JP2000124748A - インタフェ―ス装置及び光電子レシ―バ― - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 光接続回路のゲインを非常に減らし、ある場
合には雑音指数を増大させる。 【解決手段】 インタフェース装置は、光電子センサ
（ＰＨＤ）と、センサよりも小さなインピーダンスを備
えた負荷（Ｒ５０）との間に配置されている。装置はイ
ンピーダンス順応ステージを有する。インピーダンス順
応ステージは周波数の幅広い帯域を備え、負荷よりも大
きい抵抗値を備えたインピーダンスを構成する分布増幅
器（ＡＤＬ）を有する。分布増幅器の入力はセンサの端
子（ＢＡ）に直接接続され、その出力は負荷に接続され
ている。装置は、コモンドレインに接続された電界有効
トランジスタ（Ｔ１１）を備えたブートストラップを有
する。トランジスタのゲート（Ｇ１１）はセンサの一方
の端子（ＢＡ）に接続され、センサのソース（Ｓ１１）
は選択された値を備えたコンデンサ（ＣＢＯ）を介して
センサの他方の端子（ＢＫ）に接続されている。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、広帯域極超短波
（超短波又はマイクロ波）の光電子センサと負荷との間
のインタフェース装置に関するものである。

【０００２】本発明は、特に、光ファイバ上で非常に広
帯域の極超短波信号を送信するために特に設計された超
極短波モノリシック集積回路の生産に適用される。

【０００３】

【従来の技術】一般に、ホトダイオードのような光電子
センサは、入射光の変調によって制御された電流源とし
て作用する。入射光の変調内には寄生コンデンサＣが抵
抗値の大きい抵抗器と平接続されている。

【０００４】インピーダンスを採用する観点から、この
ホトダイオードに従う理想的な負荷（読み取り抵抗とし
て知られている）は、抵抗値の大きい抵抗Ｒである。遮
断周波数が時定数ＲＣに比例するので、使用されたホト
ダイオードに依存して、この種の負荷が、寄生コンデン
サＣに関して極超短波の光接続を使用した場合の最大周
波数よりもっと低い遮断周波数を生じる。

【０００５】時定数ＲＣの値を小さくする方法は負荷の
抵抗Ｒを小さくすることである。例えば、低入力インピ
ーダンスを備えた増幅器を、ホトダイオードに接続する
ことによって、この抵抗が５０Ωよりも小さな値に減少
されることが知られている。

【０００６】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、この種
の解決法には不都合なことがある。それは、光接続回路
のゲインを非常に減らし、ある場合には雑音指数を増大
させる。なぜならば、前記雑音指数は抵抗Ｒの減少関数
であり、雑音指数内の増大がとりわけ本質的であればあ
るほど、ホトダイオードに入射する力が弱くなるからで
ある。

【０００７】更に、欧州特許出願公開公報ＥＰ−Ａ−８
０１４６６では、出願人はブートストラップとして知ら
れる組立装置を提案した。その装置内では、ホトダイオ
ードにおける寄生コンデンサのマイナス効果が、前記寄
生コンデンサの端子で電圧の相違を相殺することによっ
て補完されている。特に、このブートストラップはコモ
ンドレインに接続された電界効果トランジスタから成
る。電界有効トランジスタのゲートはセンサの一方の端
子に接続され、また電界有効トランジスタのソースはセ
ンサの他の端子に接続されている。

【０００８】更に、ブートストラップは、コモンドレイ
ンに取付られた別のトランジスタを有するインピーダン
ス順応ステージによって完成されている。順応ステージ
におけるトランジスタのゲートは、ブートストラップに
おけるトランジスタのソースに接続されている。順応ス
テージにおけるトランジスタのソースは５０Ωの基準の
インピーダンス負荷に接続されている。

【０００９】この種のインピーダンス順応ステージは全
く満足できない。即ち、この場合には通常の信号がブー
トストラップにおけるトランジスタのソース用抵抗上で
回復される点で満足できない。更に、接続用コンデンサ
がブートストラップにおけるトランジスタのソースと、
インピーダンス順応トランジスタのゲートとの間に介在
されている。衝撃用インダクタンスコイルは負荷上に直
接、平接続されている。

【００１０】結果として、他の不都合の中には、低周波
数へ向けて通常の信号を回復させる限界がある。

【００１１】

【課題を解決するための手段】本発明は上記の問題点を
解決するために提供されている。

【００１２】本発明は、広帯域超極短波光電子センサ
と、該センサよりも弱いインピーダンスを有する負荷と
の間のインタフェース装置に関する。前記インタフェー
ス装置はインピーダンス順応ステージを有する。

【００１３】本発明の一般的な定義によれば、順応ステ
ージは周波数の幅広い帯域を備えた分布増幅器と、コモ
ンドレインに接続された電界有効トランジスタを備えた
ブートストラップとを有し、分布増幅器の入力はセンサ
の一方の端子に直接接続され、負荷よりも大きい抵抗値
のインピーダンスから成り、分布増幅器の出力は負荷に
接続され、電界有効トランジスタのゲートはセンサの一
方の端子に接続され、電界有効トランジスタのソースは
選択値をもったコンデンサを介してセンサの他方の端子
に接続されている。

【００１４】本発明による分布増幅器の高入力インピー
ダンスによって、この種のインタフェース装置を有する
光接続回路の雑音指数を小さくでき、数ＫＨｚから数Ｇ
Ｈｚまで変動する非常に幅広い周波数帯域内で高くて平
坦なゲインを維持するのに対し、本発明によるブートス
トラップは、低周波数で何ら不利益な効果もなく、高周
波数へ向かってセンサにおける寄生コンデンサの不適当
な効果を補完する。

【００１５】実際には、分布増幅器はゲート線とドレー
ン線との間にぞれぞれ配置された複数の増幅器セルと、
ゲート線とドレーン線の部分から成る受動素子とを有
し、増幅器セルはコモンドレインに接続された少なくと
も一つの有効電界トランジスタを持ったアクティブ回路
を備え、ゲート線の両端のうち一方はセンサにおける両
端子の一方に直接接続され、ドレーン線の両端のうち一
方は負荷に接続されている。

【００１６】好ましくは、本発明による分布増幅器の分
極は飽和可能な負荷であり、それによって、低周波数へ
の限界を回避できる。

【００１７】

【発明の実施の形態】図１及び図２は本発明に係るイン
タフェース装置に関するものである。

【００１８】図１において、ホトダイオードＰＨＤで示
される線図は、端子ＢＫ，ＢＡを有する電流源ＳＣに対
応している。端子ＢＫ，ＢＡの間には非常に高レベルな
寄生コンデンサＣＰＡと抵抗ＲＰＡとが平接続されてい
る。

【００１９】例えば、ホトダイオードのコストに依存し
て、寄生コンデンサの容量レベルは約０．７ｐＦの割合
に高い容量から約０．０５ｐＦの比較的に低い容量まで
変化する。抵抗ＲＰＡのレベルは２０００Ωよりも大き
い。

【００２０】直流分極電圧ＰＯＬＫは、直列に接続され
た分極抵抗ＲＰ１を介して電流源ＳＣの端子（陰極）Ｂ
Ｋに接続されている。コンデンサＣＤＰ１は極超短波信
号を分離するために設けられている。分離されたコンデ
ンサＣＤＰ１の一方の端子が接地され、他方の端子が抵
抗ＲＰ１の端子に接続されている。

【００２１】同様に、直流分極電圧ＰＯＬＡは、分極抵
抗ＲＰ２を介して電流源ＳＣの端子（陽極）ＢＡに接続
されている。コンデンサＣＤＰ２も極超短波信号を分離
するために設けられている。コンデンサＣＤＰ２の一方
の端子が抵抗ＲＰ２の端子に接続され、他方の端子が接
地されている。

【００２２】出願人は、ホトダイオードステージＥＰＨ
と、ホトダイオードより小さなインピーダンス負荷との
間にインタフェース装置を設けた問題点を解決するため
に詳細に説明する。インタフェース装置はインピーダン
ス順応ステージを有する。インピーダンス順応ステージ
によって、この種のホトダイオードステージを備えた光
接続の雑音指数が減少される。

【００２３】本発明によって提案された解決法は、広域
周波数帯で高入力のインピーダンスを備えた分布増幅器
ＡＤＬを、インピーダンス順応ステージに設けて成る。
分布増幅器ＡＤＬの入力はセンサの端子ＢＡに直接接続
されている。それから、この分布増幅器ＡＤＬの入力
が、「読み取りインピーダンス」としても知られるホト
ダイオードの通常の負荷を構成している。

【００２４】この場合に、「直接的に接続された」と
は、ホトダイオードステージとインピーダンス順応ステ
ージとの間に接続用コンデンサが存在しないことを意味
している。

【００２５】実際上、ホトダイオードステージとインピ
ーダンス順応ステージとの間で接続用コンデンサを省く
ことが可能であることであるが分かった。なぜならば、
もし適応できるならば、以下詳述されるブートストラッ
プのトランジスタと、増幅器の分極化とのために必要と
される直流電圧がゲート電圧になるからである。

【００２６】欧州特許出願公開公報ＥＰ−Ａ−８０１４
６６と比較して、ホトダイオードステージとインピーダ
ンス順応ステージとの間に接続用コンデンサを欠くこと
によって、低周波数へ向けて通常の信号を回復する帯域
を広くできる。

【００２７】一般的に、分布増幅器ＡＤＬは複数の増幅
器セルＣＥを有する。各増幅器セルＣＥはＣＥ１からＣ
ＥＮとして個々に示され、ゲート線ＬＧとドレーン線Ｌ
Ｄとの間に接続されている。

【００２８】各増幅器セルは、コモンソースとして接続
されて電界効果トランジスタを備えたアクティブ回路Ａ
を有する。受動素子はゲート線とドレーン線との部分を
構成している。ゲート線ＬＧの端部には分布増幅器の入
力Ｅが形成されている。ゲート線の他端ＥＸ１は、ゲー
ト線の特性インピーダンスと大体同等である終端抵抗Ｒ
Ｇに接続されている。逆に、ドレーン線の一端ＥＸ２が
ドレーン線の特性インピーダンスと大体同等である終端
抵抗ＲＤに接続され、ドレーン線の他端が、負荷Ｒ５０
に接続されるように設計された分布増幅器の出力Ｓを定
義している。

【００２９】実際には、分布増幅器の出力信号がゲート
線に沿って伝播される。各増幅器セルの構成、例えば、
ＣＥ１の構成は、点Ｇ１で入力信号を受信し、ドレーン
線の点Ｄ１へ入力信号の増幅波形を供給する。増幅波形
はこのドレーン線ＬＤに沿って伝播される。

【００３０】線ＬＤ，ＬＧはそれぞれ遮断周波数に到達
するまで分散せず、これによって非常に広い周波数帯の
達成が提供される。

【００３１】便宜的に、各増幅器セルのドレーン線及び
（又は）ゲート線の部分を形成する受動素子の値は次の
ように選択されている。即ち、各増幅器セルの特性イン
ピーダンスが超極短波の伝播方向へ向かって前の増幅器
セルのインピーダンスよりも小さくなるように選択さ
れ、且つ選択された規則に従って、ドレーン線の特性イ
ンピーダンスを、ホトダイオードと負荷との間の高イン
ピーダンス順応を許容できる選択値に漸次持って行き、
数ＫＨｚから数ＧＨｚまで変動する非常に幅広い周波数
帯域上で、平坦且つ不連続のないゲインを維持するため
に選択される。

【００３２】この種の構造によって得る利点は、電源の
何らの低下をもたらすことなく単純且つ容易に実行でき
る方法で広帯域のインピーダンス順応が与えられること
である。

【００３３】更に、高出力インピーダンスを備えた極超
短波の分布増幅器が、図１に関して図示され、増幅関数
だけでなくインピーダンスの順応（適応）関数を与える
ために使用され、該分布増幅器によって非常に幅広い周
波数帯域上で、不連続でない平坦且つ高いゲインを得る
ことが可能となる。

【００３４】図２に関して、分極電圧ＰＯＧは、ゲート
線ＬＧの特性インピーダンスを表示する抵抗値、例えば
約１２５Ωで、終端抵抗ＲＧを介してゲート線ＬＧの他
端ＥＸ１に接続されている。この電圧ＰＯＧは、図１に
関して図示された電圧ＰＯＬＡの場所にトランジスタＴ
１１のゲートを分極化するために任意的に使用されてい
る。この場合には、分極抵抗ＲＰ２とコンデンサＣＤＰ
２とが省略されている。

【００３５】分極電圧ＰＯＤは、例えば、約５０Ωの抵
抗値を備えた終端抵抗ＲＤを介してゲート線ＬＤの一端
ＥＸ２に接続されている。

【００３６】接地された減結合コンデンサＣＤＧは、終
端抵抗ＲＧと、分極電圧ＰＯＧを供給する分極回路との
間に平接続されている。

【００３７】同様に、接地された減結合コンデンサＣＤ
Ｄは、終端抵抗ＲＤと、分極電圧ＰＯＤを供給する分極
回路との間に平接続されている。

【００３８】各増幅器セル内のゲート線ＦＧ、例えばア
クティブ回路Ａ１内のゲート線ＦＧ１の部分を構成する
ために使用される受動素子は、直列に二つのインダクタ
ンスコイル１２−１，１４−１と、二つのインダクタン
スコイル１２−１，１４−１に平行に接続されたコンデ
ンサ１０−１とを有する。二つのインダクタンスコイル
１２−１，１４−１は共通のインダクタンスコイルから
成る。一般的に、トランジスタのゲート又は（及び）ソ
ース用コンデンサとともに、出力電源のような特別の制
限がないならば、この種の構造は低域フィルタに変え得
る全域型のフィルタである。コンデンサ１０−１は非常
に小さな容量であるので、物理的に製造できない。コン
デンサ１０−１はインダクタンスコイル１２−１，１４
−１の間に割り当てられている。その結果として、二つ
のインダクタンスコイル１２−１と１４−１との接続部
１５−１はトランジスタＴ１のゲートに接続される。こ
の場合には、共通インダクタンスコイルの容量は便宜的
にゼロである。この時、このように設けられた受動素子
ＦＧは低域型のフィルタを構成する。

【００３９】各アクティブ回路Ａ（例えばアクティブ回
路Ａ１）のドレーン部ＦＧ（例えばドレーン部ＦＧ１）
の部分を構成するために使用された受動素子は、直列に
二つのインダクタンスコイル２２−１，２４−１と、二
つのインダクタンスコイル２２−１，２４−１に平接続
されたコンデンサ２０−１とを有する。二つのインダク
タンスコイルは共通のインダクタンスコイルから成る。
トランジスタのドレイン及び（又は）ソース用コンデン
サとともに、この種の構成は全域型のフィルタである。

【００４０】コンデンサ２０−１は小さな容量なので、
インダクタンスコイル２２−１，２４−１の中で割り当
てられている。その結果として、二つのインダクタンス
コイル２２−１と２４−１との接続部２５−１はトラン
ジスタＴ１のドレインに接続される。この場合には、共
通のインダクタンスコイルの容量は便宜的にゼロであ
る。ドレインの接続部２５−１と接地との間には、以下
詳述されるコンデンサ２６−１が接続されている。この
時、このように設けられた受動素子ＦＤは単に低域型の
フィルタを形成する。

【００４１】一つの増幅器セルの受動素子ＦＤ及び（又
は）ＦＧの値を、次の増幅器セルに関して変え、以下詳
述される特定の規則に従って前記値を選択することによ
って、インピーダンス順応がホトダイオードと負荷との
間で得られ、連続した極超短波周波数帯の幅に沿ってゲ
インの平坦部分を保持できる。

【００４２】図２に関して記述された第１の実施形態に
よれば、各増幅器セルにおける受動素子ＦＤの値だけは
増幅器セル毎に異なるのに対し、受動素子ＦＧは増幅器
セルに関係なく一定である。

【００４３】図示しない第２の実施形態によれば、受動
素子ＦＧの値もまた増幅器セル毎に変化する。

【００４４】ゲート線ＬＧとドレーン線ＬＤとに従って
伝播される信号は、各増幅器セル内で再結合された位相
をもたなければならない。例えば、分布増幅器の入力イ
ンピーダンスが１２５Ωであり、一方、分布増幅器の出
力を接続した負荷インピーダンスが５０Ωである。この
ように、ゲート線ＬＧとドレーン線ＬＤとが順応（適
応）されるために、ＬＧＧ／ＣＧＳの比が大体１２５Ω
の平方（二乗）に等しく、一方、ＬＤＤ／ＣＤの比は大
体５０Ωの平方に等しくなければならない。ここにおい
て、ＬＧＧ＝インダクタンスコイル１２，１４の合計、
ＣＧＳ＝トランジスタのゲート及び（又は）ソースの容
量、ＬＤＤ＝インダクタンスコイル２２，２４の合計、
そして、ＣＤ＝トランジスタのドレイン及び（又は）ソ
ースの容量とコンデンサ２６の容量との合計である。

【００４５】各増幅器セルに対して位相速度を等しくす
るために、（ＬＧＧ／ＣＧＳ）と（ＬＤＤ／ＣＤ）との
積が、大体第１近似内で等しくなることが要求されてい
る。

【００４６】実際には、電界効果トランジスタがドレイ
ン及び（又は）ソースの容量よりはるかに大きいゲート
及び（又は）ソースの容量を持っている。図２に関して
記述された分布増幅器内で使用される電界効果トランジ
スタはＧａＡｓ（ガリウムヒ素）型である。

【００４７】実際には、トランジスタは約８２ｆＦのゲ
ート及び（又は）ソースの容量と、約２７ｆＦのドレイ
ン及び（又は）ソースの容量とを備えている。

【００４８】それから、前述の二つの状態を満たすた
め、増幅器の出力の方へ増大する方法でコンデンサ２６
の値を増幅器セル毎に変化させる 出願人は、四つの増幅器セルを備えた分布増幅器によっ
て１２５Ω／５０Ωのインピーダンス順応を得ていた。
各増幅器セルの構成要素は、その内部に固有な多くの寄
生を考慮に入れて（他の値を備えた他の形状が本発明に
とってふさわしいと分かる）、次の値を持つ。即ち、 ドレイン分極電圧ＰＯＤ＝＋５Ｖ、 ゲート分極電圧ＰＯＧ＝−０．３Ｖ、 インダクタンスコイル１２−１から１２−４と、１４−
１から１４−４とがそれぞれ０．４８ｎＨ、０．３６ｎ
Ｈ、０．２４ｎＨ、０．１２ｎＨに等しく、コンデンサ
１０−１から１０−４＝１０．３ｆＦ、インダクタンス
コイル２２−１から２４−１＝０．５５ｎＨ、 コンデンサ２０−１＝２７ｆＦ、 コンデンサ２６−１＝７０ｆＦ、 である。

【００４９】従来の熟練者が分かったことは、この第１
の増幅器セルＡ１に対して、前述した数値が大体得られ
たことである（寄生によって変化が影響を受ける）。

【００５０】増幅器セルＡ２に関しては、ドレーンフィ
ルタ素子の値は次の通りである。即ち、インダクタンス
コイル２２−２と２４−２＝０．３３ｎＨ、 コンデンサ２０−２＝３３ｆＦ、 コンデンサ２６−２＝９４ｆＦ、 である。

【００５１】増幅器セルＡ３に関しては、ドレーンフィ
ルタ素子の値は次の通りである。即ち、インダクタンス
コイル２２−３と２４−３＝０．２２ｎＨ、 コンデンサ２０−３＝３３ｆＦ、 コンデンサ２６−３＝９４ｆＦ、 である。

【００５２】最後に、増幅器セルＡ４に対して、ドレー
ンフィルタ素子の値は次の通りである。即ち、インダク
タンスコイル２２−４と２４−４＝０．１３６ｎＨ、 コンデンサ２０−４＝２７ｆＦ、 コンデンサ２６−４＝７０ｆＦ、 である。

【００５３】従来の熟練者が分かったことは、増幅器セ
ルＡ１からＡ４のそれぞれに対して、前述した数値が大
体得られている。

【００５４】更に、熟練者が分かったことは、各増幅器
セルにおいてドレーン線の特性インピーダンスが、以下
の規則に従って前の増幅器セルに対して減少している。

【００５５】ＺＤｒ＝Ｚｃｄ（ｎｃｅ／ｒ）^x ここにおいて、 ｎｃｅ＝増幅器セルの数（この場合には、ｎｃｅ＝
４）、 ｒ＝増幅器セルの列、 である。ＺＤｒは列ｒ内の増幅器セルＣＥのドレーン線
の特性インピーダンスであり、 Ｚｃｄ＝出力負荷のインピーダンス（この場合には、５
０Ω）、 実数ｘ：０＜ｘ＜１、 である。

【００５６】例えば、ｘ＝０．５の場合、増幅器セルＡ
１におけるドレーン線の特性インピーダンスは１００Ω
に等しく、増幅器セルＡ４のドレーン線の特性インピー
ダンスは５０Ωに等しい。

【００５７】その上、増幅器セルにおけるゲート線のイ
ンピーダンスの進行変位は次の数式を満たす。即ち、Ｚ
Ｇｒ＝Ｚｇｄ（（ｎｃｅ−ｒ）／ｎｃｅ）^y 、ここにお
いて、Ｚｇｒは入力インピーダンス（この場合には、約
１２５Ω）であり、ｙは約０．５である。

【００５８】コンデンサ２６の値だけでなくインダクタ
ンスコイル２２，２４の値が、選択されたインピーダン
ス順応を得るため、増幅器セル毎にそれらの値の実数の
観点から修正されていることが分かる。

【００５９】増幅器の出力Ｓで、ドレーン線の直流電圧
が削除されなければならない。そのために、例えば、ド
レーン線のインダクタンスコイル２４−４と増幅器の出
力Ｓとの間に配置されたコンデンサＣＳが使用される。
例えば、コンデンサＣＳはできるだけ大きい容量値、即
ち数ｎＦ又は、可能ならば、それ以上に大きい容量値を
有する。

【００６０】低周波数へ制限されるのを防止するため、
分布増幅器の分極が飽和可能な負荷である。このよう
に、コモンドレインを分極化するための方法は、複数の
補助電界有効トランジスタから成る。補助電界有効トラ
ンジスタは飽和可能な負荷で働く。補助電界有効トラン
ジスタのそれぞれのソースは、電流を分岐する観点か
ら、コモンドレインに接続されている。補助電界有効ト
ランジスタのそれぞれのドレインは直列に分極電圧ＰＯ
Ｄを接続されている。

【００６１】この種の飽和可能な負荷を備えた分布増幅
器は、フランス国特許出願公開公報ＦＲ−Ａ―２７２７
５８５の中で開示されている。その公報の中では、全て
の使用者のために、本出願における一体的な従来例が記
載されている。

【００６２】その上、出願人はこのインタフェース装置
を利用することによって生じる問題点を解決するために
発案する。そのインタフェース装置は、寄生コンデンサ
ＣＰＡによって引き起こされる不利益な効果を除去でき
る方法を有している。

【００６３】本発明によれば、図１に関して、ブートス
トラップ型のステージＥＢＯがホトダイオードステージ
ＥＰＨに接続されている。該ステージＥＢＯは、共振周
波数でホトダイオードにおける寄生コンデンサの不利益
な効果を除去するため、コモンドレインに接続されたト
ランジスタＴ１１から成る。

【００６４】実際には、ホトダイオードステージＥＰＨ
は超小形電子構成部分ＩＣ１に一体的に設けられてい
る。ブートストラップステージＥＢＯと分布増幅器ＡＤ
Ｌとは別の超小形電子構成部分ＩＣ２に一体的に設けら
れている。超小形電子構成部分ＩＣ１，ＩＣ２は接続部
ＬＩ１，ＬＩ２に相互に接続されている。接続部ＬＩ１
はコンデンサＣＢＯの一方の端子に接続され、接続部Ｌ
Ｉ２は端子ＢＡをゲートＧ１１に接続している。

【００６５】組立時の寄生部品によって決定された限界
周波数まで、トランジスタＴ１１が単位ゲイン用増幅器
として機能する。その単位ゲイン用増幅器は、電流源の
入力へその出力時と同じ位相及び周波数電圧をもたら
し、これによって、寄生コンデンサＣＰＡと抵抗ＲＰＡ
とによって形成された回路に接続する電圧を大体ゼロに
できる。この限界周波数を超えると、もっと複雑な現象
が起こる。即ち、特に、ホトダイオードとインダクタン
スコイルとの間には共振が起こる。ホトダイオードとイ
ンダクタンスコイルとは配線接続部材（例えば、接続部
ＬＩ１，ＬＩ２）に等しい。装置の組立体は今でも働く
が、限界周波数から時間的な隔たりが遠ければ遠いほ
ど、ますます装置の実際的な働きが問題となる。

【００６６】例えば、もし幅広い受信源（直径１６０μ
ｍ）を備えたホトダイオードが１ｐＦ以上の寄生コンデ
ンサを有することを考慮に入れると、限界周波数が約６
ＧＨｚである。それに対し、ホトダイオードが直接５０
Ωに接続された時、遮断周波数が約２ＧＨｚになる。非
常に小さな容量（＜０．１ｐＦ）を備えたホトダイオー
ドにとって、少なくとも、本発明の配線接続の方法が利
用された時（ＬＩ１とＬＩ２）には、ブートストラップ
組立の利点が失われる。

【００６７】実際には、トランジスタＴ１１のソースＳ
１１は、線ＬＢＯとコンデンサＣＢＯとから成る回路を
介して電流源ＳＣの端子ＢＫに接続されている。

【００６８】ステージＥＢＯは、トランジスタＴ１１の
ドレインのために分極電圧を供給できる分極回路によっ
て形成されている。この分極電圧ＰＯＤ１はトランジス
タＴ１１のドレインＤ１１に直接接続されている。もっ
と好都合なことには、トランジスタＴ１１が発振するの
を防止するため、安定性抵抗ＲＤ１が設けられている。
安定性抵抗ＲＤ１の一方の端子が接地され、他方の端子
が分極電圧ＰＯＤ１を設けた分極回路に接続されてい
る。減結合コンデンサＣＤＤ１はドレインＤ１１と抵抗
ＲＤ１との間に配置されている。

【００６９】トランジスタＴ１１のゲートＧ１１は電流
源ＳＣの端子ＢＡに接続されている。もし要求されるな
らば、ゲートの分極回路が抵抗ＲＰ２を介して直流分極
電圧ＰＯＧ１に接続する。

【００７０】例えば、コンデンサＣＤＰ１，ＣＤＰ２，
ＣＤＤ１の基本的な容量はチップ上の内部で５ｐＦであ
り、且つ外部で数μＦである。

【００７１】抵抗ＲＰ１，ＲＰ２の抵抗値は１００Ωで
ある。

【００７２】安定性抵抗の抵抗値ＲＤ１は、例えば、５
Ωである。

【００７３】ステージＥＢＯはインダクタンスコイルＬ
１によって形成されている。インダクタンスコイルＬ１
は、接地された一方の端子と、トランジスタＴ１１のソ
ースＳ１１に接続された他方の端子とを有する。インダ
クタンスコイルＬ１の抵抗値は約４ｎＨである。例え
ば、約６０Ωの抵抗Ｒ６０がインダクタンスコイルＬ１
と平接続されている。

【００７４】約２００から４００μｍの長さを持った接
続部ＬＩ１，ＬＩ２が、ちゃんと組立られた装置から出
力された周波数を制限する共振性について定める誘導性
を有している。（フリップチップなどの）直接接続が配
線接続部ＬＩ１，ＬＩ２に替わることによって、小さい
寄生容量を備えたホトダイオードに対してさえ、制限を
緩和できる。

【００７５】更に、この場合には、コンデンサＣＢＯ
が、超極短波信号のホトダイオードの分極を処理するた
めに使用された連続信号の分離を便宜的に与えている。
コンデンサＣＢＯは約２ｐＦである。

【００７６】商業的に利用可能で完成された光接続と比
較して、出願人は本発明の商業的に利用可能な接続によ
って−３５ｄＢではなく＋６ｄＢのゲインと、４０ｄＢ
ではなく１０ｄＢの雑音指数を得た。前記本発明の商業
的に利用可能な接続は、エミッターダイオードの入力で
４５Ωの抵抗と、フランス国特許出願公開公報ＦＲ−Ａ
−２７４７５２３で開示されているような低インピーダ
ンスアダプターを備えたエミッターを用いて受信ホトダ
イオードと平行な５０Ω抵抗と、数ＫＨｚ（例えば１０
０ＫＨｚ）から数ＧＨｚ（例えば２０ＧＨｚ）まで変動
する帯域上で、本発明によるインタフェース装置に設け
られたレシーバーとから成る。

【００７７】

【発明の効果】以上の如くに、本発明によれば、インタ
フェース装置はインピーダンス順応ステージを有する。
インピーダンス順応ステージによって、この種のホトダ
イオードを備えた光接続の雑音指数を減少できる。

【００７８】ドレーン線及びゲート線は各遮断周波数に
到達するまで分散せず、これによって非常に広い周波数
の達成を提供できる。

【００７９】この種の構造は、電源の何らの低下をもた
らすことなく、簡単且つ容易に実行できる方法で広帯域
のインピーダンス順応を設けた利点を備えている。

【００８０】センサを使った光接続の雑音指数は減少
し、数ＫＨｚから数ＧＨｚまで変動する幅広い周波数帯
域内で高くて平坦なゲインを維持し、ブートストラップ
はセンサにおける寄生コンデンサの不適当な効果を補完
する。

【００８１】各増幅器セルの特性インピーダンスが超極
短波の伝播方向へ向かって前の増幅器セルのインピーダ
ンスよりも小さくなるように選択され、且つ選択された
規則に従って、ドレーン線の特性インピーダンスを、ホ
トダイオードと負荷との間の高インピーダンス順応を許
容できる選択値に漸次持って行き、数ＫＨｚから数ＧＨ
ｚまで変動する非常に幅広い周波数帯域上で、平坦且つ
不連続のないゲインを維持するために選択される。これ
により得る利点は、電源の何らの低下をもたらすことな
く単純且つ容易に実行できる方法で広帯域のインピーダ
ンス順応が与えられることである。

【図面の簡単な説明】

【図１】周波数の幅広い低域を備えた極超短波光電子セ
ンサと負荷との間に配置され、センサよりも小さなイン
ピーダンスを有する本発明のインタフェース装置の機能
線図である。

【図２】インピーダンス順応を与える本発明の分布増幅
器の詳細線図である。

【符号の説明】

Ａ（Ａ１，…，ＡＮ） アクティブ回路 ＡＤＬ 分布増幅器 ＢＡ，ＢＫ 端子 ＣＢＯ，ＣＤＤ コンデンサ ＣＤＤ１ 減結合コンデンサ ＣＤＰ１，ＣＤＰ２ コンデンサ ＣＥ（ＣＥ１，…，ＣＥＮ） 増幅器セル ＣＤＤ，ＣＤＧ 減結合コンデンサ ＣＰＡ 寄生コンデンサ Ｄ１，Ｇ１ 点 Ｄ１１ ドレイン Ｅ 入力 ＥＢＯ ステージ ＥＰＨ ホトダイオードステ
ージ ＥＸ１ 他端 ＥＸ２ 一端 ＦＤ（ＦＤ１，…，ＦＤＮ） 受動素子 ＦＧ（ＦＧ１，…，ＦＧＮ） 受動素子 Ｇ１１ ゲート ＩＣ１，ＩＣ２ 超小形電子構成部分 ＬＢＯ 線 ＬＤ ドレーン線 ＬＧ ゲート線 ＬＩ１，ＬＩ２ 接続部 Ｌ１ インダクタンスコイ
ル ＰＨＤ ホトダイオード（光
電子センサ） ＰＯＤ 分極電圧 ＰＯＤ１ 分極電圧 ＰＯＧ 分極電圧 ＰＯＧ１ 直流分極電圧 ＰＯＬＡ 直流分極電圧 ＰＯＬＫ 直流分極電圧 ＲＤ，ＲＧ 終端抵抗 ＲＤ１ 安定性抵抗 ＲＰＡ 抵抗 ＲＰ１，ＲＰ２ 分極抵抗 Ｒ５０ 負荷 Ｓ 出力 ＳＣ 電流源 Ｓ１１ ソース Ｔ１１ トランジスタ １０（１０−１，１０−２，１０−３，１０−４）
コンデンサ １２（１２−１，１２−２，１２−３，１２−４）
インダクタンスコイル １４（１４−１，１４−２，１４−３，１４−４）
インダクタンスコイル １５（１５−１，１５−２，１５−３，１５−４）
接続部 ２０（２０−１，２０−２，２０−３，２０−４）
コンデンサ ２２（２２−１，２２−２，２２−３，２２−４）
インダクタンスコイル ２４（２４−１，２４−２，２４−３，２４−４）
インダクタンスコイル ２５（２５−１，２５−２，２５−３，２５−４）
接続部 ２６（２６−１，２６−２，２６−３，２６−４）
コンデンサ

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｈ０４Ｂ 10/14 10/04 10/06

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 光電子センサ（ＰＨＤ）と、該センサよ
   りも小さいインピーダンスを備えた負荷（Ｒ５０）との
   間に配置され、インピーダンス順応ステージを有するイ
   ンタフェース装置において、 前記インピーダンス順応ステージが、周波数の広帯域を
   備えた分布増幅器（ＡＤＬ）と、コモンドレインに接続
   された電界有効トランジスタ（Ｔ１１）を備えたブート
   ストラップとを有し、 前記分布増幅器の入力が前記光電子センサの端子（Ｂ
   Ａ）に直列に接続されると共に、前記負荷よりも大きい
   抵抗値を備えたインピーダンスから成り、前記分布増幅
   器の出力が前記負荷に接続され、 前記ブートストラップのゲート（Ｇ１１）が前記センサ
   の一方の端子（ＢＡ）に接続され、前記ブートストラッ
   プのソース（Ｓ１１）が選択値を持ったコンデンサ（Ｃ
   ＢＯ）を介して前記センサの他方の端子（ＢＫ）に接続
   され、 前記選択値によって前記センサを使用した光接続の雑音
   指数が減少され、数ＫＨｚから数ＧＨｚまで変動する非
   常に広い周波数帯内で高くて平坦なレベルのゲインが維
   持され、前記ブートストラップが前記センサ内の寄生コ
   ンデンサ（ＣＰＡ）の不適当な効果を補完したことを特
   徴とするインタフェース装置。
2. 【請求項２】 前記分布増幅器（ＡＤＬ）がゲート線
   （ＬＧ）とドレーン線（ＬＤ）との間にそれぞれ配置さ
   れた複数の増幅器セル（ＣＥ）を有し、前記増幅器セル
   が、コモンソース内に接続された少なくとも一つの電界
   有効トランジスタを備えたアクティブ回路（Ａ）と、前
   記ゲート線とドレーン線との部分を構成する受動素子と
   から成り、前記ゲート線の両端のうち一方（ＢＡ）が前
   記センサの端子のうち一方に直接接続され、ドレーン線
   （ＬＤ）の両端のうち一方が前記負荷（Ｒ５０）に接続
   されたことを特徴とする請求項１記載のインタフェース
   装置。
3. 【請求項３】 前記ドレーン線（ＬＤ）及び（又は）ゲ
   ート線（ＬＧ）の部分を構成する受動素子の値が適切な
   方法、即ち前記増幅器セル（ＣＥ）の各々の特性インピ
   ーダンスが前の増幅器セルのインピーダンスより小さく
   なるような方法、且つ選択規則に従って前記光電子セン
   サと負荷（Ｒ５０）との間で高インピーダンス順応を許
   容する選択値へ前記ドレーン線（ＬＤ）の特性インピー
   ダンスをもたらすための方法で選択されたことを特徴と
   する請求項２記載のインタフェース装置。
4. 【請求項４】 前記分布増幅器（ＡＤＬ）の分極が飽和
   可能な負荷であることを特徴とする請求項２又は３記載
   のインタフェース装置。
5. 【請求項５】 前記分布増幅器の入力インピーダンスが
   約１２５Ωであることを特徴とする請求項１記載のイン
   タフェース装置。
6. 【請求項６】 前記負荷（Ｒ５０）が５０Ωであること
   を特徴とする請求項１記載のインタフェース装置。
7. 【請求項７】 光電子レシーバーが請求項１乃至６のい
   ずれか記載のインタフェース装置を有することを特徴と
   する光電子レシーバー。