving level, so that the fluctuation tolerance of the light receiving level can be increased. According to the fifth aspect of the present invention, the dynamic range can be made wider.
【図1】本発明の光受信回路の一実施例のブロック図で
ある。FIG. 1 is a block diagram of an embodiment of an optical receiving circuit according to the present invention.
【図2】本発明の一実施例の動作を説明するための特性
図である。FIG. 2 is a characteristic diagram for explaining the operation of one embodiment of the present invention.
【図3】本発明の他の実施例を示すブロック図である。FIG. 3 is a block diagram showing another embodiment of the present invention.
【図4】従来の光受信回路の一例を示すブロック図であ
る。FIG. 4 is a block diagram illustrating an example of a conventional optical receiving circuit.
【図5】従来の光受信回路の一例の動作説明のための特
性図である。FIG. 5 is a characteristic diagram for explaining an operation of an example of a conventional optical receiving circuit.
1 APD 2 前置増幅回路 3 自動利得制御増幅器 4 ピーク電圧検出回路 5 逆バイアス回路 6 温度補償回路 7 逆バイアス制御回路 8 ヒステリシス回路 50 APD出力電流 51 前置増幅出力 52 AGC制御出力 53 ピーク電圧検出出力 54 ヒステリシス出力 55 温度補償出力 Reference Signs List 1 APD 2 Preamplifier circuit 3 Automatic gain control amplifier 4 Peak voltage detection circuit 5 Reverse bias circuit 6 Temperature compensation circuit 7 Reverse bias control circuit 8 Hysteresis circuit 50 APD output current 51 Preamplification output 52 AGC control output 53 Peak voltage detection Output 54 Hysteresis output 55 Temperature compensation output
───────────────────────────────────────────────────── 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 H04L 25/03 ──────────────────────────────────────────────────続 き Continued on the front page (51) Int.Cl. 6 Identification code Agency reference number FI Technical display location H04L 25/03
Claims (5)
る増幅手段と、 前記光信号のレベル変化に比例して増減する前記増幅手
段の出力信号の振幅の変化に対応して、その出力振幅を
一定に保つようにした利得制御手段と、 この利得制御手段の出力である振幅信号を制御するため
の振幅信号を検出し、その振幅検出信号を前記利得制御
手段へ出力するピーク検出回路と、 前記光信号の受光レベルの変化に対応して、前記受光素
子に印加する逆バイアス電圧を制御して増幅率を切り換
えて履歴信号を出力するヒステリシス回路と、 このヒステリシス回路から出力される履歴信号により逆
バイアス電圧を制御するための逆バイアス制御信号を出
力する逆バイアス制御回路と、 この逆バイアス制御回路から出力される逆バイアス制御
信号により前記受光素子に逆バイアス電圧を付与する逆
バイアス付与回路とを具備することを特徴とする光受信
回路。Amplifying means for converting an optical signal into an electric signal and then amplifying the electrical signal; and an output corresponding to a change in the amplitude of an output signal of the amplifying means which increases and decreases in proportion to a level change of the optical signal. Gain control means for keeping the amplitude constant; and a peak detection circuit for detecting an amplitude signal for controlling an amplitude signal output from the gain control means and outputting the amplitude detection signal to the gain control means. A hysteresis circuit that controls a reverse bias voltage applied to the light receiving element to switch an amplification factor and outputs a history signal in response to a change in a light receiving level of the optical signal; and a history signal output from the hysteresis circuit. A reverse bias control circuit for outputting a reverse bias control signal for controlling a reverse bias voltage by using a reverse bias control signal output from the reverse bias control circuit. Optical receiving circuit characterized by comprising a reverse bias applying circuit that applies a reverse bias voltage to the light receiving element.
換する受光素子と、 この受光素子で得た電気信号を電圧に変換する前置増幅
回路とから成る請求項1記載の光受信回路。2. The optical receiving circuit according to claim 1, wherein said amplifying means comprises a light receiving element for converting an optical signal into an electric signal, and a preamplifier circuit for converting an electric signal obtained by said light receiving element into a voltage. .
子の温度変動の予想値に対応する温度に補正する温度補
償回路からの出力に応答して動作する請求項1または請
求項2記載の光受信回路。3. The light according to claim 1, wherein the reverse bias control circuit operates in response to an output from a temperature compensation circuit for correcting the temperature of the light receiving element to a temperature corresponding to an expected value of the temperature variation. Receiver circuit.
光素子の受光レベルに応じたヒステリシス幅が受光レベ
ルの変動幅より大きく設定されることを特徴とする請求
項1〜請求項4に記載の光受信回路。4. The light according to claim 1, wherein the output of the hysteresis circuit has a hysteresis width corresponding to a light receiving level of the light receiving element set to be larger than a fluctuation width of the light receiving level. Receiver circuit.
及び第2の逆バイアス電圧で切り換えることを特徴とす
る請求項1〜請求項4に記載の光受信回路。5. The method according to claim 1, wherein the reverse bias voltage of the light receiving element is a first voltage.
5. The optical receiving circuit according to claim 1, wherein switching is performed by using a second reverse bias voltage.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5332650A JP2616680B2 (en) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | Optical receiving circuit |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP5332650A JP2616680B2 (en) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | Optical receiving circuit |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH07193545A JPH07193545A (en) | 1995-07-28 |
| JP2616680B2 true JP2616680B2 (en) | 1997-06-04 |
Family
ID=18257338
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP5332650A Expired - Lifetime JP2616680B2 (en) | 1993-12-27 | 1993-12-27 | Optical receiving circuit |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2616680B2 (en) |
-
1993
- 1993-12-27 JP JP5332650A patent/JP2616680B2/en not_active Expired - Lifetime
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JPH07193545A (en) | 1995-07-28 |
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