JPH0546054U - 光ケーブルによる信号伝送路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 本考案は光ケーブルにより低歪の電気信号を
伝送できる伝送路に関し、回路的構成により振幅変化に
対し直線性が良好な発光特性を有する電気−光変換部
と、同様に直線性が良好な受光特性を有する光−電気変
化部とで構成する光ケーブルによる信号伝送路を提供す
ることを目的とする。 【構成】 電気−光変換器１により得られた光信号を光
ケーブルにより伝送し、光−電気変換器３により電気信
号を得る光ケーブルによる信号伝送路において、電気−
光変換器１は少なくとも２段構成の駆動回路６，７で構
成され、終段駆動回路７は発光ダイオード８に所定バイ
アス電流を付加して駆動し、前段駆動回路６は前記発光
ダイオード８の発光出力の一部を受光９して入力側に帰
還する帰還回路１０を具備し、光−電気変換器３はｐｉ
ｎホトダイオードによる受光回路１１と、受光回路の出
力信号から前記バイアス電流を引算する演算回路１２と
で構成する。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は光ケーブルにより低歪の電気信号を伝送できる伝送路に関する。

【０００２】

【従来技術】

電気信号を光に変換し、光ケーブルにより伝送した後、光−電気変換器により 電気信号に変換し、当初の電気信号に対応した電気信号を取り出すことは周知で ある。電気信号の伝送途中ににおいて、取り扱う機器を電気的に互いに絶縁した い場合、例えばＤＣ−ＤＣコンバータ回路において、入力回路側と出力回路側と で高い絶縁を必要とすることがあり、そのとき電気信号は伝送路中間を光信号に 変換されて例えば光ケーブルにより伝送している。

【０００３】 このとき電気−光変換部の発光素子として発光ダイオードを、光−電気変換部 の受光素子として二極接続したホトトランジスタを、伝送路は光ファイバによる 伝送ケーブルを使用することが多い。

【０００４】

【考案が解決しようとする課題】

従来技術において発光素子として使用する単独の発光ダイオードは、光信号に 変換すべき振幅変化に対して直線性が悪く、また温度特性が良くないので、対策 を必要とした。即ち、発光ダイオードの特性を記憶し、中央処理装置で直線性の 補正を行ったり、素子を恒温槽に入れて温度制御を行う必要があった。また受光 素子としてのホトトランジスタも直線性が悪い特性であった。

【０００５】 本発明の目的は前述の欠点を改善し、回路的構成により振幅変化に対し直線性 が良好な発光特性を有する電気−光変換部と、同様に直線性が良好な受光特性を 有する光−電気変換部とで構成する光ケーブルによる信号伝送路を提供すること にある。

【０００６】

【課題を解決するための手段】

図１は本考案の原理構成を示す図である。図１において、１は電気−光変換部 、２は光ケーブル、３は光−電気変換部、４は電気信号印加端子、５は電気信号 出力端子、６は前段駆動回路、７は後段駆動回路、８は発光ダイオード、９は受 光素子、１０は帰還回路、１１は受光素子、１２は演算回路を示す。

【０００７】 電気−光変換部(1) により得られた光信号を光ケーブル(2) により伝送し、光 −電気変換部(3) により電気信号を得る光ケーブルによる信号伝送路において、 本考案は下記の構成とする。即ち、 電気−光変換部(1) は少なくとも２段構成の駆動回路(6)(7)で構成され、終段 駆動回路(7) は発光ダイオード(8) に所定バイアス電流を付加して駆動し、前段 駆動回路(6) は前記発光ダイオード(8) の発光出力の一部を受光(9) して入力側 に帰還する帰還回路(10)を具備し、光−電気変換部(3) はｐｉｎホトダイオード による受光回路(11)と、受光回路の出力信号から前記バイアス電流を引算する演 算回路(12)とで構成したことで構成する。

【０００８】

【作用】

伝送されるべき電気信号は電気−光変換部１における端子４から印加され、少 なくとも２段構成された駆動回路６，７のうち前段回路６に入力される。前段駆 動回路６には帰還回路１０により発光ダイオード８の光信号の一部が受光素子９ を介して帰還される。後段駆動回路７により電気信号が増幅され、且つ発光ダイ オード８に対するバイアス電流を付加してから、発光ダイオード８を駆動する。 その結果光ケーブル２により光信号が伝送される。光−電気変換部３において、 ｐｉｎダイオードを使用する受光部１１で受光する。受光信号に対し演算回路１ ２においてバイアス電流を減算する。その結果直流信号を伝送するときも支障な く伝送できる。

【０００９】

【実施例】

図２は図１に示す電気−光変換器１の部分について実施例を示す回路図である 。図２において、６１，７１はそれぞれ駆動回路６，７を構成する演算増幅器、 ７２は可変抵抗器、７３は発光ダイオード駆動用トランジスタ、７４，７５は直 流電圧源を示し、その他の図１と同一符号は同様のものを示している。

【００１０】 演算増幅器６１は端子４へ印加された電気信号と、帰還回路１０からの帰還信 号とを帰還増幅し、安定した増幅作用を行う。次段増幅器７１は前段演算増幅器 ６１の出力が印加され、その入力回路において電源７４との間に接続された可変 抵抗器７２を調節して、発光ダイオード８の動作特性上直線性の良好な点にバイ アス電流を設定する。入力電気信号は所定バイアス電圧に重畳され、駆動用トラ ンジスタ７３を駆動する。したがって電源７５と接地間に接続された発光ダイオ ード８はバイアス電圧に対応するバイアス電流を中心として強度変調された光を 発する。

【００１１】 その発光は光ケーブル２に損失なく結合されて伝送されて行く。なおホトダイ オード９は発光ダイオード８と密着して設けられ、発光の一部を受光する。その ため発光信号に対応する帰還信号が帰還回路１０を介して演算増幅器６１に帰還 される。

【００１２】 次に図３は図２に示す光−電気変換器３の部分について実施例を示す回路図で ある。図３において、２は光ケーブル、５は電気信号出力端子、１１はｐｉｎホ トダイオード、１３は受光信号用演算増幅器、１５は可変抵抗器、１６，１７は 正・負の直流電圧源を示す。

【００１３】 光ケーブル２により伝送された光信号は、ｐｉｎホトダイオード１１により受 光され電気信号に変換される。ｐｉｎホトダイオードはその動作特性から付加抵 抗を直列接続されたとき高インピーダンスの電圧源となる。そのため光−電気変 換された信号は、演算増幅器１３，１４により増幅することに好適である。演算 増幅器１４の入力回路において、可変抵抗器１５の調節により、発光側のバイア ス電流対応の電圧を引算する。

【００１４】 出力端子５においては発光側の電気信号に対応する電気信号が、直線生良く得 られる。またバイアス電流の補充・減算を行ったため、直流信号の伝送もできる から、信号伝送が広帯域にわたっている。電気−光変換器と光−電気変換器にお ける演算増幅器として、より広帯域特性のものを使用すれば、直流から２５０ｋ Hzに至る電気信号が振幅直線性良く伝送できる。

【００１５】

【考案の効果】

このようにして本考案によると、バイアス補正された発光ダイオードと、ｐｉ ｎホトダイオードとを組合せて使用することにより、素子に対する機構的な補正 を必要とせずに、電気的な回路構成のみで広帯域で、且つ振幅直線性の良好な信 号伝送路が得られる。また光ケーブルを使用しているため、発光ダイオードと受 光ダイオードとの間の距離を長く取っても伝送特性に悪影響を与えることがない から、電磁雑音が発生し易い所に使って特に有効である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案の原理構成を示す図である。

【図２】本考案の実施例の構成を示す回路図である。

【図３】本考案の実施例の構成を示す回路図である。

【符号の説明】

１ 電気−光変換器 ２ 光ケーブル ３ 光−電気変換器 ６，７ 駆動回路 ８ 発光ダイオード ９ 受光素子 １０ 帰還回路 １１ 受光回路 １２ 演算回路

Claims (2)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】電気−光変換器(1) により得られた光信号
   を光ケーブル(2) により伝送し、光−電気変換器(3) に
   より電気信号を得る光ケーブルによる信号伝送路におい
   て、 電気−光変換器(1) は少なくとも２段構成の駆動回路
   (6)(7)で構成され、終段駆動回路(7) は発光ダイオード
   (8) に所定バイアス電流を付加して駆動し、 前段駆動回路(6) は前記発光ダイオード(8) の発光出力
   の一部を受光(9) して入力側に帰還する帰還回路(10)を
   具備し、 光−電気変換器(3) はｐｉｎホトダイオードによる受光
   回路(11)と、 受光回路の出力信号から前記バイアス電流を引算する演
   算回路(12)とで構成したことを特徴とする光ケーブルに
   よる信号伝送路。
2. 【請求項２】請求項１記載の電気−光変換器を構成する
   駆動回路は、直流信号より 250ｋHz程度までの信号を処
   理できる演算増幅器を使用することを特徴とする光ケー
   ブルによる信号伝送路。