光學(xué)接收電路、光學(xué)接收器件和光學(xué)發(fā)送系統(tǒng)技術(shù)方案

一種光學(xué)接收電路、光學(xué)接收器件和光學(xué)發(fā)送系統(tǒng)。將作為光電轉(zhuǎn)換型光信號的單端電流信號輸入電流-電壓轉(zhuǎn)換單元。所述電流-電壓轉(zhuǎn)換單元將單端電流信號轉(zhuǎn)換成單端電壓信號并將該已轉(zhuǎn)換信號從輸出端輸出。放大器單元的輸入端與所述電流-電壓轉(zhuǎn)換單元的輸出端相連接。所述放大器單元放大單端電壓信號至預(yù)先設(shè)置的預(yù)定幅度并將該已放大信號從輸出端輸出。然后，微分轉(zhuǎn)換單元的輸入端與放大器單元的輸出端相連接。所述微分轉(zhuǎn)換單元輸出作為在放大器單元中被放大的微分單端電壓信號的微分電壓信號。例如，本技術(shù)可被應(yīng)用到光學(xué)發(fā)送系統(tǒng)。

【技術(shù)實(shí)現(xiàn)步驟摘要】
光學(xué)接收電路、光學(xué)接收器件和光學(xué)發(fā)送系統(tǒng)相關(guān)申請的交叉參考本申請要求2013年10月7日提交的日本專利優(yōu)先權(quán)申請JP2013-209888的權(quán)益，該優(yōu)先權(quán)申請的整個(gè)內(nèi)容通過引用合并在此。
本公開涉及光學(xué)接收電路、光學(xué)接收器件和光學(xué)發(fā)送系統(tǒng)。確切地說，本公開涉及可以減小電路面積的光學(xué)接收電路、光學(xué)接收器件和光學(xué)發(fā)送系統(tǒng)。
技術(shù)介紹
在相關(guān)技術(shù)中，在用光發(fā)送數(shù)據(jù)的光學(xué)發(fā)送系統(tǒng)中，光學(xué)發(fā)送器件光學(xué)地轉(zhuǎn)換電信號并發(fā)送數(shù)據(jù)。光學(xué)接收器件通過電學(xué)地轉(zhuǎn)換光來接收數(shù)據(jù)。例如，在光學(xué)發(fā)送器件中，從驅(qū)動(dòng)電路輸出的電信號通過電-光轉(zhuǎn)換元件(諸如激光二極管和垂直空腔表面發(fā)射激光器(VCSEL))光學(xué)地轉(zhuǎn)換并且通過光纖發(fā)送。然后，在光學(xué)接收器件中，由光學(xué)接收電路對由光接收元件(諸如光電二極管)光電地轉(zhuǎn)換后的電流信號進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換并且放大該信號的幅度。然后，將該信號供給后級中的電路(諸如時(shí)鐘和數(shù)據(jù)恢復(fù)器(CDR)或者多路分用器(De-MUX))。一般來說，在光學(xué)接收電路中，電流信號被電流-電壓轉(zhuǎn)換電路(諸如跨阻抗放大器(TIA))轉(zhuǎn)換成電壓信號，并且該信號被差分并發(fā)送到后級中的電路(例如，參見PTL1)。引用清單專利文獻(xiàn)[PTL1]JP2005-167971A
技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路
技術(shù)問題順便提一句，當(dāng)進(jìn)行從光學(xué)發(fā)送器件到光學(xué)接收器件的通信時(shí)，在光纖的連接部分中的功耗或者在從電到光或從光到電的轉(zhuǎn)換期間的功耗等非常大。因此，存在這樣的情況：信號減弱并且從光接收元件輸出的電流信號的幅度變小。在這種方式下，當(dāng)從光接收元件輸出的電流信號的幅度變小時(shí)，需要應(yīng)用抗噪措施。因此，增大電路面積和電功耗。本公開在考慮到這樣的情況下做出并將減小電路面積。解決方案本公開的一個(gè)方面的光學(xué)接收電路包括：電流-電壓轉(zhuǎn)換單元，對其輸入作為光電轉(zhuǎn)換型光信號的單端電流信號，并且被配置成將單端電流信號轉(zhuǎn)換成單端電壓信號并將該已轉(zhuǎn)換信號從輸出端輸出；放大器單元，其輸入端與所述電流-電壓轉(zhuǎn)換單元的輸出端相連接，并且被配置成放大該單端電壓信號至預(yù)先設(shè)置的預(yù)定幅度并將該已放大信號從輸出端輸出；以及差分轉(zhuǎn)換單元，其輸入端與所述放大器單元的輸出端相連接，并且被配置成輸出作為在放大器單元中被放大的差分單端電壓信號的差分電壓信號。本公開的一個(gè)方面的光學(xué)接收器件包括：光接收元件，被配置成輸出作為光電轉(zhuǎn)換型光信號的單端電流信號；電流-電壓轉(zhuǎn)換單元，從光接收元件向其輸入單端電流信號，并且被配置成將單端電流信號轉(zhuǎn)換成單端電壓信號并將該已轉(zhuǎn)換信號從輸出端輸出；放大器單元，其輸入端與所述電流-電壓轉(zhuǎn)換單元的輸出端相連接，并且被配置成放大單端電壓信號之預(yù)先設(shè)置的預(yù)定幅度并將該已放大信號從輸出端輸出；以及差分轉(zhuǎn)換單元，其輸入端與所述放大器單元的輸出端相連接，并且被配置成輸出作為在放大器單元中被放大的差分單端電壓信號的差分電壓信號。本公開的一個(gè)方面的光學(xué)發(fā)送系統(tǒng)包括：光學(xué)發(fā)送器件，其包括：光發(fā)送電路，被配置成將光學(xué)發(fā)送信號轉(zhuǎn)換成電流信號，以及用于光通信的光源，被配置成將在光發(fā)送中被轉(zhuǎn)換了的電流信號轉(zhuǎn)換成光信號；光學(xué)接收器件，其包括：光接收元件，被配置成通過光發(fā)送路徑接收光信號并輸出作為已光電轉(zhuǎn)換的光信號的單端電流信號，以及光學(xué)接收電路，被配置成對從光接收元件輸出的電流信號進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換，其中光學(xué)接收電路包括：電流-電壓轉(zhuǎn)換單元，對其輸入作為光電轉(zhuǎn)換型光信號的單端電流信號，并且被配置成將單端電流信號轉(zhuǎn)換成單端電壓信號并將該已轉(zhuǎn)換信號從輸出端輸出；放大器單元，其輸入端與所述電流-電壓轉(zhuǎn)換單元的輸出端相連接，并且被配置成放大該單端電壓信號至預(yù)先設(shè)置的預(yù)定幅度并將該已放大信號從輸出端輸出；以及差分轉(zhuǎn)換單元，其輸入端與所述放大器單元的輸出端相連接，并且被配置成輸出作為在放大器單元中被放大的差分單端電壓信號的差分電壓信號。在本公開的一個(gè)方面中，在電流-電壓轉(zhuǎn)換單元中，輸入作為光電轉(zhuǎn)換型光信號的單端電流信號并且將該單端電流信號轉(zhuǎn)換成單端電壓信號并從該電流-電壓轉(zhuǎn)換單元的輸出端輸出，在放大器單元中，該單端電壓信號被放大至預(yù)先設(shè)置的預(yù)定幅度并從該放大器單元的輸出端輸出，而在該差分轉(zhuǎn)換單元中，輸出作為在放大器單元中被放大的差分單端電壓信號的差分電壓信號。然后，放大器單元的輸入端與電流-電壓轉(zhuǎn)換單元的輸出端相連接，而差分轉(zhuǎn)換單元的輸入端與放大器單元的輸出端相連接。本專利技術(shù)的有益效果根據(jù)本公開的一個(gè)方面，可以減小電路面積。附圖說明圖1是圖示本技術(shù)應(yīng)用到的光學(xué)發(fā)送系統(tǒng)的實(shí)施方式的示例配置的框圖；圖2是圖示相關(guān)技術(shù)中的光學(xué)接收電路的一般示例配置的視圖；圖3A到圖3D都是圖示在光學(xué)接收電路中的電流信號和電壓信號的視圖；圖4A到圖4B是分別圖示一般差分轉(zhuǎn)換電路的視圖；圖5是圖示本技術(shù)應(yīng)用到的光學(xué)接收電路的實(shí)施方式的示例配置的框圖；圖6A到圖6D都是圖示在光學(xué)接收電路中的電流信號和電壓信號的視圖；圖7是圖示逆變器型放大器的示例配置的視圖；圖8A到圖8E都是圖示差分轉(zhuǎn)換單元的示例配置的視圖；圖9A到圖9C是用來描述放大器單元的占空校正的示圖；以及圖10是圖示包括多個(gè)光學(xué)接收電路的光學(xué)通信芯片的示例配置的視圖。具體實(shí)施方式在以下，將參考附圖詳細(xì)描述本技術(shù)應(yīng)用到的具體實(shí)施方案。圖1是圖示本技術(shù)應(yīng)用到的光學(xué)發(fā)送系統(tǒng)的實(shí)施方式的示例配置的框圖。在該說明書中，系統(tǒng)指的是用不止一個(gè)器件形成的整體設(shè)備。如圖1所示，光學(xué)發(fā)送系統(tǒng)11由光學(xué)發(fā)送器件12和光學(xué)接收器件14構(gòu)成，光學(xué)發(fā)送器件12和光學(xué)接收器件14通過光學(xué)發(fā)送路徑13(諸如光纖)彼此相連。光學(xué)信號從光學(xué)發(fā)送器件12發(fā)送到光學(xué)接收器件14。光學(xué)發(fā)送器件12包括信號處理電路21、光學(xué)發(fā)送電路22和光學(xué)通信用光源23。光學(xué)接收器件14包括光接收元件31、光學(xué)接收電路32和信號處理電路33。信號處理電路21進(jìn)行信號處理以產(chǎn)生與光學(xué)地發(fā)送的數(shù)據(jù)對應(yīng)的信號，并且例如將包括經(jīng)倒相的一對電壓信號的差分電壓信號供給光學(xué)發(fā)送電路22。光學(xué)發(fā)送電路22將從信號處理電路21供給的差分電壓信號轉(zhuǎn)換為電流信號并將轉(zhuǎn)換后的信號供給光學(xué)通信用光源23。光學(xué)通信用光源23通過光學(xué)發(fā)送路徑13發(fā)送作為從光學(xué)發(fā)送電路22供給的電流信號并被轉(zhuǎn)換成光的光學(xué)信號。作為光學(xué)通信用光源23，例如，使用半導(dǎo)體激光器(諸如垂直空腔表面發(fā)射激光器(VCSEL))。光接收元件31通過光學(xué)發(fā)送路徑13接收從光通信用光源23發(fā)送的光信號并進(jìn)行光電轉(zhuǎn)換。然后，光接收元件31輸出與該光信號對應(yīng)的電流信號。光學(xué)接收電路32向信號處理電路33供給作為從光接收元件31輸出的電流信號的差分電壓信號，并對該電流信號進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換。信號處理電路33對從光學(xué)接收電路32供給的差分電壓信號進(jìn)行信號處理，并接收從光學(xué)發(fā)送器件12光學(xué)地發(fā)送來的數(shù)據(jù)。按照這種方式，在光學(xué)發(fā)送系統(tǒng)11中，從光學(xué)發(fā)送電路22輸出的電路信號由光學(xué)通信用光源23光電地轉(zhuǎn)換，光信號通過光學(xué)發(fā)送路徑13發(fā)送，并且由光接收元件31光電地轉(zhuǎn)換后的電流信號被光學(xué)接收電路32接收。在此，在本技術(shù)應(yīng)用到的光學(xué)接收電路32的描述之前，將參考圖2到圖4B來描述相關(guān)技術(shù)中的光學(xué)接收電路。在圖2中，圖示相關(guān)技術(shù)中的光學(xué)接收電路41的一般示例配置。正如圖2所示，光學(xué)接收電路41包括電路電壓轉(zhuǎn)換單元42、差分轉(zhuǎn)換單元43和放大本文檔來自技高網(wǎng)...

【技術(shù)保護(hù)點(diǎn)】
一種光學(xué)接收電路，包括：電流?電壓轉(zhuǎn)換單元，對其輸入作為光電轉(zhuǎn)換型光信號的單端電流信號，并且被配置成將單端電流信號轉(zhuǎn)換成單端電壓信號并將該已轉(zhuǎn)換信號從輸出端輸出；放大器單元，其輸入端與所述電流?電壓轉(zhuǎn)換單元的輸出端相連接，并且被配置成放大該單端電壓信號至預(yù)先設(shè)置的預(yù)定幅度并將該已放大信號從輸出端輸出；以及微分轉(zhuǎn)換單元，其輸入端與所述放大器單元的輸出端相連接，并且被配置成輸出作為在放大器單元中被放大的微分單端電壓信號的微分電壓信號。

【技術(shù)特征摘要】
2013.10.07 JP 2013-2098881.一種光學(xué)接收電路，包括：電流-電壓轉(zhuǎn)換單元，對其輸入作為光電轉(zhuǎn)換型光信號的單端電流信號，并且被配置成將單端電流信號轉(zhuǎn)換成單端電壓信號并將已轉(zhuǎn)換的單端電壓信號從所述電流-電壓轉(zhuǎn)換單元的輸出端輸出；放大器單元，其輸入端與所述電流-電壓轉(zhuǎn)換單元的輸出端相連接，并且被配置成放大該單端電壓信號至預(yù)先設(shè)置的預(yù)定幅度并將已放大的單端電壓信號從所述放大器單元的輸出端輸出；以及差分轉(zhuǎn)換單元，其輸入端與所述放大器單元的輸出端相連接，并且被配置成輸出作為在放大器單元中被放大的差分單端電壓信號的差分電壓信號，其中，該差分轉(zhuǎn)換單元至少包括第一到第四放大器，并且第一放大器的輸入端與所述放大器單元的輸出端相連接，第二放大器和第三放大器的輸入端與第一放大器的輸出端相連接，而第四放大器的輸入端與第二放大器的輸出端相連接。2.根據(jù)權(quán)利要求1的光學(xué)接收電路，其中第一到第四放大器中的每一個(gè)都包括靜態(tài)互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體CMOS型逆變器電路。3.根據(jù)權(quán)利要求1的光學(xué)接收電路，其中放大器單元至少包括第五到第九放大器，并且第五放大器的輸入端與第六放大器的輸入端與所述電流-電壓轉(zhuǎn)換單元的輸出端相連接，第七放大器的輸入端與第五放大器的輸出端相連接，以及第八放大器的輸出端和第九放大器的輸入端與第六放大器的輸出端相連接，而第八放大器的輸入和第九放大器的輸出端與第七放大器的輸出端相連接。4.根據(jù)權(quán)利要求3的光學(xué)接收電路，其中第五到第九放大器中的每一個(gè)都包括靜態(tài)互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體CMOS型逆變器電路。5.一種光學(xué)接收器件，包括：光接收元件，被配置成輸出作為光電轉(zhuǎn)換型光信號的單端電流信號；電流-電壓轉(zhuǎn)換單元，從光接收元件向其輸入單端電流信號，并且被配置成將單端電流信號轉(zhuǎn)換成單端電壓信號并將已轉(zhuǎn)換的單端電壓信號從所述電流-電壓轉(zhuǎn)換單元的輸出端輸出；放大器單元，其輸入端與所述電流-電壓轉(zhuǎn)換單元的輸出端相連接，并且被配置成放大單端電壓信號之預(yù)先設(shè)置的預(yù)定幅度并將已放大的...

【專利技術(shù)屬性】
技術(shù)研發(fā)人員：森田寬，鈴木秀幸，內(nèi)野浩基，
申請(專利權(quán))人：索尼公司，
類型：發(fā)明
國別省市：日本;JP