JP2005217722A - 光ディスク装置用の増幅回路 - Google Patents
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Abstract
【解決手段】 バッファ回路を、1対の差動入力トランジスタ21、22を有する演算増幅器20に温度可変電流源40を付加した構成とし、温度変動でNPNトランジスタ22のコレクタ電流を変化させる。これによって差動トランジスタ21、22のベース電流も変化する。つまり、差動入力トランジスタ21、22のベースに接続されている抵抗23、24の電圧降下が温度により差が生じる。よって入力電圧Vinと出力電圧Voutの差、つまりオフセット電圧が温度によって変動する。このバッファ回路を付加することで前段の電流/電圧変換アンプのオフセット電圧温度変動をキャンセルすることが可能である。
【選択図】 図2
Description
以下、本発明の実施の形態について図面を用いて詳細に説明する。
0.5μA×10kΩ=5mV
となる。第3及び第4のNPNトランジスタ25、26は、入力電圧Vinと同じ値の電圧Voutを出力するためのエミッタフォロアとして機能する。
ここで、温度が例えば25℃から125℃に変化した場合について説明する。電流I0、バイアス電圧Vb、第1、第2の抵抗23、24の温度変化はないものとし、電圧VBEの温度変化を−2mV/℃とする。125℃における電圧VBEは0.5Vとなり、したがって、125℃における第2のNPNトランジスタ22のコレクタ電流は、次式で表される。
つまり、第2のNPNトランジスタ22のコレクタ電流I1が60μAである。その結果、第1のNPNトランジスタ21のコレクタ電流としては、電流I0の100μAから60μAを引いた残りの40μAが流れることになる。
0.4μA×10kΩ=4mV
となり、電圧降下ΔV2は、
0.6μA×10kΩ=6mV
となる。つまり、温度が125℃になると、入力電圧Vinと出力電圧Voutの差が2mVとなり、温度変化に対して図1のバッファ回路5のオフセット電圧が変化し、オフセット電圧が温度に対して傾斜を持つことになる。
ここで、温度が例えば25℃から125℃に変化した場合について説明する。電流I0、第1、第2の抵抗23、24の温度変化はないものとし、電圧Vbを1.9V、電圧VBEの温度変化を−2mV/℃とする。125℃における電圧VBEは0.5Vとなり、したがって、125℃における第2のNPNトランジスタ22のコレクタ電流は、次式で表される。
つまり、第2のNPNトランジスタ22のコレクタ電流I1が70μAである。その結果、第1のNPNトランジスタ21のコレクタ電流としては、電流I0の100μAから70μAを引いた残りの30μAが流れることになる。
0.3μA×10kΩ=3mV
となり、電圧降下ΔV2は、
0.7μA×10kΩ=7mV
となる。つまり、温度が125℃になると、入力電圧Vinと出力電圧Voutの差が4mVとなり、温度変化に対して図3のバッファ回路5のオフセット電圧が変化し、オフセット電圧が温度に対して傾斜を持つことになる。
ここで、温度が例えば25℃から80℃に変化した場合について説明する。電流I0、バイアス電圧Vc、第1、第2の抵抗23、24の温度変化はないものとし、電圧VBEの温度変化を−2mV/℃とする。80℃における電圧VBEは0.59Vとなり、したがって、80℃における第2のNPNトランジスタ22のコレクタ電流は、次式で表される。
つまり、第2のNPNトランジスタ22のコレクタ電流I1が87μAである。その結果、第1のNPNトランジスタ21のコレクタ電流としては、電流I0の100μAから87μAを引いた残りの13μAが流れることになる。
0.13μA×10kΩ=1.3mV
となり、電圧降下ΔV2は、
0.87μA×10kΩ=8.7mV
となる。つまり、温度が80℃になると、入力電圧Vinと出力電圧Voutの差が7.4mVとなり、温度変化に対して図4のバッファ回路5のオフセット電圧が変化し、オフセット電圧が温度に対して傾斜を持つことになる。
0.5μA×10kΩ=5mV
となる。第23のNPNトランジスタ94は、入力電圧Vinと同じ値の電圧Voutを出力するためのエミッタフォロアとして機能する。
ここで、温度が例えば25℃から125℃に変化した場合について説明する。電流I0、バイアス電圧Vb、帰還抵抗3及び第21の抵抗93の温度変化はないものとし、電圧VBEの温度変化を−2mV/℃とする。125℃における電圧VBEは0.5Vとなり、したがって、125℃における第21のNPNトランジスタ91のコレクタ電流は、次式で表される。
つまり、第21のNPNトランジスタ91のコレクタ電流I1が60μAである。その結果、第22のNPNトランジスタ92のコレクタ電流としては、電流I0の100μAから60μAを引いた残りの40μAが流れることになる。
0.6μA×10kΩ=6mV
となり、電圧降下ΔV2は、
0.4μA×10kΩ=4mV
となる。つまり、温度が125℃になると、入力電圧Vinと出力電圧Voutの差が2mVとなり、温度変化に対して図1の電流/電圧変換アンプ4のオフセット電圧が変化し、オフセット電圧が温度に対して傾斜を持つことになる。
2 フォトダイオード(PD)
3 帰還抵抗
4 電流/電圧変換アンプ
5 バッファ回路
6 レーザダイオードパワー制御回路
7 ディジタル信号処理プロセッサ(DSP)
11 光ディスク
12 スピンドルモータ
13 光ピックアップ
14 フロントエンドプロセッサ(FEP)
15 サーボコントローラ
16 ディジタル信号処理プロセッサ(DSP)
17 システムコントローラ
20 演算増幅器
21、22、25、26、27、29、31 NPNトランジスタ
23、24、28、30、32 抵抗
40 温度可変電流源
41 NPNトランジスタ
42、44、46 抵抗
43、45 PNPトランジスタ
51 A/D変換器
52 EPROM
53 D/A変換器
61 オフセット電圧検出回路
62 帰還抵抗
63 電流/電圧変換アンプ
71、72、73、74 抵抗
75、76 NPNトランジスタ
81 NPNトランジスタ
82 抵抗
83 ダイオード
90 演算増幅器
91、92、94、95、97 NPNトランジスタ
93、96、98 抵抗
100 温度可変電流源
101 NPNトランジスタ
102、104、106 抵抗
103、105 PNPトランジスタ
I0、I1 バイアス電流
IB1、IB2 ベース電流
Id フォトダイオード電流
SWH、SWL スイッチ制御端子
Va、Vb、Vc、Vd、Ve バイアス電圧
VCC 電源電圧
Vref 参照電圧
Vin 入力電圧
Vout 出力電圧
Claims (11)
- フォトダイオードと、前記フォトダイオードの出力を電流/電圧変換する電流/電圧変換回路と、前記電流/電圧変換回路の出力をバッファするバッファ回路とを具備する光ディスク装置用の増幅回路であって、
前記バッファ回路は、1対の差動入力トランジスタを有する第1の演算増幅器と、電流値を温度変動に応じて変化させることによって前記バッファ回路のオフセット電圧を温度変動させる可変電流源とを備え、
前記電流/電圧変換回路のオフセット電圧の温度変動を前記バッファ回路のオフセット電圧の温度変動でキャンセルするようにした光ディスク装置用の増幅回路。 - 前記可変電流源は、前記一対の差動入力トランジスタのいずれか一方の出力に電流を供給する構成を有し、電流値を温度変動に応じて変化させることによって前記バッファ回路のオフセット電圧を温度変動させるようにしている請求項1記載の光ディスク装置用の増幅回路。
- 前記電流/電圧変換回路のオフセット電圧変動量を検出するオフセット電圧検出装置を具備し、前記可変電流源は前記オフセット電圧検出装置により検出されたオフセット電圧変動量の変化に応じて電流値を変化させることにより、前記バッファ回路のオフセット電圧を変化させて前記電流/電圧変換回路のオフセット電圧の温度変動をキャンセルするようにした請求項1または2記載の光ディスク装置用の増幅回路。
- 前記電流/電圧変換回路は、帰還抵抗を有する第2の演算増幅器からなり、メディアが反射率の高い光ディスクである場合には小さい抵抗値を持つ第1の抵抗を、反射率の低い光ディスクである場合には大きい抵抗値をもつ第2の抵抗をそれぞれ前記帰還抵抗として選択するための帰還抵抗切換回路を具備し、前記可変電流源は前記帰還抵抗切換回路で選択された抵抗値に応じて電流値の温度変動の傾斜を切り換えるようにしている請求項1または2記載の光ディスク装置用の増幅回路。
- 前記電流/電圧変換回路は、帰還抵抗を有する第2の演算増幅器からなり、メディアが反射率の高い光ディスクである場合には小さい抵抗値を持つ第1の抵抗を、反射率の低い光ディスクである場合には大きい抵抗値をもつ第2の抵抗をそれぞれ前記帰還抵抗として選択するための帰還抵抗切換回路を具備し、前記可変電流源は前記帰還抵抗切換回路で選択された抵抗値に応じて電流値の温度変動の傾斜を切り換えるようにしている請求項3記載の光ディスク装置用の増幅回路。
- 前記バッファ回路をN段(Nは2以上の整数)直列接続したことを特徴とする請求項1記載の光ディスク装置用の増幅回路。
- フォトダイオードと、前記フォトダイオードの出力を電流/電圧変換する電流/電圧変換回路とを具備する光ディスク装置用の増幅回路であって、
前記電流/電圧変換回路は、1対の差動入力トランジスタを有する演算増幅器と、電流値を温度変動に応じて変化させることによって前記電流/電圧変換回路のオフセット電圧の温度変動をなくす可変電流源とを備えている光ディスク装置用の増幅回路。 - 前記可変電流源は、前記一対の差動入力トランジスタのいずれか一方の出力に電流を供給する構成を有し、電流値を温度変動に応じて変化させることによって前記電流/電圧変換回路のオフセット電圧の温度変動をなくすようにしている請求項7記載の光ディスク装置用の増幅回路。
- 前記電流/電圧変換回路のオフセット電圧変動量を検出するオフセット電圧検出装置を具備し、前記可変電流源は前記オフセット電圧検出装置により検出されたオフセット電圧変動量の変化に応じて電流値を変化させることにより、前記電流/電圧変換回路のオフセット電圧の温度変動をなくすようにしている請求項7または8記載の光ディスク装置用の増幅回路。
- 前記電流/電圧変換回路は、前記演算増幅器が帰還抵抗を有し、メディアの反射率の高い光ディスクである場合には小さい抵抗値を持つ第1の抵抗を、反射率の低い光ディスクである場合には大きい抵抗値をもつ第2の抵抗をそれぞれ前記帰還抵抗として選択するための帰還抵抗切換回路を具備し、前記可変電流源は前記帰還抵抗切換回路で選択された抵抗値に応じて電流値の温度変動の傾斜を切り換えるようにしている請求項7記載の光ディスク装置用の増幅回路。
- フォトダイオードと、前記フォトダイオードの出力を電流/電圧変換する電流/電圧変換回路と、前記電流/電圧変換回路のオフセット電圧変動量を検出するオフセット電圧検出装置とを具備する光ディスク装置用の増幅回路であって、
前記電流/電圧変換回路は、1対の差動入力トランジスタを有する演算増幅器と、前記オフセット電圧検出装置により検出されたオフセット電圧変動量の変化に応じて電流値を変化させることにより、前記電流/電圧変換回路のオフセット電圧の温度変動をなくす可変電流源とを備えた光ディスク装置用の増幅回路。
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