專利名稱：具有信號(hào)檢出功能的放大電路的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明，是涉及恰好適用于光受信器等的具有信號(hào)檢出功能的放大電路。
背景技術(shù)：
在使用于光通信系統(tǒng)的光受信器中，來自光纖的光信號(hào)通過光電二極管轉(zhuǎn)變?yōu)殡娏骱螅偻ㄟ^可變電阻放大器轉(zhuǎn)變?yōu)殡妷盒盘?hào)，但是，因?yàn)檫@個(gè)信號(hào)在光輸入的最小電平附近非常微小，所以由放大電路放大是必要的。
根據(jù)第1的以前技術(shù)，是采用具有處理微小信號(hào)的初級(jí)放大器和對(duì)應(yīng)于該放大器的輸出信號(hào)生成參照電壓保存到電容中的電容保存型參照電壓生成電路，且這個(gè)參照電壓生成電路的輸出作為下一級(jí)的參照電壓輸入的構(gòu)成的前饋型(feed forward)放大電路(參照非專利文件1)。
另一方面，具有通知光信號(hào)輸入的有無的信號(hào)檢出功能的放大電路已為所知。信號(hào)檢出電路，是由為檢出放大器的輸出振幅的振幅檢出電路和為比較該振幅檢出電路的輸出信號(hào)和所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)電壓的比較器所構(gòu)成。
一般來講，光受信器中的放大器的放大范圍設(shè)定的較大，例如在無輸入狀態(tài)下對(duì)放大器輸出產(chǎn)生較大的干擾。為此，根據(jù)第2的以前技術(shù)，在沒有光信號(hào)輸入的情況或者是光信號(hào)輸入急劇變化的情況下排除放大器輸出中出現(xiàn)的脈沖狀干擾的影響防止信號(hào)檢出電路的誤操作，對(duì)信號(hào)輸出電路的比較器輸出中出現(xiàn)的變動(dòng)用單安定多諧振蕩器和AND柵極屏蔽(參照專利文件1)。還有，根據(jù)第3的以前技術(shù)，對(duì)信號(hào)檢出電路的比較器輸出中出現(xiàn)的變動(dòng)用遲延電路和AND柵極屏蔽(參照專利文件2)。
(非專利文件1)M.Nakamura et al.，″An Instantaneous Response CMOSOptical Receiver IC with Wide Dynamic Range and Extremely HighSensitivity Using Feed-Forward Auto-Bias Adjustment″，IEEE Journal ofSolid-State Circuits，Vol.30，No.9，pp.991-997，September 1995。
(專利文件1)特開平5-191354號(hào)公報(bào)(專利文件2)特開平10-112689號(hào)公報(bào)(發(fā)明所要解決的課題)當(dāng)假設(shè)上述第1的以前技術(shù)和上述第2或者是第3的以前技術(shù)組合得到具有信號(hào)檢出功能的放大電路的情況下，接受參照電壓生成電路的輸出的放大器的輸出信號(hào)提供給信號(hào)檢出電路，在該信號(hào)輸出電路的比較器輸出中出現(xiàn)的變動(dòng)又用單安定多諧振蕩器和AND柵極屏蔽。
然而，象光信號(hào)的輸入剛一開始或者是輸入剛一停止時(shí)那樣的該放大電路的輸入信號(hào)急劇變化的情況下，在參照電壓生成電路的輸出電壓上產(chǎn)生低頻過渡對(duì)應(yīng)。這個(gè)過渡對(duì)應(yīng)比原來的信號(hào)成份的頻率低，到其變動(dòng)消失為止所要時(shí)間長。因此，為了防止這個(gè)過渡對(duì)應(yīng)對(duì)信號(hào)檢出結(jié)果的壞影響，較長地設(shè)定信號(hào)檢出電路的比較器輸出中出現(xiàn)的變動(dòng)的屏蔽時(shí)間，且有必要調(diào)整為最適時(shí)間。而這樣，對(duì)集成化和小型化方面也會(huì)帶來不利。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明，是鑒于上述課題所發(fā)明的，其目的為提供防止由于參照電壓生成電路的過渡對(duì)應(yīng)的影響的信號(hào)檢出電路的誤操作，且有利于集成化及小型化的構(gòu)成的具有信號(hào)檢出功能的放大電路。
(為解決課題的方法)為了達(dá)成這個(gè)目的，本發(fā)明的第1放大電路，采用包括具有為放大輸入信號(hào)的放大器和為從放大器的輸出生成參照電壓的參照電壓生成電路的主放大部分；為消除比上述輸入信號(hào)所具有的頻率成份低的頻率成份而連接在上述放大器的輸出上的濾波電路；連接在該濾波電路的輸出上的振幅檢出電路；比較該振幅檢出電路的輸出信號(hào)和所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)電壓的比較器的構(gòu)成。
還有，本發(fā)明的第2放大電路，采用包括具有放大輸入信號(hào)輸出差動(dòng)信號(hào)的差動(dòng)輸出型放大器和從構(gòu)成該放大器的差動(dòng)輸出信號(hào)中至少一個(gè)生成參照電壓的參照電壓生成電路的主放大部分；為除去比上述輸入信號(hào)所具有的頻率成份低的頻率成份連接在上述放大器的差動(dòng)輸出上的第1及第2濾波電路；連接在該第1及第2濾波電路的輸出上的振幅檢出電路；比較該振幅檢出電路的輸出信號(hào)和所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)電壓的比較器的構(gòu)成。
(發(fā)明的效果)只要根據(jù)本發(fā)明，不受輸入狀態(tài)變化時(shí)的參照電壓生成電路的過渡對(duì)應(yīng)的影響而正確檢出信號(hào)就成為可能。


圖1，是表示本發(fā)明所涉及的放大電路的構(gòu)成例的方塊圖。
圖2，是表示本發(fā)明所涉及的放大電路的其他構(gòu)成例的方塊圖。
圖3，是表示圖1及圖2中濾波電路構(gòu)成例的電路圖。
圖4，是表示圖1中的各部分的信號(hào)波形圖。
(符號(hào)說明)10、20、30主放大部分11、21、31放大器12、22參照電壓生成電路40、41、42轉(zhuǎn)換器50、51、52濾波電路53差動(dòng)單轉(zhuǎn)換電路60振幅檢出電路70比較器81～84轉(zhuǎn)換器具體實(shí)施方式
以下，參照?qǐng)D面詳細(xì)說明本發(fā)明的實(shí)施方式。
圖1，是表示本發(fā)明所涉及的放大電路的構(gòu)成例的方塊圖。圖1的放大電路是使用光接受器的多級(jí)構(gòu)成的放大電路，連接了復(fù)數(shù)個(gè)主放大部分10、20、30的放大電路。第1主放大部分10，具有差動(dòng)輸出型的放大器11和從該放大器11的差動(dòng)輸出的至少一個(gè)生成參照電壓保存在電容中的參照電壓生成電路12。第2主放大部分20，具有接受第1主放大部分10的輸出的差動(dòng)輸入且差動(dòng)輸出型的放大器21和從該放大器21的差動(dòng)輸出的至少一個(gè)生成參照電壓的參照電壓生成電路22。31，是第3主放大部分30的放大器。第2主放大部分20中的放大器21的輸入上，連接著第1主放大部分10的放大器11的差動(dòng)輸出的一個(gè)和參照電壓生成電路12的輸出。還有，第3的主放大部分30的放大器31的輸入上，連接著第2主放大部分20的放大器21的差動(dòng)輸出的一個(gè)和參照電壓生成電路22的輸出。
圖1的放大電路，還包括轉(zhuǎn)換器40、濾波電路50、振幅輸出電路60、比較器70。轉(zhuǎn)換器40，選擇主放大部分10、20、30的各個(gè)輸出中的任何一個(gè)連接到濾波電路50。濾波電路50，為除去比該放大電路的輸入信號(hào)所具有的頻率成份低的頻率成份，使其具有高通濾波(HPF)或者是帶通濾波(BPF)的特性。振幅檢出電路60，是為檢出通過濾波電路50的放大器輸出振幅的電路。比較器70，比較振幅檢出電路60的輸出信號(hào)和所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)電壓Vref，將該比較結(jié)果作為光信號(hào)的檢出信號(hào)輸出。
圖2，是表示本發(fā)明所涉及的放大電路的其他構(gòu)成例的方塊圖。圖2的放大電路，包括加在圖1中的復(fù)數(shù)個(gè)主放大部分10、20、30上的，第1及第2濾波電路51、52；差動(dòng)單轉(zhuǎn)變電路53；振幅輸出電路60、比較器70。第1及第2轉(zhuǎn)換器41、42，選擇主放大部分10、20、30中的任何一個(gè)，并將該選擇了的主放大部分的放大器(如21)的差動(dòng)輸出連接到第1及第2濾波電路51、52。第1及第2濾波電路51、52，為除去比該放大電路的輸入信號(hào)所具有的頻率成份低的頻率成份，使其具有高通濾波(HPF)或者是帶通濾波(BPF)的特性。差動(dòng)單轉(zhuǎn)換電路53，將由第1及第2濾波電路51、52的各個(gè)輸出構(gòu)成的差動(dòng)信號(hào)轉(zhuǎn)換為單截止信號(hào)。振幅檢出電路60，是為檢出通過濾波電路51、52及差動(dòng)單轉(zhuǎn)換電路53的放大器輸出振幅的電路。比較器70，比較振幅檢出電路60的輸出信號(hào)和所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)電壓Vref，將該比較結(jié)果作為光信號(hào)的檢出信號(hào)輸出。
圖3，表示圖1及圖2中的濾波電路50、51、52的構(gòu)成例。圖3的例，是具有改變通過信號(hào)的帶域功能的HPF。具體地講，通過由轉(zhuǎn)換器81～84轉(zhuǎn)換電容及阻抗的連接轉(zhuǎn)換電路定數(shù)(電容值及電阻值)，可調(diào)整濾波電路的帶域。由此，對(duì)應(yīng)于通信速度柔和地調(diào)整通過信號(hào)的帶域就成為了可能。且，使BPF具有帶域調(diào)整功能也就成為了可能。
圖4，是表示光信號(hào)的輸入停止時(shí)的圖1中的各部分w1～w6的信號(hào)波形。在此，第2主放大部分20是通過轉(zhuǎn)換器40選擇的主放大部分。
根據(jù)圖4，只要向第1主放大部分10的信號(hào)w1的輸入停止后，對(duì)應(yīng)于此的放大器11的輸出信號(hào)也就停止了。在此，參照電壓生成電路12的輸出信號(hào)w3，表示具有比w1所有的頻率成份低的頻率成份的過渡對(duì)應(yīng)。為將該過渡頻率成份輸入到下一級(jí)放大器21，這個(gè)放大器21的輸出信號(hào)w4包含信號(hào)w1所沒有的過渡對(duì)應(yīng)成份。然而，這個(gè)信號(hào)w4中的過渡對(duì)應(yīng)成份通過濾波電路50除去的結(jié)果，不包含過渡對(duì)應(yīng)成份的信號(hào)w5提供給振幅檢出電路60。因此，比較器70，可以不受過渡對(duì)應(yīng)成份的影響輸出正確檢出信號(hào)w6。
如上所述，根據(jù)圖1的構(gòu)成，輸入狀態(tài)變化時(shí)生成的參照電壓生成電路12、22的過渡對(duì)應(yīng)的影響，正確檢出信號(hào)就成為可能。還有，根據(jù)圖2，由從差動(dòng)信號(hào)檢出振幅，即便是在更小的信號(hào)中不受干擾的影響進(jìn)行正確的信號(hào)檢出成為可能。
光受信器的光信號(hào)的電平，由于發(fā)送器和接受器之間的距離等的使用條件發(fā)生較大的變化。為此，最好的是將輸入信號(hào)能夠設(shè)定在放大電路能夠檢出電平的廣范圍內(nèi)。通常，振幅檢出電路60能夠檢出的范圍上限、下限均有極限。調(diào)整檢出輸入信號(hào)的電平使用時(shí)，超過這個(gè)范圍的電平就不可能正確檢出。因此，如圖1及圖2所示，使為檢出振幅的放大級(jí)對(duì)應(yīng)輸入電平，通過分別選擇輸入電平小的情況的下一級(jí)放大器的輸出及輸入電平大的情況下的上一級(jí)的放大器的輸出，廣范圍的輸入領(lǐng)域信號(hào)的檢出成為可能。
且，作為濾波電路50、51、52只要使用BPF，既可以除去低頻過渡對(duì)應(yīng)成份，也可以除去高頻干擾成份，更正確的振幅檢出成為可能，所以提高信號(hào)的檢出精確度就成為了可能。
(產(chǎn)業(yè)上的利用可能性)正如以上說明的那樣，本發(fā)明涉及的具有信號(hào)檢出功能的放大電路，包含對(duì)集成化及小型化有利的構(gòu)成，對(duì)光受信器等是有用的。
權(quán)利要求
1.一種放大電路，其特征為包括具有放大輸入信號(hào)的放大器和從該放大器的輸出中生成參照電壓的參照電壓生成電路的主放大部分；為了消除比上述輸入信號(hào)所具有的頻率成份低的頻率成份而連接在上述放大器的輸出上的濾波電路；連接在上述濾波電路的輸出上的振幅檢出電路；以及比較上述振幅檢出電路的輸出信號(hào)和所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)電壓的比較器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大電路，其特征為包含復(fù)數(shù)個(gè)上述主放大部分，該復(fù)數(shù)個(gè)主放大部分為串聯(lián)的多級(jí)構(gòu)成，還包括選擇上述復(fù)數(shù)個(gè)主放大部分的各個(gè)放大器的輸出中的任何一個(gè)與上述濾波電路連接的轉(zhuǎn)換器。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大電路，其特征為上述濾波電路為高通濾波電路。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大電路，其特征為上述濾波電路為帶通濾波電路。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的放大電路，其特征為上述濾波電路具有改變通過的信號(hào)帶域的功能。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的放大電路，其特征為上述濾波電路，通過轉(zhuǎn)換構(gòu)成該濾波電路的阻抗及電容的連接，使阻抗值及電容值的調(diào)整成為可能。
7.一種放大電路，其特征為包括具有放大輸入信號(hào)輸出差動(dòng)信號(hào)的差動(dòng)輸出型放大器和從構(gòu)成該放大器的差動(dòng)輸出信號(hào)中的至少其中之一生成參照電壓的參照電壓生成電路的主放大部分；為了除去比上述輸入信號(hào)所具有的頻率成份低的頻率成份而連接在上述放大器的差動(dòng)輸出上的第1及第2濾波電路；連接在上述第1及第2濾波電路的輸出上的振幅檢出電路；以及比較上述振幅檢出電路的輸出信號(hào)和所規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)電壓的比較器。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的放大電路，其特征為包含復(fù)數(shù)個(gè)上述主放大部分，該復(fù)數(shù)個(gè)主放大部分為串聯(lián)的多級(jí)構(gòu)成，還包括選擇上述的復(fù)數(shù)個(gè)主放大部分的任何一個(gè)放大器的輸出，將選擇的主放大部分的上述放大器的差動(dòng)輸出連接到上述第1及第2濾波電路的第1及第2轉(zhuǎn)換器。
9.根據(jù)權(quán)利要求7所述的放大電路，其特征為上述第1及第2濾波電路均為高通濾波電路。
10.根據(jù)權(quán)利要求7所述的放大電路，其特征為上述第1及第2濾波電路均為帶通濾波電路。
11.根據(jù)權(quán)利要求7所述的放大電路，其特征為上述第1及第2濾波電路具有可改變各自通過的信號(hào)帶域的功能。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的放大電路，其特征為上述第1及第2濾波電路，通過轉(zhuǎn)換構(gòu)成該各濾波電路的阻抗及電容的連接，使阻抗值及電容值的調(diào)整成為可能。
全文摘要
一種為提供在通信剛一開始及通信剛一結(jié)束那樣的輸入信號(hào)急劇變化的時(shí)刻也能正確檢出重現(xiàn)輸入光信號(hào)的光受信器用放大電路。主放大部分(10)上，設(shè)置了為放大輸入信號(hào)的放大器(11)和從該放大器(11)的輸出信號(hào)生成參照電壓的參照電壓生成電路(12)，與具有同樣內(nèi)部構(gòu)成的其他主放大部分(20、30)串聯(lián)連接。還設(shè)置為選擇這些主放大部分(10、20、30)的各個(gè)輸出中的任何一個(gè)的轉(zhuǎn)換器(40)，當(dāng)由濾波電路(50)除去了比該放大電路的輸入信號(hào)所具有的頻率成分低的頻率成分后，在振幅輸出電路(60)及比較器(70)中檢出輸入信號(hào)的有無。
文檔編號(hào)H03F3/08GK1578123SQ20041006218
公開日2005年2月9日 申請(qǐng)日期2004年7月2日 優(yōu)先權(quán)日2003年7月16日
發(fā)明者武田憲明 申請(qǐng)人:松下電器產(chǎn)業(yè)株式會(huì)社