(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
装置であって、
電気的な信号へ光の信号を変換するための光感受性のデバイス、
前記光感受性のデバイスへ結合させられた電力の保存の回路、
を具備すると共に、
前記電力の保存の回路は、
基準電流と前記光感受性のデバイスの出力を比較するためのバッファー、並びに、
前記バッファーによって制御された及び光の信号の無いものであるとすれば電力を節約するモードに入ることを決定するところの論理の回路へ出力された可変の出力の電圧
を含むと共に、
前記装置は、
一対の差動の出力の電圧の信号を含む、差動の出力を生じさせるために前記電気的な信号を増幅させるための前記光感受性のデバイスへ結合させられた増幅器、
前記差動の出力の電圧の信号の平均の間における差をモニターするための比較器、
前記比較器の出力に従って上へ及び下へ数えるための計数器
を具備すると共に、
前記数えることが前記差動の出力の電圧の信号の平均を表すものであると共に、
前記装置は、
入力の電流に基づいた出力の電圧を決定する際に前記増幅器によって使用される判定レベルを調節するために前記増幅器へフィードバックされるところのアナログの信号へと前記計数器のディジタルの出力を変換するためのディジタルからアナログへの変換器
を具備する、
装置。
【請求項２】
請求項１に記載の装置において、
前記判定レベルの信号は、前記光の入力の信号の出現における後続の変動にかかわらず保持される、装置。
【請求項３】
請求項１に記載の装置において、
前記増幅器は、トランスインピーダンス増幅器を具備する、装置。
【請求項４】
請求項１に記載の装置において、
前記光感受性のデバイスは、フォトダイオードを具備する、装置。
【請求項５】
請求項１に記載の装置であって、さらに、
前記光感受性のデバイス及び前記バッファーの間におけるローパスフィルター
を具備する、装置。
【請求項６】
方法であって、
入力の光の信号を検出すること、
電気的な信号へと前記光の信号を変換すること、
判定レベルの信号に従って前記電気的な信号を増幅すること
を具備すると共に、
増幅器が、一対の差動の出力の電圧の信号を含む、差動の出力を生じさせると共に、
前記方法は、
前記差動の出力の電圧の信号の平均の間における差をモニターすることを含む、比較器で前記差動の出力を比較すること、
前記差動の出力の電圧の信号の平均を表すために前記比較器の出力から計数器の信号を生じさせること、及び、
前記判定レベルの信号を生じさせるためにアナログの出力へディジタルの計数器の信号を変換すること
を具備すると共に、
前記方法は、さらに、
基準電流と前記電気的な信号を比較すること、及び、
電力を節約するモードに入るための比較に従って供給電圧を変動させること
を含む、光の入力の信号の無いことが検出されるとすれば電力を節約するモードに入ること
を具備する、
方法。
【請求項７】
請求項６に記載の方法であって、さらに、
フォトダイオードで電気的な信号へ前記光の信号を変換すること
を具備する、方法。
【請求項８】
請求項６に記載の方法であって、さらに、
トランスインピーダンス増幅器で前記電気的な信号を増幅すること
を具備する、方法。
【請求項９】
請求項６に記載の方法であって、さらに、
前記入力の光の信号の出現における後続の変動にかかわらず前記判定レベルの信号を保持すること
を具備する、方法。
【請求項１０】
請求項６に記載の方法であって、さらに、
比較することに先立ってローパスフィルターを通じて前記電気的な信号を通過させること
を具備する、方法。
【請求項１１】
光学的な送受信機のシステムであって、
電気的な信号へ光の信号を変換するための光感受性のデバイス、
一対の差動の出力の電圧の信号を含む、差動の出力まで前記電気的な信号を増幅するための前記光感受性のデバイスへ結合させられた増幅器、
前記差動の出力の電圧の信号の平均の間における差をモニターするための比較器、
前記比較器の出力に従って上へ及び下へ数えるための計数器、及び、
入力の電流に基づいて出力の電圧を決定する際に前記増幅器によって使用される判定レベルの信号を調節するために前記増幅器へフィードバックされるところのアナログの信号へと前記計数器の出力を変換するためのディジタルからアナログへの変換器
を具備する、判定レベルの検出の回路、並びに、
基準電流と前記電気的な信号を比較すること及び前記電力を節約するモードに入るために前記比較に従って供給電圧を変動させることを含む、光の信号がないものであるとき電力を節約するモードに前記判定レベルの回路を置くための電力を節約する回路 
を具備する、システム。
【請求項１２】
請求項１１に記載のシステムにおいて、
前記電力を節約する回路は、さらに、
前記判定レベルの検出の回路へ電圧を供給するための可変な電圧の源
を具備する、システム。
【請求項１３】
請求項１１に記載のシステムにおいて、
前記判定レベルの信号は、前記光の入力の信号の出現における後続の変動にかかわらず保持される、システム。
【請求項１４】
請求項１１に記載のシステムにおいて、
前記光学的な送受信機のシステムは、光学的なユニバーサルシリアルバス（光学的なＵＳＢ）の部分を具備する、システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、低い電力の光学的な送受信機の集積回路に、及びより詳しくは、光学的な送受信機のための電力の管理に、向けられたものである。
【背景技術】
【０００２】
光通信ネットワークは、ポイント・ツー・ポイント通信を提供するリンクにおける増加させられたデータ率を可能とするために実施されてきたものである。例えば、光通信リンクは、同期式光通信ネットワーク／同期ディジタルハイアラーキー（ＳＯＮＥＴ／ＳＤＨ）及び１０ギガバイトのイーサネット（登録商標）のシステムにおいて実施されることがある。そのような光通信リンクの受信する末端で、フォトダイオードは、光学的な伝達の媒体（例．ファイバーの光学的なケーブル布線）から受信された光学的な信号に対する応答において電流を発生させることがある。トランスインピーダンス増幅器（ＴＩＡ）は、典型的には、その次に処理されるところの電圧の信号へとフォトダイオードによって発生させられた電流を変換する。例えば、電圧の信号は、光学的な信号において伝達されたデータを回復するためのクロック及びデータ回復の回路構成によって処理されることがある。
【０００３】
例えば図１に示されたように、典型的な光学的な送受信機の集積回路（ＩＣ）は、入力の判定レベルを決定するためのアナログのアプローチを使用することがある。光１００は、ＴＩＡ１０６への入力の電流の信号１０４を生じさせるために、フォトダイオード１０２のような、光感受性のデバイスに衝突する。ＴＩＡ１０６は、出力の電圧の信号１０８へ電流の信号１０４を変換することがある。出力の電圧の信号１０８は、ＴＩＡ１０６のための判定レベル１１４として役に立たせられることができるところの入力のデータストリーム１０４の平均のレベルを導くために抵抗器１１０及びコンデンサー１１２を具備する単純なＲＣフィルター回路を通じてフィードバックされることがある。このアプローチは、８／１０Ｂで符号化されたＤＣバランスさせられたデータの連続的なストリームが、入力１０４へ適用される限り、働く。８／１０Ｂは、ＤＣバランスを達成するために１０ビットの記号へ８ビットの記号をマッピングするところのライン符号を参照する。
【０００４】
しかしながら、ＰＣ／サーバーと同様の環境において、電力の管理は、システムの見地から非常に重要なものである。電力を節約する為には、入力の信号１０４が無いものである一方で、光学的な送受信機のＩＣは、ある一定のスリープ状態へと入り込むことを必要とする。すなわち、入力は、もはや全ての時間で連続的なストリームではないものであると共に、問題は、典型的なアナログのアプローチについて提起される。
【０００５】
ＲＣフィルターの回路構成を使用する一方で、判定レベル１１４は、（〜少数μｓの範囲までの）コンデンサー１１２を通じた漏洩電流のせいで時間にわたって垂れ下がる。判定レベル１１４の変化は、コンデンサーの値１１２に依存するが、顕著な誤りに至ることがある。
【０００６】
しかしながら、判定レベル１１４は、送受信機が、適切に機能する為には（少数μｓから数秒までのものであることができるところの）スリープ状態から回復するとすぐに、正しいものであることを必要とする。このように、電力の管理が問題点であることがあるところのＰＣ／サーバーの環境において、異なるアプローチは、望ましいものであると思われる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、光学的な送受信機のための判定レベルを決定するための経路の線図である。
【図２】図２は、発明の一つの実施形態に従った光学的な送受信機のＩＣのための判定レベルを決定するための回路の線図である。
【図３】図３は、光学的な送受信機のＩＣのための信号の検出の回路についての回路の線図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
前述のもの及び本発明のより良好な理解は、全てがこの発明の開示の部分を形成する、付随する図面との結び付きにおいて読むとき、配置及び例の実施形態の後に続く詳細な記載並びに請求項から明白なものになることがある。前述の及び後に続く書かれた及び図解された開示が、発明の配置及び例の実施形態を開示することに焦点を合わせる一方で、同じものが、図解及び例のみの方式によるものであると共に発明が、それらに限定されるものではないことは、明りょうに理解されるべきことである。
【０００９】
図１は、光学的な送受信機のための判定レベルを決定するための経路の線図である、
図２は、発明の一つの実施形態に従った光学的な送受信機のＩＣのための判定レベルを決定するための回路の線図である、及び、
図３は、光学的な送受信機のＩＣのための信号の検出の回路についての回路の線図である。
【００１０】
記載されるのは、送受信機が起動の際に利用可能なものであることを保証するところの電力の保存の又はスリープモードへとそれ自体を周期的に置くところのパーソナルコンピューター又はサーバーへと集積されることがあるところのもののような低い電力の光学的な送受信機のための電力の管理の配置である。
【００１１】
この明細書のいたるところでの“一つの実施形態”又は“ある実施形態”への参照は、実施形態との結び付きにおいて記載された特定の特徴、構造、又は特性が、本発明の少なくとも一つの実施形態に含まれることを意味する。このように、この明細書のいたるところでの様々な所における句“一つの実施形態において”又は“ある実施形態において”の出現は、必ずしも全て同じ実施形態を参照するものではないものである。さらには、特定の特徴、構造、又は特性は、一つの又はより多い実施形態において、いずれの適切な様式においても組み合わせられることがある。
【００１２】
ここにおいて参照されたようなフォトダイオードは、表面に収集された光のエネルギーに応答して出力の電流を提供するところのデバイスに関係する。例えば、フォトダイオードは、フォトダイオードのゲートで収集された電荷に応答して出力の電流を提供することがある。しかしながら、これは、単にフォトダイオードの例であると共に、本発明の実施形態は、この点において限定されるものではない。
【００１３】
ここにおいて参照されたような増幅器は、増幅された出力の信号へと入力の信号を変換するためのデバイス又は回路に関係する。例えば、増幅器は、増幅のゲインによって入力の信号の大きさに関係付けられるところの大きさを有する増幅された出力の信号を提供することがある。別の例において、増幅器は、入力の信号として受信された電流又は電圧のいずれかの大きさに増幅のゲインによって関係付けられた大きさを有する電圧の信号を発生させることがある。しかしながら、これらは、単に、増幅器の例であると共に、本発明の実施形態は、これらの点において限定されるものではない。
【００１４】
ここにおいて参照されたようなトランスインピーダンス増幅器（ＴＩＡ）は、出力の電圧へ入力の電流を変換するためのデバイスに関係する。例えば、ＴＩＡは、入力の電流の大きさに実質的に比例するものであるところの出力の電圧へフォトダイオードから受信された入力の電流を変換することがある。しかしながら、これは、単に、ＴＩＡの例であると共に、本発明の実施形態は、これらの点において限定されるものではない。
【００１５】
上で留意されたように、より一般的なアナログのアプローチにおいて、フォトダイオードの出力のレベルを決定するためにＴＩＡによって使用された判定レベルは、典型的にはスリープモードで利用可能なものではないものであるところの定常的な入力の信号に頼る。判定レベルのこの変化は、起動の際に顕著な誤りに至ることがある。
【００１６】
上の問題点を解決する為には、ディジタルループは、光学的な送受信機のための判定レベルを決定するために提案される。図２を参照することで、示されたものは、発明の一つの実施形態に従った低い電力の光学的な送受信機である。前のもののように、光２００は、ＴＩＡ２０６への入力の電流の信号２０４を生じさせるために、フォトダイオード２０２のような、光感受性のデバイスに衝突する。前のものとは違って、ＴＩＡ２０６は、フォトダイオード２０２からの電流の信号２０４に基づいた差動の出力の電圧の信号２０８及び２０９を提供することがある。ディジタルのフィードバックループは、差動の出力の電圧の信号２０８及び２０９における変化を検出するところの比較器を具備することがある。比較器２１０の出力は、光の入力の信号２０４に依存することで状態を変化させることがあるところの計数器２１２への入力であることがある。計数器のディジタルの出力は、ディジタルからアナログへの変換器（ＤＡＣ）２１４へ供給される。ＤＡＣは、比較器２１０からの差異の出力に従った電流を出力する。
【００１７】
これらが、ディジタルの回路でるので、スリープモードにおいてさえも、それらは、同じ状態におけるままである。このように、判定レベル２１６は、入力の信号２０４の出現にかかわらず無限に保持されることがある。その上、ループの時定数は、計数器のクロック２１２によって決定されると共にループの安定性を保証するために動的に調節されることができる。
【００１８】
図３は、光学的な送受信機のＩＣのための信号の検出の回路についての回路の線図である。この回路は、改善された電力の管理を達成するために図２の判定レベルの回路との連結において作動することがある。示されたように、光の信号２００は、電気的な信号へそれを変換するところのフォトダイオード２０２のような、光感受性のデバイスに突き当たることがある。この電気的な信号は、抵抗器３００及びコンデンサー３０２を具備するローパスフィルターを通じて及びバッファー３０４へと通過する。ある実施形態に従って、この回路は、入力の信号を監視すると共にそれの出力を調節するために基準電流３０６に対してそれを比較する。そして、信号の検出の回路の出力は、送受信機のＩＣによって電力を節約するモードへと入られるべきであるかどうかを決定するための論理回路へ進む。言い換えれば、信号の検出の回路は、光の信号２００が有るものではないものであるとすれば、時間にわたってより低い電力の消費のために全ての電力に貪欲な回路ブロックがオフにされる又はスリープ状態にあることを許容する。
【００１９】
上に記載された実施形態は、多数の用途において、例えば、光学的なユニバーサルシリアルバス（光学的なＵＳＢ又はコンバージＩ／Ｏ）の規格において、好都合なものであることがある。電力の管理が、ＰＣ／サーバーのプラットフォームに対して優先のものであるので、この発明は、より良好に電力の要件に対処することができるものである。
【００２０】
要約に記載されるものを含む、発明の例示された実施形態の上の記載は、網羅的なものであること又は開示された精確な形態へ発明を限定することが意図されるものではない。発明の具体的な実施形態、及びそれについての例が、例示の目的のためにここにおいて記載される一方で、関連性のある技術における熟練した者が認識することになるような、様々な均等な変更は、発明の範囲内で可能性のあることである。
【００２１】
これらの変更は、上の詳細な記載に照らして、発明に対してなされることができる。後に続く請求項に使用された用語は、明細書及び請求項に開示された具体的な実施形態に発明を限定するように解されるべきではない。むしろ、発明の範囲は、後に続く請求項によってもっぱら決定されるものであるが、それらは、請求項の解釈の確立された原則と一致して解されるものである。
［付記］
付記（１）：
装置であって、
電気的な信号へ光の信号を変換するための光感受性のデバイス、
差動の出力を生じさせるために前記電気的な信号を増幅させるための増幅器、
前記差動の出力の平均の間における差をモニターするための比較器、
前記比較器の出力に従って上へ及び下へ数えるための計数器、及び、
判定レベルを調節するために前記増幅器へフィードバックされるところのアナログの信号へと前記計数器のディジタルの出力を変換するためのディジタルからアナログへの変換器
を具備する、装置。
付記（２）：
付記（１）に記載の装置において、
前記判定レベルの信号は、前記光の入力の信号の出現にかかわらず保持される、装置。
付記（３）：
付記（１）に記載の装置において、
前記増幅器は、トランスインピーダンス増幅器を具備する、装置。
付記（４）：
付記（１）に記載の装置において、
前記光感受性のデバイスは、フォトダイオードを具備する、装置。
付記（５）：
付記（１）に記載の装置であって、
前記光感受性のデバイスへ接続された電力の保存の回路
をさらに具備する、装置。
付記（６）：
付記（５）に記載の装置において、
前記電力の保存の回路は、基準電流と前記光感受性のデバイスの出力を比較するためのバッファー、及び、
前記バッファーによって制御された可変の出力の電圧
を具備する、装置。
付記（７）：
付記（６）に記載の装置であって、
前記光感受性のデバイス及び前記バッファーの間におけるローパスフィルター
をさらに具備する、装置。
付記（８）：
方法であって、
入力の光の信号を検出すること、
電気的な信号へと前記光の信号を変換すること、
判定レベルの信号に従って前記電気的な信号を増幅させること、前記増幅器が差動の出力を生じさせること、
比較器で差動の出力を比較すること、
前記比較器の出力から計数器の信号を生じさせること、及び、
前記判定レベルの信号を生じさせるためにアナログの出力へディジタルの計数器の信号を変換すること
を具備する、方法。
付記（９）：
付記（８）に記載の方法であって、
フォトダイオードで電気的な信号へ前記光の信号を変換すること
をさらに具備する、方法。
付記（１０）：
付記（８）に記載の方法あって、
トランスインピーダンス増幅器で前記電気的な信号を増幅すること
をさらに具備する、方法。
付記（１１）：
付記（８）に記載の方法であって、
前記入力の光の信号の出現にかかわらず前記判定レベルの信号を保持すること
さらに具備する、方法。
付記（１２）：
付記（８）に記載の方法であって、
光の入力の信号の無いものが検出されるとすれば電力を節約するモードに入ること
をさらに具備する、方法。
付記（１３）：
付記（１２）に従った方法であって、
基準電流と前記電気的な信号を比較すること、及び、
電力を節約するモードに入るための比較に従って供給電圧を変動させること
をさらに具備する、方法。
付記（１４）：
付記（１３）に記載の方法であって、
比較することに先立ってローパスフィルターを通じて前記電気的な信号を通過させること
をさらに具備する、方法。
付記（１５）：
光学的な送受信機のシステムであって、
電気的な信号へ光の信号を転換するための光感受性のデバイス、
判定レベルの信号に対して前記電気的な信号を比較するための増幅器、前記増幅器が差動の出力を生じさせること、
前記差動の出力を受信するための比較器、
前記比較器の出力を受信するための計数器、及び、
前記判定レベルの信号へと前記計数器の出力を変換するためのディジタルからアナログへの変換器
を具備する、判定レベルの検出の回路、並びに、
光の信号が有るものではないものであるとき電力を節約するモードに前記判定レベルの回路を置くための電力を節約する回路
を具備する、システム。
付記（１６）：
付記（１５）に記載のシステムにおいて、
前記電力を節約する回路は、
前記判定レベルの検出の回路へ電圧を供給するための可変な電圧の源
をさらに具備する、システム。
付記（１７）：
付記（１５）に記載のシステムにおいて、
前記判定レベルの信号は、前記光の入力の信号の出現にかかわらず保持される、システム。
付記（１８）：
付記（１７）に記載のシステムであって、
前記電気的な信号と比較するための基準電流
をさらに具備する、システム。
付記（１９）：
付記（１５）に記載のシステムにおいて、
前記光学的な送受信機のシステムは、光学的なユニバーサルシリアルバス（光学的なＵＳＢ）の部分を具備する、システム。
【図１】
0005313363.tif 000002
【図２】
0005313363.tif 000003
【図３】
0005313363.tif 000004