專利名稱：光信號(hào)切斷檢測(cè)電路和光接收器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種光通信技術(shù)，更具體地涉及能夠正確地檢測(cè)是否存在光信號(hào)輸入的光信號(hào)檢測(cè)技術(shù)。
背景技術(shù)：
在作為高速寬帶光傳輸方法的FTTH(光纖到戶)系統(tǒng)所采用的PON(無源光網(wǎng)絡(luò))中，基站側(cè)上容納多個(gè)用戶的OLT(光線路終端)和用戶側(cè)上端接光學(xué)訂戶線路的ONU(光網(wǎng)絡(luò)單元)經(jīng)由光纖連接，以雙向傳輸信號(hào)。在連接新ONU的情況下，如果OLT的光接收電路在沒有光輸入的情況下不具有防止不必要噪聲輸出的噪聲掩蔽功能，連接至模擬前端的后續(xù)級(jí)的接入控制器需要通過特定算法來確定接收到的光信號(hào)是噪聲還是來自新連接ONU的光信號(hào)。這里，隨著上層復(fù)雜性的增長(zhǎng)，成本增加，并且通信控制變得低效。 一方面，提供了一種用于OLT光接收電路的技術(shù)，該技術(shù)使光信號(hào)切斷檢測(cè)電路基于從跨阻放大器(TIA)輸出的電信號(hào)來確定是否存在光信號(hào)輸入,并且在沒有光信號(hào)的情況下防止從光接收器輸出不必要噪聲(例如，參見專利文獻(xiàn)I)。如圖10所示，在光接收器200中，將光電二極管ro接收到的光信號(hào)Pin光電轉(zhuǎn)換成光電流信號(hào)Iin，并且被用作預(yù)放大器的跨阻放大器TIA放大。將來自跨阻放大器TIA的電信號(hào)Tout輸入至用作后放大器的限幅放大器LA以進(jìn)行放大，從而將具有不同強(qiáng)度的光信號(hào)Pin變?yōu)榫哂蓄A(yù)定幅度的電信號(hào)，并且作為接收輸出Rout輸出。諸如CDR(時(shí)鐘數(shù)據(jù)恢復(fù))或定時(shí)調(diào)節(jié)電路等的波形整形電路通常連接至限幅放大器LA的后續(xù)級(jí)，以從數(shù)據(jù)信號(hào)中提取時(shí)鐘信號(hào)，并且執(zhí)行波形整形以獲得容易處理的數(shù)字信號(hào)。另一方面，在跨阻放大器TIA的后續(xù)級(jí)處提供與限幅放大器LA并聯(lián)的用于確定光信號(hào)Pin的接收的光信號(hào)切斷檢測(cè)電路(L0S :信號(hào)丟失)。光信號(hào)切斷檢測(cè)電路20產(chǎn)生對(duì)是否接收到具有足夠信號(hào)強(qiáng)度的光信號(hào)Pin加以表示的信號(hào)切斷檢測(cè)信號(hào)L0S，從而檢測(cè)通信錯(cuò)誤，或者執(zhí)行靜噪電路控制，以在沒有信號(hào)的情況下切斷從限幅放大器LA輸出的噪聲。在光信號(hào)切斷檢測(cè)電路20中，僅當(dāng)接收到光信號(hào)Pin時(shí)，比較器21才輸出比較輸出信號(hào)Cout。SR鎖存器22保持比較輸出信號(hào)Cout，并且將該信號(hào)轉(zhuǎn)換成由DC信號(hào)形成的信號(hào)切斷檢測(cè)信號(hào)L0S。重置信號(hào)RESET取消了 SR鎖存器22中對(duì)信號(hào)切斷檢測(cè)信號(hào)LOS的保持。例如，在以PON系統(tǒng)為代表的突發(fā)通信中，PON控制IC能夠在突發(fā)分組接收結(jié)束時(shí)輸出重置信號(hào)RESET。因此，例如使用信號(hào)切斷檢測(cè)信號(hào)LOS作為限幅放大器LA的輸出控制信號(hào)來控制靜噪電路，并且在從接收重置信號(hào)一直到接收下個(gè)突發(fā)信號(hào)之間閉合靜噪電路，使得能夠防止從限幅放大器LA輸出噪聲。當(dāng)接收到突發(fā)信號(hào)時(shí)，可以斷開靜噪電路以返回正常接收狀態(tài)。圖11中示出的比較器21包括偏置電路21A、第一級(jí)放大電路21B、第一級(jí)射極跟隨器電路21C、以及第二級(jí)放大電路21D。從跨阻放大器TIA輸入的電信號(hào)Tout的非反相信號(hào)Tout+和反相信號(hào)Tout-經(jīng)由耦合電容器C與偏置電路2IA進(jìn)行AC耦合。由于耦合電容器C是差分電路，因此將非反相信號(hào)Tout+和反相信號(hào)Tout-的差分波形分別輸入至第一級(jí)放大電路21B的一對(duì)差分晶體管Ql和Q2。當(dāng)該對(duì)差分晶體管Ql和Q2的負(fù)載電阻器R5和R6彼此具有不同值時(shí)，第一級(jí)放大電路21B的每個(gè)輸出在DC電平下具有偏移電壓。因此，除非輸入具有足夠幅度的非反相信號(hào)Tout+和反相信號(hào)Tout-，否則第一級(jí)放大電路21B的輸出幅度不足，并且不能形成差分信號(hào)，即來自晶體管Ql的非反相輸出和來自晶體管Q2的反相輸出不交叉。為此，經(jīng)由第一級(jí)射極跟隨器電路21C連接的第二級(jí)放大電路21D不輸出比較輸出信號(hào)Cout，并且將信號(hào)保持在低電平。
另一方面，如果輸入具有足夠幅度的非反相信號(hào)Tout+和反相信號(hào)Tout-，則來自晶體管Ql的非反相輸出和來自晶體管Q2的反相輸出交叉。因此，與交叉相對(duì)應(yīng)的高電平和低電平作為比較輸出信號(hào)Cout交替出現(xiàn)。由于SR鎖存器22保持比較輸出信號(hào)Cout，因此例如在接收光信號(hào)Pin時(shí)連續(xù)輸出高電平信號(hào)作為比較輸出信號(hào)Cout。因此作為該電路的特征,一旦輸出高電平信號(hào)作為比較輸出信號(hào)Cout，就保持該電平。因此能夠?qū)崿F(xiàn)立即響應(yīng)信號(hào)接收的高速光信號(hào)切斷檢測(cè)電路20?，F(xiàn)有技術(shù)文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)專利文獻(xiàn)I :日本專利特開No. 2009-044228

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的問題然而，在上述現(xiàn)有技術(shù)中，不能在沒有任何必要外部控制信號(hào)的情況下執(zhí)行自主操作并正確地檢測(cè)是否存在光信號(hào)輸入。S卩，上述光信號(hào)切斷檢測(cè)電路20被配置為使SR鎖存器22保持比較器21的比較輸出信號(hào)Cout。利用這種布置，從能夠快速地檢測(cè)和指示光信號(hào)Pin從信號(hào)切斷狀態(tài)變化到信號(hào)接收狀態(tài)。然而，不能檢測(cè)光信號(hào)從信號(hào)接收狀態(tài)變化到信號(hào)切斷狀態(tài)。此外，自主操作是不可能的，這是因?yàn)樽鳛橥獠靠刂菩盘?hào)，重置SR鎖存器22的重置信號(hào)RESET是必不可少的。當(dāng)使用SR鎖存器22時(shí)，會(huì)根據(jù)比較器21的比較輸出信號(hào)Cout的邏輯電平與重置信號(hào)RESET的邏輯電平之間的關(guān)系而出現(xiàn)不確定邏輯。可以通過使用JK觸發(fā)電路代替SR鎖存器22以解決該問題。然而，該電路單獨(dú)需要時(shí)鐘信號(hào)。當(dāng)比較器21輸出高電平的至少一個(gè)脈沖作為比較輸出信號(hào)Cout時(shí)，SR鎖存器22連續(xù)輸出高電平信號(hào)作為信號(hào)切斷檢測(cè)信號(hào)L0S。這會(huì)在光信號(hào)Pin的信號(hào)切斷時(shí)輸入大噪聲的情況下導(dǎo)致操作錯(cuò)誤。因此，當(dāng)在光接收器中使用該傳統(tǒng)技術(shù)時(shí)，不能在沒有光信號(hào)的情況下正確地驅(qū)動(dòng)防止不必要噪聲輸出的噪聲掩蔽功能。
實(shí)現(xiàn)了本發(fā)明以解決上述問題，并且本發(fā)明的目的在于提供ー種光信號(hào)檢測(cè)技木，允許執(zhí)行自主操作而無需任何必要的外部控制信號(hào)，并且正確地檢測(cè)是否存在光信號(hào)輸入。解決問題的手段為了實(shí)現(xiàn)上述目標(biāo)，根據(jù)本發(fā)明提供了ー種光信號(hào)切斷檢測(cè)電路，基于通過對(duì)由脈沖序列形成的光信號(hào)進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換而獲得的電信號(hào)來檢測(cè)是否存在光信號(hào)輸入，該光信號(hào)切斷檢測(cè)電路包括比較器，從經(jīng)由耦合電容器輸入的電信號(hào)中輸出幅度不小于參考值的脈沖作為比較輸出信號(hào)；以及模擬保持電路，利用比較輸出信號(hào)中包含的每個(gè)脈沖對(duì)保持電容器進(jìn)行充電，并且通過放電電阻器去除通過充電而獲得的DC電壓，從而產(chǎn)生根據(jù)是否存在光信號(hào)輸入而變化的保持輸出信號(hào)。根據(jù)本發(fā)明，提供了ー種光接收器，包括光電轉(zhuǎn)換元件，將由脈沖序列形成的光信號(hào)光電轉(zhuǎn)換成光電流信號(hào)，并且輸出光電流信號(hào)；跨阻放大器，對(duì)光電流信號(hào)進(jìn)行放大，并且輸出包括反相信號(hào)和非反相信號(hào)在內(nèi)的電信號(hào)；限幅放大器，將電信號(hào)中包含的脈沖 序列的每個(gè)脈沖放大到預(yù)定幅度，并且輸出脈沖；以及上述光信號(hào)切斷檢測(cè)電路之一，基于電信號(hào)來檢測(cè)是否存在光信號(hào)輸入。本發(fā)明的效果根據(jù)本發(fā)明，能夠執(zhí)行自主操作，而無需光信號(hào)切斷檢測(cè)電路之外的任何必要的外部控制信號(hào)(例如重置信號(hào))，并且能夠正確地檢測(cè)是否存在光信號(hào)輸入。由于不必輸入外部控制信號(hào)，因此電路能夠容易地應(yīng)用于甚至不具有輸出控制信號(hào)的功能的光接收器，并且可以獲得高多功能性。此外，能夠從光接收器中去除用于輸出控制信號(hào)的電路部分，并因此降低成本。此外，模擬保持電路利用突發(fā)信號(hào)中包含的脈沖進(jìn)行充電，從而檢測(cè)是否存在光信號(hào)。為此，甚至在光信號(hào)的信號(hào)切斷時(shí)輸入噪聲的情況下，也可以防止其引起的操作錯(cuò)誤，并且可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的光信號(hào)檢測(cè)操作。


圖I是示出了根據(jù)第一實(shí)施例的光接收器和光信號(hào)切斷檢測(cè)電路的布置的框圖；圖2是示出了根據(jù)第一實(shí)施例的比較器的布置的示例的電路圖；圖3是示出了根據(jù)第一實(shí)施例的光信號(hào)切斷檢測(cè)電路的操作的時(shí)序圖；圖4是示出了根據(jù)第二實(shí)施例的光接收器和光信號(hào)切斷檢測(cè)電路的布置的框圖；圖5是示出了根據(jù)第三實(shí)施例的光接收器和光信號(hào)切斷檢測(cè)電路的布置的框圖；圖6是示出了根據(jù)第三實(shí)施例的比較器的布置的電路圖；圖7是示出了根據(jù)第三實(shí)施例的光信號(hào)切斷檢測(cè)電路的操作的時(shí)序圖；圖8是示出了根據(jù)第四實(shí)施例的光接收器和光信號(hào)切斷檢測(cè)電路的布置的框圖；圖9是示出了根據(jù)第五實(shí)施例的光接收器和光信號(hào)切斷檢測(cè)電路的布置的框圖；圖10是示出了傳統(tǒng)光接收器和光信號(hào)切斷檢測(cè)電路的布置的框圖；以及圖11是示出了在傳統(tǒng)光信號(hào)切斷檢測(cè)電路中使用的比較器的布置的電路圖。
具體實(shí)施例方式現(xiàn)在參照附圖描述本發(fā)明的實(shí)施例。
[第一實(shí)施例]首先參照?qǐng)DI描述根據(jù)本發(fā)明第一實(shí)施例的光接收器和光信號(hào)切斷檢測(cè)電路。光接收器100是將經(jīng)由光纖接收到的光信號(hào)轉(zhuǎn)換成電信號(hào)并且輸出該電信號(hào)的通信裝置。光接收器100在通過采用例如FTTH系統(tǒng)所采用的PON方法在基站側(cè)上容納多個(gè)用戶的OLT中使用。光接收器100包括光電ニ極管H)、跨阻放大器TIA、限幅放大器LA和光信號(hào)切斷檢測(cè)電路10作為主電路部件。經(jīng)由光纖到達(dá)的光信號(hào)Pin由光電ニ極管I3D接收，被轉(zhuǎn)換成光電流信號(hào)I in，并且被用作預(yù)放大器的跨阻放大器TIA放大。將來自跨阻放大器TIA的電信號(hào)Tout輸入至用作后放大器的限幅放大器LA進(jìn)行放大，以將具有不同強(qiáng)度的光信號(hào)Pin變成具有預(yù)定幅度的電信號(hào)，并且作為接收輸出Rout輸出。注意，盡管在圖I中未示出，但是通常在限幅放大器LA的后續(xù)級(jí)處提供諸如CDR或定時(shí)調(diào)節(jié)電路等波形整形電路，以從數(shù)據(jù)信號(hào)中提取時(shí)鐘 信號(hào)，并且執(zhí)行波形整形以獲得容易處理的數(shù)字信號(hào)。光信號(hào)切斷檢測(cè)電路10是與限幅放大器LA并聯(lián)地連接至跨阻放大器TIA的電路部分，以基于來自跨阻放大器TIA的電信號(hào)檢測(cè)是否存在光信號(hào)輸入。根據(jù)本實(shí)施例的光信號(hào)切斷檢測(cè)電路10包括比較器11，從經(jīng)由耦合電容器自跨阻放大器TIA輸入的電信號(hào)Tout中輸出幅度等于或大于參考值的脈沖，作為比較輸出信號(hào)Cout ;以及模擬保持電路12，用比較輸出信號(hào)Cout中包含的每個(gè)脈沖對(duì)保持電容器進(jìn)行充電，并且還經(jīng)由放電電阻器去除充電所獲得的DC電壓，從而產(chǎn)生根據(jù)是否存在光信號(hào)Pin輸入而變化的保持輸出信號(hào)Hout。接著參照?qǐng)DI詳細(xì)描述根據(jù)第一實(shí)施例的光信號(hào)切斷檢測(cè)電路的布置。光信號(hào)切斷檢測(cè)電路10包括比較器11、模擬保持電路12和輸出緩沖器13作為主電路部分。比較器11具有以下功能從經(jīng)由用于AC耦合的耦合電容器C自跨阻放大器TIA輸入的非反相信號(hào)Tout+和反相信號(hào)Tout-中輸出幅度等于或大于預(yù)設(shè)參考值的脈沖作為比較輸出信號(hào)Cout。注意后續(xù)參照?qǐng)D2描述比較器11的內(nèi)部布置的細(xì)節(jié)。如上所述，光信號(hào)Pin由光電ニ極管轉(zhuǎn)換成光電流信號(hào)I in，并且被跨阻放大器TIA放大。將獲得的電信號(hào)Tout輸入至限幅放大器LA。限幅放大器LA通常由多級(jí)放大電路形成。為了調(diào)節(jié)電平，前級(jí)放大電路和后級(jí)放大電路通常經(jīng)由射極跟隨器電路連接。因此，輸入級(jí)是放大電路或射極跟隨器電路?？缱璺糯笃鱐IA的輸出端子和限幅放大器LA的輸入端子經(jīng)由AC耦合或DC耦合連接。另ー方面，來自跨阻放大器TIA的非反相信號(hào)Tout+和反相信號(hào)Tout-也經(jīng)由耦合電容器C通過AC耦合連接至比較器11。根據(jù)接收信號(hào)的比特率來優(yōu)化耦合電容器C的電容量。例如，當(dāng)比特率是IOGbps時(shí)，優(yōu)選地電容量大約是IpF或更小。模擬保持電路12具有以下功能利用從比較器11輸出的比較輸出信號(hào)Cout中包含的每個(gè)脈沖對(duì)保持電容器Ch進(jìn)行充電，并且還經(jīng)由放電電阻器去除通過充電而獲得的模擬DC電壓,從而從該DC電壓產(chǎn)生根據(jù)是否存在光信號(hào)Pin輸入而變化的保持輸出信號(hào)Hout0
輸出緩沖器13具有以下功能將由模擬保持電路12所產(chǎn)生的基于模擬DC電壓形成的保持輸出信號(hào)Hout整形成一般邏輯門中使用的數(shù)字邏輯信號(hào)，從而輸出對(duì)是否存在光信號(hào)Pin輸入加以表不的信號(hào)切斷檢測(cè)信號(hào)L0S。將從比較器11輸出的比較輸出信號(hào)Cout輸入至模擬保持電路12并用于充電/放電。經(jīng)由輸出緩沖器13輸出基于模擬DC電壓形成的保持輸出信號(hào)Hout作為由數(shù)字邏輯信號(hào)形成的信號(hào)切斷檢測(cè)信號(hào)L0S。原理上，模擬保持電路12的保持輸出信號(hào)Hout保持接收光信號(hào)Pin時(shí)的峰值，并且在信號(hào)切斷時(shí)變化到低電平。因此，信號(hào)切斷檢測(cè)信號(hào)LOS還具有對(duì)應(yīng)的邏輯電路。此時(shí)，例如，為了使信號(hào)切斷檢測(cè)信號(hào)LOS通過高電平指示切斷信號(hào)，邏輯電路被配置為在保持輸出信號(hào)Hout在低電平時(shí)將信號(hào)切斷檢測(cè)信號(hào)LOS變?yōu)楦唠娖?。在本?shí)施例中，如圖I所示，模擬保持電路12包括二極管Dh，對(duì)從比較器11輸出的比較輸出信號(hào)Cout中包含的每個(gè)脈沖進(jìn)行整形；保持電容器Ch，以利用二極管Dh整形的脈沖對(duì)保持電容器Ch進(jìn)行充電；以及放電電阻器Rh，去除通過充電獲得的DC電壓。 更具體地，二極管Dh具有連接至比較器11的輸出端子的陽(yáng)極，以及連接至保持電容器Ch的一端的陰極端子。保持電容器Ch的另一端連接至地電勢(shì)。因此，在從比較器11輸出的比較輸出信號(hào)Cout中包含的脈沖之中，僅通過二極管Dh來提取電平比保持電容器Ch的DC電壓的電平高二極管結(jié)電壓的脈沖，以對(duì)保持電容器Ch進(jìn)行充電。放電電阻器Rh與保持電容器Ch并聯(lián)，以經(jīng)由放電電阻器Rh，自然地去除已經(jīng)對(duì)保持電容器Ch進(jìn)行充電的DC電壓。當(dāng)光信號(hào)Pin在信號(hào)切斷狀態(tài)下時(shí)，DC電壓被去除。因此，自主輸出對(duì)光信號(hào)Pin的信號(hào)切斷加以表示的信號(hào)切斷檢測(cè)信號(hào)L0S。通過保持電容器Ch和放電電阻器Rh來判定時(shí)間常數(shù)，同時(shí)保持檢測(cè)作為電信號(hào)Tout+或Tout-輸入的突發(fā)信號(hào)開始的響應(yīng)速度與對(duì)連續(xù)相同數(shù)字的容忍度之間的一致性，以防止電路錯(cuò)誤地將突發(fā)信號(hào)中包含的連續(xù)相同數(shù)字確定為信號(hào)切斷。[比較器]接著參照?qǐng)D2詳細(xì)描述根據(jù)本實(shí)施例的光信號(hào)切斷檢測(cè)電路10中使用的比較器11的內(nèi)部布置。比較器11配備偏置電路11A、第一級(jí)放大電路(前側(cè)放大電路)11B、第一級(jí)射極跟隨器電路lie、第二級(jí)放大電路(后側(cè)放大電路)11D、以及第二級(jí)射極跟隨器電路11E。這些電路部分集成在半導(dǎo)體芯片中。這里描述通過雙極晶體管形成電路部分的示例。電路部分中的一些或全部可以由MOSFET來形成。偏置電路IlA由電阻分壓電路形成，電阻分壓電路包括上拉至電源電勢(shì)Vcc的電阻元件Rl和R3，以及下拉至地電勢(shì)GND的電阻元件R2和R4。偏置電路IIA具有以下功能根據(jù)電阻元件Rl和R3的電阻比以及電阻元件R2和R4的電阻比分別對(duì)經(jīng)由耦合電容器C從跨阻放大器TIA輸入的電信號(hào)Tout+和Tout-施加DC偏置。實(shí)際上，由于電阻比相等，因此對(duì)輸入電信號(hào)Tout+和Tout-施加相等的DC偏置。第一級(jí)放大電路IlB由差分放大電路形成，包括形成差分對(duì)的晶體管Ql和Q2、在電源電勢(shì)Vcc與晶體管Ql的集電極端子之間連接的電阻元件R5、在電源電勢(shì)Vcc與晶體管Q2的集電極端子之間連接的電阻元件R6、在晶體管Ql和Q2的發(fā)射極電阻之間串聯(lián)的電阻元件R7和R8、以及在地電勢(shì)GND與電阻元件R7和R8的節(jié)點(diǎn)之間連接的恒流源II。第ー級(jí)放大電路IlB具有對(duì)輸入至晶體管Ql和Q2的基極端子的電信號(hào)Tout+和Tout-進(jìn)行差分放大的功能。電阻元件R5和R6對(duì)應(yīng)于差分放大電路的負(fù)載電阻器，對(duì)于負(fù)載電阻器根據(jù)所述參考值預(yù)先設(shè)置差分電阻值。為此，將與偏移電壓相對(duì)應(yīng)的DC電壓差施加于來自晶體管Ql和Q2的集電極的差分輸出。第一級(jí)射極跟隨器電路IlC包括集電極端子連接至電源電勢(shì)Vcc的晶體管Q3和Q4，以及在地電勢(shì)GND與晶體管Q3和Q4的發(fā)射極端子之間連接的恒流源12和13。第一級(jí)射極跟隨器電路IlC具有以下功能輸出從第一級(jí)放大電路IlB輸出并輸入至晶體管Q3和Q4的基極端子的信號(hào)作為低阻抗信號(hào)。第二級(jí)放大電路IlD由差分放大電路形成，包括形成差分對(duì)的晶體管Q5和Q6、在電源電勢(shì)Vcc與晶體管Q5的集電極端子之間連接的電阻元件R9、在電源電勢(shì)Vcc與晶體 管Q6的集電極端子之間連接的電阻元件R10、以及在地電勢(shì)GND與晶體管Q5和Q6的發(fā)射極端子的節(jié)點(diǎn)之間連接的恒流源14。第二級(jí)放大電路IlD具有對(duì)從第一級(jí)射極跟隨器電路IlC輸入至晶體管Q5和Q6的基極端子的第一級(jí)輸出信號(hào)Fout進(jìn)行差分放大的功能。在這種情況下，第一級(jí)放大電路IlB對(duì)要輸入至晶體管Q5和Q6的基極端子的第一級(jí)輸出信號(hào)Fout的反相輸出和非反相輸出施加偏移電壓。為此，當(dāng)反相輸出和非反相輸出中包含的脈沖的幅度小于偏移電壓的幅度時(shí)，這些信號(hào)不交叉。因此，從晶體管Q5和Q6的集電極端子輸出的第二級(jí)差分輸出不變化。因此，從輸入至比較器11的電信號(hào)Tout+和Tout-中包含的脈沖之中，去除幅度小于與電阻元件R5和R6決定的偏移電壓相對(duì)應(yīng)的參考值的脈沖，并且僅輸出幅度等于或大于參考值的脈沖。第二級(jí)射極跟隨器電路IIE包括集電極端子連接至電源電勢(shì)Vcc的晶體管Q7和Q8，以及在地電勢(shì)GND與晶體管Q7和Q8的發(fā)射極端子之間連接的恒流源15和16。第二級(jí)射極跟隨器電路IlE輸出從第二級(jí)放大電路IlD輸出并且輸入至晶體管Q7和Q8的基極端子的差分輸出作為低阻抗比較輸出信號(hào)Cout。[第一實(shí)施例的操作]接著參照?qǐng)D3描述根據(jù)本實(shí)施例的光信號(hào)切斷檢測(cè)電路10的操作。假定應(yīng)用包括光信號(hào)切斷檢測(cè)電路10的光接收器100的系統(tǒng)為10G-EP0N。輸入突發(fā)信號(hào)的比特率為lOGbps，幅度大約為IOmV(作為差分信號(hào)，幅度大約為20mV)。IOmV的幅度對(duì)應(yīng)于針對(duì)一般TIA的最小接收靈敏度(大約-30dBm)的輸出幅度。此外,突發(fā)信號(hào)包括例如128比特的連續(xù)相同數(shù)字部分(即，大約13ns)，并且檢測(cè)突發(fā)信號(hào)開始的響應(yīng)時(shí)間是100ns或更少。模擬保持電路12的保持電容器Ch的電容值是lpF，并且放電電阻器Rh的電阻值是25k Q。注意電源電勢(shì)Vcc是3. 3V，并且地電勢(shì)GND是0V。將從跨阻放大器TIA輸入的突發(fā)信號(hào)經(jīng)由耦合電容器C作為差分波形輸入至比較器11，并且經(jīng)由第一級(jí)放大電路IlB差分放大，如圖2所示。此時(shí)，由于預(yù)先根據(jù)參考值將不同的電阻值設(shè)置為電阻元件R5和R6的電阻值，因此在第一級(jí)輸出信號(hào)Fout的反相信號(hào)Fout-的DC偏置與非反相信號(hào)Fout+的DC偏置之間施加與所述參考值相對(duì)應(yīng)的偏移電壓。將第一級(jí)輸出信號(hào)Fout經(jīng)由第一級(jí)射極跟隨器電路IlC輸入至第二級(jí)放大電路11D，并且被差分放大。為此，對(duì)于反相信號(hào)Fout-和非反相信號(hào)Fout+中包含的脈沖之中幅度小于偏移電壓的幅度的脈沖而言，信號(hào)不交叉，并且不從第二級(jí)放大電路IlD輸出。因此，第二級(jí)放大電路IlD去除幅度小于偏移電壓的幅度的脈沖，并且經(jīng)由第二級(jí)射極跟隨器電路IlE僅輸出幅度等于或大于參考值的脈沖作為比較輸出信號(hào)Cout。順序地，比較輸出信號(hào)Cout輸入至模擬保持電路12。在比較輸出信號(hào)Cout中包含的脈沖之中，通過二極管Dh僅提取脈沖的電平比保持電容器Ch的DC電壓的電平高二極管結(jié)電壓的信號(hào)部分中的脈沖，以對(duì)保持電容器Ch進(jìn)行充電。保持電容器Ch的DC電 壓(即，保持輸出信號(hào)Hout的電壓值)因此增加，這是因?yàn)槔霉庑盘?hào)Pin的突發(fā)信號(hào)之中幅度等于或大于參考值的脈沖進(jìn)行充電。在沒有突發(fā)信號(hào)的信號(hào)切斷部分、沒有突發(fā)信號(hào)之中的脈沖信號(hào)的連續(xù)相同數(shù)字部分、以及幅度小于參考值的脈沖部分中，電壓值減小，這是因?yàn)榻?jīng)由放電電阻器Rh進(jìn)行放電。注意，在沒有突發(fā)信號(hào)的信號(hào)切斷部分中，保持輸出信號(hào)Hout的電壓不降至地電勢(shì)GND，這是因?yàn)閷?duì)比較輸出信號(hào)Cout施加DC偏置。同時(shí)，確定保持電容器Ch和放電電阻器Rh的時(shí)間常數(shù)，同時(shí)保持檢測(cè)突發(fā)信號(hào)開始的響應(yīng)速度與對(duì)連續(xù)相同數(shù)字的容忍度之間的一致性，以防止電路錯(cuò)誤地將突發(fā)信號(hào)中包含的連續(xù)相同數(shù)字部分確定為信號(hào)切斷。利用該布置，當(dāng)輸入突發(fā)信號(hào)時(shí)，在響應(yīng)時(shí)間所限定的小于IOOns的持續(xù)時(shí)間內(nèi)，通過突發(fā)信號(hào)中包含的脈沖將保持輸出信號(hào)Hout從沒有突發(fā)信號(hào)的低電平充電至對(duì)突發(fā)信號(hào)的存在加以表示的高電平。當(dāng)?shù)竭_(dá)突發(fā)信號(hào)中包含的連續(xù)相同數(shù)字部分時(shí)，保持輸出信號(hào)Hout保持在對(duì)突發(fā)信號(hào)的存在加以表示的高電平，即，在與最大連續(xù)相同數(shù)字部分相對(duì)應(yīng)的大約13ns內(nèi)等于或大于閾值Hth，甚至在保持輸出信號(hào)Hout被脈沖切斷放電的情況下也如此。因此，當(dāng)輸入突發(fā)信號(hào)時(shí)，可以在預(yù)定響應(yīng)時(shí)間內(nèi)輸出對(duì)檢測(cè)到光信號(hào)Pin加以表示的信號(hào)切斷檢測(cè)信號(hào)L0S。甚至在突發(fā)信號(hào)包含連續(xù)相同數(shù)字部分時(shí)，電路也可以保持和輸出對(duì)檢測(cè)到光信號(hào)Pin加以表示的信號(hào)切斷檢測(cè)信號(hào)L0S，而不會(huì)錯(cuò)誤地輸出對(duì)信號(hào)切斷加以表示的信號(hào)切斷檢測(cè)信號(hào)L0S。具體地，在圖3中在大約IOns的響應(yīng)時(shí)間內(nèi)，輸出信號(hào)切斷檢測(cè)信號(hào)L0S。當(dāng)在突發(fā)信號(hào)結(jié)束時(shí)設(shè)置信號(hào)切斷狀態(tài)時(shí)，可以在自結(jié)束時(shí)間起最大連續(xù)相同數(shù)字部分過去之后輸出對(duì)光信號(hào)Pin的信號(hào)切斷加以表示的信號(hào)切斷檢測(cè)信號(hào)L0S。[第一實(shí)施例的效果]如上所述，在本實(shí)施例中，在經(jīng)由耦合電容器從跨阻放大器TIA輸入的電信號(hào)之中，光信號(hào)切斷檢測(cè)電路10的比較器11輸出幅度等于或大于參考值的脈沖作為比較輸出信號(hào)Cout。模擬保持電路12利用比較輸出信號(hào)Cout中包含的每個(gè)脈沖對(duì)保持電容器進(jìn)行充電，并還經(jīng)由放電電阻器去除通過充電而獲得的DC電壓，從而產(chǎn)生根據(jù)是否存在光信號(hào)輸入而變化的保持輸出信號(hào)Hout。這允許執(zhí)行自主操作而無需任何必要的外部控制信號(hào)(例如重置信號(hào))，并且正確地檢測(cè)是否存在光信號(hào)輸入。由于不必從光信號(hào)切斷檢測(cè)電路10的外部輸入諸如重置信號(hào)等控制信號(hào)，因此電路能夠容易地應(yīng)用于甚至不具有輸出控制信號(hào)功能的光接收器，并且可以獲得高多功能性。此外，能夠從光接收器中去除用于輸出控制信號(hào)的電路部分，并因此降低成本。在上述現(xiàn)有技術(shù)中，通過對(duì)來自比較器的比較輸出信號(hào)進(jìn)行鎖存來產(chǎn)生信號(hào)切斷檢測(cè)信號(hào)。因此，在光信號(hào)Pin的信號(hào)切斷時(shí)輸入噪聲的情況下，由于噪聲輸入出現(xiàn)檢測(cè)錯(cuò)誤，并且輸出對(duì)光信號(hào)的存在加以表示的信號(hào)切斷檢測(cè)信號(hào)。在本實(shí)施例中，模擬保持電路12對(duì)突發(fā)信號(hào)中包含的脈沖信號(hào)充電，從而檢測(cè)是否存在光信號(hào)。為此，甚至在光信號(hào)Pin的信號(hào)切斷時(shí)輸入噪聲的情況下，也可以防止上述引起的操作錯(cuò)誤，并且可以實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的光信號(hào)檢測(cè)操作。在本實(shí)施例中，模擬保持電路12包括對(duì)比較輸出信號(hào)Cout中包含的每個(gè)脈沖進(jìn)行整形的ニ極管Dh、要利用整形后的脈沖進(jìn)行充電的保持電容器Ch、以及去除充電所獲得的DC電壓的放電電阻器Rh。因此能夠以非常小的電路規(guī)模產(chǎn)生根據(jù)是否存在光信號(hào)輸入而變化的保持輸出信號(hào)。此時(shí)，可以根據(jù)目標(biāo)FTTH系統(tǒng)來判定保持電容器Ch和放電電阻器Rh的時(shí)間常數(shù)，同時(shí)保持檢測(cè)突發(fā)信號(hào)開始的響應(yīng)速度與對(duì)連續(xù)相同數(shù)字的容忍度之間的一致性，以防止電路錯(cuò)誤地將突發(fā)信號(hào)中包含的連續(xù)相同數(shù)字確定為信號(hào)切斷。因此能夠獲得足夠的噪聲抗擾度，而同時(shí)確保高響應(yīng)速度。在本實(shí)施例中，比較器11具備串聯(lián)的兩個(gè)差分放大電路IlB和11D。在這些差分 放大電路之中，位于前側(cè)的第一級(jí)放大電路IlB使用分別與反相信號(hào)和非反相信號(hào)相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)負(fù)載電阻器R5和R6對(duì)反相信號(hào)Fout-和非反相信號(hào)Fout+進(jìn)行差分放大，并且這兩個(gè)負(fù)載電阻器R5和R6根據(jù)參考值具有不同的電阻值，從而輸出反相信號(hào)和非反相信號(hào)，同時(shí)在反相信號(hào)的DC偏置與非反相信號(hào)的DC偏置之間施加與參考值相對(duì)應(yīng)的偏移電壓。位于前級(jí)差分放大器電路的后側(cè)上的后側(cè)差分放大電路對(duì)從前側(cè)差分放大電路輸出的反相信號(hào)Fout-和非反相信號(hào)Fout+進(jìn)行差分放大。因此甚至在光信號(hào)Pin的信號(hào)切斷時(shí)輸入噪聲的情況下也能夠去除幅度小于參考值的脈沖。[第二實(shí)施例]接著參照?qǐng)D4描述根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)施例的光信號(hào)切斷檢測(cè)電路10。在第一實(shí)施例中，已經(jīng)說明了模擬保持電路12經(jīng)由ニ極管Dh利用來自比較器11的比較輸出信號(hào)Cout對(duì)保持電容器Ch進(jìn)行充電并且經(jīng)由與保持電容器Ch并聯(lián)的放電電阻Rh去除通過充電獲得的DC電壓的情況。在第二實(shí)施例中，描述使用連接成ニ極管的晶體管Qh來代替ニ極管Dh并且放電電阻器Rh與晶體管Qh并聯(lián)的示例。在根據(jù)本實(shí)施例的模擬保持電路12中，如圖4所示，晶體管Qh的基極端子連接至集電極端子和比較器11的比較輸出信號(hào)Cout，并且發(fā)射極端子連接至保持電容器Ch的一端。保持電容器Ch的另一端連接至地電勢(shì)。放電電阻器Rh并聯(lián)在晶體管Qh的基極端子與發(fā)射極端子之間。因此，在從比較器11輸出的比較輸出信號(hào)Cout中包含的脈沖之中，通過晶體管Qh僅提取電平比保持電容器Ch的DC電壓的電平高ニ極管結(jié)電壓的脈沖，以對(duì)保持電容器Ch進(jìn)行充電。此外，在脈沖之中，僅電平比保持電容器Ch的DC電壓的電平高的脈沖經(jīng)由放電電阻Rh對(duì)保持電容器Ch進(jìn)行充電。因此消除了與ニ極管結(jié)電壓相對(duì)應(yīng)的壓降，并且保持電容器Ch的DC電壓保持在電源電勢(shì)Vcc處的峰值。在光信號(hào)Pin的信號(hào)切斷狀態(tài)下，經(jīng)由放電電阻器Rh將DC電壓移至比較器11側(cè)。因此，如在第一實(shí)施例中，自主輸出對(duì)光信號(hào)Pin的信號(hào)切斷加以表示的信號(hào)切斷檢測(cè)信號(hào) L0S。[第二實(shí)施例的效果]
如上所述，在本實(shí)施例中，模擬保持電路12包括對(duì)比較輸出信號(hào)中包含的每個(gè)脈沖進(jìn)行整形的連接成二極管的晶體管、要利用整形后的脈沖充電的保持電容器、以及去除通過充電獲得的DC電壓的放電電阻器。因此能夠輸出數(shù)字邏輯信號(hào)的高電平作為保持輸出信號(hào)Hout。輸出緩沖器13可以容易地執(zhí)行從保持輸出信號(hào)Hout到由數(shù)字邏輯信號(hào)形成的信號(hào)切斷檢測(cè)信號(hào)LOS的轉(zhuǎn)換。此外，使用連接成二極管的晶體管作為二極管允許忽略獨(dú)立形成二極管的過程。在本實(shí)施例中，使用連接成二極管的晶體管Qh。然而，可以使用與第一實(shí)施例中的二極管相同的二極管Dh來代替晶體管Qh。保持電容器Ch和放電電阻器Rh決定時(shí)間常數(shù)，同時(shí)保持檢測(cè)作為電信號(hào)Tout+或Tout-輸入的突發(fā)信號(hào)開始的響應(yīng)速度與對(duì)連續(xù)相同數(shù)字的容限之間的一致性，以防止電路錯(cuò)誤地將突發(fā)信號(hào)中包含的連續(xù)相同數(shù)字確定為信號(hào)切斷。[第三實(shí)施例]
接著參照?qǐng)D5描述根據(jù)本發(fā)明第三實(shí)施例的光信號(hào)切斷檢測(cè)電路10。在本實(shí)施例中，描述比較器11具備可變電阻器Rs以調(diào)節(jié)光信號(hào)檢測(cè)靈敏度的示例。在本實(shí)施例中，比較器11包括多個(gè)串聯(lián)的差分放大電路。在差分放大電路之中，位于后端的差分放大電路包括由分別與反相信號(hào)和非反相信號(hào)相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)負(fù)載電阻器中的至少一個(gè)形成的可變電阻器Rs。電路還包括中間緩沖器14，中間緩沖器14根據(jù)從比較器11輸出的差分信號(hào)輸出產(chǎn)生比較輸出信號(hào)Cout,并且將該比較輸出信號(hào)Cout輸出至豐吳擬保持電路12。與以上參照?qǐng)D2描述的根據(jù)第一實(shí)施例的比較器相比，如圖6所示，用于靈敏度調(diào)節(jié)的可變電阻器Rs與用作根據(jù)本實(shí)施例的轉(zhuǎn)換器10中第二級(jí)放大電路IlD(后端放大電路)的負(fù)載電阻的電阻元件R9和RlO中的負(fù)載電阻器R9并聯(lián)，負(fù)載電阻器R9對(duì)應(yīng)于信號(hào)Fout+。S卩，可變電阻器Rs的一端連接至晶體管Q5的集電極端子，另一端連接至電源電勢(shì)Vcc0另一方面，中間緩沖器14包括形成差分對(duì)的FET Ml和M2，以及形成差分對(duì)的FETM3和M4。FET Ml和M2構(gòu)成電流鏡電路。FET Ml的柵極端子連接至FET M2的源極端子和柵極端子。FET Ml的漏極端子和FET M2的漏極端子連接至電源電勢(shì)Vcc。FET M3和M4構(gòu)成差分放大電路。FET M3的漏極端子連接至FET Ml的源極端子。FET M4的漏極端子連接至FET M2的源極端子。恒流源17連接在地電勢(shì)GND與FET M3和M4的節(jié)點(diǎn)之間。中間緩沖器14因此對(duì)輸入至FET M3和M4的柵極端子的比較輸出信號(hào)Cout進(jìn)行差分放大，并且向模擬保持電路12輸出獲得的差分比較輸出之中從FET M4輸出的非反相輸出，作為保持輸入信號(hào)Hin。如圖7中所示，當(dāng)可變電阻器Rs的電阻值變化時(shí)，晶體管Q5的負(fù)載電阻值變化。為此，在來自第二級(jí)放大電路IlD的比較輸出信號(hào)Cout之中，反相信號(hào)Cout-的DC偏置變化，并且相對(duì)于非反相信號(hào)Cout+的DC偏置的偏移電壓變化。因此，在中間緩沖器14中，對(duì)于反相信號(hào)Cout-和非反相信號(hào)Cout+中包含的脈沖之中幅度小于偏移電壓幅度的脈沖而言，信號(hào)不交叉并且不作為保持輸入信號(hào)Hin從中間緩沖器14輸出。因此，對(duì)模擬保持電路12的保持電容器Ch進(jìn)行充電的DC電壓的幅度變化。例如，通過調(diào)節(jié)可變電阻器Rs的電阻值來獲得圖7中示出的比較輸出信號(hào)Cout的反相信號(hào)Cout-，將針對(duì)反相信號(hào)Cout-的DC偏置設(shè)置為比圖3中的DC偏置低大約
0.2V。與圖3相比，反相信號(hào)Cout-和非反相信號(hào)Cout+的脈沖的交叉比降低，并且作為保持輸入信號(hào)Hin輸出的脈沖的數(shù)目的和幅度降低。因此，模擬保持電路12的保持輸出信號(hào)Hout的電壓與圖3相比一般較小，并且比閾值Hth小。因此，突發(fā)信號(hào)檢測(cè)靈敏度降低，并且不輸出對(duì)突發(fā)信號(hào)的存在加以表示的高電平信號(hào)切斷檢測(cè)信號(hào)L0S。[第三實(shí)施例的效果]如上所述，在本實(shí)施例中，比較器11包括串聯(lián)的多個(gè)放大電路IlB和11D。在差分放大電路之中，位于后端的差分放大電路IlD包括由分別與反相信號(hào)Fout-和非反相信號(hào)Fout+相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)負(fù)載電阻器R9和RlO的一個(gè)負(fù)載電阻器R9形成的可變電阻器。中間 緩沖器14對(duì)從比較器11輸出的比較輸出信號(hào)Cout進(jìn)行差分放大，并且向模擬保持電路12輸出該比較輸出信號(hào)Cout。調(diào)節(jié)可變電阻器的值允許調(diào)節(jié)檢測(cè)靈敏度，以檢測(cè)是否存在光信號(hào)Pin輸入。因此，甚至在溫度或電源電勢(shì)變化吋，也可以根據(jù)溫度或電源電勢(shì)的變化來改變可變電阻器的電阻值，從而實(shí)現(xiàn)穩(wěn)定的光信號(hào)檢測(cè)操作。在本實(shí)施例中，描述了在比較器11的差分放大電路之中，后端的差分放大電路IlD配備可變電阻器Rs的示例。然而，本發(fā)明不限于此。例如，可以向第一級(jí)放大電路IlB中的負(fù)載電阻器R5和R6中的至少ー個(gè)提供可變電阻器Rs。在這種情況下，由于第二級(jí)放大電路IlD對(duì)第一級(jí)放大電路IlB的第一級(jí)輸出信號(hào)Fout進(jìn)行差分放大，可以省略中間緩沖器14。在比較器11中，第一級(jí)放大電路IIB對(duì)第一級(jí)輸出信號(hào)Fout的反相信號(hào)Fout-和非反相信號(hào)Fout+施加偏移電壓。因此，將第一級(jí)放大電路IlB的放大因子設(shè)置為低，并且將第二級(jí)放大電路IlD的放大因子設(shè)置為高。由于第二級(jí)放大電路IlD的負(fù)載電阻器也具有較大電阻值，因此負(fù)載電阻器的值可以極大變化。將可變電阻器Rs連接至第二級(jí)放大電路IlD使得能夠加寬靈敏度調(diào)節(jié)范圍。在本實(shí)施例中，已經(jīng)描述了可變電阻器Rs與負(fù)載電阻器并聯(lián)的情況。然而，本發(fā)明不限于此，能夠改變電阻值的任何其他負(fù)載電阻器電路是可用的。[第四實(shí)施例]接著參照?qǐng)D8描述根據(jù)本發(fā)明第四實(shí)施例的光信號(hào)切斷檢測(cè)電路10。在第四實(shí)施例中，描述具有滯后特性的緩沖器用作輸出緩沖器13的示例。模擬保持電路12的保持輸出信號(hào)Hout的上升和下降是緩和的。電壓電平在突發(fā)信號(hào)中包含的連續(xù)相同數(shù)字部分中也是變化的。這樣的特性由模擬保持電路12的CR時(shí)間常數(shù)產(chǎn)生。因此，例如，如果增加保持電容器Ch的電容量或者放電電阻器Rh的值來抑制連續(xù)相同數(shù)字部分中的電平變化，則上升和下降變得緩慢。連續(xù)相同數(shù)字部分中這種上升時(shí)間或下降時(shí)間增加和保持電平的變化不是優(yōu)選的，因?yàn)樗鼈円饛妮敵鼍彌_器13輸出的信號(hào)切斷檢測(cè)信號(hào)LOS的啁啾。在本實(shí)施例中，具有滯后特性的邏輯電路(例如，施密特觸發(fā)器反相器)用作模擬保持電路12。自然，另一反相器或輸出緩沖器可以連接至施密特觸發(fā)器反相器輸出，用于信號(hào)切斷檢測(cè)信號(hào)LOS的電平調(diào)節(jié)或緩沖?？梢赃B接滯后比較器來代替施密特觸發(fā)器反相器。[第四實(shí)施例的效果]如上所述，在本實(shí)施例中，具有滯后特性的邏輯電路(例如施密特觸發(fā)器反相器)用作模擬保持電路12。為此，甚至在將模擬保持電路12的CR時(shí)間常數(shù)設(shè)置為較大時(shí)，可以抑制信號(hào)切斷檢測(cè)信號(hào)LOS的啁啾。[第五實(shí)施例]接著參照?qǐng)D9描述根據(jù)本發(fā)明第五實(shí)施例的光接收器和光信號(hào)切斷檢測(cè)電路。在第一實(shí)施例中，描述了將來自跨阻放大器TIA的電信號(hào)Tout輸入至光信號(hào)切斷檢測(cè)電路10的比較器11的示例。在第五實(shí)施例中，將從限幅放大器LA中包括的第一級(jí)放大電路PA輸出的電信號(hào)Pout (Pout+和Pout-)輸入至比較器11。
由具有低輸出阻抗的射極跟隨器電路或差分放大電路形成限幅放大器LA的第一級(jí)放大電路PA。第一級(jí)放大電路PA具有以下功能向限幅放大器LA中提供的后續(xù)級(jí)的放大電路輸出來自跨阻放大器TIA的輸入電信號(hào)Tout。因此，將來自跨阻放大器TIA的電信號(hào)Tout輸入至限幅放大器LA，而不必分支到光信號(hào)切斷檢測(cè)電路10。將從限幅放大器LA的第一級(jí)放大電路PA輸出的低阻抗電信號(hào)Pout分支到光信號(hào)切斷檢測(cè)電路10。[第五實(shí)施例的效果]如上所述，在本實(shí)施例中，將從限幅放大器LA中提供的第一級(jí)放大電路PA輸出的低阻抗電信號(hào)Pout而不是來自跨阻放大器TIA的電信號(hào)Tout分支且輸入到光信號(hào)切斷檢測(cè)電路10。這允許第一級(jí)放大電路PA覆蓋在分支電信號(hào)Pout時(shí)引起的跨阻放大器TIA的負(fù)載阻抗減小。因此能夠減小跨阻放大器TIA的驅(qū)動(dòng)負(fù)載。此外，第一級(jí)放大電路PA的阻抗轉(zhuǎn)換便于獲得跨阻放大器TIA的輸出與限幅放大器LA的輸入之間的阻抗匹配。[實(shí)施例的擴(kuò)展]以上參照實(shí)施例描述了本發(fā)明。然而，本發(fā)明不限于上述實(shí)施例。在不背離本發(fā)明范圍的前提下，可以針對(duì)本發(fā)明的布置和細(xì)節(jié)進(jìn)行本領(lǐng)域技術(shù)人員可理解的各種改變和修改。附圖標(biāo)記和符號(hào)的說明100...光接收器，10...光信號(hào)切斷檢測(cè)電路，11...比較器，12...模擬保持電路，C...稱合電容器，Pin...光信號(hào)，Tout...電信號(hào)，Hout...保持輸出信號(hào)
權(quán)利要求
1.一種光信號(hào)切斷檢測(cè)電路，包括 比較器，經(jīng)由耦合電容器輸入通過光電轉(zhuǎn)換由脈沖序列形成的光信號(hào)而獲得的電信號(hào)，并且輸出幅度不小于參考值的脈沖作為比較輸出信號(hào)；以及 模擬保持電路，利用比較輸出信號(hào)中包含的每個(gè)脈沖對(duì)保持電容器進(jìn)行充電，并且經(jīng)由放電電阻器去除通過充電而獲得的DC電壓，從而產(chǎn)生根據(jù)是否存在光信號(hào)輸入而變化的保持輸出信號(hào)。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光信號(hào)切斷檢測(cè)電路，其中，模擬保持電路包括對(duì)比較輸出信號(hào)中包含的每個(gè)脈沖進(jìn)行整形的二極管、要利用整形后的脈沖進(jìn)行充電的保持電容器、以及去除通過充電而獲得的DC電壓的放電電阻器。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光信號(hào)切斷檢測(cè)電路，其中，模擬保持電路包括對(duì)比較輸出信號(hào)中包含的每個(gè)脈沖進(jìn)行整形的連接成二極管的晶體管、要利用來自所述晶體管的輸出信號(hào)充電的保持電容器、以及去除通過充電而獲得DC電壓的放電電阻器。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光信號(hào)切斷檢測(cè)電路，其中， 電信號(hào)由包括反相信號(hào)和非反相信號(hào)在內(nèi)的差分信號(hào)形成， 比較器包括串聯(lián)的多個(gè)差分放大電路，差分放大電路之中，位于后端的差分放大電路包括由分別與反相信號(hào)和非反相信號(hào)相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)負(fù)載電阻器中的至少一個(gè)形成的可變電阻器，并且 光信號(hào)切斷檢測(cè)電路還包括中間緩沖器，根據(jù)從比較器輸出的差分信號(hào)來產(chǎn)生比較輸出信號(hào)，并且向模擬保持電路輸出比較輸出信號(hào)。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光信號(hào)切斷檢測(cè)電路，其中， 電信號(hào)由包括反相信號(hào)和非反相信號(hào)在內(nèi)的差分信號(hào)形成，并且 比較器包括串聯(lián)的多個(gè)差分放大電路，并且差分放大電路之中，位于后端前側(cè)的差分放大電路包括由分別與反相信號(hào)和非反相信號(hào)相對(duì)應(yīng)的兩個(gè)負(fù)載電阻器中的至少一個(gè)形成的可變電阻器。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光信號(hào)切斷檢測(cè)電路，還包括緩沖器，基于滯后特性形成并輸出模擬保持電路所獲得的保持輸出信號(hào)。
7.根據(jù)權(quán)利要求I所述的光信號(hào)切斷檢測(cè)電路，其中， 電信號(hào)由包括反相信號(hào)和非反相信號(hào)在內(nèi)的差分信號(hào)形成，并且 比較器包括串聯(lián)的多個(gè)差分放大電路，差分放大電路之中位于前側(cè)的前側(cè)差分放大電路使用分別與反相信號(hào)和非反相信號(hào)相對(duì)應(yīng)且根據(jù)所述參考值而具有不同電阻值的兩個(gè)負(fù)載電阻器對(duì)反相信號(hào)和非反相信號(hào)進(jìn)行差分放大，從而輸出反相信號(hào)和非反相信號(hào)，并且在反相信號(hào)的DC偏置與非反相信號(hào)的DC偏置之間施加與所述參考值相對(duì)應(yīng)的偏移電壓；并且位于前側(cè)差分放大電路的后側(cè)上的后側(cè)差分放大電路對(duì)從前側(cè)差分放大電路輸出的反相信號(hào)和非反相信號(hào)進(jìn)行差分放大。
8.一種光接收器，包括 光電轉(zhuǎn)換兀件，將由脈沖序列形成的光信號(hào)光電轉(zhuǎn)換成光電流信號(hào)，并且輸出光電流信號(hào); 跨阻放大器，對(duì)光電流信號(hào)進(jìn)行放大，并且輸出包括反相信號(hào)和非反相信號(hào)在內(nèi)的電信號(hào)；限幅放大器，將電信號(hào)中包含的脈沖序列的每個(gè)脈沖放大到預(yù)定幅度，并且輸出脈沖；以及 比較器，經(jīng)由耦合電容器輸入通過光電轉(zhuǎn)換由脈沖序列形成的光信號(hào)而獲得的電信號(hào)，并且輸出幅度不小于參考值的脈沖作為比較輸出信號(hào)；以及 模擬保持電路，利用比較輸出信號(hào)中包含的每個(gè)脈沖對(duì)保持電容器進(jìn)行充電，并且經(jīng) 由放電電阻器去除通過充電而獲得的DC電壓，從而產(chǎn)生根據(jù)是否存在光信號(hào)輸入而變化的保持輸出信號(hào)。
全文摘要
比較器(11)從經(jīng)由耦合電容器自跨阻放大器(TIA)輸入的電信號(hào)中輸出幅度等于或大于參考值的脈沖作為比較輸出信號(hào)(Cout)；模擬保持電路(12)利用比較輸出信號(hào)(Cout)中包含的脈沖對(duì)保持電容器進(jìn)行充電；還經(jīng)由放電電阻器去除通過充電而獲得的DC電壓，從而產(chǎn)生根據(jù)是否存在光信號(hào)輸入而變化的保持輸出信號(hào)(Hout)。以此方式，可以通過自主操作而無需任何外部控制信號(hào)，來正確地檢測(cè)是否存在光信號(hào)輸入。
文檔編號(hào)H04B10/14GK102771065SQ20118000948
公開日2012年11月7日 申請(qǐng)日期2011年2月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年2月15日
發(fā)明者卜部義和, 小泉弘, 西村和好, 野河正史 申請(qǐng)人:Ntt電子股份有限公司, 日本電信電話株式會(huì)社