接收器以及接收方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及接收器以及接收方法。
【背景技術(shù)】
[0002]作為實(shí)現(xiàn)使用了光纖的公共線(xiàn)路網(wǎng)的方式，廣泛采用了作為接入系光通信系統(tǒng)之一的方式的PON(Passive Optical Network:無(wú)源光網(wǎng)絡(luò))系統(tǒng)。
[0003]PON系統(tǒng)由I臺(tái)作為局側(cè)裝置的0LT(0ptical Line Terminal:光線(xiàn)路終端)、和多臺(tái)經(jīng)由光學(xué)星形親合器與OLT連接的作為加入者終端裝置的ONU(Optical Network Unit:光網(wǎng)絡(luò)單元)構(gòu)成。
[0004]光學(xué)星形耦合器與ONU之間的距離按照每個(gè)ONU而不同。因此，OLT經(jīng)由光學(xué)星形耦合器接收的光信號(hào)的受光強(qiáng)度也按照每個(gè)ONU而不同。因此，為了使得即使在受光強(qiáng)度不同的情況下也能夠接收光信號(hào)，在OLT中需要具有較大動(dòng)態(tài)范圍的接收器。
[0005]具有較大動(dòng)態(tài)范圍的接收器通常具備AGC(Automatic Gain Control:自動(dòng)增益控制)，即，通過(guò)在光信號(hào)的受光強(qiáng)度較弱的情況下提高增益(將所輸入的電流轉(zhuǎn)換為電壓的增益)，在光信號(hào)的受光強(qiáng)度較強(qiáng)的情況下降低增益，使轉(zhuǎn)換后的電壓信號(hào)成為均勻的振巾畐。
[0006]對(duì)于AGC，存在各種方式。例如，在專(zhuān)利文獻(xiàn)I中公開(kāi)了如下方法(反饋控制方法):根據(jù)從互阻放大器輸出的電壓的平均值，使互阻放大器的反饋電阻(決定互阻放大器的增益的電阻)的值連續(xù)地變化，從而控制互阻放大器的增益。此外，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2中公開(kāi)了如下方法(前饋控制方法):利用與由光電二極管接收到的光信號(hào)的受光強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的電流自身，使互阻放大器的反饋電阻的值連續(xù)地變化，從而控制增益。
[0007]現(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)
[0008]專(zhuān)利文獻(xiàn)
[0009]專(zhuān)利文獻(xiàn)1:日本特許第4361087號(hào)公報(bào)
[0010]專(zhuān)利文獻(xiàn)2:日本特許第3329302號(hào)公報(bào)

【發(fā)明內(nèi)容】

[0011]發(fā)明所要解決的課題
[0012]如上所述，專(zhuān)利文獻(xiàn)I所公開(kāi)的技術(shù)利用了反饋控制，即如下控制:根據(jù)從互阻放大器輸出的電壓的平均值，使互阻放大器的反饋電阻的值變化。這里，反饋控制根據(jù)檢測(cè)結(jié)果(所輸出的電壓的平均值)進(jìn)行控制，因此在發(fā)生了擾亂控制的外在因素的情況下，只有在來(lái)自外在因素的影響顯現(xiàn)在檢測(cè)結(jié)果中起，才能進(jìn)行控制。因此，在通過(guò)反饋控制將互阻放大器的增益設(shè)為恒定的情況下，存在收斂到期望的增益為止需要較長(zhǎng)時(shí)間的問(wèn)題。
[0013]此外，如上所述，專(zhuān)利文獻(xiàn)2所公開(kāi)的技術(shù)利用了前饋控制，即如下控制:利用與由光電二極管接收到的光信號(hào)的受光強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的電流，使互阻放大器的反饋電阻的值變化。這里，對(duì)于前饋控制，在發(fā)生了擾亂控制的外在因素的情況下，在顯現(xiàn)來(lái)自該外在因素的影響之前，提前進(jìn)行消除該影響的控制。因此，前饋控制與反饋控制相比，能夠在短時(shí)間內(nèi)收斂到期望的增益。
[0014]但是，如上所述，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2所公開(kāi)的技術(shù)中，利用與由光電二極管接收到的光信號(hào)的受光強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的電流自身，使互阻放大器的反饋電阻的值變化，從而使互阻放大器的增益變化。因此，從光電二極管輸出的電流必須為不被噪聲掩蓋那樣的、例如超過(guò)預(yù)先確定的閾值的大小。這里，為了增大從光電二極管輸出的電流，在受光強(qiáng)度不變的情況下，必須向光電二極管施加較高的反向偏置電壓。因此，光電二極管等接收光信號(hào)的受光部和與受光部串聯(lián)連接的功能部(例如，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2所公開(kāi)的技術(shù)中，為電流鏡電路)中需要較高的耐壓。另一方面，不與被施加較高的反向偏置電壓的受光部連接的其他功能部(例如，在專(zhuān)利文獻(xiàn)2所公開(kāi)的技術(shù)中，是用于使反饋電阻的值變化的互阻放大器阻抗5)沒(méi)有被施加反向偏置電壓，因此不需要較高的耐壓。因此，存在以下問(wèn)題:由于耐壓的不同，無(wú)法將功能部集成到同一 ICdntegrated Circuit:集成電路)上。
[0015]本發(fā)明正是鑒于上述實(shí)際情況而完成的，其目的在于提供一種與反饋控制相比，能夠在短時(shí)間內(nèi)收斂到期望的增益、且能夠由具有均勻的耐壓的功能部構(gòu)成的接收器以及接收方法。
[0016]用于解決課題的手段
[0017]為了達(dá)到上述目的，本發(fā)明的接收器的受光部輸出電流信號(hào)，該電流信號(hào)示出與接收到的光信號(hào)的強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的值。放大轉(zhuǎn)換部將從受光部輸出的電流信號(hào)放大，轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，并輸出所轉(zhuǎn)換的電壓信號(hào)。電流生成部生成與從受光部輸出的電流信號(hào)對(duì)應(yīng)的、示出比電流信號(hào)的值大的值的電流。變更部根據(jù)由電流生成部生成的電流的大小，改變放大轉(zhuǎn)換部的增益。
[0018]發(fā)明效果
[0019]根據(jù)本發(fā)明，與反饋控制相比，能夠在短時(shí)間內(nèi)收斂到期望的增益、且能夠由具有均勻的耐壓的功能部構(gòu)成。
【附圖說(shuō)明】
[0020]圖1是本發(fā)明實(shí)施方式I的接收器的電路圖。
[0021]圖2的(a)是示出接收到了光信號(hào)的情況下的受光強(qiáng)度的時(shí)間變化的圖，圖2的(b)是示出從電流源輸出的電流、經(jīng)由反饋電阻流入電流源的電流以及流入發(fā)射極跟隨器電路的晶體管的集電極端子的電流之間的關(guān)系的圖。
[0022]圖3是本發(fā)明實(shí)施方式2的接收器的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0023](實(shí)施方式I)
[0024]以下，參照?qǐng)D1和圖2說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施方式I的接收器10。接收器10接收分組信號(hào)(光信號(hào))，將接收到的分組信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)并輸出。另外，分組信號(hào)是示出間歇且不連續(xù)的波形的猝發(fā)信號(hào)(burst signal)。
[0025]如圖1所示，接收器10具有光電二極管11、互阻放大器(transimpedanceamplifier) 12和限幅放大器13。
[0026]向光電二極管11的陰極端子施加直流電壓Vcc (例如50伏)。此外，光電二極管11的陽(yáng)極端子與互阻放大器12的晶體管TRl的基極端子以及互阻放大器12的反饋電阻16的一端連接。由此，向光電二極管11施加反向偏置電壓。
[0027]光電二極管11將接收到的分組信號(hào)(光信號(hào))轉(zhuǎn)換為電流，并將所轉(zhuǎn)換的電流輸出到互阻放大器12。換言之，光電二極管11將電流信號(hào)1ut輸出到互阻放大器12，電流信號(hào)1ut示出與接收到的分組信號(hào)的受光強(qiáng)度對(duì)應(yīng)的值。
[0028]互阻放大器12將從光電二極管11輸出的電流信號(hào)1ut放大，轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)，并將所轉(zhuǎn)換的電壓信號(hào)輸出到限幅放大器13。
[0029]互阻放大器12具有發(fā)射極接地電路14、發(fā)射極跟隨器電路15、反饋電阻16、電流檢測(cè)電路17、電流電壓轉(zhuǎn)換電路18和電平轉(zhuǎn)換電路19。
[0030]發(fā)射極接地電路14將從光電二極管11輸出的電流信號(hào)放大，并將放大后的電流信號(hào)輸出到發(fā)射極跟隨器電路15。
[0031]發(fā)射極接地電路14具有電阻Rl和R2、npn型晶體管TRl。晶體管TRl的基極端子與光電二極管11的陽(yáng)極端子以及反饋電阻16的一端連接。晶體管TRl的發(fā)射極端子與電阻R2的一端連接。電阻R2的另一端被接地。此外，晶體管TRl的集電極端子與發(fā)射極跟隨器電路15的晶體管TR2的基極端子以及電阻Rl的一端連接。并且，向電阻Rl的另一端施加直流電壓Vdd (例如3.3伏)。
[0032]根據(jù)上述連接，發(fā)射極接地電路14從晶體管TRl的基極端子輸入從光電二極管11輸出的電流信號(hào)1ut的一部分，進(jìn)行放大，并從晶體管TRl的集電極端子輸出放大后的電流信號(hào)。
[0033]發(fā)射極跟隨器電路15是如下的緩沖放大電路:將從發(fā)射極接地電路14輸出的放大后的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓，并將所轉(zhuǎn)換的電壓(電壓信號(hào))輸出到限幅放大器13。
[0034]發(fā)射極跟隨器電路15具有npn型晶體管TR2、和供給直流電流Iea的電流源S。
[0035]晶體管TR2的基極端子與發(fā)射極接地電路14的晶體管TRl的集電極端子連接。晶體管TR2的集電極端子與設(shè)置于電流檢測(cè)電路(將示出與流入晶體管TR2的集電極端子的電流Ic相同值的電流Ica輸出到電流電壓轉(zhuǎn)換電路18的電路)17的檢測(cè)端子(用于檢測(cè)流入晶體管TR2的集電極端子的電流Ic的端子)連接。此外，晶體管TR2的發(fā)射極端子與反饋電阻16的另一端以及電流源S的輸入端子連接。此外，晶體管TR2的發(fā)射極端子經(jīng)由輸出端子Vout與限幅放大器13的輸入端子連接。并且，電流源S的輸出端子被接地。
[0036]根據(jù)上述連接，發(fā)射極跟隨器電路15從晶體管TR2的基極端子輸入從發(fā)射極接地電路14輸出的放大后的電流信號(hào)，將所輸入的放大后的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓，并經(jīng)由輸出端子Vout，將所轉(zhuǎn)換的電壓信號(hào)輸出到限幅放大器13。
[0037]反饋電阻16是用于對(duì)流入發(fā)射極接地電路14的晶體管TRl的基極端子的電流Ir進(jìn)行調(diào)節(jié)的電阻。反饋電阻16被串聯(lián)連接在晶體管TRl的基極端子與電流源S的輸入端子之間。
[0038]反饋電阻16是可變電阻，根據(jù)從電平轉(zhuǎn)換電路19輸出的電壓的值，改變自身的電阻值。具體而言，如果從電平轉(zhuǎn)換電路19輸出的電壓升高，則反饋電阻16伴隨于此增大自身的電阻值，如果從電平轉(zhuǎn)換電路19輸出的電壓降低，則反饋電阻16伴隨于此減小自身的電阻值。根據(jù)反饋電阻16的電阻值，決定互阻放大器12的增益(將所輸入的電流信號(hào)轉(zhuǎn)換為電壓信號(hào)的增益)。具體而言，如果反饋電阻16的電阻值增大，則互阻放大器12的增益增大，如果反饋電阻16的電阻值減小，則互阻放大器12的增益減小。
[0039]如上所述，電流檢測(cè)電路17將示出與流入晶體管TR2的集電極端子的電流Ic相同值的電流Ica輸出到電流電壓轉(zhuǎn)換電路18。電流檢測(cè)電路17例如由倍率為I的電流鏡電路構(gòu)成。在電流檢測(cè)電路17例如由倍率為I的電流鏡電路構(gòu)成的情況下，該電流鏡電路的輸入端子(由晶體管形成二極管一側(cè)的電流輸入端子)作為用于檢測(cè)流入晶體管TR2的集電極端子的電流的檢測(cè)端子，與晶體管TR2的集電極端子連接。并且，電流鏡電路的輸出端子(與形成二極管的晶體管相對(duì)的晶體管側(cè)的電流輸出端子)與電流電壓轉(zhuǎn)換電路18的輸入端子連接。
[0040]此外，晶體