光接收机制造技术

本发明专利技术提供一种光接收机。即使受光元件受光的光信号的强度弱也正确地接收基于光信号的数据。在输入根据接收光信号并变换为电信号的受光元件的输出生成的波形信号的滤波器的后级，具有形成用于规定滤波器输出波形的偏置电压的基准电压的电压生成电路、和对从滤波器输出的滤波器输出波形进行放大的增益可变的可变增益放大器，根据可变增益放大器的输出控制基准电压和所述可变增益放大器的增益的控制电路根据可变增益放大器的输出波形的不期望的变钝，进行提升滤波器输出波形的偏置电压并且使可变增益放大器的增益比当前更小的控制。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及接收基于可见光的光信号的光接收机，涉及适用于例如在LED(LightEmitting D1de，发光二极管)照明光上重叠光调制信号来进行数据通信的光通信系统等而有效的技术。
技术介绍
近年来，使用了 LED照明的可见光通信技术得到发展，在可见光上重叠光调制信号来进行数据通信的装置开始登场。关于可在可见光通信中应用的光接收机，在例如专利文献1中有记载。据此，针对受光元件(光电二极管)输出的电信号，进行使用带通滤波器来抽出频率分量，使用A/D转换器对信号进行解调这样的动作。在其中记载的技术的特征是“直流分量去除处理”以及“AGC放大率控制”，抽出在初级放大器的输出信号中包含的直流分量，以抵消该直流分量的方式，向初级放大器的输入侧反馈偏置电流，从而去除向初级放大器输入的电信号的直流分量。通过流过抵消直流分量的偏置电流，能够去除输入到初级放大器的电信号的直流分量，能够增大初级放大器的放大率。由此，例如，能够接收微弱的光调制信号，能够扩大光调制信号的接收的动态范围。将可变增益放大器的放大率的调整控制(AGC放大率控制)，仅在信号的前导码(preamble)接收时进行而不是常时进行，从而考虑为AGC放大率的调整时间变短。【专利文献1】日本特开2013-5327号公报
技术实现思路
本专利技术人发现了在利用光接收机的光信号的接收强度低的情况、即接收的光信号昏暗的情况下，存在受光元件(照度传感器)输出的电信号变钝的忧虑。例如，使受光元件输出的电信号通过高通滤波器，从而去除直流分量，变换为信号的边缘部被强调了的信号，针对变换了的信号通过用于使振幅成为恒定的自动增益控制进行放大，匹配于后级的A/D变换器的动态范围。针对A/D变换了的数据，使用预定的判定阈值来判别逻辑值，判别结果数据被供给到预定的数据处理。此时，在受光的光信号昏暗的情况下从高通滤波器输出的信号变钝。产生该变钝的主要原因与受光元件可输出的电信号的电流量和高通滤波器的电容器电容存在关系。如果受光元件输出的电信号的电流量变少，则直至电容器被充电，花费时间，从而波形的上升时间变长，但下降时间由与电容器的特性对应的放电时间决定，与受光的光信号的强弱不存在关系。在高通滤波器的动作定时上，如果在电容器被完全充电之前开始放电，则高通滤波器的输出波形的振幅在朝上方向和朝下方向上不同。由此，考虑为在波形信号的HIGH期间和LOW期间中产生误差，难以正确地接收光信号。这样，受光元件输出的电信号的电流量变少，后级中的充电时间和放电时间的关系不恒定，从而难以正确地接收光信号。上述以及其他课题和新的特征通过本说明书的记述以及附图将更加明确。在简单地说明在本申请中公开的实施方式中的代表性的实施方式的概要时如下所述。S卩，在输入根据接收光信号并变换为电信号的受光元件的输出生成的波形信号的滤波器的后级，具有形成用于规定滤波器输出波形的偏置电压的基准电压的电压生成电路、和对从所述滤波器输出的滤波器输出波形进行放大的增益可变的可变增益放大器。根据所述可变增益放大器的输出控制所述基准电压和所述可变增益放大器的增益的控制电路根据可变增益放大器的输出波形的不期望的变钝，进行通过所述基准电压提升滤波器输出波形的偏置电压，并且使所述可变增益放大器的增益比当前更小的控制。在简单地说明通过在本申请中公开的实施方式中的代表性的实施方式得到的效果时如下所述。S卩，即使受光元件受光的光信号的强度弱，也能够正确地接收基于光信号的数据。【附图说明】图1是示出光接收机的一个例子的框图。图2是例示与光接收机进行光通信的光发送机的框图。图3是例示将照明光源用于光发送的LED照明器具的说明图。图4是例示高通滤波器的电路图。图5是例示可变增益放大器的电路图。图6是例示基准电压生成器的框图。图7是针对受光元件输出的电信号波形以及从波形生成电路输出并输入到ADC的信号波形比较信号变钝的情况和没有变钝的情况而例示了的波形图。图8是关于用于针对ADC的输入波形的逻辑值判定的HIGH期间和LOW期间在变钝的情况和没有变钝的情况下进行对比而示出的波形图。图9是例示作为使用了可见光的通信的标准的JEITA CP-1223中的4PPM方式的说明图。图10是作为向信号变钝的处置的手段例示地示出校正信号波形的变钝的校正的原理的波形图。图11是例示自动增益控制的方法的流程图。图12是示出利用自动增益控制的波形信号的波形图和判定阈值的说明图。图13是例示明亮而提高增益的情况和昏暗而提高增益的情况的波形信号的波形图。图14是例示针对波形信号的变钝的基准电压VB2的控制步骤的流程图。图15是例示针对可变增益放大器的自动增益控制的另一个手法的波形图。图16是例示图15的手法的流程图。图17是作为针对可变增益放大器的自动增益控制的又一个控制流程，例示依照峰值的增减倾向的可变增益放大器的增益控制方法的流程图。图18是示出根据波形的变钝而变更HIGH期间和LOW期间的判定阈值的例子的波形图。图19是例示利用图18的手法的判定阈值的变更处理的流程图。(附图标记说明)10:光接收机；1:便携终端；11:波形生成电路；12:控制电路；13:加速度传感器；14:第1波形生成电路；15:第2波形生成电路；WV1:第1波形信号；WV2:第2波形信号；20:光发送机；30:LED照明器具；40:电容；41、42:电阻；50:运算放大器；51:输入电阻；52:反馈电阻；53:寄存器53 ;60、61:电阻；62:缓冲放大器；63:缓冲放大器；64:数字模拟变换器(DAC) ;65:寄存器；66:负反馈放大器；101:电源开关；102:受光元件；103:第1高通滤波器；104:第1可变增益放大器；105:低通滤波器；106:第2高通滤波器；107:第2可变增益放大器；108:第1基准电压生成器；109:第2基准电压生成器；BV1:第1基准电压；BV2:第2基准电压；120:信号控制部；121:电源控制部；122:解调部；OT1、⑶2:增益控制数据；201:LED ；202:LED驱动电路；203:调制电路。【具体实施方式】1.实施方式的概要首先，概要地说明在本申请中公开的实施方式。在关于实施方式的概要说明中附加括弧而参照的附图中的参照符号仅例示附加了该符号的构成要素的概念中包含的例子。〔 1〕〈校正信号波形的变钝>光接收机(10)具有:受光元件(102)，接收光信号并变换为电信号；第1波形生成电路(14)，输入从所述受光元件输出的电信号而通过滤波以及放大生成第1波形信号(WV1);第2波形生成电路(15)，输入从所述第1波形生成电路输出了的所述第1波形信号而通过滤波以及放大生成第2波形信号；以及控制电路(12)，进行用于所述第1波形生成电路以及所述第2波形生成电路的偏置电压控制和自动增益控制。所述控制电路判别从所述第2波形生成电路输出的第2波形信号(WV2)的信号波形是否不期望地变钝，在判别为不期望地变钝的情况下，进行使所述第2波形生成电路中的偏置电压(BV2)比当前更高并且使所述第2波形生成电路中的增益比当前更小的控制。据此，在由受光元件受光了的光信号的强度弱的情况下，即使受光元件的输出以及第1波形信号变钝而在第2波形信号中产生正极性侧和负极本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光接收机，其特征在于，具有：受光元件，接收光信号并变换为电信号；第1波形生成电路，输入从所述受光元件输出的电信号并通过滤波以及放大来生成第1波形信号；第2波形生成电路，输入从所述第1波形生成电路输出了的所述第1波形信号并通过滤波以及放大来生成第2波形信号；以及控制电路，进行用于所述第1波形生成电路以及所述第2波形生成电路的偏置电压控制和自动增益控制，所述控制电路判别从所述第2波形生成电路输出的第2波形信号的信号波形是否不期望地变钝，在判别为不期望地变钝的情况下，进行使所述第2波形生成电路中的偏置电压比当前更高并且使所述第2波形生成电路中的增益比当前更小的控制。

【技术特征摘要】
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【专利技术属性】
技术研发人员：井上智，小森泰树，
申请(专利权)人：瑞萨电子株式会社，
类型：发明
国别省市：日本;JP