JP2009296130A - Amplifier circuit - Google Patents

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Hirosuke Kuroiwa
洋佑 黒岩
Hideo Fukuda
秀雄 福田
Tetsuo Chato
哲夫 茶藤
Yasushi Shirakawa
泰史 白川
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To extend the noise and frequency characteristics to high frequency side. <P>SOLUTION: The amplifier circuit 100 comprises a photodiode 101 connected to an input terminal Iin, an NPN transistor Q1 of which the base is connected to the input terminal Iin, an NPN transistor Q2 of which the base is connected to a node 141 and forming a first differential amplifying portion 121 along with the NPN transistor Q1, an NPN transistor Q3 of which the base is connected to a reference voltage terminal Vref and forming a second differential amplifying portion 122 along with the NPN transistor Q2, a first output portion 123 for outputting a signal amplified by the first differential amplifying portion 121 to a node 142, a second output portion 124 for outputting a signal amplified by the second differential amplifying portion 122 to an output terminal Vout, a resistance R1 inserted between the node 142 and the input terminal Iin, a resistance R2 inserted between the node 141 and the node 142, and a resistance R3 inserted between the node 141 and the output terminals Vout. <P>COPYRIGHT: (C)2010,JPO&INPIT

Description

本発明は、反転入力端子と非反転入力端子と出力端子とを備える増幅回路に関する。   The present invention relates to an amplifier circuit including an inverting input terminal, a non-inverting input terminal, and an output terminal.

ＣＤ（Ｃｏｍｐａｃｔ Ｄｉｓｋ）プレーヤ又はＤＶＤ（Ｄｉｇｉｔａｌ Ｖｅｒｓａｔｉｌｅ Ｄｉｓｋ）プレーヤ等には、ＣＤ又はＤＶＤからの光信号を電気信号に変換するために光ピックアップ用ＰＤＩＣ（Ｐｈｏｔｏ Ｄｅｔｅｃｔｏｒ ＩＣ）が用いられている。光ピックアップ用ＰＤＩＣは、光信号を電気信号（光電流）に変換する受光素子（フォトダイオード）と、受光素子からの光電流を電圧に変換する増幅回路（フォトダイオード増幅回路）とを備える。   An optical pickup PDIC (Photo Detector IC) is used in a CD (Compact Disk) player, a DVD (Digital Versatile Disk) player, or the like to convert an optical signal from a CD or DVD into an electric signal. The optical pickup PDIC includes a light receiving element (photodiode) that converts an optical signal into an electric signal (photocurrent), and an amplifier circuit (photodiode amplifier circuit) that converts a photocurrent from the light receiving element into a voltage.

図３は、従来のフォトダイオード増幅回路の構成を示す図である。   FIG. 3 is a diagram showing a configuration of a conventional photodiode amplifier circuit.

図３に示すフォトダイオード増幅回路５００は、フォトダイオード５０１と、電流電圧変換増幅器５１０とを備える。電流電圧変換増幅器５１０は、演算増幅器５１１と、帰還抵抗Ｒ６とを備える。また、フォトダイオード５０１と演算増幅器５１１とを接続する配線には、寄生容量Ｃｓが存在する。   A photodiode amplification circuit 500 shown in FIG. 3 includes a photodiode 501 and a current-voltage conversion amplifier 510. The current-voltage conversion amplifier 510 includes an operational amplifier 511 and a feedback resistor R6. Further, a parasitic capacitance Cs exists in the wiring connecting the photodiode 501 and the operational amplifier 511.

フォトダイオード５０１は、入射された光を光電流に変換する。フォトダイオード５０１により変換された光電流は、演算増幅器５１１の反転入力端子に入力される。電流電圧変換増幅器５１０は、フォトダイオード５０１により変換された光電流を電圧に変換し、変換した電圧を出力端子Ｖｏｕｔに出力する。   The photodiode 501 converts incident light into a photocurrent. The photocurrent converted by the photodiode 501 is input to the inverting input terminal of the operational amplifier 511. The current-voltage conversion amplifier 510 converts the photocurrent converted by the photodiode 501 into a voltage, and outputs the converted voltage to the output terminal Vout.

また、図３に示すフォトダイオード増幅回路５００に比べて、周波数特性及びノイズ特性を改善した増幅回路が提案されている（例えば、特許文献１参照。）。   In addition, an amplifier circuit with improved frequency characteristics and noise characteristics compared to the photodiode amplifier circuit 500 shown in FIG. 3 has been proposed (see, for example, Patent Document 1).

図４は、特許文献１記載の従来の増幅回路の構成を示す図である。なお、図３と同様の要素には同一の符号を付している。   FIG. 4 is a diagram showing a configuration of a conventional amplifier circuit described in Patent Document 1. In FIG. Elements similar to those in FIG. 3 are denoted by the same reference numerals.

図４に示す増幅回路６００は、図３に示す増幅回路５００の構成に加え、電流増幅器６１０を備える。電流増幅器６１０は、フォトダイオード５０１と電流電圧変換増幅器５１０との間に接続される。電流増幅器６１０は、演算増幅器６１１と、抵抗値ｒ７の抵抗Ｒ７と、抵抗値ｒ８の抵抗Ｒ８とを備える。   The amplifier circuit 600 shown in FIG. 4 includes a current amplifier 610 in addition to the configuration of the amplifier circuit 500 shown in FIG. The current amplifier 610 is connected between the photodiode 501 and the current-voltage conversion amplifier 510. The current amplifier 610 includes an operational amplifier 611, a resistor R7 having a resistance value r7, and a resistor R8 having a resistance value r8.

電流増幅器６１０は、フォトダイオード５０１により変換された光電流を、ｒ７／ｒ８倍に電流増幅し、増幅した電流をＩｏｕｔ端子に出力する。   The current amplifier 610 amplifies the photocurrent converted by the photodiode 501 by r7 / r8 times, and outputs the amplified current to the Iout terminal.

電流電圧変換増幅器５１０は、電流増幅器６１０により増幅された電流を電圧に変換し、変換した電圧をＶｏｕｔ端子に出力する。   The current-voltage conversion amplifier 510 converts the current amplified by the current amplifier 610 into a voltage, and outputs the converted voltage to the Vout terminal.

このように、特許文献１記載の増幅回路６００は、初段の電流増幅器６１０で電流を増幅することにより、後段の電流電圧変換増幅器５１０の帰還抵抗Ｒ６の抵抗値ｒ６を小さく設定することができる。これにより、増幅回路６００は、周波数特性及びノイズ特性の向上できる。
特開２００７−２７４３１６号公報 As described above, the amplifying circuit 600 described in Patent Document 1 can set the resistance value r6 of the feedback resistor R6 of the subsequent-stage current-voltage conversion amplifier 510 small by amplifying the current with the first-stage current amplifier 610. Thereby, the amplifier circuit 600 can improve frequency characteristics and noise characteristics.
JP 2007-274316 A

しかしながら、従来の増幅回路６００は、更なる高周波化が困難であるという問題がある。具体的には、次世代ＤＶＤと呼ばれるブルーレイディスク（Ｂｌｕ−ｒａｙ Ｄｉｓｃ:ＢＤ)における高速読み出し／書き込みが困難であるという問題がある。例えば、ＤＶＤでは読み出し速度が１６倍速の場合に、増幅回路は約８０ＭＨｚの周波数に応答できればよい。ところが、ＢＤでは１２倍速の読み出し速度の場合に約１８０ＭＨｚの周波数に応答する必要がある。   However, the conventional amplifier circuit 600 has a problem that it is difficult to further increase the frequency. Specifically, there is a problem that it is difficult to read / write at high speed on a Blu-ray Disc (BD) called a next-generation DVD. For example, in the case of a DVD with a reading speed of 16 times speed, the amplifier circuit only needs to respond to a frequency of about 80 MHz. However, in the case of BD, it is necessary to respond to a frequency of about 180 MHz at a reading speed of 12 times speed.

図５は、電流電圧変換増幅器５１０の周波数に対する利得の関係を示すグラフである。図５に示す閉ループ特性７０２及び開ループ特性７０１は、帰還抵抗Ｒ６の抵抗値ｒ６及び寄生容量Ｃｓの容量値ｃｓに起因するポール周波数ｆｐ１で周波数特性（利得）が劣化する。ポール周波数ｆｐ１は単純には、下記式（８）で定まる。   FIG. 5 is a graph showing the relationship of the gain with respect to the frequency of the current-voltage conversion amplifier 510. In the closed loop characteristic 702 and the open loop characteristic 701 shown in FIG. 5, the frequency characteristic (gain) deteriorates at the pole frequency fp1 caused by the resistance value r6 of the feedback resistor R6 and the capacitance value cs of the parasitic capacitance Cs. The pole frequency fp1 is simply determined by the following equation (8).

ｆｐ１ ＝ １／（２π×ｒ６×ｃｓ） ・・・式（８）     fp1 = 1 / (2π × r6 × cs) (8)

上記式（８）に示すように、容量値ｃｓが大きくなるとポール周波数ｆｐ１が低くなる。これにより、電流電圧変換増幅器５１０のノイズ及び周波数特性が低下する。   As shown in the above equation (8), when the capacitance value cs increases, the pole frequency fp1 decreases. As a result, the noise and frequency characteristics of the current-voltage conversion amplifier 510 are degraded.

ここで、増幅回路６００は、フォトダイオード５０１と電流電圧変換増幅器５１０との間に電流増幅器６１０を備えるため、レイアウト上においてフォトダイオード５０１から電流電圧変換増幅器５１０までの信号配線が長くなる。よって、当該信号配線の寄生容量Ｃｓは、電流増幅器６１０がない場合に比べて増加するため、電流電圧変換増幅器５１０のノイズ及び周波数特性が低下する。   Here, since the amplifier circuit 600 includes the current amplifier 610 between the photodiode 501 and the current-voltage conversion amplifier 510, the signal wiring from the photodiode 501 to the current-voltage conversion amplifier 510 becomes long in the layout. Therefore, the parasitic capacitance Cs of the signal wiring increases as compared with the case where the current amplifier 610 is not provided, so that the noise and frequency characteristics of the current-voltage conversion amplifier 510 are degraded.

このように、従来の増幅回路６００は、周波数特性を高周波まで広げることが困難という問題がある。   As described above, the conventional amplifier circuit 600 has a problem that it is difficult to expand the frequency characteristic to a high frequency.

上記課題に鑑み本発明は、電流増幅器及び電流電圧変換増幅器を用いた増幅回路であって、ノイズ及び周波数特性を高周波側に広げることができる増幅回路を提供することを目的とする。   In view of the above-described problems, an object of the present invention is to provide an amplifier circuit using a current amplifier and a current-voltage conversion amplifier, which can expand noise and frequency characteristics to the high frequency side.

上記課題を解決するため本発明の増幅回路は、反転入力端子と、非反転入力端子と、出力端子とを備える増幅部と、光を電流に変換し、前記反転入力端子に一端が接続されるフォトダイオードとを備え、前記増幅部は、制御端子が前記反転入力端子に接続される第１のトランジスタと、制御端子が第１のノードに接続され、前記第１のトランジスタと第１の差動対を形成する第２のトランジスタと、制御端子が前記非反転入力端子に接続され、前記第２のトランジスタと第２の差動対を形成する第３のトランジスタと、前記第１の差動対により増幅された信号を第２のノードに出力する第１の出力部と、前記第２の差動対により増幅された信号を前記出力端子に出力する第２の出力部と、前記第２のノードと、前記反転入力端子との間に挿入される第１の抵抗と、前記第１のノードと、前記第２のノードとの間に挿入される第２の抵抗と、前記第１のノードと、前記出力端子との間に挿入される第３の抵抗とを備える。   In order to solve the above-described problems, an amplifier circuit according to the present invention includes an amplifying unit including an inverting input terminal, a non-inverting input terminal, and an output terminal; The amplifier includes a first transistor having a control terminal connected to the inverting input terminal, a control terminal connected to a first node, and the first transistor and a first differential. A second transistor forming a pair; a control terminal connected to the non-inverting input terminal; a third transistor forming a second differential pair with the second transistor; and the first differential pair. A first output unit that outputs the signal amplified by the second node, a second output unit that outputs the signal amplified by the second differential pair to the output terminal, and the second output unit. Inserted between the node and the inverting input terminal A first resistor inserted between the first resistor and the first node and the second node, and a second resistor inserted between the first node and the output terminal. 3 resistors.

この構成によれば、第１の抵抗及び第２の抵抗の抵抗比により電流増幅率が定まり、第３の抵抗により電流電圧変換増幅率が定まる。また、第３の抵抗により増幅回路の周波数特性におけるポール周波数が定まるので、増幅率とポール周波数とを任意に定めることができる。   According to this configuration, the current amplification factor is determined by the resistance ratio of the first resistor and the second resistor, and the current-voltage conversion amplification factor is determined by the third resistor. Further, since the pole frequency in the frequency characteristic of the amplifier circuit is determined by the third resistor, the amplification factor and the pole frequency can be arbitrarily determined.

さらに、本発明に係る増幅回路では、第１の差動対と、第１の出力部と、第１の抵抗と、第２の抵抗とにより実現される電流増幅機能と、第２の差動対と、第２の出力部と、第３の抵抗とにより実現される電流電圧変換増幅機能とを１つの増幅器で実現している。さらに、第１の差動対と、第２の差動対において、第２のトランジスタを共用している。これにより、本発明に係る増幅回路は、従来の増幅回路に比べ、入力配線の長さを短くレイアウトできるので、寄生容量Ｃｓを低減できる。その結果、増幅回路１００は、従来の増幅回路６００よりもノイズ特性の悪化を抑制できる。さらに、増幅回路１００は、利得を下げることなくポール周波数を高周波化できるので、周波数特性を高周波まで広げる（利用可能な周波数を高周波側まで広げる）ことができる。   Furthermore, in the amplifier circuit according to the present invention, a current amplification function realized by the first differential pair, the first output unit, the first resistor, and the second resistor, and the second differential The current-voltage conversion amplification function realized by the pair, the second output unit, and the third resistor is realized by one amplifier. Further, the first differential pair and the second differential pair share the second transistor. As a result, the amplifier circuit according to the present invention can reduce the parasitic capacitance Cs because the input wiring can be laid out shorter than the conventional amplifier circuit. As a result, the amplifier circuit 100 can suppress the deterioration of noise characteristics as compared with the conventional amplifier circuit 600. Furthermore, since the amplification circuit 100 can increase the pole frequency without reducing the gain, the frequency characteristic can be expanded to a high frequency (the available frequency can be expanded to the high frequency side).

さらに、本発明に係る増幅回路では、電流増幅機能と、電流電圧変換増幅機能とを実現する回路の一部を共有するので、増幅回路の回路規模を小さくでき、かつ消費電流を削減できる。   Furthermore, since the amplifier circuit according to the present invention shares part of the circuit that realizes the current amplification function and the current-voltage conversion amplification function, the circuit scale of the amplification circuit can be reduced and the current consumption can be reduced.

また、前記増幅回路は、さらに、前記第３のトランジスタの制御端子と、前記非反転入力端子との間に挿入される第４の抵抗と、前記第２のトランジスタの制御端子と、前記第１のノードとの間に挿入される第５の抵抗とを備えてもよい。   The amplifier circuit further includes a fourth resistor inserted between the control terminal of the third transistor and the non-inverting input terminal, the control terminal of the second transistor, and the first transistor. And a fifth resistor inserted between the first node and the second node.

この構成によれば、第４の抵抗及び第５の抵抗により、第３のトランジスタ及び第４のトランジスタの制御端子で発生する電圧降下を任意に調整できる。これにより、増幅回路のオフセット電圧の発生を防止できる。   According to this configuration, the voltage drop generated at the control terminals of the third transistor and the fourth transistor can be arbitrarily adjusted by the fourth resistor and the fifth resistor. Thereby, it is possible to prevent the occurrence of the offset voltage of the amplifier circuit.

また、前記第１の抵抗の抵抗値は、前記第２の抵抗の抵抗値より大きくてもよい。   The resistance value of the first resistor may be larger than the resistance value of the second resistor.

この構成によれば、第１の差動対と、第１の出力部と、第１の抵抗と、第２の抵抗とにより電流増幅機能を実現できる。   According to this configuration, a current amplification function can be realized by the first differential pair, the first output unit, the first resistor, and the second resistor.

また、前記第１の抵抗の抵抗値ｒ１と、前記第２の抵抗の抵抗値ｒ２と、前記第３の抵抗の抵抗値ｒ３と、前記第４の抵抗の抵抗値ｒ４と、前記第５の抵抗の抵抗値ｒ５とは、ｒ３−ｒ４＋ｒ５＋ｒ３／ｒ２×（ｒ５−ｒ１）＝０ を満たしてもよい。   In addition, a resistance value r1 of the first resistor, a resistance value r2 of the second resistor, a resistance value r3 of the third resistor, a resistance value r4 of the fourth resistor, and the fifth resistor The resistance value r5 of the resistor may satisfy r3−r4 + r5 + r3 / r2 × (r5−r1) = 0.

この構成によれば、増幅回路のオフセット電圧の発生を防止できる。   According to this configuration, it is possible to prevent the offset voltage of the amplifier circuit from being generated.

以上により、本発明は、電流増幅器及び電流電圧変換増幅器を用いた増幅回路であって、ノイズ及び周波数特性を高周波側に広げることができる増幅回路を提供できる。   As described above, the present invention can provide an amplifier circuit that uses a current amplifier and a current-voltage conversion amplifier, and can expand the noise and frequency characteristics to the high frequency side.

以下、本発明の実施の形態に係る増幅回路について、図面を参照しながら詳細に説明する。   Hereinafter, an amplifier circuit according to an embodiment of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

（実施の形態１）
本発明の実施の形態１に係る増幅回路は、電流増幅器及び電流電圧変換増幅器の機能を有し、電流増幅器及び電流電圧変換増幅器の回路の一部を共用した単一の増幅器により、フォトダイオードからの光電流を増幅する。これにより、本発明の実施の形態１に係る増幅回路は、電流電圧変換増幅器の入力寄生容量を低減できるのでノイズ及び周波数特性を高周波側に広げることができる。 (Embodiment 1)
The amplifier circuit according to the first embodiment of the present invention has the functions of a current amplifier and a current-voltage conversion amplifier, and a single amplifier that shares a part of the circuit of the current amplifier and the current-voltage conversion amplifier allows the photodiode to Amplifies the photocurrent. As a result, the amplifier circuit according to Embodiment 1 of the present invention can reduce the input parasitic capacitance of the current-voltage conversion amplifier, and thus can expand noise and frequency characteristics to the high frequency side.

まず、本発明の実施の形態１に係る増幅回路の構成を説明する。   First, the configuration of the amplifier circuit according to the first embodiment of the present invention will be described.

図１は、本発明の実施の形態１に係る増幅回路の構成を示す回路図である。   FIG. 1 is a circuit diagram showing a configuration of an amplifier circuit according to Embodiment 1 of the present invention.

図１に示す増幅回路１００は、ＢＤ−ＲＯＭ、ＢＤ−Ｒなどの光ディスク及び光磁気ディスクの読み出し又は書き込みを行う光ディスクドライブが備える光ピックアップ用ＰＤＩＣに用いられる増幅回路である。増幅回路１００は、フォトダイオード１０１と、増幅部１１０とを備える。   An amplifying circuit 100 shown in FIG. 1 is an amplifying circuit used in an optical pickup PDIC provided in an optical disc drive such as a BD-ROM, a BD-R, or the like and a magneto-optical disc. The amplifier circuit 100 includes a photodiode 101 and an amplifier unit 110.

フォトダイオード１０１は、入射された光を光電流ｉ１に変換する。フォトダイオード１０１により変換された光電流ｉ１は、入力端子Ｉｉｎに入力される。   The photodiode 101 converts incident light into a photocurrent i1. The photocurrent i1 converted by the photodiode 101 is input to the input terminal Iin.

フォトダイオード１０１は、アノードが接地され、カソードが入力端子Ｉｉｎに接続される。   The photodiode 101 has an anode grounded and a cathode connected to the input terminal Iin.

寄生容量Ｃｓ１は、フォトダイオード１０１のカソードと入力端子Ｉｉｎと第１の抵抗Ｒ１の一端と第１のＮＰＮトランジスタＱ１のベースとを接続する配線の寄生容量である。寄生容量Ｃｓ１の容量値ｃｓ１は例えば０.１ｐＦ〜０．５ｐＦ程度である。   The parasitic capacitance Cs1 is a parasitic capacitance of wiring that connects the cathode of the photodiode 101, the input terminal Iin, one end of the first resistor R1, and the base of the first NPN transistor Q1. The capacitance value cs1 of the parasitic capacitance Cs1 is, for example, about 0.1 pF to 0.5 pF.

寄生容量Ｃｓ２は、ノード１４１の配線の寄生容量である。   The parasitic capacitance Cs2 is a parasitic capacitance of the wiring of the node 141.

増幅部１１０は、反転入力端子である入力端子Ｉｉｎと、非反転入力端子である基準電圧端子Ｖｒｅｆと、出力端子Ｖｏｕｔとを備える。増幅部１１０は、基準電圧端子Ｖｒｅｆに印加される基準電圧ｖｒｅｆに基づき、入力端子Ｉｉｎに入力される光電流ｉ１を増幅及び電圧に変換し、変換した電圧を出力端子Ｖｏｕｔに出力する。   The amplifying unit 110 includes an input terminal Iin that is an inverting input terminal, a reference voltage terminal Vref that is a non-inverting input terminal, and an output terminal Vout. The amplification unit 110 amplifies and converts the photocurrent i1 input to the input terminal Iin into a voltage based on the reference voltage vref applied to the reference voltage terminal Vref, and outputs the converted voltage to the output terminal Vout.

増幅部１１０は、第１の抵抗Ｒ１と、第２の抵抗Ｒ２と、第３の抵抗Ｒ３と、第１のＮＰＮトランジスタＱ１と、第３のＮＰＮトランジスタＱ３と、第２のＮＰＮトランジスタＱ２と、第４のＮＰＮトランジスタＱ７と、第５のＮＰＮトランジスタＱ９と、ＰＮＰトランジスタＱ４、Ｑ５、Ｑ６、Ｑ８と、定電流源Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４とを備える。   The amplifying unit 110 includes a first resistor R1, a second resistor R2, a third resistor R3, a first NPN transistor Q1, a third NPN transistor Q3, a second NPN transistor Q2, A fourth NPN transistor Q7, a fifth NPN transistor Q9, PNP transistors Q4, Q5, Q6, Q8, and constant current sources S1, S2, S3, S4 are provided.

ＮＰＮトランジスタＱ１は、ベースが入力端子Ｉｉｎに接続され、エミッタが定電流源Ｓ１に接続され、コレクタがＰＮＰトランジスタＱ４のコレクタ及びＮＰＮトランジスタＱ７のベースに接続される。   The NPN transistor Q1 has a base connected to the input terminal Iin, an emitter connected to the constant current source S1, and a collector connected to the collector of the PNP transistor Q4 and the base of the NPN transistor Q7.

ＮＰＮトランジスタＱ２は、ベースがノード１４１に接続され、エミッタが定電流源Ｓ１に接続され、コレクタがＰＮＰトランジスタＱ５のコレクタに接続される。   The NPN transistor Q2 has a base connected to the node 141, an emitter connected to the constant current source S1, and a collector connected to the collector of the PNP transistor Q5.

ＮＰＮトランジスタＱ７は、エミッタがノード１４２及び定電流源Ｓ２に接続される。   The NPN transistor Q7 has an emitter connected to the node 142 and the constant current source S2.

ここで、ＮＰＮトランジスタＱ１と、ＮＰＮトランジスタＱ２とは差動対を形成する。   Here, the NPN transistor Q1 and the NPN transistor Q2 form a differential pair.

また、ＮＰＮトランジスタＱ１及びＱ２と、ＰＮＰトランジスタＱ４及びＱ５と、定電流源Ｓ１とにより、第１の差動増幅部１２１が形成される。また、ＮＰＮトランジスタＱ７と、定電流源Ｓ２とにより、第１の出力部１２３が形成される。   The first differential amplifier 121 is formed by the NPN transistors Q1 and Q2, the PNP transistors Q4 and Q5, and the constant current source S1. Further, the first output portion 123 is formed by the NPN transistor Q7 and the constant current source S2.

第１の差動増幅部１２１は、入力端子Ｉｉｎと、ノード１４１との電圧差を増幅し、増幅した電圧をノード１４３に出力する。第１の出力部１２３は、ノード１４３の電圧を増幅及び駆動し、ノード１４２に出力する。   The first differential amplifier 121 amplifies the voltage difference between the input terminal Iin and the node 141, and outputs the amplified voltage to the node 143. The first output unit 123 amplifies and drives the voltage of the node 143 and outputs the amplified voltage to the node 142.

つまり、第１の差動増幅部１２１及び第１の出力部１２３により、第１の演算増幅器（オペアンプ）が形成される。当該第１の演算増幅器は、入力端子Ｉｉｎと、ノード１４１との電圧差に応じた電圧をノード１４２に出力する。当該第１の演算増幅器において、入力端子Ｉｉｎが反転入力端子であり、ノード１４１が非反転入力端子であり、ノード１４２が出力端子である。   That is, the first differential amplifier 121 and the first output 123 form a first operational amplifier (op amp). The first operational amplifier outputs a voltage corresponding to the voltage difference between the input terminal Iin and the node 141 to the node 142. In the first operational amplifier, the input terminal Iin is an inverting input terminal, the node 141 is a non-inverting input terminal, and the node 142 is an output terminal.

第１の抵抗Ｒ１は、ノード１４２と、入力端子Ｉｉｎとの間に挿入される。第２の抵抗Ｒ２は、ノード１４１と、ノード１４２との間に挿入される。   The first resistor R1 is inserted between the node 142 and the input terminal Iin. The second resistor R2 is inserted between the node 141 and the node 142.

当該第１の演算増幅器と、第１の抵抗Ｒ１及び第２の抵抗Ｒ２とにより、電流増幅器が構成される。当該電流増幅器は、フォトダイオード１０１により変換された光電流ｉ１を電流ｉ２に増幅し、増幅した電流ｉ２をノード１４１に出力する。   The first operational amplifier, the first resistor R1, and the second resistor R2 constitute a current amplifier. The current amplifier amplifies the photocurrent i1 converted by the photodiode 101 into a current i2, and outputs the amplified current i2 to the node 141.

また、ＮＰＮトランジスタＱ３は、ベースが基準電圧端子Ｖｒｅｆに接続され、エミッタが定電流源Ｓ１に接続され、コレクタがＰＮＰトランジスタＱ６のコレクタ及びＰＮＰトランジスタＱ８のベースに接続される。   The NPN transistor Q3 has a base connected to the reference voltage terminal Vref, an emitter connected to the constant current source S1, and a collector connected to the collector of the PNP transistor Q6 and the base of the PNP transistor Q8.

ＰＮＰトランジスタＱ８は、コレクタがＮＰＮトランジスタＱ９のベース及び定電流源Ｓ３に接続される。   The collector of the PNP transistor Q8 is connected to the base of the NPN transistor Q9 and the constant current source S3.

ここで、ＮＰＮトランジスタＱ２と、ＮＰＮトランジスタＱ３とは差動対を形成する。   Here, the NPN transistor Q2 and the NPN transistor Q3 form a differential pair.

また、ＮＰＮトランジスタＱ２及びＱ３と、ＰＮＰトランジスタＱ５及びＱ６と、定電流源Ｓ１とにより、第２の差動増幅部１２２が形成される。また、ＰＮＰトランジスタＱ８と、ＮＰＮトランジスタＱ９と、定電流源Ｓ３及びＳ４とにより、第２の出力部１２４が形成される。   The second differential amplifier 122 is formed by the NPN transistors Q2 and Q3, the PNP transistors Q5 and Q6, and the constant current source S1. The second output unit 124 is formed by the PNP transistor Q8, the NPN transistor Q9, and the constant current sources S3 and S4.

第２の差動増幅部１２２は、ノード１４１と、基準電圧端子Ｖｒｅｆとの電圧差に応じた電圧をノード１４４に出力する。第２の出力部１２４は、ノード１４４の電圧を増幅及び駆動し、出力端子Ｖｏｕｔに出力する。   The second differential amplifier 122 outputs a voltage corresponding to the voltage difference between the node 141 and the reference voltage terminal Vref to the node 144. The second output unit 124 amplifies and drives the voltage of the node 144 and outputs the amplified voltage to the output terminal Vout.

つまり、第２の差動増幅部１２２及び第２の出力部１２４により、第２の演算増幅器（オペアンプ）が形成される。当該第２の演算増幅器は、ノード１４１と、基準電圧端子Ｖｒｅｆとの電圧差に応じた電圧を出力端子Ｖｏｕｔに出力する。当該第２の演算増幅器において、ノード１４１が反転入力端子であり、基準電圧端子Ｖｒｅｆが非反転入力端子であり、出力端子Ｖｏｕｔが出力端子である。   That is, the second differential amplifier 122 and the second output 124 form a second operational amplifier (op amp). The second operational amplifier outputs a voltage corresponding to the voltage difference between the node 141 and the reference voltage terminal Vref to the output terminal Vout. In the second operational amplifier, the node 141 is an inverting input terminal, the reference voltage terminal Vref is a non-inverting input terminal, and the output terminal Vout is an output terminal.

第３の抵抗Ｒ３は、ノード１４１と、出力端子Ｖｏｕｔとの間に挿入される。   The third resistor R3 is inserted between the node 141 and the output terminal Vout.

当該第２の演算増幅器と、第３の抵抗Ｒ３とにより、電流電圧変換増幅器が構成される。当該電流電圧変換増幅器は、ノード１４１に入力される電流ｉ２を増幅及び電流電圧変換し、変換した電圧を出力端子Ｖｏｕｔに出力する。   The second operational amplifier and the third resistor R3 constitute a current-voltage conversion amplifier. The current-voltage conversion amplifier amplifies and current-voltage converts the current i2 input to the node 141, and outputs the converted voltage to the output terminal Vout.

つまり、光電流ｉ１は、第１の差動増幅部１２１と、第１の出力部１２３と、第１の抵抗Ｒ１及び第２の抵抗Ｒ２とで構成される電流増幅器により、電流ｉ２に増幅される。当該電流増幅器により増幅された電流ｉ２は、第２の差動増幅部１２２と、第２の出力部１２４と、第３の抵抗Ｒ３とで構成される電流電圧変換増幅器により、電流電圧変換されたのち出力端子Ｖｏｕｔに出力される。   That is, the photocurrent i1 is amplified to the current i2 by a current amplifier including the first differential amplifier 121, the first output 123, and the first resistor R1 and the second resistor R2. The The current i2 amplified by the current amplifier is current-voltage converted by a current-voltage conversion amplifier configured by the second differential amplification unit 122, the second output unit 124, and the third resistor R3. After that, it is output to the output terminal Vout.

以上のように、増幅部１１０では、電流増幅器と、電流電圧変換増幅器とを単一の増幅回路として形成する。   As described above, in the amplification unit 110, the current amplifier and the current-voltage conversion amplifier are formed as a single amplifier circuit.

さらに、増幅部１１０では、電流増幅器と、電流電圧変換増幅器とに含まれる回路の一部を共有する。具体的には、ＮＰＮトランジスタＱ２と、ＰＮＰトランジスタＱ５と、定電流源Ｓ１とが電流増幅器と、電流電圧変換増幅器とで共用される。   Further, the amplification unit 110 shares a part of the circuit included in the current amplifier and the current-voltage conversion amplifier. Specifically, the NPN transistor Q2, the PNP transistor Q5, and the constant current source S1 are shared by the current amplifier and the current-voltage conversion amplifier.

これにより、増幅回路１００は、電流増幅器の出力と電流電圧変換増幅器の入力とを接続する配線（ノード１４１）の寄生容量Ｃｓ２を、従来の増幅回路６００に比べ、低減できる。これにより、増幅回路１００は、利得を下げることなく、ノイズ及び周波数特性を高周波側に広げることができる。   Thereby, the amplifier circuit 100 can reduce the parasitic capacitance Cs2 of the wiring (node 141) that connects the output of the current amplifier and the input of the current-voltage conversion amplifier as compared with the conventional amplifier circuit 600. As a result, the amplifier circuit 100 can expand the noise and frequency characteristics to the high frequency side without reducing the gain.

次に、増幅回路１００の動作を説明する。   Next, the operation of the amplifier circuit 100 will be described.

フォトダイオード１０１は、光ディスクに反射されたレーザ光を受けて入力端子Ｉｉｎから光電流ｉ１を引き抜く。   The photodiode 101 receives the laser beam reflected by the optical disk and extracts the photocurrent i1 from the input terminal Iin.

光電流ｉ１は第１の抵抗Ｒ１に流れ、第１の抵抗Ｒ１の両端には電圧（ｉ１×ｒ１）が発生する。また、第２の抵抗Ｒ２には電流ｉ２が流れ、第２の抵抗Ｒ２の両端には電圧（ｉ２×ｒ２）が発生する。ここで、ｒ１は、第１の抵抗Ｒ１の抵抗値であり、ｒ２は、第２の抵抗Ｒ２の抵抗値である。   The photocurrent i1 flows through the first resistor R1, and a voltage (i1 × r1) is generated across the first resistor R1. Further, a current i2 flows through the second resistor R2, and a voltage (i2 × r2) is generated across the second resistor R2. Here, r1 is the resistance value of the first resistor R1, and r2 is the resistance value of the second resistor R2.

第１の差動増幅部１２１と第１の出力部１２３とにより構成される第１の演算増幅器の反転入力端子と非反転入力端子とはイマジナリーショートしていると考えられるので、第１の抵抗Ｒ１の両端の電圧（ｉ１×ｒ１）と、第２の抵抗Ｒ２の両端の電圧（ｉ２×ｒ２）とは等しい。それゆえ、第２の抵抗Ｒ２に流れる電流ｉ２はｉ２＝（ｒ１／ｒ２）×ｉ１となる。   Since the inverting input terminal and the non-inverting input terminal of the first operational amplifier constituted by the first differential amplifier 121 and the first output unit 123 are considered to be imaginary short-circuited, The voltage across the resistor R1 (i1 × r1) is equal to the voltage across the second resistor R2 (i2 × r2). Therefore, the current i2 flowing through the second resistor R2 is i2 = (r1 / r2) × i1.

第１の抵抗Ｒ１を流れる電流ｉ１は、フォトダイオード１０１に流れる光電流、つまりフォトダイオード１０１の受光量を示す受光信号に対応する電流とみなせる。   The current i1 flowing through the first resistor R1 can be regarded as a photocurrent flowing through the photodiode 101, that is, a current corresponding to a light reception signal indicating the amount of light received by the photodiode 101.

よって、当該第１の演算増幅器と第１の抵抗Ｒ１と第２の抵抗Ｒ２とで構成される電流増幅器による電流増幅率は（ｒ１／ｒ２）となる。つまり、第１の抵抗Ｒ１の抵抗値ｒ１を第２の抵抗Ｒ２の抵抗値ｒ２より大きくすることで、当該電流増幅器は、光電流ｉ１を電流ｉ２に増幅できる。例えば、ｒ１＝５ｋΩ、ｒ２＝１ｋΩの場合、当該電流増幅器の電流増幅率は５ｋΩ／１ｋΩ＝５倍である。   Therefore, the current amplification factor by the current amplifier including the first operational amplifier, the first resistor R1, and the second resistor R2 is (r1 / r2). That is, by making the resistance value r1 of the first resistor R1 larger than the resistance value r2 of the second resistor R2, the current amplifier can amplify the photocurrent i1 to the current i2. For example, when r1 = 5 kΩ and r2 = 1 kΩ, the current amplification factor of the current amplifier is 5 kΩ / 1 kΩ = 5 times.

当該電流増幅器により増幅された電流ｉ２は第３の抵抗Ｒ３に流れ込み、第３の抵抗Ｒ３の両端には電圧（ｉ２×ｒ３）が発生する。ここで、ｒ３は、第３の抵抗Ｒ３の抵抗値である。   The current i2 amplified by the current amplifier flows into the third resistor R3, and a voltage (i2 × r3) is generated across the third resistor R3. Here, r3 is the resistance value of the third resistor R3.

また、第２の差動増幅部１２２と第２の出力部１２４とで構成される第２の演算増幅器の反転入力端子と非反転入力端子とはイマジナリーショートしていると考えられるので、出力端子Ｖｏｕｔには基準電圧端子Ｖｒｅｆに印加される基準電圧ｖｒｅｆ−ｉ２×ｒ３の電圧が出力される。   In addition, since the inverting input terminal and the non-inverting input terminal of the second operational amplifier constituted by the second differential amplifier 122 and the second output 124 are considered to be imaginary short-circuited, the output A voltage of the reference voltage vref−i2 × r3 applied to the reference voltage terminal Vref is output to the terminal Vout.

以上のように、フォトダイオード１０１で発生した光電流ｉ１は、電流増幅器によりｒ２／ｒ１倍に増幅される。電流増幅器により増幅された電流ｉ２は、電流電圧変換増幅器によりｒ３倍に増幅される。よって、増幅回路１００のトータルの増幅率は、ｒ２／ｒ１×ｒ３で表される。   As described above, the photocurrent i1 generated in the photodiode 101 is amplified by r2 / r1 times by the current amplifier. The current i2 amplified by the current amplifier is amplified r3 times by the current-voltage conversion amplifier. Therefore, the total amplification factor of the amplifier circuit 100 is represented by r2 / r1 × r3.

また、フォトダイオード１０１に光が照射されることで光電流ｉ１が引き抜かれると、出力端子Ｖｏｕｔに出力される出力電圧ｖｏｕｔは基準電圧ｖｒｅｆに対して低下する方向に変化する。例えば、ｒ１＝５ｋΩ、ｒ２＝１ｋΩ、ｒ３＝１０ｋΩ、ｉ１＝１０ｕＡの場合、トータルの増幅率は５０ｋΩである。よって、出力電圧ｖｏｕｔは基準電圧ｖｒｅｆに対して０．５Ｖ低下する。   Further, when the photocurrent i1 is extracted by irradiating the photodiode 101 with light, the output voltage vout output to the output terminal Vout changes in a direction of decreasing with respect to the reference voltage vref. For example, when r1 = 5 kΩ, r2 = 1 kΩ, r3 = 10 kΩ, and i1 = 10 uA, the total amplification factor is 50 kΩ. Therefore, the output voltage vout decreases by 0.5 V with respect to the reference voltage vref.

次に、増幅回路１００における周波数特性及びノイズ特性について説明する。   Next, frequency characteristics and noise characteristics in the amplifier circuit 100 will be described.

本発明の実施の形態１に係る増幅回路１００は、電流増幅器で電流増幅する。これにより、電流電圧変換増幅器の変換抵抗Ｒ３の抵抗値ｒ３を小さく設定できるので、増幅回路１００の周波数特性及びノイズ特性を向上できる。   The amplifier circuit 100 according to the first embodiment of the present invention amplifies current with a current amplifier. Thereby, since the resistance value r3 of the conversion resistor R3 of the current-voltage conversion amplifier can be set small, the frequency characteristic and noise characteristic of the amplifier circuit 100 can be improved.

さらに、増幅回路１００では、電流増幅器の機能と電流電圧変換増幅器の機能とが一つの増幅器で実現される。また、増幅回路１００では、電流増幅器と、電流電圧変換増幅器とに含まれる回路の一部を共有する。具体的には、ＮＰＮトランジスタＱ２と、ＰＮＰトランジスタＱ５と、定電流源Ｓ１とが電流増幅器と、電流電圧変換増幅器とで共用される。   Further, in the amplifier circuit 100, the function of the current amplifier and the function of the current-voltage conversion amplifier are realized by one amplifier. The amplifier circuit 100 shares a part of the circuit included in the current amplifier and the current-voltage conversion amplifier. Specifically, the NPN transistor Q2, the PNP transistor Q5, and the constant current source S1 are shared by the current amplifier and the current-voltage conversion amplifier.

これにより、増幅回路１００は、従来の増幅回路６００に比べ、電流電圧変換増幅器に入力される入力配線（ノード１４１の配線）の長さを短くできる。これにより、増幅回路１００は、寄生容量Ｃｓ２を低減できる。その結果、増幅回路１００は、従来の増幅回路６００よりもノイズ特性の悪化を抑制できる。さらに、増幅回路１００は、利得を下げることなくポール周波数を高くできるので、周波数特性を高周波側に広げることができる。   As a result, the amplifier circuit 100 can shorten the length of the input wiring (the wiring of the node 141) input to the current-voltage conversion amplifier as compared with the conventional amplifier circuit 600. Thereby, the amplifier circuit 100 can reduce the parasitic capacitance Cs2. As a result, the amplifier circuit 100 can suppress the deterioration of noise characteristics as compared with the conventional amplifier circuit 600. Furthermore, since the amplifier circuit 100 can increase the pole frequency without reducing the gain, the frequency characteristics can be expanded to the high frequency side.

さらに、増幅回路１００では、電流増幅器と、電流電圧変換増幅器とに含まれる回路の一部を共有するので、回路規模を小さくでき、かつ消費電流を削減できる。   Furthermore, since the amplifier circuit 100 shares part of the circuit included in the current amplifier and the current-voltage conversion amplifier, the circuit scale can be reduced and the current consumption can be reduced.

このように本発明の実施の形態１に係る増幅回路１００によれば、帰還抵抗である第３の抵抗Ｒ３の抵抗値ｒ２と寄生容量Ｃｓ２の容量値ｃｓ２で決まる電流電圧変換増幅器の周波数特性を高周波まで広げることができる。   As described above, according to the amplifier circuit 100 according to the first embodiment of the present invention, the frequency characteristic of the current-voltage conversion amplifier determined by the resistance value r2 of the third resistor R3 that is the feedback resistor and the capacitance value cs2 of the parasitic capacitance Cs2 is obtained. Can be extended to high frequencies.

（実施の形態２）
本発明の実施の形態２では、周波数特性及びノイズ特性を広帯域化すると同時に、オフセット電圧の発生を防止できる増幅回路について説明する。 (Embodiment 2)
In the second embodiment of the present invention, an amplifier circuit capable of widening frequency characteristics and noise characteristics and preventing the occurrence of an offset voltage will be described.

図２は、本発明の実施の形態２に係る増幅回路の構成を示す回路図である。   FIG. 2 is a circuit diagram showing a configuration of an amplifier circuit according to Embodiment 2 of the present invention.

図２に示す増幅回路２００は、図１に示す実施の形態１に係る増幅回路１００に対して、増幅部２１０の構成が異なる。具体的には、増幅部２１０は、増幅部１１０の構成に加え、さらに、第４の抵抗Ｒ４と、第５の抵抗Ｒ５とを備える。なお、図１と同様の要素には同一の符号を付しており、説明は省略し、相違点についてのみ説明する。   The amplifier circuit 200 shown in FIG. 2 is different from the amplifier circuit 100 according to the first embodiment shown in FIG. Specifically, in addition to the configuration of the amplification unit 110, the amplification unit 210 further includes a fourth resistor R4 and a fifth resistor R5. Elements similar to those in FIG. 1 are denoted by the same reference numerals, description thereof is omitted, and only differences are described.

第４の抵抗Ｒ４は、ＮＰＮトランジスタＱ３のベースと、基準電圧端子Ｖｒｅｆとの間に挿入される。   The fourth resistor R4 is inserted between the base of the NPN transistor Q3 and the reference voltage terminal Vref.

第５の抵抗Ｒ５は、ＮＰＮトランジスタＱ２のベースと、ノード１４１との間に挿入される。   The fifth resistor R5 is inserted between the base of the NPN transistor Q2 and the node 141.

以下、増幅回路２００の動作を説明する。   Hereinafter, the operation of the amplifier circuit 200 will be described.

ここで、ノード１４２の電圧をＶ１、ノード１４１の電圧をＶ２、出力端子Ｖｏｕｔの電圧をｖｏｕｔ、第１の抵抗Ｒ１に流れる電流をｉ１、第２の抵抗Ｒ２に流れる電流をｉ２、第３の抵抗Ｒ３に流れる電流をｉ３、ＮＰＮトランジスタＱ１のベース電流をｉｂ１、ＮＰＮトランジスタＱ３のベース電流をｉｂ２、ＮＰＮトランジスタＱ２のベース電流をｉｂ３、第４の抵抗Ｒ４の抵抗値をｒ４、第５の抵抗Ｒ５の抵抗値をｒ５とする。   Here, the voltage of the node 142 is V1, the voltage of the node 141 is V2, the voltage of the output terminal Vout is vout, the current flowing through the first resistor R1 is i1, the current flowing through the second resistor R2 is i2, the third The current flowing through the resistor R3 is i3, the base current of the NPN transistor Q1 is ib1, the base current of the NPN transistor Q3 is ib2, the base current of the NPN transistor Q2 is ib3, the resistance value of the fourth resistor R4 is r4, and the fifth resistor Let R5 be the resistance value of R5.

フォトダイオード１０１に光を照射しない、無入力状態では下記式（１）〜式（６）が成り立つ。   In the non-input state where the photodiode 101 is not irradiated with light, the following formulas (1) to (6) hold.

Ｖ１＝ｖｒｅｆ−ｉｂ２×ｒ４＋ｉ１×ｒ１ ・・・ 式（１）
Ｖ２＝ｖｒｅｆ−ｉｂ２×ｒ４＋ｉｂ３×ｒ５ ・・・ 式（２）
ｖｏｕｔ＝Ｖ２＋ｉ３×ｒ３ ・・・ 式（３）
ｉ１＝ｉｂ１ ・・・ 式（４）
ｉ２＝（Ｖ１−Ｖ２）／ｒ２ ・・・ 式（５）
ｉ２＝ｉ３＋ｉｂ３ ・・・ 式（６） V1 = vref−ib2 × r4 + i1 × r1 (1)
V2 = vref−ib2 × r4 + ib3 × r5 (2)
vout = V2 + i3 × r3 (3)
i1 = ib1 Formula (4)
i2 = (V1-V2) / r2 (5)
i2 = i3 + ib3 (6)

ここで、ｉｂ１＝ｉｂ２＝ｉｂ３＝ｉｂと仮定して式（１）〜式（６）を解くと、増幅回路２００のオフセット電圧Ｖｏｆｆ（＝ｖｏｕｔ−ｖｒｅｆ）は下記式（７）で表される。   Here, when the equations (1) to (6) are solved assuming that ib1 = ib2 = ib3 = ib, the offset voltage Voff (= vout−vref) of the amplifier circuit 200 is expressed by the following equation (7). .

Ｖｏｆｆ＝ｉｂ×（ｒ３−ｒ４＋ｒ５＋ｒ３／ｒ２×（ｒ５−ｒ１）） ・・・ 式（７）     Voff = ib × (r3-r4 + r5 + r3 / r2 × (r5-r1)) (7)

よって、周波数特性及びノイズ特性が最適となるように抵抗値ｒ１、ｒ２、ｒ３を設定したのちに、ｒ３−ｒ４＋ｒ５＋ｒ３／ｒ２×（ｒ５−ｒ１）＝０となるようにｒ４及びｒ５の値を調整することにより増幅回路２００のオフセット電圧の発生を防止できる。   Therefore, after setting the resistance values r1, r2, and r3 so that the frequency characteristics and the noise characteristics are optimal, the values of r4 and r5 are adjusted so that r3-r4 + r5 + r3 / r2 × (r5-r1) = 0. By doing so, the generation of the offset voltage of the amplifier circuit 200 can be prevented.

このように本発明の実施の形態２に係る増幅回路２００は、実施の形態１に係る増幅回路１００の効果に加え、オフセット電圧の発生を防止できる。   As described above, the amplifier circuit 200 according to the second embodiment of the present invention can prevent the occurrence of the offset voltage in addition to the effect of the amplifier circuit 100 according to the first embodiment.

なお、上記実施の形態１及び実施の形態２において示した回路構成は一例であり、本発明の特徴及び効果を維持したまま変形してもよい。   Note that the circuit configurations shown in the first and second embodiments are examples, and may be modified while maintaining the features and effects of the present invention.

例えば、上記説明では、バイポーラトランジスタを用いた例を説明したが、バイポーラトランジスタの代わりにＭＯＳトランジスタを用いてもよい。   For example, in the above description, an example using a bipolar transistor has been described, but a MOS transistor may be used instead of the bipolar transistor.

また、各トランジスタの極性（ＮＰＮ及びＰＮＰ）を入れ替えたうえ、当該入れ替えにあわせて回路構成を変更してもよい。   Further, the polarity (NPN and PNP) of each transistor may be exchanged, and the circuit configuration may be changed in accordance with the exchange.

本発明は、フォトダイオードからの受光信号を増幅する増幅回路に適用でき、例えば、ＢＤ−ＲＯＭ、ＢＤ−Ｒなどの光ディスク及び光磁気ディスクなどの読み出し又は書き込みを行う光ディスクドライブに適用できる。   The present invention can be applied to an amplifier circuit that amplifies a light reception signal from a photodiode, and can be applied to, for example, an optical disc such as a BD-ROM and a BD-R and an optical disc drive that performs reading or writing of a magneto-optical disc.

本発明の実施の形態１に係る増幅回路の回路図である。1 is a circuit diagram of an amplifier circuit according to Embodiment 1 of the present invention. FIG. 本発明の実施の形態２に係る増幅回路の回路図である。It is a circuit diagram of the amplifier circuit which concerns on Embodiment 2 of this invention. 従来の増幅回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional amplifier circuit. 従来の増幅回路の構成を示す図である。It is a figure which shows the structure of the conventional amplifier circuit. 従来の増幅回路における周波数に対する利得の関係を示すグラフである。It is a graph which shows the relationship of the gain with respect to the frequency in the conventional amplifier circuit.

符号の説明Explanation of symbols

１００、２００、５００、６００ 増幅回路
１０１、５０１ フォトダイオード
１１０、２１０ 増幅部
１２１ 第１の差動増幅部
１２２ 第２の差動増幅部
１２３ 第１の出力部
１２４ 第２の出力部
１４１、１４２、１４３、１４４ ノード
５１０ 電流電圧変換増幅器
５１１、６１１ 演算増幅器
６１０ 電流増幅器
７０１ 開ループ特性
７０２ 閉ループ特性
Ｃｓ、Ｃｓ１、Ｃｓ２ 寄生容量
Ｑ１、Ｑ２、Ｑ３、Ｑ７、Ｑ９ ＮＰＮトランジスタ
Ｑ４、Ｑ５、Ｑ６、Ｑ８ ＰＮＰトランジスタ
Ｒ１、Ｒ２、Ｒ３、Ｒ４、Ｒ５、Ｒ６、Ｒ７ 抵抗
Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、Ｓ４ 定電流源 100, 200, 500, 600 Amplifying circuit 101, 501 Photodiode 110, 210 Amplifying part 121 First differential amplifying part 122 Second differential amplifying part 123 First output part 124 Second output part 141, 142 , 143, 144 Node 510 Current-voltage conversion amplifier 511, 611 Operational amplifier 610 Current amplifier 701 Open loop characteristic 702 Closed loop characteristic Cs, Cs1, Cs2 Parasitic capacitance Q1, Q2, Q3, Q7, Q9 NPN transistors Q4, Q5, Q6, Q8 PNP transistor R1, R2, R3, R4, R5, R6, R7 Resistance S1, S2, S3, S4 Constant current source

Claims (4)

反転入力端子と、非反転入力端子と、出力端子とを備える増幅部と、
光を電流に変換し、前記反転入力端子に一端が接続されるフォトダイオードとを備え、
前記増幅部は、
制御端子が前記反転入力端子に接続される第１のトランジスタと、
制御端子が第１のノードに接続され、前記第１のトランジスタと第１の差動対を形成する第２のトランジスタと、
制御端子が前記非反転入力端子に接続され、前記第２のトランジスタと第２の差動対を形成する第３のトランジスタと、
前記第１の差動対により増幅された信号を第２のノードに出力する第１の出力部と、
前記第２の差動対により増幅された信号を前記出力端子に出力する第２の出力部と、
前記第２のノードと、前記反転入力端子との間に挿入される第１の抵抗と、
前記第１のノードと、前記第２のノードとの間に挿入される第２の抵抗と、
前記第１のノードと、前記出力端子との間に挿入される第３の抵抗とを備える
増幅回路。 An amplifier comprising an inverting input terminal, a non-inverting input terminal, and an output terminal;
Comprising a photodiode that converts light into current and has one end connected to the inverting input terminal;
The amplification unit is
A first transistor having a control terminal connected to the inverting input terminal;
A second transistor having a control terminal connected to a first node and forming a first differential pair with the first transistor;
A third transistor having a control terminal connected to the non-inverting input terminal and forming a second differential pair with the second transistor;
A first output unit for outputting a signal amplified by the first differential pair to a second node;
A second output unit for outputting a signal amplified by the second differential pair to the output terminal;
A first resistor inserted between the second node and the inverting input terminal;
A second resistor inserted between the first node and the second node;
An amplifier circuit comprising: a third resistor inserted between the first node and the output terminal. 前記増幅回路は、さらに、
前記第３のトランジスタの制御端子と、前記非反転入力端子との間に挿入される第４の抵抗と、
前記第２のトランジスタの制御端子と、前記第１のノードとの間に挿入される第５の抵抗とを備える
請求項１記載の増幅回路。 The amplifier circuit further includes:
A fourth resistor inserted between the control terminal of the third transistor and the non-inverting input terminal;
The amplifier circuit according to claim 1, further comprising a fifth resistor inserted between a control terminal of the second transistor and the first node. 前記第１の抵抗の抵抗値は、前記第２の抵抗の抵抗値より大きい
請求項１又は２記載の増幅回路。 The amplifier circuit according to claim 1, wherein a resistance value of the first resistor is larger than a resistance value of the second resistor. 前記第１の抵抗の抵抗値ｒ１と、前記第２の抵抗の抵抗値ｒ２と、前記第３の抵抗の抵抗値ｒ３と、前記第４の抵抗の抵抗値ｒ４と、前記第５の抵抗の抵抗値ｒ５とは、ｒ３−ｒ４＋ｒ５＋ｒ３／ｒ２×（ｒ５−ｒ１）＝０ を満たす
請求項２記載の増幅回路。 A resistance value r1 of the first resistor, a resistance value r2 of the second resistor, a resistance value r3 of the third resistor, a resistance value r4 of the fourth resistor, and a resistance value r5 of the fifth resistor. The amplifier circuit according to claim 2, wherein the resistance value r5 satisfies r3−r4 + r5 + r3 / r2 × (r5−r1) = 0.
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