JP2002344252A - 光電流・電圧変換回路 - Google Patents
光電流・電圧変換回路Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 高周波特性およびフォトダイオードの光変換
効率を改善した光電流・電圧変換回路を提供する。 【解決手段】 演算増幅器２２は、反転入力端と出力端
間に帰還抵抗２３が接続されるとともに、非反転入力端
に基準電圧Ｖrefが接続されている。フォトダイオード
２１は、電源電圧と接地電位間で電流比１：Ｎ（Ｎ＞
１）のカレントミラー回路２５の入力側トランジスタ２
６に直列接続され、カレントミラー回路２５の出力側ト
ランジスタ２７は、接地電位と演算増幅器２２の反転入
力端間に接続されている。
効率を改善した光電流・電圧変換回路を提供する。 【解決手段】 演算増幅器２２は、反転入力端と出力端
間に帰還抵抗２３が接続されるとともに、非反転入力端
に基準電圧Ｖrefが接続されている。フォトダイオード
２１は、電源電圧と接地電位間で電流比１：Ｎ（Ｎ＞
１）のカレントミラー回路２５の入力側トランジスタ２
６に直列接続され、カレントミラー回路２５の出力側ト
ランジスタ２７は、接地電位と演算増幅器２２の反転入
力端間に接続されている。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、光電変換素子に発
生する光電流を電圧に変換する光電流・電圧変換回路に
関する。
生する光電流を電圧に変換する光電流・電圧変換回路に
関する。
【０００２】
【従来の技術】ＣＤドライブやＤＶＤドライブ等の光デ
ィスク装置に搭載する光検出器としての受光ＩＣには、
光電流・電圧変換回路が設けられている。以下、従来の
光電流・電圧変換回路の一例を図３を参照して説明す
る。図において、１は光電変換素子としてのフォトダイ
オードで、フォトダイオード１は、カソードが電源電圧
Ｖccに接続され、アノードが演算増幅器２の反転入力端
（−）に接続されている。演算増幅器２は、反転入力端
（−）と出力端間に帰還抵抗３が接続され、非反転入力
端（＋）に基準電圧Ｖrefが接続され、出力端が出力端
子４に接続されている。基準電圧Ｖrefは、例えば、電
源電圧Ｖccの２分の１の電圧が設定される。
ィスク装置に搭載する光検出器としての受光ＩＣには、
光電流・電圧変換回路が設けられている。以下、従来の
光電流・電圧変換回路の一例を図３を参照して説明す
る。図において、１は光電変換素子としてのフォトダイ
オードで、フォトダイオード１は、カソードが電源電圧
Ｖccに接続され、アノードが演算増幅器２の反転入力端
（−）に接続されている。演算増幅器２は、反転入力端
（−）と出力端間に帰還抵抗３が接続され、非反転入力
端（＋）に基準電圧Ｖrefが接続され、出力端が出力端
子４に接続されている。基準電圧Ｖrefは、例えば、電
源電圧Ｖccの２分の１の電圧が設定される。
【０００３】フォトダイオード１が光入力されると、そ
の光量に応じた光電流Ｉpdが発生し、この光電流Ｉpdが
演算増幅器２の反転入力端（−）から帰還抵抗３に流
れ、帰還抵抗３の両端にＶ＝Ｉpd×Ｒf（Ｒf：帰還抵抗
３の抵抗値）の電圧が発生し、これにより光電流Ｉpdは
出力端子４から基準電圧Ｖrefに対して電圧Ｖout＝−Ｉ
pd×Ｒfに変換されて出力される。
の光量に応じた光電流Ｉpdが発生し、この光電流Ｉpdが
演算増幅器２の反転入力端（−）から帰還抵抗３に流
れ、帰還抵抗３の両端にＶ＝Ｉpd×Ｒf（Ｒf：帰還抵抗
３の抵抗値）の電圧が発生し、これにより光電流Ｉpdは
出力端子４から基準電圧Ｖrefに対して電圧Ｖout＝−Ｉ
pd×Ｒfに変換されて出力される。
【０００４】次に、従来の光電流・電圧変換回路の他の
例を図４を参照して説明する。図において、１１は光電
変換素子としてのフォトダイオードで、フォトダイオー
ド１１は、アノードが接地電位ＧＮＤに接続され、カソ
ードが演算増幅器１２の反転入力端（−）に接続されて
いる。演算増幅器１２は、反転入力端（−）と出力端間
に帰還抵抗１３が接続され、非反転入力端（＋）に基準
電圧Ｖrefが接続され、出力端が出力端子１４に接続さ
れている。基準電圧Ｖrefは、例えば、電源電圧Ｖccの
２分の１の電圧が設定される。
例を図４を参照して説明する。図において、１１は光電
変換素子としてのフォトダイオードで、フォトダイオー
ド１１は、アノードが接地電位ＧＮＤに接続され、カソ
ードが演算増幅器１２の反転入力端（−）に接続されて
いる。演算増幅器１２は、反転入力端（−）と出力端間
に帰還抵抗１３が接続され、非反転入力端（＋）に基準
電圧Ｖrefが接続され、出力端が出力端子１４に接続さ
れている。基準電圧Ｖrefは、例えば、電源電圧Ｖccの
２分の１の電圧が設定される。
【０００５】フォトダイオード１１が光入力されると、
その光量に応じた光電流Ｉpdが発生し、この光電流Ｉpd
が演算増幅器１２の出力端から帰還抵抗１３に流れ、帰
還抵抗１３の両端にＶ＝Ｉpd×Ｒf（Ｒf：帰還抵抗１３
の抵抗値）の電圧が発生し、これにより光電流Ｉpdは出
力端子１４から基準電圧Ｖrefに対して電圧Ｖout＝Ｉpd
×Ｒfに変換されて出力される。
その光量に応じた光電流Ｉpdが発生し、この光電流Ｉpd
が演算増幅器１２の出力端から帰還抵抗１３に流れ、帰
還抵抗１３の両端にＶ＝Ｉpd×Ｒf（Ｒf：帰還抵抗１３
の抵抗値）の電圧が発生し、これにより光電流Ｉpdは出
力端子１４から基準電圧Ｖrefに対して電圧Ｖout＝Ｉpd
×Ｒfに変換されて出力される。
【０００６】
【発明が解決しようとする課題】ところで、図３および
図４に示した光電流・電圧変換回路は、基準電圧Ｖref
が、例えば、Ｖref＝Ｖcc／２に設定された場合、フォ
トダイオード１，１１にには、逆バイアス電圧としてＶ
cc／２しか印加されず、Ｖccを印加した場合に較べて、
空乏層の広がりが十分ではないため、フォトダイオード
１，１１の寄生容量Ｃpdが大きく、寄生容量Ｃpdと帰還
抵抗３，１３の抵抗値Ｒfの積も大きくなり、光電流・
電圧変換回路の高周波特性に不利である。また、光入力
により空乏層内で発生する電子は、電界で引っ張られる
ため移動速度が速いが、空乏層外で発生する電子は、拡
散で移動するため移動速度が遅く、空乏層の広がりが十
分でないと、光入力により発生する電子全体に占める空
乏層内で発生する電子数の割合が小さく、キャリア全体
の移動速度は遅くなり、光電流・電圧変換回路の高周波
特性に不利である。このため、昨今の、例えば、ＣＤ−
ＲＯＭの読み込みが５０倍速、ＤＶＤ−ＲＯＭの読み込
みが１６倍速と高速化していくのに対して追随できない
という問題がある。また、光入力により空乏層内で発生
する電子は、移動速度が速くキャリアとして寄与する
が、空乏層外で発生する電子は、移動速度が遅く拡散層
内で再結合し、キャリアとして寄与しなくなるため、空
乏層の広がりが十分でないと、光入力により発生する電
子全体に占める空乏層外で発生する電子数の割合が大き
く、フォトダイオード１，１１の光変換効率に不利とい
う問題がある。本発明は上記問題点に鑑み、高周波特性
と光変換効率の改善を図ることのできる光電流・電圧変
換回路を提供することを目的とする。
図４に示した光電流・電圧変換回路は、基準電圧Ｖref
が、例えば、Ｖref＝Ｖcc／２に設定された場合、フォ
トダイオード１，１１にには、逆バイアス電圧としてＶ
cc／２しか印加されず、Ｖccを印加した場合に較べて、
空乏層の広がりが十分ではないため、フォトダイオード
１，１１の寄生容量Ｃpdが大きく、寄生容量Ｃpdと帰還
抵抗３，１３の抵抗値Ｒfの積も大きくなり、光電流・
電圧変換回路の高周波特性に不利である。また、光入力
により空乏層内で発生する電子は、電界で引っ張られる
ため移動速度が速いが、空乏層外で発生する電子は、拡
散で移動するため移動速度が遅く、空乏層の広がりが十
分でないと、光入力により発生する電子全体に占める空
乏層内で発生する電子数の割合が小さく、キャリア全体
の移動速度は遅くなり、光電流・電圧変換回路の高周波
特性に不利である。このため、昨今の、例えば、ＣＤ−
ＲＯＭの読み込みが５０倍速、ＤＶＤ−ＲＯＭの読み込
みが１６倍速と高速化していくのに対して追随できない
という問題がある。また、光入力により空乏層内で発生
する電子は、移動速度が速くキャリアとして寄与する
が、空乏層外で発生する電子は、移動速度が遅く拡散層
内で再結合し、キャリアとして寄与しなくなるため、空
乏層の広がりが十分でないと、光入力により発生する電
子全体に占める空乏層外で発生する電子数の割合が大き
く、フォトダイオード１，１１の光変換効率に不利とい
う問題がある。本発明は上記問題点に鑑み、高周波特性
と光変換効率の改善を図ることのできる光電流・電圧変
換回路を提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】本発明の光電流・電圧変
換回路は、光電変換素子に発生する光電流を演算増幅器
に接続された帰還抵抗により電圧変換する光電流・電圧
変換回路において、光電変換素子が電源電圧と接地電位
間で電流比１：Ｎ（Ｎ＞１）のカレントミラー回路の入
力側トランジスタに直列接続され、カレントミラー回路
の出力側トランジスタが演算増幅器に接続されたことを
特徴とする。
換回路は、光電変換素子に発生する光電流を演算増幅器
に接続された帰還抵抗により電圧変換する光電流・電圧
変換回路において、光電変換素子が電源電圧と接地電位
間で電流比１：Ｎ（Ｎ＞１）のカレントミラー回路の入
力側トランジスタに直列接続され、カレントミラー回路
の出力側トランジスタが演算増幅器に接続されたことを
特徴とする。
【０００８】
【発明の実施の形態】以下、本発明の第１実施例を図１
を参照して説明する。図において、２１は光電変換素子
としてのフォトダイオードで、フォトダイオード２１
は、カソードが電源電圧Ｖccに接続され、アノードが電
流比１：Ｎ（Ｎ＞１）のカレントミラー回路２５の入力
側ＮＰＮトランジスタ２６のコレクタに接続されてい
る。入力側ＮＰＮトランジスタ２６は、エミッタが接地
電位ＧＮＤに接続され、ベースとコレクタとが互いに接
続され、ベースがカレントミラー回路２５の出力側ＮＰ
Ｎトランジスタ２７のベースにミラー接続されている。
出力側ＮＰＮトランジスタ２７は、エミッタが接地電位
ＧＮＤに接続され、コレクタが演算増幅器２２の反転入
力端（−）に接続されている。演算増幅器２２は、反転
入力端（−）と出力端間に帰還抵抗２３が接続され、非
反転入力端（＋）に基準電圧Ｖrefが接続され、出力端
が出力端子２４に接続されている。基準電圧Ｖrefは、
例えば、電源電圧Ｖccの２分の１の電圧が設定される。
を参照して説明する。図において、２１は光電変換素子
としてのフォトダイオードで、フォトダイオード２１
は、カソードが電源電圧Ｖccに接続され、アノードが電
流比１：Ｎ（Ｎ＞１）のカレントミラー回路２５の入力
側ＮＰＮトランジスタ２６のコレクタに接続されてい
る。入力側ＮＰＮトランジスタ２６は、エミッタが接地
電位ＧＮＤに接続され、ベースとコレクタとが互いに接
続され、ベースがカレントミラー回路２５の出力側ＮＰ
Ｎトランジスタ２７のベースにミラー接続されている。
出力側ＮＰＮトランジスタ２７は、エミッタが接地電位
ＧＮＤに接続され、コレクタが演算増幅器２２の反転入
力端（−）に接続されている。演算増幅器２２は、反転
入力端（−）と出力端間に帰還抵抗２３が接続され、非
反転入力端（＋）に基準電圧Ｖrefが接続され、出力端
が出力端子２４に接続されている。基準電圧Ｖrefは、
例えば、電源電圧Ｖccの２分の１の電圧が設定される。
【０００９】フォトダイオード２１が光入力されると、
その光量に応じた光電流Ｉpdが発生し、この光電流Ｉpd
がカレントミラー回路２５でＮ倍され、演算増幅器２２
の出力端から帰還抵抗２３に流れ、帰還抵抗２３の両端
にＶ＝Ｉpd×Ｎ×Ｒf（Ｒf：帰還抵抗２３の抵抗値）の
電圧が発生し、これにより光電流Ｉpdは出力端子２４か
ら基準電圧Ｖrefに対して電圧Ｖout＝Ｉpd×Ｎ×Ｒfに
変換されて出力される。
その光量に応じた光電流Ｉpdが発生し、この光電流Ｉpd
がカレントミラー回路２５でＮ倍され、演算増幅器２２
の出力端から帰還抵抗２３に流れ、帰還抵抗２３の両端
にＶ＝Ｉpd×Ｎ×Ｒf（Ｒf：帰還抵抗２３の抵抗値）の
電圧が発生し、これにより光電流Ｉpdは出力端子２４か
ら基準電圧Ｖrefに対して電圧Ｖout＝Ｉpd×Ｎ×Ｒfに
変換されて出力される。
【００１０】光電流・電圧変換回路を上記構成とするこ
とにより、少なくとも、光電流Ｉpdをカレントミラー回
路２５でＮ倍とした分、帰還抵抗２３の抵抗値Ｒfを図
４に示す従来の光電流・電圧変換回路の帰還抵抗１３の
抵抗値Ｒfより小さくできる。また、この帰還抵抗２３
と結合される容量は、フォトダイオード２１の寄生容量
Ｃpdではなく、出力側ＮＰＮトランジスタ２７のコレク
タ容量Ｃcとなり、出力側ＮＰＮトランジスタ２７のコ
レクタ面積がフォトダイオード２１のアノード−カソー
ド間接合面積に比べ十分小さいため、寄生容量Ｃpdより
十分小さくできる。従って、帰還抵抗２３の抵抗値Ｒf
と出力側ＮＰＮトランジスタ２７のコレクタ容量Ｃcの
積も小さくなり、光電流・電圧変換回路の高周波特性を
改善することができる。
とにより、少なくとも、光電流Ｉpdをカレントミラー回
路２５でＮ倍とした分、帰還抵抗２３の抵抗値Ｒfを図
４に示す従来の光電流・電圧変換回路の帰還抵抗１３の
抵抗値Ｒfより小さくできる。また、この帰還抵抗２３
と結合される容量は、フォトダイオード２１の寄生容量
Ｃpdではなく、出力側ＮＰＮトランジスタ２７のコレク
タ容量Ｃcとなり、出力側ＮＰＮトランジスタ２７のコ
レクタ面積がフォトダイオード２１のアノード−カソー
ド間接合面積に比べ十分小さいため、寄生容量Ｃpdより
十分小さくできる。従って、帰還抵抗２３の抵抗値Ｒf
と出力側ＮＰＮトランジスタ２７のコレクタ容量Ｃcの
積も小さくなり、光電流・電圧変換回路の高周波特性を
改善することができる。
【００１１】また、フォトダイオード２１の逆バイアス
電圧として、電源電圧Ｖccより入力側ＮＰＮトランジス
タ２６のベース・エミッタ間電圧Ｖbeだけ低い電圧が印
加され、従来の図４に示す光電流・電圧変換回路で、フ
ォトダイオード１１の逆バイアス電圧がＶcc／２しか印
加されないのに比べて、逆バイアス電圧を約２倍に高く
設定できるため、空乏層の広がりを大きくすることがで
きる。その結果、光入力により発生する電子全体に占め
る空乏層内で発生する電子数の割合が大きくなって、キ
ャリア全体の移動速度は速くなり、光電流・電圧変換回
路の高周波特性を更に改善することができる。また、光
入力により発生する電子全体に占める空乏層外で発生す
る電子数の割合が小さくなり、フォトダイオードの光変
換効率を改善することができる。また、今後の電源電圧
Ｖccの低電圧化（Ｖcc＝３Ｖ以下）を考えた場合、フォ
トダイオードの逆バイアス電圧を高く設定できるという
点で従来回路より優位となってくる。
電圧として、電源電圧Ｖccより入力側ＮＰＮトランジス
タ２６のベース・エミッタ間電圧Ｖbeだけ低い電圧が印
加され、従来の図４に示す光電流・電圧変換回路で、フ
ォトダイオード１１の逆バイアス電圧がＶcc／２しか印
加されないのに比べて、逆バイアス電圧を約２倍に高く
設定できるため、空乏層の広がりを大きくすることがで
きる。その結果、光入力により発生する電子全体に占め
る空乏層内で発生する電子数の割合が大きくなって、キ
ャリア全体の移動速度は速くなり、光電流・電圧変換回
路の高周波特性を更に改善することができる。また、光
入力により発生する電子全体に占める空乏層外で発生す
る電子数の割合が小さくなり、フォトダイオードの光変
換効率を改善することができる。また、今後の電源電圧
Ｖccの低電圧化（Ｖcc＝３Ｖ以下）を考えた場合、フォ
トダイオードの逆バイアス電圧を高く設定できるという
点で従来回路より優位となってくる。
【００１２】次に、本発明の第２実施例を図２を参照し
て説明する。図において、３１は光電変換素子としての
フォトダイオードで、フォトダイオード３１は、アノー
ドが接地電位ＧＮＤに接続され、カソードが電流比１：
Ｎ（Ｎ＞１）のカレントミラー回路３５の入力側ＰＮＰ
トランジスタ３６のコレクタに接続されている。入力側
ＰＮＰトランジスタ３６は、エミッタが電源電圧Ｖccに
接続され、ベースとコレクタとが互いに接続され、ベー
スがカレントミラー回路３５の出力側ＰＮＰトランジス
タ３７のベースにミラー接続されている。出力側ＰＮＰ
トランジスタ３７は、エミッタが電源電圧Ｖccに接続さ
れ、コレクタが演算増幅器３２の反転入力端（−）に接
続されている。演算増幅器３２は、反転入力端（−）と
出力端間に帰還抵抗３３が接続され、非反転入力端
（＋）に基準電圧Ｖrefが接続され、出力端が出力端子
３４に接続されている。基準電圧Ｖrefは、例えば、電
源電圧Ｖccの２分の１の電圧が設定される。
て説明する。図において、３１は光電変換素子としての
フォトダイオードで、フォトダイオード３１は、アノー
ドが接地電位ＧＮＤに接続され、カソードが電流比１：
Ｎ（Ｎ＞１）のカレントミラー回路３５の入力側ＰＮＰ
トランジスタ３６のコレクタに接続されている。入力側
ＰＮＰトランジスタ３６は、エミッタが電源電圧Ｖccに
接続され、ベースとコレクタとが互いに接続され、ベー
スがカレントミラー回路３５の出力側ＰＮＰトランジス
タ３７のベースにミラー接続されている。出力側ＰＮＰ
トランジスタ３７は、エミッタが電源電圧Ｖccに接続さ
れ、コレクタが演算増幅器３２の反転入力端（−）に接
続されている。演算増幅器３２は、反転入力端（−）と
出力端間に帰還抵抗３３が接続され、非反転入力端
（＋）に基準電圧Ｖrefが接続され、出力端が出力端子
３４に接続されている。基準電圧Ｖrefは、例えば、電
源電圧Ｖccの２分の１の電圧が設定される。
【００１３】フォトダイオード３１が光入力されると、
その光量に応じた光電流Ｉpdが発生し、この光電流Ｉpd
がカレントミラー回路３５でＮ倍され、演算増幅器３２
の反転入力端（−）から帰還抵抗３３に流れ、帰還抵抗
３３の両端にＶ＝Ｉpd×Ｎ×Ｒf（Ｒf：帰還抵抗３３の
抵抗値）の電圧が発生し、これにより光電流Ｉpdは出力
端子３４から基準電圧Ｖrefに対して電圧Ｖout＝−Ｉpd
×Ｎ×Ｒfに変換されて出力される。
その光量に応じた光電流Ｉpdが発生し、この光電流Ｉpd
がカレントミラー回路３５でＮ倍され、演算増幅器３２
の反転入力端（−）から帰還抵抗３３に流れ、帰還抵抗
３３の両端にＶ＝Ｉpd×Ｎ×Ｒf（Ｒf：帰還抵抗３３の
抵抗値）の電圧が発生し、これにより光電流Ｉpdは出力
端子３４から基準電圧Ｖrefに対して電圧Ｖout＝−Ｉpd
×Ｎ×Ｒfに変換されて出力される。
【００１４】光電流・電圧変換回路を上記構成とするこ
とにより、少なくとも、光電流Ｉpdをカレントミラー回
路３５でＮ倍とした分、帰還抵抗３３の抵抗値Ｒfを図
３に示す従来の光電流・電圧変換回路の帰還抵抗３の抵
抗値Ｒfより小さくできる。また、この帰還抵抗３３と
結合される容量は、フォトダイオード３１の寄生容量Ｃ
pdではなく、出力側ＰＮＰトランジスタ３７のコレクタ
容量Ｃcとなり、出力側ＰＮＰトランジスタ３７のコレ
クタ面積がフォトダイオード３１のアノード−カソード
間接合面積に比べ十分小さいため、寄生容量Ｃpdより十
分小さくできる。従って、帰還抵抗３３の抵抗値Ｒfと
出力側ＰＮＰトランジスタ３７のコレクタ容量Ｃcの積
も小さくなり、光電流・電圧変換回路の高周波特性を改
善することができる。
とにより、少なくとも、光電流Ｉpdをカレントミラー回
路３５でＮ倍とした分、帰還抵抗３３の抵抗値Ｒfを図
３に示す従来の光電流・電圧変換回路の帰還抵抗３の抵
抗値Ｒfより小さくできる。また、この帰還抵抗３３と
結合される容量は、フォトダイオード３１の寄生容量Ｃ
pdではなく、出力側ＰＮＰトランジスタ３７のコレクタ
容量Ｃcとなり、出力側ＰＮＰトランジスタ３７のコレ
クタ面積がフォトダイオード３１のアノード−カソード
間接合面積に比べ十分小さいため、寄生容量Ｃpdより十
分小さくできる。従って、帰還抵抗３３の抵抗値Ｒfと
出力側ＰＮＰトランジスタ３７のコレクタ容量Ｃcの積
も小さくなり、光電流・電圧変換回路の高周波特性を改
善することができる。
【００１５】また、フォトダイオード３１の逆バイアス
電圧として、電源電圧Ｖccより入力側ＰＮＰトランジス
タ３６のベース・エミッタ間電圧Ｖbeだけ低い電圧が印
加され、従来の図３に示す光電流・電圧変換回路で、フ
ォトダイオード１の逆バイアス電圧がＶcc／２しか印加
されないのに比べて、逆バイアス電圧を約２倍に高く設
定できるため、空乏層の広がりが大きくすることができ
る。その結果、光入力により発生する電子全体に占める
空乏層内で発生する電子数の割合が大きくなって、キャ
リア全体の移動速度は速くなり、光電流・電圧変換回路
の高周波特性を更に改善することができる。また、光入
力により発生する電子全体に占める空乏層外で発生する
電子数の割合が小さくなり、フォトダイオードの光変換
効率を改善することができる。また、今後の電源電圧Ｖ
ccの低電圧化（Ｖcc＝３Ｖ以下）を考えた場合、フォト
ダイオードの逆バイアス電圧を高く設定できるという点
で従来回路より優位となってくる。
電圧として、電源電圧Ｖccより入力側ＰＮＰトランジス
タ３６のベース・エミッタ間電圧Ｖbeだけ低い電圧が印
加され、従来の図３に示す光電流・電圧変換回路で、フ
ォトダイオード１の逆バイアス電圧がＶcc／２しか印加
されないのに比べて、逆バイアス電圧を約２倍に高く設
定できるため、空乏層の広がりが大きくすることができ
る。その結果、光入力により発生する電子全体に占める
空乏層内で発生する電子数の割合が大きくなって、キャ
リア全体の移動速度は速くなり、光電流・電圧変換回路
の高周波特性を更に改善することができる。また、光入
力により発生する電子全体に占める空乏層外で発生する
電子数の割合が小さくなり、フォトダイオードの光変換
効率を改善することができる。また、今後の電源電圧Ｖ
ccの低電圧化（Ｖcc＝３Ｖ以下）を考えた場合、フォト
ダイオードの逆バイアス電圧を高く設定できるという点
で従来回路より優位となってくる。
【００１６】
【発明の効果】以上説明したように、本発明の光電流・
電圧変換回路によれば、電源電圧Ｖccと接地電位ＧＮＤ
間にフォトダイオードとカレントミラー回路の入力側ト
ランジスタを直列接続し、フォトダイオードの光電流
を、カレントミラー回路を介して、演算増幅器に接続さ
れた帰還抵抗により電圧変換する構成としているので、
帰還抵抗と帰還抵抗に結合される寄生容量との積をカレ
ントミラー回路を介さない場合より小さくできるととも
に、フォトダイオードに従来より大きい逆バイアス電圧
を印加でき、高周波特性およびフォトダイオードの光変
換効率を改善することができる。
電圧変換回路によれば、電源電圧Ｖccと接地電位ＧＮＤ
間にフォトダイオードとカレントミラー回路の入力側ト
ランジスタを直列接続し、フォトダイオードの光電流
を、カレントミラー回路を介して、演算増幅器に接続さ
れた帰還抵抗により電圧変換する構成としているので、
帰還抵抗と帰還抵抗に結合される寄生容量との積をカレ
ントミラー回路を介さない場合より小さくできるととも
に、フォトダイオードに従来より大きい逆バイアス電圧
を印加でき、高周波特性およびフォトダイオードの光変
換効率を改善することができる。
【図１】 本発明の第１実施例の光電流・電圧変換回路
を示す回路図。
を示す回路図。
【図２】 本発明の第２実施例の光電流・電圧変換回路
を示す回路図。
を示す回路図。
【図３】 従来の光電流・電圧変換回路の一例を示す回
路図。
路図。
【図４】 従来の光電流・電圧変換回路の他の例を示す
回路図。
回路図。
２１、３１ フォトダイオード ２２、３２ 演算増幅器 ２３、３３ 帰還抵抗 ２５、３５ カレントミラー回路 ２６ 入力側ＮＰＮトランジスタ ２７ 出力側ＮＰＮトランジスタ ３６ 入力側ＰＮＰトランジスタ ３７ 出力側ＰＮＰトランジスタ
Claims (4)
- 【請求項１】光電変換素子に発生する光電流を演算増幅
器に接続された帰還抵抗により電圧変換する光電流・電
圧変換回路において、 前記光電変換素子が電源電圧と接地電位間で電流比１：
Ｎ（Ｎ＞１）のカレントミラー回路の入力側トランジス
タに直列接続され、前記カレントミラー回路の出力側ト
ランジスタが前記演算増幅器に接続されたことを特徴と
する光電流・電圧変換回路。 - 【請求項２】反転入力端と出力端間に帰還抵抗が接続さ
れるとともに、非反転入力端に基準電圧が接続された演
算増幅器の反転入力端に、光電変換素子に発生する光電
流を入力して、光電流を帰還抵抗により電圧変換する光
電流・電圧変換回路において、 前記光電変換素子が、電源電圧と接地電位間で電流比
１：Ｎ（Ｎ＞１）のカレントミラー回路の入力側トラン
ジスタに直列接続され、前記カレントミラー回路の出力
側トランジスタが、電源電圧または接地電位と前記反転
入力端間に接続されたことを特徴とする光電流・電圧変
換回路。 - 【請求項３】前記各トランジスタがＮＰＮ型であり、前
記出力側トランジスタが接地電位に接続されたことを特
徴とする請求項２記載の光電流・電圧変換回路。 - 【請求項４】前記各トランジスタがＰＮＰ型であり、前
記出力側トランジスタが前記電源電圧に接続されたこと
を特徴とする請求項２記載の光電流・電圧変換回路。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001142525A JP2002344252A (ja) | 2001-05-14 | 2001-05-14 | 光電流・電圧変換回路 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2001142525A JP2002344252A (ja) | 2001-05-14 | 2001-05-14 | 光電流・電圧変換回路 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2002344252A true JP2002344252A (ja) | 2002-11-29 |
Family
ID=18988809
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2001142525A Pending JP2002344252A (ja) | 2001-05-14 | 2001-05-14 | 光電流・電圧変換回路 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP2002344252A (ja) |
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR100509907B1 (ko) * | 2003-01-08 | 2005-08-24 | 주식회사 에이디텍 | 포토 다이오드 회로 |
| JP2007060306A (ja) * | 2005-08-24 | 2007-03-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光電流増幅回路、及び光ピックアップ装置 |
| JP2010073800A (ja) * | 2008-09-17 | 2010-04-02 | Lasertec Corp | 太陽電池の評価装置、評価方法、及び太陽電池の製造方法 |
| KR101054388B1 (ko) | 2009-06-24 | 2011-08-04 | 이화여자대학교 산학협력단 | 광수신기용 트랜스임피던스 증폭기 |
-
2001
- 2001-05-14 JP JP2001142525A patent/JP2002344252A/ja active Pending
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|---|---|---|---|---|
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| JP2007060306A (ja) * | 2005-08-24 | 2007-03-08 | Matsushita Electric Ind Co Ltd | 光電流増幅回路、及び光ピックアップ装置 |
| JP2010073800A (ja) * | 2008-09-17 | 2010-04-02 | Lasertec Corp | 太陽電池の評価装置、評価方法、及び太陽電池の製造方法 |
| KR101054388B1 (ko) | 2009-06-24 | 2011-08-04 | 이화여자대학교 산학협력단 | 광수신기용 트랜스임피던스 증폭기 |
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Legal Events
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|---|---|---|---|
| A977 | Report on retrieval |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A971007 Effective date: 20050128 |
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| A131 | Notification of reasons for refusal |
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| A02 | Decision of refusal |
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