電流旁路電路(230)與電流電壓轉換放大電路(210)的輸入端子連接，從受光元件(100)輸出的光電流的一部分流過電流旁路電路(230)。將利用電壓電平轉換電路(240)對輸出電壓進行電平轉換后的電壓輸入電流旁路電路(230)，使得電流旁路電路(230)以比與電流電壓轉換放大電路(210)的反饋電阻(212)并聯連接的二極管(220)成為導通狀態的光電流小的光電流成為導通狀態。由此，能夠按照與受光電平對應的光電流的大小，分三級切換電流電壓轉換增益。
【技術實現步驟摘要】
【國外來華專利技術】
本專利技術涉及前置放大器、光接收器、光終端裝置及光通信系統。
技術介紹
近年來，在為各個家庭提供多媒體服務(Multimedia Service)的接入網絡(Access Network)中，以使用了光纖的公共線路網實現的被稱為P0N(Passive OpticalNetwork:無源光網絡)系統的點對多點(Point to Mult1-point)的接入系光通信系統得到廣泛應用。PON系統由I臺作為站側裝置的0LT(0ptical Line Terminal:光加入者線路終端裝置)和多臺經由光星形耦合器(Star Coupler)連接的作為加入者側終端裝置的ONU (Optical Network Unit:光網絡裝置)構成。多個ONU能夠共用OLT和作為傳輸路徑的光纖的大部分，因而能夠期待運用成本的降低，并且不需要對作為被動部件的光星形耦合器供電，因而容易在戶外設置，也具有可靠性高的優點。基于這些優點，作為實現寬帶網絡的光通信系統而被廣泛引進。在這樣的PON系統中，各個ONU位于距OLT不同距離的位置處，因而各個ONU發送的光信號在OLT中的受光電平，按照OLT從各個ONU接收的每個接收分組而不同。因此，對于OLT的光接收器要求穩定地再現不同受光電平的分組的較寬的動態范圍特性(WideDynamic Range)。以實現較寬的動態范圍特性為目的，通常在安裝于光接收器的前置放大器中具備AGC(Automatic Gain Control:自動增益控制)電路。例如，在專利文獻I公開的光接收裝置中，按照每個分組(Packet)主動地切換前置放大器的轉換增益。但是，在這種方式中，需要對按照受光電平將轉換增益設定為最佳值的反饋電阻進行選擇的選擇電路等，導致電路規模大型化。另外，由于按照每個分組進行切換，因而收斂于最佳的轉換增益將花費時間。與此相對，例如專利文獻2公開的光接收器使前置放大器的轉換增益按照受光電平被動地變化。即，按照通過受光元件被轉換后的光電流的大小，使轉換增益被動地變化。具體而言，光接收器的前置放大器具備將對應于受光電平的光電流轉換為電壓信號的電流電壓轉換電路，電流電壓轉換電路由放大器和反饋電阻構成。二極管等與電流電壓轉換電路的反饋電阻并聯連接。在這樣的光接收器中，當受光元件由于受光電平升高而生成的光電流增大的情況下，反饋電阻中的壓降增加，電流電壓轉換電路的輸入輸出電壓差增大。并且，在電流電壓轉換電路的輸入輸出電壓差超過二極管的閾值電壓時，電流流向二極管，并聯連接的反饋電阻和二極管整體的電阻減小。由此，電流電壓轉換電路的轉換增益減小，所以能夠使轉換增益按照光電流而被動地變化。S卩，在光電流較大的情況下，光電流幾乎都流向壓降大致固定的二極管，由此抑制在反饋電阻中產生的壓降，即使是受光電平較高的輸入光也能夠輸出作為電壓信號的接收信號，從而實現較寬的動態范圍特性。并且，專利文獻2的前置放大器能夠按照光數字信號的每Ibit (比特)進行AGC動作，因而能夠實現高速動作。在先技術文獻專利文獻專利文獻1:日本特開2004 - 260396號公報專利文獻2:日本特開2007 - 274032號公報
技術實現思路
專利技術要解決的問題專利文獻2所記載的光接收器的前置放大器在所輸入的光電流較小的情況下，二極管處于截止狀態，幾乎所有的光電流流向電流電壓轉換電路的反饋電阻，因而輸出電壓相對于光電流的變化呈線性變化。在此，示出輸出電壓與光電流之間的關系的直線的斜率為負，在光電流為高電平時，輸出電壓為低電平。另一方面，在所輸入的光電流較大時，二極管處于導通狀態，某個固定值以上的光電流流過二極管，因而電流電壓轉換電路的輸出電壓被鉗位(Clip)于固定值。由此，光數字信號的光電流為高電平時的輸出電壓下降不足，因而信號的上升沿和下降沿的交叉點(Cross-Point)下降，存在接收信號的波形劣化、失真增大的問題。本專利技術正是鑒于上述情況而提出的，其目的在于，提供一種減小了對所輸入的電流進行電流電壓轉換而輸出的電壓信號的波形失真的前置放大器等。用于解決問題的手段為了達到上述目的，本專利技術的前置放大器構成為具有:電流電壓轉換放大電路，其將信號電流的全部或者一部分轉換為信號電壓并對該信號電壓進行放大并輸出；增益可變單元，其使所述電流電壓轉換放大電路的轉換增益變化，以使得所述電流電壓轉換放大電路的輸入電流的大小為第I閾值時為轉換增益的變化點；電流旁路電路，其根據所述信號電流的大小使所述信號電流的一部分旁路；以及電壓電平轉換電路，其向所述電流旁路電路輸出按照規定的比例對所述信號電壓進行電平轉換后的電平轉換電壓，從所述電壓電平轉換電路輸出的所述電平轉換電壓成為用于切換是否執行所述電流旁路電路的旁路的閾值電壓時的所述電流電壓轉換放大電路的所述輸入電流的大小即第2閾值小于所述第I閾值。專利技術效果根據本專利技術，能夠減小對所輸入的電流進行電流電壓轉換而輸出的電壓信號的波形失真。【附圖說明】圖1是示出實施方式的光通信系統的結構的框圖。圖2是示出實施方式I的光接收器的前置放大器的電路結構的圖。圖3是示出以往的光接收器的前置放大器的電路結構的圖。圖4是用于說明以往的前置放大器的輸出電壓相對于光電流的變化的圖。圖5是用于說明實施方式I的前置放大器的輸出電壓相對于光電流的變化的圖。圖6是示出實施方式2的光接收器的前置放大器的電路結構的圖。圖7是示出實施方式3的光接收器的前置放大器的電路結構的圖。圖8是示出實施方式4的光接收器的前置放大器的電路結構的圖。圖9是示出實施方式5的光接收器的前置放大器的電路結構的圖。圖10是示出輸出電壓的波形失真的評價結果的圖。【具體實施方式】實施方式I下面，參照附圖詳細說明本專利技術的實施方式I。實施方式I的光通信系統I是采用了點對多點(Point to Mult1-point)形式的PON(Passive Optical Network:無源光網絡)系統。如圖1所示，光通信系統I具有I臺作為站側裝置的OLT(Optical Line Terminal:光加入者線路終端裝置)10、多臺作為加入者側終端裝置的ONU (Optical Network Unit:光網絡裝置)20、和被動地將光信號分支/合流的光星形耦合器30。所有的ONU 20通過一個以上的光學星形耦合器30及光纖32與OLT10連接。OLT 10由光接收器11、光發送器12、波長復用耦合器13和傳輸控制部14構成。波長復用耦合器13用于將光波長不同的上行信號和下行信號向規定的方向輸出。將從ONU20輸出并在光纖32中傳輸來的光信號向光接收器11側輸出，將從光發送器12輸出的光信號向連接有ONU 20的光纖32側輸出。傳輸控制部14根據從互聯網等外部網絡40輸入的基帶信號，生成調制信號并將其輸入光發送器12。光發送器12根據從傳輸控制部14輸入的調制信號對半導體激光器等發光元件發出的光進行調制。調制后的光信號作為下行信號經由波長復用耦合器13而輸出，在光纖32中傳輸并被各個ONU 20接收。從ONU 20發送并在光纖32中傳輸來的上行信號的光信號經由波長復用耦合器13輸入光接收器11。光接收器11對所輸入的光信號進行光電轉換，解調為電壓信號的接收信號并輸出給傳輸本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種前置放大器，其中，該前置放大器具有：電流電壓轉換放大電路，其將信號電流的全部或者一部分轉換為信號電壓并對該信號電壓進行放大并輸出；增益可變單元，其使所述電流電壓轉換放大電路的轉換增益變化，以使得所述電流電壓轉換放大電路的輸入電流的大小為第1閾值時為轉換增益的變化點；電流旁路電路，其根據所述信號電流的大小，使所述信號電流的一部分旁路；以及電壓電平轉換電路，其向所述電流旁路電路輸出按照規定的比例對所述信號電壓進行電平轉換后的電平轉換電壓，從所述電壓電平轉換電路輸出的所述電平轉換電壓成為用于切換是否執行所述電流旁路電路的旁路的閾值電壓時的所述電流電壓轉換放大電路的所述輸入電流的大小即第2閾值小于所述第1閾值。
【技術特征摘要】
【國外來華專利技術】
【專利技術屬性】
技術研發人員：三田大介，野田雅樹，野上正道，
申請(專利權)人：三菱電機株式會社，
類型：發明
國別省市：日本;JP
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